Индикатор для контроля процесса сепарации алмазосодержащего сырья

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к способам обогащения алмазосодержащей руды радиометрической сепарацией, и позволяет повысить точность и оперативность контроля. Индикатор для контроля процесса сепарации алмазосодержащего сырья, преимущественно устройствами с использованием физических эффектов от проникающего излучения, содержит люминесцентную компоненту, цветовую компоненту и весовую компоненту с вторичным разделительным признаком. Индикатор выполняют из оптически прозрачного твердого материала на основе органических полимеров, а люминесцентную и цветовую компоненты внедряют в поверхностный слой материала индикатора.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к способам обогащения алмазосодержащей руды сепарацией с использованием физических эффектов от проникающего излучения и может быть использовано для оперативного контроля технологического процесса сепарации и настройки уровня разделения, например радиометрических сепараторов.

Наиболее близким к заявляемому является индикатор для контроля рентгенолюминесцентных сепараторов, содержащий магнитную и люминесцентную компоненты, причем магнитная компонента со связующим скомпонованы в ядре гранулы, а люминесцентная компонента в виде люминофора и наполнитель локализованы в оболочке (а.с. СССР N 874223, кл. В 03 В 13/04, 1980).

Недостаток известного индикатора состоит в том, что используемые при его изготовлений материалы не обладают такими физическими характеристиками как оптическая абсорбция проникающего излучения. Индикатор только способен люминесцировать под воздействием проникающего (рентгеновского) излучения со стороны, обращенной к источнику облучения проникающим излучением. А т.к. он полностью поглощает проникающее излучение и оптически непрозрачен, то он не люминесцирует со стороны противоположной воздействию источника проникающего излучения и не пропускает "сквозь себя" люминесценцию со стороны обращенной к источнику проникающего излучения. Таким образом, данный индикатор подходит только для контроля процесса сепарации сырья установками, работающими в режиме люминесценции, и его нельзя использовать для контроля процесса сепарации сырья установками, работающими в режиме абсорбции проникающего излучения и в режиме оптической абсорбции.

Задачей изобретения является повышение точности и оперативности контроля.

Технический результат достигается тем, что индикатор для контроля процесса сепарации алмазосодержащего сырья, преимущественно устройствами с использованием физических эффектов от проникающего излучения, содержащий люминесцентную компоненту, цветовую компоненту и весовую компоненту с вторичным разделительным признаком, выполнен из оптически прозрачного твердого материала на основе органических полимеров, при этом люминесцентная и цветовая компоненты внедрены в его поверхностный слой.

Решение технической задачи, а именно повышение точности и оперативности контроля процесса сепарации алмазосодержащего сырья, преимущественно устройствами с использованием физических эффектов от проникающего излучения, осуществимо при условии использования индикаторов, которые способны имитировать физические характеристики алмаза, проявляющиеся в результате воздействия проникающего излучения. Для обеспечения таких физических свойств материал должен быть, с одной стороны, оптически прозрачным, не поглощать проникающего излучения, с другой стороны, люминесцентная и цветовая компоненты должны быть равномерно распределены и прочно связаны с поверхностным слоем материала, из которого сделан индикатор.

В заявляемом техническом решении предложено использовать в качестве материала для индикатора оптически прозрачный твердый материал, представляющий собой органический полимер, основным химическим элементом которого является углерод. В материале такого состава под воздействием проникающего излучения проявляются физические характеристики аналогичные физическим характеристикам алмаза под воздействием проникающего излучения.

Внедрение люминесцентной и цветовой компоненты в поверхностный слой обеспечивает, во-первых, равномерность и высокую механическую прочность их удержания, во-вторых, возможность быстрой идентификации индикатора без специального оборудования по цветовой окраске, и, в-третьих, возможность изменения оптической прозрачности индикатора в целом.

Пример реализации.

Из органического стекла, оптически прозрачного твердого материала, представляющего собой органический полимер, основным химическим элементом которого является углерод, делают заготовки-индикаторы в соответствии с крупностью обогащаемого сырья. Люминесцентную и цветовую компоненты внедряют либо частичным растворением поверхности заготовки дихлорэтаном, либо покрытием заготовки индикатора смесью, содержащей растворенное в дихлорэтане органическое стекло, люминофор и краситель. Количество люминофора и красителя выбирают в зависимости от свойств алмазов (интенсивности люминесценции алмазов, оптической прозрачности) в обогащаемой руде конкретного месторождения (трубка "Мир", трубка "Удачная" и т.д.). Весовую компоненту с вторичным разделительным признаком либо внедряют в заготовку индикатора, либо в виде механического каркаса закрепляют на заготовке для обеспечения соответствия веса индикатора весу алмаза заданной крупности.

Рассмотрим несколько примеров использования заявляемых индикаторов в сравнении с прототипом.

Контроль технологического процесса обогащения алмазосодержащей руды радиометрической сепарацией с использованием различных физических эффектов от проникающего излучения (люминесценции, оптической абсорбции и абсорбции рентгеновского излучения) заключается в проверке работоспособности основных узлов радиометрического сепаратора, а именно источника проникающего излучения, тракта регистрации и исполнительного механизма, а также в контроле настройки уровня разделения. Для проведения такого контроля формируют несколько групп индикаторов заявляемых и по прототипу. Каждая группа характеризуется одинаковым количеством, цветом и величиной интенсивности люминесценции. Так первая группа индикаторов имеет интенсивность люминесценции меньше уровня разделения, вторая - интенсивность люминесценции равную уровню разделения, третья - интенсивность люминесценции больше уровня разделения. Для каждой группы индикаторов с заданной интенсивностью люминесценции выбирается определенный цвет, (первая - желтый, вторая - зеленый, третья - красный), по которому будут оперативно идентифицировать принадлежность индикатора к заданной группе интенсивности люминесценции без дополнительных измерений.

Группа индикаторов, характеризующаяся интенсивностью люминесценции выше уровня разделения, может быть использована самостоятельно для контроля работоспособности узлов сепаратора.

Процесс сепарации алмазосодержащего сырья в режиме люминесценции.

Источник проникающего излучения и фотоприемник расположены с одной стороны относительно потока руды.

Сформированные группы заявляемых индикаторов и индикаторы по прототипу вводятся в исходную руду. Перемещаясь совместно с рудой, индикаторы попадают в зону облучения источника проникающего излучения, установленного над потоком руды. Под действием проникающего излучения все индикаторы люминесцируют. Фотоприемник, расположенный над потоком руды, регистрирует люминесценцию индикаторов и выдает сигнал управления исполнительным механизмом на отсечку люминесцирующих индикаторов в концентрат. По общему количеству индикаторов, попавших в концентрат, оперативно контролируется технологический процесс сепарации, а по количеству индикаторов каждой цветовой группы определяется уровень разделения.

Процесс сепарации алмазосодержащего сырья в режиме оптической абсорбции.

Источник проникающего излучения и фотоприемник расположены с противоположных сторон относительно потока руды.

Сформированные группы заявляемых индикаторов и индикаторы по прототипу вводятся в исходную руду. Перемещаясь совместно с рудой, индикаторы попадают в зону облучения источника проникающего излучения, установленного над потоком руды. Под воздействием проникающего излучения индикаторы по прототипу люминесцируют только со стороны, обращенной к источнику проникающего излучения. А т.к. они полностью поглощают проникающее излучение и оптически непрозрачны, то фотоприемник, расположенный с другой стороны потока руды, не регистрирует сигнал люминесценции от индикаторов по прототипу и не выдает сигнал управления исполнительным механизмом на отсечку этих индикаторов в концентрат. Заявляемые индикаторы под воздействием проникающего излучения начинают люминесцировать со стороны, обращенной к источнику проникающего излучения. В силу оптической прозрачности индикаторов проникающее излучение, прошедшее через индикаторы, вызывает свечение люминофора со стороны противоположной, от источника проникающего излучения. Фотоприемник регистрирует суммарный сигнал люминесценции со стороны, противоположной от источника проникающего излучения, и выдает сигнал на управление исполнительным механизмом, т. е. на отсечку люминесцирующих индикаторов в концентрат. Таким образом, в концентрат попадут только заявляемые индикаторы, а индикаторы по прототипу попадут в хвосты. По общему количеству заявляемых индикаторов, попавших в концентрат, оперативно контролируется технологический процесс сепарации, а по количеству заявляемых индикаторов каждой цветовой группы определяется уровень разделения.

Процесс сепарации алмазосодержащего сырья в режиме абсорбции рентгеновского излучения.

Источник проникающего излучения и приемник проникающего излучения расположены с противоположных сторон относительно потока руды.

Сформированные группы заявляемых индикаторов и индикаторы по прототипу вводятся в исходную руду. Перемещаясь совместно с рудой, индикаторы попадают в зону облучения источника проникающего излучения, установленного над потоком руды. Поток проникающего излучения поглощается кусками руды и индикаторами по прототипу, через заявляемые индикаторы поток излучения проходит, т.к. они являются "прозрачными" для проникающего излучения, и регистрируется приемником проникающего излучения, который выдает сигнал на управление исполнительным механизмом, т.е. на отсечку заявляемых индикаторов в концентрат. По общему количеству заявляемых индикаторов, попавших в концентрат, оперативно контролируется технологический процесс сепарации, а по количеству заявляемых индикаторов каждой цветовой группы определяется уровень разделения.

Таким образом, заявляемый индикатор позволяет оперативно и точно контролировать как технологический процесс сепарации, так и уровень разделения радиометрических сепараторов, работающих в режиме оптической абсорбции, абсорбции рентгеновского излучения и люминесценции.

Формула изобретения

Индикатор для контроля процесса сепарации алмазосодержащего сырья, преимущественно устройствами с использованием физических эффектов от проникающего излучения, содержащий люминесцентную компоненту, внедренную в поверхностный слой индикатора, отличающийся тем, что он выполнен из оптически прозрачного твердого материала на основе органических полимеров и имеет весовую компоненту с вторичным разделительным признаком и цветовую компоненту, внедренную в поверхностный слой индикатора.