Способ определения содержания ценного компонента в руде Советский патент 1993 года по МПК G01V5/14 

Изобретение относится к способам определения содержания ценного компонента в руде, транспортируемой шахтными вагонетками, скипами, с помощью ядерно-физических методов и предназначено для опробования и сортировки руд на рудниках, горно-обогатительных и горно-металлургических комбинатах,

Цель изобретения - повышение точности определения ценного компонента, на- пример, никеля при ядерно-физическом опробовании руд в шахтных вагонетках,

скипах путем учета влияния насыпной плотности руды.

Данные о сопоставлении точности определения никеля известным способом (прототип) и предлагаемым представлены в табл. 1,

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем облучение исследуемой руды потоком нейтронов, одновременное измерение интенсивностей Ni и N2 гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов в характерных.областях энергетического спектра ценного и со00

о о

OJ

ю о

CJ

путствующего компонентов соответственно, вычисление отношения Р этих мнтёнсив- ностей, дополнительно руду в транспортной емкости и поглощающий экран, например из свинца, при.отсутствии транспортной емкости просвечивают коллимированным пучком жестких гамма-квантов от 0,213 до 0,334 пДж, измеряют интенсивность прошедшего излучения Jr и Jr° соответственно, вычисляют отношение /этих интенсивностей, а содержание С ценного компонента определяют из соотношения

П

где К - коэффициент пропорциональности, установленный экспериментально.

Толщину Ьэ и материал/Ээ поглощающего экрана увязывают с шириной транспорт- ной емкости НТр и средней насыпной

плотностью рудыр соотношением пэ

,ЈL

Рэ

Н

тр,

достигая таким образом максимальной чувствительности отношения г}

-JL

J

к изменению насыпной плотности руды и соответственно значительного повышения достоверности определения содержания ценного компонента в руде.

Оптимальная энергия источника жесткого гамма-излучения для наиболее точного учета изменения насыпной плотности руды установлена .по результатам экспериментальных исследований по гамма-просвечиванию руды с различными источниками (табл.2).

Изобретение осуществляется с помощью устройства, блок-схема которого приведена на чертеже.

Устройство состоит из направленного излучателя нейтронов 1, в полости которого в предварительном замедлителе 2 размещен источник нейтронов 3; экрана из свинца 4; спектрометрического блока 5 детектирования захватного гамма-излучения; гамма-облучателя 6 из свинца 6, в коллимационном канале которого размещен источник 7 жестких гамма-квантов; подвижного поглощающего экрана 8, перемещение которого осуществляется с помощью привода и электродвигателя по сигналу с блока 9 силового управления; спектрометрического блока,10 детектирования гамма-излучения; блока 11 накопления и обработки информации с микроЭЁМ.

Вагонетки 12 с рудой движутся справа налево, До подхода первой вагонетки к гамма-датчику, включающему гамма-облуча

тель 6 и блок 10 детектирования, подвижный поглощающий экран 8 перекрывает коллимационный канал гамма-облучателя, и производится измерение интенсивности

5 гамма-излучения Jr°, прошедшего через экран при отсутствии вагонетки. Величина Jr° сохраняется в памяти блока накопления и обработки информации. При подходе первой вагонетки к гамма-датчику поглощаюЮ щий экран 8 сдвигается в сторону, открывая коллимационный канал с гамма-источником 7, и в течение времени расположения вагонетки между гамма-облучателем 6 и блоком 10 детектирования (по сигналу с

15 блока накопления и обработки информации 11) производится измерение интенсивности гамма-излучения, прошедшего через первую вагонетку с рудой, JM. В блоке 11 накопления и обработки информации

20 вычисляется и сохраняется в памяти величина для первой вагонетки. Анало

; гично

i°

Jr

измеряют интенсивность „- гамма-излучения, прошедшего через вторую вагонетку, Jr2, в блоке 11 вычисляется и сохраняется в памяти величина

При подходе к гамма-датчику

Jr

30 третьей вагонетки первая вагонетка устанавливается против датчика (п, у измерений, включающего направленный излучатель нейтронов 1, свинцовый экран А и блок 5 детектирования, и в течение време35 ни прохождения ее мимо (п, у)-датчика производится измерение интенсивностей захватного гамма-излучения в энергетических интервалах никеля и железа. В блоке 11 вычисляются и сохраняются в памяти ве40 личины:

Ni

Pi

Pl (N )iMCl K -- (содержание никеля в руде, погруженной в первую вагонетку). При подходе второй вагонетки к (п, датчику аналогично измеряются интенсивности захватного гамма-излучения в энергетических интервалах никеля и железа, в блоке 11 вычисляются и сохраняются в

памяти величины

5

Ра

Ni

(-- № }

иСг К

Рз

(содержание

N2 /2 1J2

никеля в руде, погруженной во вторую вагонетку).

После ухода состава в блоке 11 записана информация о содержании никеля в каждой вагонетке Ci и в составе в целом С

.С р

--- (m-количество вагонеток в составе),

которая выдается на цифропечать и информационное устройство, определяющее направление дальнейшего следования состава.

С целью усиления эффекта достижения цели в предлагаемом способе проводят дополнительные (п. у)-измерения горной породы, не содержащей ценного компонента, т.е. измеряют интенсивность NIO и N20 захватного гамма-излучения в энергетических интервалах ценного и сопутствующего компонента соответственно и вычисляют их соотношение Ро. Измеряют и определяют отношение Р интенсивностей захватного гамма-излучения в энергетических интервалах ценного и сопуствующего компонента для опробуемой руды, вычисляют разность этих отношений. Измеряют и вычисляют отношение интенсивностей жесткого гамма- излучения, .прошедшего через опробуемую руду и через поглощающий экран (rj). При этом содержание С ценного компонента в опробуемой руде определяют из соотношения

Р - Ро

С К

где К - коэффициент пропорциональности,

установленный экспериментально.

Формула изобретения30 Способ определения содержания

ценного компонента в руде, включающий

0

0

5

5

0

облучение исследуемой руды потоком нейтронов, измерение интенсивностей NI и N2 гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов в характерных областях энергетического спектра ценного и сопутствующего компонентов соответственно, вычисление отношения Р этих интенсивностей с последующим определением ценного компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при ядерно-физическом опробовании руды в шахтных вагонетках, скипах, дополнительно руду в транспортной емкости и поглощающий экран без транспортной емкости с рудой просвечивают коллимирован- ным пучком жестких гамма-квантов, измеряют интенсивности прошедшего излучения ,Jr и Jr° соответственно, пр и этом толщину и материал поглощающего экрана выбирают с учетом габарита транспортной емкости и средней насыпной плотности руды из условия обеспечения максимальной чувствительности отношения 1J Jr/Jr° к изменению насыпной плотности руды, а содержание С с данного компонента определяют из соотношения

С-КФ

где К - коэффициент пропорциональности, установленный экспериментально.

Использование: в области ядерно-геофизических методов анализа вещества при опробовании и обогащении руд цветных и черных металлов, транспортируемых шахтными вагонетками, скипами. Сущность изобретения: возбуждают нейтронами ядра атомов, слагающих руды и горные породы, измеряют интенсивности гамма-излучения радиационного захвата тепловых нейтронов ядрами ценного и сопутствующего компонента. Определяют отношения Р этих интенсивностей. Просвечивают руду в транспортной емкости и для сравнения - поглощающий экран коллимированным пучком жестких гамма-квантов с энергией от 0,213 до 0,334 пДж. измеряют интенсивности гамма-излучения, прошедшего через руду и экран при отсутствии транспортной емкости. Определяют отношения гуэтих интенсивностей. При этом содержание С ценного компонента в руде определяют из р соотношения С К -«где К - коэффициент пропорциональности. 1 ил., 2 табл. СЛ С

35

Таблица 1

Таблица 2