УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2004 года по МПК B07C5/342 

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, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха и первым входом блока формирования сигналов люминесценции, выход последнего соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала, второй вход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и выходом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, а выход соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом (патент №2004356, кл. В 07 С 5/342).

Недостатком этого устройства являются пропуски слаболюминесцирующих минералов.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по патенту №2066244, кл. В 07 С 5/342. Это устройство содержит бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования управляющего сигнала и вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов, выход которого соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточно высокой степени извлечения, что особенно сказывается при сепарации минералов с предельно низким уровнем люминесценции, который близок к уровню шумов.

Техническим результатом изобретения является повышение точности выделения сигнала люминесценции минералов из шумов, что в конечном итоге позволяет повысить эффективность процесса сепарации.

Достигается технический результат тем, что в устройство для сепарации минерального сырья, содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и вторым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом, дополнительно введен блок нелинейного преобразования сигналов, вход которого подключен к выходу блока формирования сигналов люминесценции минералов, а выход соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала.

Решение технической задачи, а именно точности обнаружения сигнала люминесценции от слаболюминесцирующих минералов, осуществимо за счет его выделения из шумов путем нелинейного преобразования, например, такого, когда коэффициент усиления преобразователя пропорционален величине поступающего на его вход сигнала. В этом случае осуществляется операция автокорреляции. Такая операция эквивалентна умножению сигнала люминесценции минерала на "себя" и может быть выполнена с использованием стандартного аналогового перемножителя.

Действие данного преобразования показано на фиг.1, где представлены сигналы люминесценции минералов на фоне "шумов" (сигналы отрицательной полярности) и результат их нелинейного преобразования (сигналы положительной полярности). Из фиг.1 следует, что незначительное по величине изменение сигналов люминесценции после преобразования (автокорреляции) выделяется в сигнал, амплитуда которого значительно превышает амплитуду исходного сигнала, при этом уровень шумов практически не изменяется.

На фиг.2. представлена блок-схема устройства для сепарации минерального сырья.

Устройство для сепарации минерального сырья содержит бункер 1, транспортирующий механизм 2, источник излучения 3, блок 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, блок 5 формирования сигналов люминесценции минералов, блок 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, блок 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции минералов, блок 8 формирования управляющего сигнала, блок 9 управления исполнительным механизмом, исполнительный механизм 10.

Блок 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала выполнен на базе фотоэлектронного умножителя ФЭУ-85 и операционного усилителя 140-й серии.

Блок 5 формирования сигналов люминесценции минералов выполнен на базе операционного усилителя 140-й серии.

Блок 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха выполнен на операционных усилителях 140-й серии.

Блок 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции выполнен на базе операционного усилителя 140-й серии.

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

Блок 9 управления исполнительным механизмом выполнен на микросхемах 176-й серии и предназначен для своевременной выдачи команды на отсечку полезного минерала исполнительным механизмом 10.

Выход блока 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала соединен с первым входом блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока 8 формирования управляющего сигнала и вторым входом блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов, выход которого соединен с блоком 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции минералов, выходом соединенный с первым входом блока 8 формирования управляющего сигнала, который соединен с блоком 9 управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом 10.

Устройство работает следующим образом. Перед сортировкой в блоке 8 формирования управляющего сигнала устанавливают пороговую величину путем подачи напряжения с опорного источника. С выхода блока 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала сигналы люминесценции воздуха и минералов поступают на первый вход блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов и вход блока 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, который запоминает сигнал, соответствующий люминесценции воздуха (минимальный сигнал), и выдает его на второй вход блока 8 формирования управляющего сигнала, где он (сигнал люминесценции воздуха) суммируется с сигналом порогового напряжения, и на второй вход блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов для выделения из полного сигнала люминесценции (сигнала люминесценции воздуха и минерала) сигнала люминесценции минерала и его последующего усиления и нелинейного преобразования. При поступлении люминесцирующих минералов в зону облучения и регистрации на выходе блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов появляются сигналы люминесценции, которые поступают на вход блока 7 нелинейного преобразователя сигналов люминесценции, с выхода которого преобразованный сигнал поступает на первый вход блока 8 формирования управляющего сигнала. Если сигнал люминесценции минерала окажется больше, чем заданный порог разделения, то с выхода блока 8 формирования управляющего сигнала сигнал поступает на блок 9 управления исполнительным механизмом и далее на исполнительный механизм 10 для отсечки полезного минерала в концентрат.

Предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность процесса сепарации за счет повышения точности выделения сигнала от слаболюминесцирующих алмазов из шумов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к устройствам для радиометрической сепарации руд. Техническим результатом изобретения является повышение точности выделения сигнала люминесценции минералов из шумов. Устройство для сепарации минерального сырья содержит бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и вторым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом. В устройство введен блок нелинейной обработки сигналов люминесценции минералов, вход которого соединен с выходом блока формирования сигналов люминесценции минералов, а выход - с первым входом блока формирования управляющего сигнала. 2 ил.

Устройство для сепарации минерального сырья, содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и вторым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено блоком нелинейного преобразования, вход которого соединен с выходом блока формирования сигналов люминесценции минералов, а выход соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала.