Устройство для сепарации минерального сырья

 

Назначение: изобретение относится к устройствам для сепарации минерального сырья. Сущность изобретения: Устройство для сепарации минерального сырья содержит бункер 1, транспортирующий механизм 2, источник излучения 3, блок 5 измерения интенсивности люминесценции, задатчик 4 граничного значения интенсивности люминесценции минералов. Новым в устройстве является введение блока 6 определения пространственного расположения минералов, блока 7 стробирования, причем вход блока 6 соединен с блоком 5, а выход соединен с входом блока 7, выход которого соединен с вторым входом блока 8 сравнения, блок 9 выработки команд соединен входом с блоком 5, а выходом - с исполнительным механизмом 10, также устройство содержит блок 11 задержки сигнала, блок 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блок 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации, схему 14 "ИЛИ" и блок 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации. Блок выработки команд 9 содержит регистр 16 сдвига и генератор 17. В устройстве для сепарации минерального сырья повышается эффективность сепарации за счет улучшения селективности путем определения пространственного расположения минералов (определение, один или несколько минералов находятся в зоне облучения и регистрации). 1 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к устройствам для радиометрической сепарации руд, и может быть использовано для сепарации люминесцирующих минералов.

Известно устройство для сепарации полезных ископаемых, содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, фотоприемник, исполнительный механизм [1] Недостатком этого устройства являются пропуски люминесцирующих минералов при "высокой" частоте их следования через зону облучения и регистрации.

Наиболее близким к заявляемому является устройство [2] содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок измерения интенсивности люминесценции, выходом соединенный с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, а выход соединен с входом блока выработки команд, выходом подключенного к исполнительному механизму.

Однако известное устройство обладает невысокой точностью сепарации. Обусловлено это тем, что при входе люминесцирующих минералов друг за другом (без промежутка или с очень небольшим промежутком) в зону облучения и регистрации сигналы люминесценции от различных минералов воспринимаются как один "длинный" сигнал люминесценции. В результате выдается только один сигнал на отсечку полезного минерала и как следствие первый полезный минерал отклоняется в концентрат, а все следующие за ним "без явных промежутков" полезные минералы уходят в "хвосты".

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации за счет улучшения селективности путем определения пространственного расположения минералов (определения один или несколько минералов находятся в зоне облучения и регистрации).

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сепарации минерального сырья, содержащее транспортирующий механизм, источник излучения, блок измерения интенсивности люминесценции, соединенный с третьим входом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, а выход соединен с входом блока выработки команд, выход которого соединен с исполнительным механизмом, дополнительно введены блок определения пространственного расположения минералов и блок стробирования, причем вход блока определения пространственного расположения минералов соединен с блоком измерения интенсивности люминесценции, выход соединен с входом блока стробирования, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, при этом блок определения пространственного расположения минералов содержит блок задержки сигнала, блок определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блок определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации, схему "ИЛИ" и блок определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, выход блока задержки сигнала соединен с входами блока определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блока определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации и первым входом блока определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, выходы блока определения входа минерала в зону облучения и регистрации и блока определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации соединены с входами схемы "ИЛИ", выход которой соединен со вторым входом блока определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, вход блока задержки сигнала и выход блока определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации являются соответственно входом и выходом блока определения пространственного расположения минералов, кроме этого, блок выработки команд содержит регистр сдвига и генератор, который подключен ко второму входу регистра сдвига, а первый вход и выход регистра сдвига являются соответственно входом и выходом блока выработки команд.

На чертеже представлена блок-схема устройства для сепарации минерального сырья.

Устройство содержит бункер 1, транспортирующий механизм 2, предназначенный для поштучного перемещения минералов через зону облучения и регистрации, источник 3 излучения, задатчик 4 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, блок 5 измерения интенсивности люминесценции, блок 6 определения пространственного расположения минералов, блок 7 стробирования, блок 8 сравнения, блок 9 выработки команд, исполнительный механизм 10.

Задатчик 4 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов содержит источник опорного напряжения, напряжение которого пропорционально интенсивности излучения источника 3.

Блок 5 измерения интенсивности люминесценции выполнен на базе фотоэлектронного умножителя ФЗУ-85 и операционного усилителя К140УД14.

Блок 6 определения пространственного расположения минералов выполнен на операционных усилителях 140-й серии и на микросхемах 176-й серии, и содержит блок 11 задержки сигнала, блок 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блок 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации, схему 14 "ИЛИ" и блок 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации. Вход блока 11 задержки сигнала является входом блока 6 определения пространственного расположения минералов, выход блока 11 задержки сигнала соединен с входами блока 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блока 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации и первым входом блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, выходы блока 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации и блока 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации соединены с входами схемы 14 "ИЛИ", выход которой соединен с вторым входом блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, выход которого является выходом блока 6 определения пространственного расположения минералов.

Блок 7 стробирования выполнен на микросхемах 176-й серии и предназначен для выдачи разрешающего сигнала на блок 8 сравнения в момент нахождения минерала (или минералов) в зоне облучения и регистрации.

Блок 8 сравнения выполнен на операционных усилителях 140-й серии и предназначен для сравнения интенсивности сигнала люминесценции минерала с заданным граничным значением интенсивности люминесценции минералов.

Блок 9 выработки команд выполнен на микросхемах 146-й серии содержит регистр 16 сдвига и генератор 17, выход которого подключен к второму входу регистра 16 сдвига, первый вход и выход которого являются соответственно входом и выходом блока 9 выработки команд.

Блок 5 измерения интенсивности люминесценции соединен с входом блока 6 определения пространственного расположения минералов (с входом блока 11 задержки сигнала) и с третьим входом блока 8 сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом задатчика 4 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов и выходом блока 7 стробирования, вход которого соединен с выходом блока 6 определения пространственного расположения минералов (выход блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации). Выход блока 8 сравнения соединен с блоком 9 выработки команд (с первым входом регистра 16 сдвига), выход которого (выход регистра 16 сдвига) соединен с исполнительным механизмом 10.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении минерала через зону облучения и регистрации он попадает в поток излучения источника 3, блок 5 измеряет интенсивность люминесценции минерала и передает сигнал на третий вход блока 8 сравнения и на вход блока 6 определения пространственного расположения минералов (вход блока 11 задержки сигнала). С выхода блока 11 задержки сигнала "аналогово-цифровой образ сигнала люминесценции минерала" поступает на входы блока 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации, блока 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации и первый вход блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации. Блок 12 определения входа минерала в зону облучения и регистрации и блок 13 определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации определяют момент входа и выхода минерала из зоны облучения и регистрации и выдают соответствующие сигналы на схему 14 "ИЛИ", на выходе которой появляется сигнал "блокирующий" работу блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации в моменты входа и выхода минерала в зону облучения и регистрации. При отсутствии сигнала на выходе схему 14 "ИЛИ" блок 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации анализирует поступающий на первый вход "аналогово-цифровой образ сигнала люминесценции минерала" и формирует сигнал, соответствующий нахождению минерала в зоне облучения и регистрации. С выхода блока 15 определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации (выход блока 6 определения пространственного расположения минералов) сигнал поступает на вход блока 7 стробирования, который выдает соответствующий сигнал на второй вход блока 8 сравнения, на первый вход которого поступает напряжение опорного источника, которое пропорционально интенсивности излучения источника 3 (задатчик 4 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов). Блок 8 сравнения сравнивает сигнал интенсивности люминесценции минерала с сигналом задатчика 4 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов в момент нахождения минералов в зоне облучения и регистрации. Если интенсивность сигнала люминесценции минерала находится в заданном интервале, то блок 8 сравнения выдает сигнал на блок 9 выработки команд (первый вход регистра 16 сдвига). На второй вход регистра 16 сдвига с выхода генератора 17 поступают импульсы с определенной тактовой частотой, которые управляют работой регистра 16 сдвига, т.е. в моменты прихода сигнала на первый вход регистра 16 сдвига с выхода блока 8 сравнения, сигнал записывается в первый разряд регистра 16 сдвига и в зависимости от тактовой частоты генератора 17 поочередно проходит все разряды регистра 16, сдвига, и через определенное время, которое зависит от тактовой частоты генератора 17 и количества разрядов регистра 16 сдвига, появляется на выходе регистра 16 сдвига (вход блока 9 выработки команд), и выдается команда на отсечку полезного минерала исполнительным механизмом 10. Время, необходимое для прохождения сигнала по всем разрядам регистра 16 сдвига, определяет время на пролет минерала от зоны облучения и регистрации до зоны отсечки. Если же в зоне облучения и регистрации оказывается несколько минералов, следующих друг за другом, то блок 6 определения пространственного расположения минералов выдает несколько следующих друг за другом сигналов, которые поступают на блок 7 стробирования, который выдает соответствующие сигналы на второй вход блока 8 сравнения, и если интенсивность люминесценции этих минералов находится в заданном интервале, то блок 8 сравнения выдает соответственно несколько сигналов (по количеству следующих друг за другом люминесценцирующих минералов) на вход блока 9 выработки команд (первый вход регистра 16 сдвига). Эти сигналы записываются последовательно в регистр 16 сдвига и через определенный промежуток времени появляются на выходе регистра 16 сдвига, причем время между входом сигнала и выходом его из регистра 16 сдвига всегда остается постоянным. Таким образом, независимо от того, один или несколько люминесценцирующих минералов вошли в зону облучения и регистрации блока 9 выработки команд, выдает команду на отсечку каждого полезного минерала всегда в тот момент, когда минерал достигает зоны отсечки, независимо от того, один или несколько люминесценцирующих минералов "прошли" через зону облучения и регистрации.

Формула изобретения

Устройство для сепарации минерального сырья, содержащее транспортирующий механизм, источник излучения, задатчик граничных значений интенсивности люминесценции минералов, выходом соединенный с первым входом блока сравнения, второй вход которого связан с блоком измерения интенсивности люминесценции, а выход соединен с блоком выработки команд, выход которого связан с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что содержит блок определения пространственного расположения минералов и блок стробирования, причем вход блока определения пространственного расположения минералов соединен с выходом блока измерения интенсивности люминесценции, а выход соединен с входом блока стробирования, выход которого подключен к третьему входу блока сравнения, блок определения пространственного расположения минералов содержит последовательно соединенные блок задержки, блок определения входа минерала в зону облучения и регистрации и схему ИЛИ, а также содержит блок определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации и блок определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, первый вход которого и вход блока определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации соединены с выходом блока задержки, при этом второй вход схемы ИЛИ соединен с выходом блока определения выхода минерала из зоны облучения и регистрации, а выход связан с вторым входом блока определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации, вход блока задержки сигнала и выход блока определения нахождения минерала в зоне облучения и регистрации являются соответственно входом и выходом блока определения пространственного расположения минералов, а блок выработки команд содержит регистр сдвига и генератор импульсов, который подключен к второму входу регистра сдвига, первый вход и выход регистра сдвига являются соответственно входом и выходом блока выработки команд.

РИСУНКИ

Рисунок 1