СПОСОБ ПОКУСКОВОЙ СОРТИРОВКИ РУД Российский патент 2006 года по МПК B03B13/06 B07C5/346 

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья и, в частности, оно может быть использовано как для радиометрического, так и нейтронно-активационного методов обогащения урановых руд.

Известно, что с увеличением производительности процесса сепарации его эффективность падает из-за взаимного влияния следующих друг за другом рудных кусков, излучение которых регистрируется блоком детектирования (эффект подсветки).

Так, например, при поточно-покусковом способе подачи рудных кусков в зону измерения эффективность процесса сепарации может упасть до 30-40% в зависимости от контрастности и класса крупности используемого сырья.

Известны способы, позволяющие уменьшить влияние подсветки за счет установки на ровную поверхность блока детектирования свинцовых коллиматоров специальной формы (см. кн. И.И.Крейндлин и др. Приборы для радиометрического обогащения руд. М.: Атомиздат, 1973 г., с.169). Однако использование свинцовых коллиматоров приводит к снижению чувствительности блока детектирования на 30-50%, что в значительной мере ограничивает, а для бедных руд исключает их использование.

В качестве прототипа нами был взят способ (См. кн. И.И.Крейндлин и др. Приборы для радиометрического обогащения руд, М.: Атомиздат, 1972, с.170-179), включающий подачу рудных кусков в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения. Компенсацию подсветки осуществляли с помощью дополнительного блока детектирования, расположенного рядом с основным по ходу движения рудных кусков. Разделение кусков на продукты обогащения производили по величине превышения сигнала установленного порога.

Недостатками данного способа является то, что компенсируется подсветка только от соседнего куска, расположенного слева от анализируемого.

Кроме того, производительность процесса ограничивается минимальным расстоянием между кусками, равным расстоянию между рабочим и компенсационным блоками детектирования. Так, для блоков детектирования с размером кристалла 63·63 мм это расстояние не может быть меньше 100 мм. Иными словами, при сортировке расстояние между кусками не может быть менее 100 мм.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение стоимости и повышение надежности узла измерения, а также повышение эффективности и производительности процесса обогащения.

Технический результат достигается тем, что в известном способе покусковой сортировки руд, включающем подачу кусков руды в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, компенсацию подсветки и разделение кусков на продукты обогащения по величине превышения сигнала установленного порога, подачу рудных кусков производят в поточно-покусковом режиме, запись и обработку регистрируемого излучения проводят последовательно. За счет этого компенсацию влияния двух соседних кусков, расположенных по обе стороны от измеряемого, проводят одним блоком детектирования.

Одновременно осуществляют автоматическую фиксацию положения рудного куска на ленте сепаратора в зоне измерения, которое определяют по максимуму зарегистрированной информации методом скользящей экспозиции с шагом квантования, равным четвертой части экспозиции.

Оптимальная экспозиция равна времени прохождения через зону измерения рудного куска, линейные размеры которого соответствуют средней величине для данного класса крупности.

Длительность сигнала разделения выбирают равной времени прохождения через зону измерения рудного куска, линейные размеры которого соответствуют минимальной величине для данного класса крупности.

На фиг.1 изображен узел измерения, используемый при сортировке руды по прототипу. Он состоит из 2-х одинаковых блоков детектирования (1) и (2), расположенных под лентой (3) сепаратора, и разностной схемой обработки информации (4). Первый является компенсационным, второй блок является рабочим. Для уменьшения величины фонового излучения каждый блок заключен в свинцовый экран (5).

На фиг.2 изображен узел измерения, используемый при сортировке руды по предлагаемому способу. Он имеет один блок детектирования (1), расположенный под лентой сепаратора (3), схему обработки информации (4) и свинцовый экран (5).

Пример. Приведены результаты сортировки руды класса крупности 50+25 мм в лабораторных условиях по прототипу и предлагаемому способу. (См. табл.)

В качестве детекторов излучения были использованы серийные сцинтилляционные блоки детектировании типа БДЭГ-23 с размером кристалла 63·63 мм.

Суть компенсации подсветки состоит в том, что экспозиция разбивается на целое число рабочих тактов (n), равных четвертой части экспозиции, а регистрация и обработка информации производится непрерывно по каждому рабочему такту с последующим суммированием обработанной информации по n тактам методом скользящей экспозиции с шагом квантования, равным четвертой части экспозиции (одному рабочему такту).

Обработка записанной информации производится следующим образом.

Из информации, записанной за каждый рабочий такт (Ni), вычитается часть суммарной информации K(N_i+τ+N_i-τ), расположенной по обе стороны от анализируемого такта (n_i) на расстоянии, равном длительности экспозиции (τ).

Доля вычитаемой части информации К характеризует собой степень компенсации подсветки от рудных кусков, расположенных рядом с анализируемым по обе стороны. В результате такой обработки в каждом рабочем такте будет записана новая информация, определяемая формулой:

N_i=N_i-K(N_i+τ+N_i-τ)

В дальнейшем эта информация суммируется по n рабочим тактам методом скользящей экспозиции со сдвигом в один такт и сравнивается с установленным порогом. По величине превышения сигнала установленного порога производят разделение кусков на продукты обогащения.

ТаблицаПоказатели сортировкиПо способу прототипуПо предлагаемому способуВыход хвостов,%48,160,63Содержание в хвостах, отн.ед.1412Концентрат, отн.ед.350460Исходное сырье, отн.ед.188188Эффективность сортировки, отн.ед.0,710,92Производительность, т/час2,02,85

Анализ полученных данных показывает, что предложенный способ сортировки с компенсацией подсветки по сравнению с прототипом позволяет:

- повысить производительность процесса с 2,0 до 2,85 т/час;

- повысить эффективность сепарации с 0,71 до 0,92 за счет увеличения выхода хвостов с 48,1 до 60,63% и уменьшения содержания в них полезного компонента с 14 до 12 отн.ед.;

- повысить надежность и снизить стоимость рудосортировочной аппаратуры за счет сокращения блока детектирования до одного.

Изобретение может быть использовано в области обогащения минерального сырья и, в частности, для радиометрического и нейтронно-активационного методов обогащения руд. Технический результат заключается в повышении надежности узла измерения, а также повышении эффективности сепарации и производительности процесса обогащения. Способ включает подачу рудных кусков (РК) в зону измерения (ЗИ), регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, компенсацию подсветки и разделение РК на продукты обогащения по величине превышения сигнала установленного порога. При этом подачу РК проводят в поточно-покусковом режиме, а запись и обработку регистрируемого излучения проводят последовательно. Это дает возможность компенсацию влияния двух соседних РК, расположенных по обе стороны от измеряемого, проводить одним блоком детектирования. Одновременно осуществляют автоматическую фиксацию положения РК на ленте сепаратора в ЗИ, которое определяют по максимуму зарегистрированной информации методом скользящей экспозиции с шагом квантования, равным четвертой части экспозиции. Длительность сигнала разделения выбирают равной времени прохождения РК через ЗИ, линейные размеры которого соответствуют средней величине для данного класса крупности. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Способ покусковой сортировки руд, включающий подачу кусков руды в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, компенсацию явления подсветки от соседнего куска, разделение кусков на продукты обогащения по величине превышения сигналом установленного порога, отличающийся тем, что подачу рудных кусков производят в поточно-покусковом режиме, запись и обработку регистрируемого излучения проводят последовательно, за счет чего компенсацию влияния двух соседних кусков, расположенных по обе стороны от измеряемого, проводят одним блоком детектирования, одновременно осуществляют автоматическую фиксацию положения рудного куска на ленте сепаратора в зоне измерения и определяют длительность сигнала.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что положение рудного куска определяют по максимуму зарегистрированной информации методом скользящей экспозиции с шагом квантования, равным четвертой части экспозиции.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимальная экспозиция равна времени прохождения через зону измерения рудного куска, линейные размеры которого соответствуют средней величине для данного класса крупности.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность сигнала разделения выбирают равной времени прохождения через зону измерения рудного куска, линейные размеры которого соответствуют минимальной величине для данного класса крупности.