Рентгенофлуоресцентный сепаратор Советский патент 1988 года по МПК B07C5/34 G01N23/22 

(21)4086633/23-12

(22)11.07.86

(46) 30.04.88. Бюл. 16

(71)Bcecoro3Hbrti научно-исследовательский и конструкторский институт Цветметавтоматика

(72)Ю.П.Бетин, .ЖаЙин и А.П.Комов

(53)622.723(088.8)

(56)Бетин Ю.П. и др. Оценка возможности применения рентгеноспектрально- го метода с использованием дифференциальных детекторов для мелкопорционной сортировки полиметаллических руд. Сборник АСУ горно-обогатительными процессами, М.: ВНИКИ, Цветметавтоматика, 1982, с. 33-38.

(54)РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ СЕПАРАТОР

(57)Изобретение относитсяк радиометрическим обогатительными сортировочным устройствам. Цельизобретения - повьппение надежностиработы.

В«состав сепаратора включено не менее двух датчиков, каждый из которых установлен над транспортирующим РУДУ органом и содержит рентгеновскую трубку с фильтром н коллиматором, а также размещенные симметрично вокруг трубки детектор рассеянного излучения и не менее трех дифференциальных детекторов. Дифференциальные детекторы каждого датчика контролируют содержащие только одного из элементов, по которым производится сортировка руды. Окна детекторов ориентированы длинной стороной поперек направления перемещения руды. Окно детектора рассеянного излучения размещено над осевой зоной транспортируемой руды и перекрыто сменным приспособлением для регулирования поверхностной чувствительности детектора. Сменное приспособление выполнено в виде неравномерно по площади перфорированной пластины из материала, не пропускающего рентгеновское излучение. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

сл

со со

со СО

Изобретение относится к радиометрическим устройствам для сепарации, сортировки и опробования минерального сырья и может быть использовано в горнорудной промъпчле.нности для обогащения нерадиоактивных руд.

Цель изобретения - повьпиение надежности в работе.

На фиг. 1 нриведена схема предлагаемого рентгенофлуоресцентного сепаратора; на фиг. 2 - схема конструкции датчика сепаратора, разрез; на фиг. 3 - схема размешения датчика и окон счетчиков относительно транспортируемого потока руды, план; на фиг. А - приспособление для регулирования поверхностей чувствительности детектора рассеянного излучения,

Рентггиофлуоресцентный сепаратор содержит бункер 1 подачи руды (фиг,1 и бункеры 2 и 3 сбора продуктов сортировки, вибропитатель 4, например, типа 280 ПТ, транспортирующий орган (.вибропитатель) 5 аналогичного типа, устройство 6 регулирования скорости подачи руды, последовательно установленные над транспортируюшим органом 5 однотипнь е датчики 7 и 8, сое- динен}1ые с источником 9 питания рент геноиских трубок, и регистрирую1г(ий блок 10, который связан с исполнительным механизмом 11, управляющим работой шиберного устройства 12. Позицией I3 обозначены куски сортируемой руды. Датчик сепаратора (фиг,2) размещается в кожухе 14, окно которого перекрыто зар1итной пленкой 15. Источником первичного возбуждающего излучения в датчике 7, контролирующе содержание в руде цинка, служит рентгеновская трубка 16 типа 3, 5BXB7-Pd с палладиевым анодом и фильтром 17 из селена или германия с поверхностной плотностью 40 мг/см , который эффективно поглощает низкоэнергетическую часть тормозного излучения трубки. Угол расхождения пучка квантов первичного излучения ограничен размерами выходного окна трубки и коллиматором 18 из листового кадмия. Питание трубки 16 осуществляется от источника 9 питания типа ИРИС-0. Установлен следующий режим работы трубки: аноднйе напряжение UQ равно 20,0 кВ; анодный ток „ И) мА; )1апря гение канала ,8 В. Источником первичного возбужления излучения в датчике 8 служит рентгеновская трубка 16 типа 3, 5BXB7-Pd с фильтром 17 из иттрия или стронция с поверхностной плотностью около 40 мг/см . Режим работы этой трубки: и„ 22,,5 кВ; мА; ,8 В. Ди1Ьференциальные детекторы датчика

8настраиваются на выделение характеристического излучения свинца Lсерии и содержат фильтры из селена толщиной около 60 мг/см и мшчени- радиаторы из цинковой фольги толщиной около 9 мг/см .

Детектор рассеянного излучения

с включает пропорциональный счетчик 19 типа СРМ-19, мшчень-радиатор 20 из свинца толщиной 20 мг/см , экран 21 из кадмия и приспособление 22 для регулирования поверхностной чувстQ вительности детектора. На фиг. 2 также изображен один из трех однотипных дифференциальных детекторов, содержащий пропорциональный счетчик 23 типа СРМ-19, фильтр 24 из медной фоль5 ги толщиной около 40 мг/см, мишень- радиатор 25 из никеля толщиной около

9мг/см, экран 26 из кадмия. Кал- дый из датчиков 7 и 8 (Д)иг. З) устанавливается над транспортирующим ор ганом 5 так, что окно 27 рентгеновской трубки 16 размещается над осевой зоной транспортируемой руды, окно 28 детектора рассеянного излучения располагается также над осевой зоной и ориентировано длинной сторо5 ной поперек направления движения руды. Окна 29-31 дифференциальных детекторов повернуты длинной стороной поперек направления движения руды так, что частично перекрываюпщеся ра0 бочие зоны этих детекторов образуют область, пересекающую поток транспортируемой руды по всей ее щирине. Окно детектора 28 рассеянного излучения перекрыто приспособлением 22 для

5 регулирования поверхностной чувствительности детектора (фиг. 4), представляющим собой стальную пластину толщиной около 1 мм, на которой неравномерно по площади нанесена перфоQ рация. При зтом доля площади, занятая отверстиями, составляет не менее одной десятой части площади пластины и увеличивается от центра пластины к ее периферии.

Сепаратор работает следующим об0

5

разом.

Куски сортируемой, например, свин- цово-цинковой руды 13 из бункера 1

подачи ру№1 поступают на два последовательно расположенных опорных вибрационных питателя 4 и 5. Вибропитатель 4, имеющий скорость подачи до 0,2-0,3 м/с, разравнивает руду, а вибропитатель 5, имеющий скорость вибротранспортирования 0,5-0,6 м/с, формирует поток руды в монослой и подает его в рабочие зоны облучения и обмера датчика 7, контролирующего содержание в руде цинка, и датчика 8 контролирующего содержание свинца. Под воздействием излучения трубки 16 датчика 7 в анализируемой руде возбуждается вторичное излучение, которое регистрируется детектором рассеянного излучения и тремя одинаковыми дифференциальными детекторами цинка. Вторичное излучение руды, регистрируемое детектором рассеянного излучения, пройдя через приспособление 22, попадает на мишень-радиатор 20. Излучение мишени-радиатора регистрируется пропорциональным счетчиком 19 Детектор регистрирует вторичное излучение в широком спектральном диапазоне (приблизительно от 5 до 25 каВ) Вторичное излучение руды, регистрируемое каждым из дифференциальных детекторов цинка, проходит через фильтр 24, попадает на мишень-радиатор 25, а излучение мишени-радиатор (в основном К „ ЛИНИИ характеристического излучения цинка) регистрируется счетчиком 23.

Сигналы, с датчиков 7 и 8 поступаю на вход регистрируюп;его блока 10. Б сепараторе в качестве аналитического параметра использовано отношение интенсивностей импульсов в аналити- ческих каналах к интенсивности импульсов в канале рассеянного издуче- ния, что позволяет снизить погрешность анализа от изменений геометрических условий измерений, компонентного состава контролируемого продукта, а также автоматически учитывать колебания режимов работы рентгеновских трубок. Регистрирующий блок 10 соединен с исполнительным механизмом I1, который механически связан с шиберным устройством.12, управляющим потоком руды, прошедшим через рабочие зоны датчиков 7 и 8-. Сбор

продуктов сортировки происходит в бункерах 2 и 3.

Формула изобретения

1.Рентгенофлуоресцентный сепаратор, содержапшй бункеры для руды и продуктов сортировки, питатель, транспортирующий орган, размещенные над ним источники ионизирующего излучения и дифференциальные детекторы

по числу контролируемых химических элементов, один из дифференциальных детекторов установлен в кожухе с окном, перекрытым защитной пленкой совместно с детектором рассеянного излучения и рентгеновской трубкой с фильтром и коллиматором, и регистрирующий блок, подключенный входами к соответствующим детекторам, а выходы - к исполнительному механизму узла сортировки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен дополнительными кожухами и размещенными в каждом из них рентгеновской трубкой с фильтром и коллиматором и детектором рассеянного излучения, а остальные дифференциальные детекторы установлены в cooтвeтcтвyюшJix дополнительных кожухах, при этом дополнительные кожухи размещены над транспортирующим органом.

2.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен

40

45

дополнительными дифференциальными детекторами, каждая пара которых подключена параллельно соответствующему дифференциальному детектору и закреплена в соответствующем кожухе по обе стороны от дифференциального детектора в направлении, поперечном направлению перемещения руды,

3. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что детектор рассеянного излучения снабжен сменным приспособлением щя выравнивания поверхностной чувствительности в зоне детектирования,выполненным в виде перекрывающего окно детектора перфорированной пластины из материала, не пропускающего рентгеновского излучения, причем частота перфорации возрастает от центра пластины к пе- 55 риферии.

50

I /X/X/X/X/XyX/ iC L

а7 / 7 7 г /г /7 / 2S

Фи2.2

г/

2

о°:° °ГоГ°Т°о°:°°о° °оОгС /

°- ° ° °с °-;sc t

- г о

о о

0°° 0-0- °о°о оо°е°о° о ° о

°o:vf o o/: .oo. §0 о 0° о°о J о о о о о о о QO оОоо°о°о орро °°oooOooo°oooogoQ рОпОр ОрОр

о о

J7

27

Фиг. J

22

°с °-;sc

- г

о о

.oo. о о QO оОоо ogoQ рОпОр О

о о

ФигЛ