Устройство для определения содержания минералов в руде Советский патент 1983 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к устройствам для сортировки и обогащения минерального сырья путем измерения рентгенолюминесценции минералов и может использоваться, например, в горнодобывающей промышленности.

По основному авт.св. № 730090 известно устройство для определения содержания минералов в руде,содержащее рентгеновские трубки с коллиматорами, детектор рентгеновского излучения с люминесцентным экраном, фотоприемники люминесценции, управляемые интеграторы люминесценции и теневого сигнала, ключ, блок компенсации нестабильности рентгеновского излучения,средства для определения отношения сигналов, к входам которого подключены выходы интеграторов .

Однако известное техническое решение обладает относительно невысокой чувствительностью при обработке некоторых типов руд, люминесцирунвдих в синей и ультрафиоле, товой областях спектра. Это объяс няется тем, что несмотря на использование узких пучков возбуждаклцего рентгеновского излучения, в резуль-; тате чего значительно снижается фо-; новое свечение люминесценции воздуха, полностью устранить это явление, невозможно. Причем это свечение, как показали специально проведенные исследования спектра люми несценции воздуха, в основном сосредоточено в ультрафиолетовой и синей области спектра. В то. же время, регистрация свечения ряда важнейших минералов (например, шеелита, флюорита и др.) также ведется в указанных областях. В результате, на выходе фотоприемника люминесценции при обработке руд этих минералов всегда имеется некоторый постоянный уровень напряжения. В принципе этот уровень не влияет на работу тракта регистрации, так как в схеме предусморена компенсация постоянного фона. Однако, когда движущийся кусок руды оказывается в зоне облучения, он затеняет собой часть светящегося- воздуха, что приводит к появлению на выходе фотоприемника и, соответственно на выходе интегратора люминесценции импульса отрицательной (в данном случае) полярности, причем величина последнего пропорциональна размеру куска. И если для большинств типов руд сигнал свечения полезного компонента, который имеет противоположную полярность (в данном случае положительную), существенно превосходит отрицательный и практически не изменяется, то при обработке слаболюминесцирукадих, труднообогатимых беных руд эти сигналы от кусков с невы

соким содержанием полезного компонента становятся соизмеримыми.

В этом случае сигналы на выходе интегратора люминесценции от кусков пустой породы и 1 усков с невысоким содержанием полезного компонента становятся соответственно либо сущесвенно отрицательными, либо близкими к нулю, что в дальнейшем не позволяет осуществить их эффективное разделение. Такое явление потери информации от кусков хоть и с небольшим, но конечным содержанием полезного компонента равносильно снижению чувствительности тракта регистрации люминесценции и приводит к ухудшению технических показателей работы аппаратуры с использованием известного устройства.

Цель изобретения - повышение чувствительности определения содержания полезного минерала в руде.

Цель достигается тем, что в устройство для определения содержания минералов в руде дополнительно введен сумматор, один вход которого соединен с выходом интегратора люминесценции, другой вход через дополнительно введенное масштабирующее устройство соединен с выходом ц твгратора теневого сигнала, а выход сумматора подключен к входу средства для определения отношений сигналов.

На чертеже показана схема устройства для определения содержания минералов в руде.

Устройство для определения содержания минералов в руде включает измерительную камеру 1, блок 2 интеграторов со средством 3 для определения отношения сигналов, блок 4 компенсации нестабильности рентге- . новского излучения. В измерительной камере 1 установлены рентгеновские трубки 5, излучение которых коллимируется коллиматорами 6 в измерительном объеме, приемники 7 и 8 люминесценции, теневой детектор 9 рентгеновского излучения с люминесцентным экраном 10. Блок 2 интеграторов содержит интегратор 11 люминесценции, интегратор 12 теневого сигнала и ключ 13. Блок 4 компенсации, нестабильности содержит коммутатор 14, ячейку 15 памяти и вычитающее устройство 16.

В блок 2 интеграторов дополнительно введены сумматор 17 и масшта бирующее устройство 18, причем к входам «сумматора 17 подключены выход интегратора 11 люминесценции и выход масштабирующего устройства 18 к входу которого подключен выход иитеграторас: 12 теневого сигнала. Выход сумматора 17 подключен к одному входу средства для определения отношений сигналов 3. Устройство работает следукяцим об разом. В измерительной камере 1 произво дится облучение кусков руды излучением рентгеновских трубок 5. Куски да в свободном падении пересекают . зону облучения и испускают световой импульс, регистрируемый фотоприемник-ами 7 и 8 люминесценции. Одновре менно происходит затенение люминес центного экрана 10, который светитс под действием излучения одной из . рентгеновских трубок 5, в результат чего появляется сигнал на выходе те невого детектора 9 рентгеновского излучения. Сигналы с выхода фотопри емнйков 7 и 8 люминесценции и теневого детектора 9 поступают соответственно на интегратор 11 люминес ценции и интегратор 12 теневого сиг кала. Работой интеграторов управляе ключ 13,, подключенный к выходу теневого детектора 9. В устройстве пр дусмотрено использование блока 4 компенсации нестабильности рентгеновского излучения для повышения точности работы. Сигнал с интегратора 12 теневого сигнала поступает на один вход сред ства 3 для определения отношений и вход масштабирующего устройства 1 Сигнал с интегратора 11 люминесценции поступает на сумматор 17, в котором он суммируется с сигналом с масштабирующего устройства 18. Сигнал сумматора 18 поступает на другой вход средства 3 для определения отношений сигналов, выходной сигнал которых несет информацию о содержании полезного минерала в руде. Работа устройства основана на компенсации отрицательного импульса на выходе интегратора 11 люминес ценции, связанного с затенением свечения воздуха в- зоне измерения, положительньм сигналом интегратора 12 теневого сигнала. Величины о%рицательного импульйа и сигнала интегратора тени пропорциональны размеру измеряемого куска руды, что позволяет обеспечить достаточно точную компенса.цию, используя для выравнивания амплитуд масштабирующее уЬтройство 18. В зависимости от величин сигналов -оно может быть выполнено либо в виде управляемого усилителя, либр в виде делителя напряжения. ; Настройка устройства производится следующим образом. Через рабочую зону пробрасываются куски руды, заведомо не содержащие полезного компонента. Контролируя, например, с помощью осциллографа сигналы, поступаквдие с выходов интеграторов люминесценции 11 и теневого сигнала 12 на входы сумматора 17, добиваются с помощью масштабирующего устройства 18 равенства сигналов обеих полярностей. При этом на выходце сумматора 17 должен быть нулевой сигнал. Далее через зону пробрасываются куски, имеющие то или иное содержание полезного компонента. В этом случае на выходе сумматора 17 должны наблюдаться импульсы положительной поляр| ости. Таким образом, обеспечена надежная регистрация люминесценции полезного компонента даже в случае его низкого содержания в разделяемых кусках руды. Использование изобретения в аппаратуре для предварительного обогащения люминёсцирующих руд позволяет получать отвальные продукты с более низким содержанием полезного минерала и повысит тем самым извлечение этого полезного Компонента в концентрат. Наибольший эффект при этом получается в случае сепарации труднообогатимых руд, содержащих особо ценные компоненты, для которых повышение извлечения даже на несколько процентов дает значительный экономический эффект.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МИНЕРАЛОВ В РУДЕ по авт. св. № 730090, о т ли чающеес я тем, что, с целью повышения чувствительности определения полезного минерала в руде, в него дополнительно введен сумматор, один вход . которого соединен с выходом интегратора люминесценции, другой вход через дополнительно введенное масштабирующее устройство соединен с выходом интегратора теневого сигнала, а выход сумматора подключен к входу средства для определения отношения сигналов. СО О1 ю оо