Способ контроля массовой доли нерастворимого остатка в калийных рудах Советский патент 1992 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к области ядерно-физического контроля важнейших компонентов калийных руд как на стадии их геотехнологического картирования в естественном залегании, так и в потоке отбитых руд (на конвейерной ленте), а также в емкостях. Оно может использоваться путем включения в систему контроля и управления процессом добычи и переработки калийных руд. Кроме того, изобретение может применяться при лабораторных экспрессных определениях массовой доли нерастворимого остатка в порошковых пробах калийных руд,

Известен способ определения массовой доли нерастворимого остатка (И.О.) в калийных рудах, основанный на ядерно-физических измерениях, заключающийся в определении массовой доли кислорода и в последующих расчетах массовой доли нерастворимых примесей в соответствии с уравнением, связывающим эти параметры калийной руды. Этот способ не позволяет производить определения массовой доли нерастворимого остатка с приемлемой для целей управления процессами переработки руд точностью из-за непостоянства как

Ч о ю ю о

влажности руды, так и количества в руде связанной воды. В связи с этим он может использоваться в качестве способа экспрессной, но приблизительной оценки массовой доли нерастворимого остатка в лабораторных условиях.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является способ определения массовой доли нерастворимого остатка в калийных рудах 2, предусматривающий измерение естественной радиоактивности руд и оценку по ней массовой доли калия с лоследующим расчетом массовой доли И.О. по уравнению линейной регрессии, связывающему массовую долю И.О. с массовой долей калия вида:

И.О. а К + Ь,

где И.О. и К - массовые доли И.О. и К соответственно;

а и b - числовые коэффициенты, определяемые при статистической обработке хи- манализов проб калийной руды.

Данный способ обеспечивает достаточно высокую точность определения массовой доли И.О. в отдельных сильвинитовых слоях, слагающих продуктивный пласт (абсолютная погрешность ±0,60% при доверительной вероятности ,95%), в то же время абсолютная погрешность оценки массовой доли И.О. в отбитой горной массе, представляющей собой смесь руд из всех слоев продуктивного пласта, существенно выше и достигает+3%. Способ находит применение лишь при геотехнологическом картировании калийных руд в естественном залегании, где требуется оценка массовой доли Н,0. в отдельных слоях продуктивной толщи. Низкая точность оценки массовой доли Н.О, в отбитых рудах ограничивает область применения способа.

Целью изобретения является повышение точности контроля массовой доли нерастворимого остатка в калийных рудах. Способ позволяет снизить абсолютную погрешность оценки массовой доли Н.О. до ±0,54% при доверительной вероятности ,95. что позволяет использовать его в системе управления процессом подачи реагента КМЦ (тилозы) для подавления глинистых примесей при флотации калийных руд, что обеспечивает, в конечном счете, улучшение технико-экономических показателей работы обогатительных фабрик.

Сущность изобретения заключается в том, что между массовой долей нерастворимого остатка и суммарной массовой долей кальция в растворимой и нерастворимой частях калийной руды существует линейная корреляционная связь, теснота которой усиливается, если коэффициенты в уравнении линейной регрессии представить в виде линейной зависимости от массовой доли калия. Массовые доли калия и кальция определяют соответственно интенсивности

естественного радиоактивного излучения калийной руды и характеристического излучения кальция при облучении калийной руды рентгеновским излучением, поэтому по совокупности измеренных интенсивностей

0 можно судить о массовой доле нерастворимого остатка.

Измерение интенсивности естественного излучения предусматривает известный способ, а дополнительные измерения ха5 рактеристического излучения кальция, входящего в состав калийной руды, в сочетании с совокупным использованием данных обоих измерений при расчете массовой доли Н.О. отличает рассматриваемый и извест0 ный способы.

Изобретение осуществляется следующим образом,

В дополнение к измерениям интенсивности естественного радиоактивного

5 излучения калийной руды, как это предусматривает известный способ, производят облучение исследуемой руды рентгеновским излучением и измеряют интенсивность возбуждаемого им характе0 ристического излучения кальция, определение массовой доли нерастворимого остатка производят в соответствии с формулой:

H.O. Ah l2 + Bh + Cl2 + D, где li и 2 - величины зарегистрированных

5 интенсивностей, соответствующих излучению калия и кальция соответственно;

А, В, С и D - числовые коэффициенты, экспериментально полученные в результате установления взаимосвязей между отдель0 ными компонентами калийных руд и градуировки измерительных приборов.

Учитывая результаты градуировок аппаратуры для измерения интенсивности естественного излучения (процессор-анализатор

5 Калиграф производства ФРГ)иинтенсивности характеристического излучения кальция (рентгеновский анализатор БАРС-3 производства НПО Буревестник, г, Ленинград), для калийных руд Старобинского месторож0 дения получено следующее уравнение связи массовой доли нерастворимых примесей в калийных рудах с интенсивностями измеряемых излучений: Н.О. 0,067Ы2-49.178 h-0,113 12 + 87,679.

5 В таблице представлены данные расчетов массовой доли Н.О. по данным измерений в соответствии с приведенной выше формулой, а также по формуле, отражающей связь массовой доли нерастворимых примесей с массовой долей калия, которая для

калийных руд Старобинского месторождения имеет вид:

И.О. 0,229 х К+ 3,841,

Статистическая обработка данных таблицы показывает, что средняя квадратиче- ская погрешность определения массовой доли нерастворимых примесей по рассматриваемому способу составляет 0,27%, в то же время та же погрешность при использовании способа-прототипа составляет 0,81%, что доказывает достижение поставленной цели.

Формула изобретения

Способ контроля массовой доли нерастворимого остатка в калийных рудах, включа- ющий измерение интенсивности естественного радиоактивного излучения

0

5

руд, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, проводят облучение исследуемой руды рентгеновским излучением и измерение интенсивности возбуждаемого им характеристического излучения кальция, определение величины массовой доли проводят в соответствии с формулой

И.О. А И I2+B H + Cb + D, где И и 2 - величины зарегистрированных интенсивностей, соответствующих излучению калия и кальция;

А, В, С, D - числовые коэффициенты, экспериментально полученные в результате установления взаимосвязей между отдельными компонентами калийных руд и градуировки измерительных приборов.

Использование: при контроле и управлении процессами переработки калийных руд на обогатительных фабриках, при проведении геотехнологического картирования в горных выработках калийных рудников. Сущность изобретения: проводят облучение исследуемой руды рентгеновским излучением, регистрируют интенсивность возбуждаемого характеристического излучения кальция и интенсивность естественного радиоактивного излучения руды. Определение массовой доли нерастворимого остатка проводят в соответствии с формулой Н.0. А 1112 + В И + С h + D, где 1 и h - величины зарегистрированных интенсивностей, соответствующих излучению кллия и кальция; А, В, С и D - числовые коэффициенты, экспериментально полученные в результате установления взаимосвязей между отдельными компонентами калийных руд и градуировки измерительных приборов. 1 табл. сл с