СПОСОБ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК B07C5/342 

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

Известен способ сепарации полезных ископаемых, заключающийся в транспортировании потока минералов, облучении потока минералов проникающим излучением, регистрации сигнала люминесценции минерала со стороны падающего потока излучения и отделение полезного минерала (см., например, книгу Н.И. Маланьина и др. "Обогащение алмазосодержащих коренных пород и песков". М.: Госгеологтехиздат, 1961, с. 139, 148-150, 155-160).

Недостатком этого способа являются пропуски слаболюминесцирующих минералов, что обусловлено недостаточной чувствительностью системы регистрации.

Известен способ сепарации минералов, включающий транспортирование минералов в виде поштучного потока, облучение минералов проникающим излучением, измерение интенсивности люминесценции минералов со стороны падающего потока проникающего излучения, сравнение интенсивности сигнала люминесценции минерала с заданным пороговым значением интенсивности люминесценции, отделение по результату сравнения необходимого минерала (патент РФ N 2101102, МПК B 07 C 5/342).

Однако известный способ обладает невысокой эффективностью при сепарации слаболюминесцирующих минералов. Обусловлено это тем, что величина "светового потока" от люминесцирующего минерала, попадающего на фотоприемник блока измерения интенсивности люминесценции, зависит от многих факторов. Во-первых, от ориентации минерала относительно источника излучения и фотоприемника блока измерения интенсивности люминесценции, т.е. "световой поток", попадающий на фотоприемник блока измерения интенсивности люминесценции зависит от того, какой стороной повернулся люминесцирующий минерал к фотоприемнику блока измерения интенсивности люминесценции. Во-вторых, от оптической прозрачности минерала, т. е. темные, непрозрачные алмазы под рентгеном светятся во всем объеме, но на фотоприемник блока измерения интенсивности люминесценции попадает только та часть светового потока, которая обращена к фотоприемнику. В-третьих, от возможного частичного или полного перекрытия светового потока от люминесцирующего минерала кусками руды и т.п.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности сепарации за счет обеспечения возможности усиления сигнала люминесценции от слаболюминесцирующих алмазов.

Технический результат достигается тем, что способ сепарации минералов, включающий транспортирование минералов проникающим излучением, измерение интенсивности люминесценции минералов, сравнение интенсивности сигнала люминесценции минерала с заданным пороговым значением интенсивности люминесценции, отделение по результату сравнения необходимого минерала, дополнительно регистрируют сигнал люминесценции минерала со стороны, противоположной падающему потоку проникающего излучения, измеряют интенсивность суммарного сигнала люминесценции минерала с заданным пороговым значением интенсивности люминесценции и отделяют минерал по результату сравнения.

Алмаз, являясь прозрачным для проникающего излучения, люминесцирует как в объеме, так и по всей поверхности, а сопутствующие минералы, являясь не прозрачным для проникающего излучения, люминесцируют только со стороны, противоположной падающему потоку проникающего излучения, измерение интенсивности суммарного сигнала люминесценции минерала со стороны падающего потока проникающего излучения и с противоположной стороны, обеспечивает повышение чувствительности при регистрации интенсивности люминесценции алмазов на 30% и более по сравнению с регистрацией интенсивности люминесценции от сопутствующих минералов. Таким образом достигается повышение эффективности сепарации слаболюминесцирующих алмазов.

Способ реализуется устройством, представленным на чертеже.

Устройство содержит бункер 1, транспортирующий механизм 2, предназначенный для многослойного перемещения минералов через зону облучения и регистрации, источник 3 проникающего излучения и блок 4 измерения интенсивности суммарного сигнала люминесценции минерала, расположенные со стороны падающего потока проникающего излучения на поток минералов, регистратор 5 сигнала люминесценции, расположенный со стороны, противоположной падающему потоку проникающего излучения на поток минералов, блок 6 сравнения, задатчик 7 пороговой величины интенсивности люминесценции, блок 8 выработки команд, исполнительный механизм 9 отсечки минерала.

Блок 4 измерения суммарного сигнала интенсивности люминесценции минерала выполнен на базе фотоэлектронного умножителя ФЭУ-85 и операционного усилителя К140УД14.

Регистратор 5 сигнала люминесценции минерала может быть выполнен в виде собирающего зеркала, световода, фотоприемника и предназначен для сбора светового потока люминесценции минерала со стороны, противоположной облучаемой и передачи его на блок 4.

Блок 6 сравнения выполнен на операционных усилителях 140 серии и предназначен для сравнения интенсивности суммарного сигнала люминесценции минерала с заданным граничным значением интенсивности люминесценции.

Задатчик 7 пороговой величины интенсивности люминесценции выполнен в виде источника опорного напряжения, напряжение которого пропорционально интенсивности проникающего излучения источника 3.

Блок 8 выработки команд выполнен на микросхемах 176 серии и предназначен для своевременной выдачи команды на исполнительный механизм 9 отсечки полезного минерала.

Блок 4 измерения интенсивности суммарного сигнала люминесценции минерала выходом соединен со вторым входом блока 6 сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика 7 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов, а выход соединен с входом блока 8 выработки команд, выход которого соединен с исполнительным механизмом 9 отсечки полезного минерала.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении минерала через зону облучения и регистрации, он попадает в поток излучения источника 3, под действием рентгеновского излучения сопутствующий минерал люминесцирует только стороной, обращенной к источнику 3, а алмаз начинает люминесцировать по всей поверхности. Сигнал интенсивности люминесценции со стороны падающего потока проникающего излучения регистрируется фотоприемником блока 4, сигнал интенсивности люминесценции со стороны, обратной потоку падающего проникающего излучения регистратором 5 собирается и передается на блок 4.

Блок 4 преобразует суммарный световой поток в сигнал люминесценции и измеряет интенсивность суммарного сигнала люминесценции. Суммарный сигнал с блока 4 поступает на второй вход блока 6 сравнения, на первый вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 7 пороговой величины интенсивности люминесценции минералов. Блок 6 сравнения сравнивает сигнал интенсивности люминесценции минерала с сигналом задатчика 7 пороговой величины интенсивности люминесценции, и если интенсивность суммарного сигнала люминесценции минерала находится в заданном интервале, то блок 6 сравнения выдает сигнал на блок 8 выработки команд, который выдает команду на отсечку полезного минерала в тот момент, когда полезный минерал достигнет зоны отсечки.

Изобретение относится к области обогащения минералов по люминесценции, возбуждаемой рентгеновским излучением и обеспечивает повышение эффективности сепарации за счет усиления сигнала люминесценции от слаболюминесцирующих алмазов. Способ сепарации минералов заключается в транспортировании минералов в виде монослойного потока, облучении минералов проникающим излучением, регистрации светового сигнала люминесценции со стороны облучения и противоположной облучаемой, измерении интенсивности суммарного сигнала люминесценции со стороны падающего потока проникающего излучения, сравнении интенсивности суммарного сигнала люминесценции минерала с заданным пороговым значением интенсивности люминесценции и отделении минерала по результату сравнения. 1 ил.

Способ сепарации минералов, включающий транспортирование минералов в виде монослойного потока, облучение минералов проникающим излучением, измерение интенсивности люминесценции минералов со стороны падающего потока проникающего излучения, дополнительное измерение сигнала люминесценции минерала со стороны, противоположной падающему потоку проникающего излучения, суммирование интенсивности люминесценции минералов со стороны падающего потока проникающего излучения и со стороны, противоположной падающему потоку проникающего излучения, сравнение интенсивности суммарного сигнала люминесценции минералов с заданным пороговым значением интенсивности люминесценции и отделение необходимого минерала по результату сравнения.