Способ отделения алмазов от связанной с ними рудной породы в алмазоносном материале Советский патент 1993 года по МПК G01N21/65 G01N21/87 

Настоящее изобретение относится к способу отделения и в особенности относится к отделению алмазов от связанной с ними рудной породы.

На фиг. 1 показано устройство для отделения алмазов, в котором используется метод свободного падения и оптиковолоконная ,цепь для передачи и детектирования лазерного излучения; на фиг. 2-5 схемы устройства для отделения с использованием соответственно свободного падения, подачи по желобу, подачи по разделенному желобу и подачи по желобу, имеющему несколько позиций с. эжекторами.

На фиг. 1 и 2 используется вибрационный питатель 1 для пропускания алмазоносной руды по желобу 2 плоского поперечного сечения. Устройство подачи воды 3 пропускает воду в руду для получения пульпы 4, идущей по желобу и затем свободно падающей вниз с конца желоба.

Имеется непрерывный аргоновый ионный лазер 5, который способен давать мощное излучение с длиной волны 514,5 нм и предназначен для направления излучения на падающую пульпу 6, чтобы определить присутствие алмаза. Лазерное излучение, рассеиваемое вследствие эффекта Рамана, фильтруется при помощи фильтров 7 и детектируется детекторной диодной матрицей 8. Вблизи падающей пульпы 6 расположен сопловый эжектор 9 сжатого воздуха, направленный на пульпу. Электронный микропроцессорный блок 10. связанный с детектором, предназначенный для запуска эжектора для смещения пульпы с высоким содержанием алмазов в соседний коллектор 11.

Лазерное излучение подается в падающую пульпу при помощи системы оптических волокон 12. Рассеянное рамановское излучение принимается второй системой 13 оптических волокон и передается на фильтр/детектор. Фильтрующая система мо- жет представлять собой оптический филетр с узкой полосой пропускания, способный про

СЛ

С

00

о ю ч

hO

со

пускать излучение с длиной волны + или - 0,5 нм от требуемой романовской длины волны.

Во время работы руда, проходящая от вибрационного питателя 1 в желоб 2, смешивается с водой, образуя пульпу 4. Когда пульпа достигает конца желоба, она свободно падает вниз с конца желоба, Лазерное излучение от источника 5 падает на падающую пульпу 6 и рассеиваемое рамановское излучение собирается и детектируется детекторной диодной матрицей 8. Если детектором детектируется рассеянное рамановское излучение, обусловленное присутствием алмаза, детектор посылает сигнал на электронное микропроцессорное устройство 10, которое запускает эжектор 9, создающее толчок сжатого газа, смещающего пульпу с высоким содержанием алмазов в соседний коллектор 11. Остальная пульпа проходит вниз, поскольку на нее не действует эжектор 9, к другому коллектору.

На фиг. 3 изображен вибрационный питатель 14, предназначенный для пропускания алмазоносной руды по желобу 15, наклоненному под углом примерно 60° к с. горизонту. Устройство подачи воды 16 Tipo- пускает воду в руду для получения пульпы 17, проходящей по желобу и затем свободно падающей вниз с конца желоба. Имеется непрерывный аргоновый ионный лазер 18, способный давать мощное излучение с длиной волны 514,5 нм и предназначенный для направления излучения на падающую пульпу 19 для определения присутствия алмаза. Лазерное излучение, рассеиваемое в ре- .зультате эффекта Рамана, фильтруется при помощи фильтров 20 и детектируется детектором 21. Вблизи падающей пульпы 19 расположен сопловый эжектор 22 сжатого газа, направленный на пульпу. Электронное микропроцессорное устройство 23,связанное с детектором, предназначено для запуска эжектора для смещения пульпы с высоким содержанием алмазов, в расположенный ря- дом коллектор. Изображено несколько вариантов поперечных сечений (а), (в), (с) и (d). Использование наклонного желоба в сочетании с водной пульпой позволяет увеличить пропускание среды по сравнению с конструкцией со свободным падением.

На фиг. 4 изображен другой вариант конструкции, в котором пульпа получается за счет подачи руды с вибрационного питателя 24 в У-образный желоб 25, в который подается вода с расположенного рядом водослива 26. Использование такой конструкции позволяет получить более стабильный режим течения пульпы.

Кроме того, желоб снабжен прозрачным окном 27 (или разрывом 28 для получения

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

каскада), чтобы лазерное излучение можно было направлять на пульпу и детектировать рассеянное рамановское излучение с пульпы в желобе, Соответствующий электронный микропроцессор 29 с возможностью задержки соединен с устройством детектирования 30 и обеспечивает точное отделение путем задержки срабатывания эжектора 31, тогда, когда соответствующая пульпа не будет падать с конца желоба.

На фиг. 5 изображена другая альтернативная конструкция, в которой вдоль одного желоба 32 можно сделать несколько каскадов отделения. Желоб имеет широкое попе: речное сечение и имеет четыре каскада 33. Каждый каскад имеет соответствующий источник 34 лазерного излучения, детектор 35 и эжектор 36 сжатого воздуха. Лазер, детектор и эжектор могут быть связаны цепью 37 оптических волокон и соединены с электронными схемами 38 принятия решений. Эту конструкцию можно использовать с большим пропусканием руды, проходящей вниз на широкий желоб, в результате чего- достигается грубое отделение алмазов. Затем можно использовать У-образный желоб для обеспечения тонкого отделения алмазов.

Используемые желобы могут иметь различные поперечные сечения в зависимости от производительности и от размеров частиц алмазоносного материала. Таким образом, в общем случае широкий желоб может использоваться для высокой производительности и грубого отделения, а У-образный желоб может использоваться для низкой производительности и тонкого отделения. Если потребуется, могут использоваться и другие формы поперечных сечений желоба, например, с круглым или плоским дном, как показано в качестве примера на фиг. 3.

Формула изобретения

Способ отделения-алмазов от связанной с ними рудной породы в алмазоносном материале, заключающийся в том, что направляют на алмазоносный материал лазерное излучение известной длины волны, способное вызвать рамановское спектральное возбуждение, выделяют в рассеянном излучении излучение, характерное для ра- мановского рассеяния алмаза, детектируют указанное характерное излучение и, исходя из величины сигнала детектора, отделяют алмазоносный материал с высоким содержанием алмазов от алмазоносного матери- ала с низким содержанием алмазов, отличающийся тем, что, с целью повышения

качества отделения алмазов от алмазоносного материала алмазоносный материал предварительно смешивают с водой или содержащим воду раствором до получений пульпы и все последующие операции проводят с указанной пульпой.

Использование: химический анализ. Сущность изобретения: направляют лазерное излучение, способное вызвать раманов- ское спектральное возбуждение, выделяют и регистрируют его и, исходя из величины сигнала детектора, отделяют алмазоносный материал с высоким содержанием алмазы от алмазоносного материала с низким содержанием алмазов, при этом предварительно смешивают алмазоносный материал с водой и все операции проводят с указанной пульпой. 5 ил.

фие.2

ГгЮь

1 Я JS /7 N

v

Заказ 1300Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5