Способ сепарации кусковых материалов Советский патент 1982 года по МПК B03B13/06 

(54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к способам обогащения кусковых материалов, основанным на измерении гамма-излучения от источника излучения, рассеянного вперед куском угля или породы, и гамма-излучения естественнорадиоактивных элементов, содержащихся преимущественно в породе, и .может быть использовано в угольной промыщленности для автоматизации породовыборки.

Известен способ сепарации кусковых материалов, в котором используется эффект неодинакового ослабления проникающего и рассеянного излучения кусками угля и породы. Исходный материал конвейера подается в зону измерения, где установлены источники проннкаюи1их и отраженнь1х гаммалучей. Проникающие и рассеянные лучи попадают на детектор, который выдает сигнал на электронный блок, подающий команду на исполнительный механизм 1.

Недостатком известного способа является слабое исключение влияния геометрических размеров сортируемых кусков, что ведет к снижению эффективности сепарации.

В известном способе излучение от источников проникающего и отраженного излучения должно быть коллимировано на минимальный размер сортируемых кусков, иначе на детектор будет попадать прямое излучение от источника проникающего излучения и отраженное от конструкций излучение от источника отраженного излучения. Это приведет к значительному увеличению фонового излучения, при котором невозможно исключить влияние геометрических размеров кусков. Однако при малом угле коллимации на интенсивность как отраженного, так и проникающего излучения значительное влияние будет оказывать рельеф сортируемых кусков, которое также в,едет к ухудщению исключения влияния размеров и в конечном счете к снижению эффективности сепарации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ покусковой сепарации угля, включающий измерение плотности гамма-излучения естественно-радиоактивных элементов с последующим разделением материала 2.

Недостатком известного способа является низкая эффективность сепарации.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за счет исключения влияния размеров кусков.

Указанная цель достигается за счет того, что материал дополнительно облучают гамма-излучением от источника, измеряют плотность потока излучения, рассеянного в направлении вперед, и регистрируют сигналы последовательно от дополнительного источника излучения и от естественно-радиоактивных элементов.

В качестве разделительного признака в измерениях принята величина зольности кусков угля и породы, так как эти величины различаются более чем на порядок. Чувствительность к зольности (относительное изменение скорости счета детектора при изменении зольности на 1 абс. %) при рассеянии излучения в направлении вперед отрицательна и составляет 1,0% (при определении зольности по естественной радиоактивности чувствительность положительна и составляет 3,0%). Чувствительность к размеру куска в обоих случаях отрицательна и приблизительно в 2 раза выше при рассеянии вперед, причем чувствительность к размеру куска в этом случае превышает чувствительность к зольности приблизительно в 5 раз. Поэтому величина зольности, определяемая по сумме скоростей счета при рассеянии вперед п и по естественной радиоактивности nj, суммируется с различными по знаку и величине коэффициентами, получаемыми во время градуировки. Причем, если зольность не изменилась, а размер куска увеличился, n.i резко уменьшается, а П2 уменьшается незначительно, но коэффициенты, полученные во время градуировки, таковы, что алгебраическая сумма не меняется. При увеличении зольности куска и прочих равных условиях величина П2 увеличивается, а величина П; уменьшается, что приводит к резкому увеличению выходного сигнала.

На чертеже схематично изображено устройство, реализуюшее способ.

Устройство включает конвейер 1, источник 2 излучения, сцинтилляционный детектор 3, экран 4, электронно-вычислительный блок 5, привад исполнительного механизма 6, исполнительный механизм 7, приемный бункер угля 8 и приемный бункер породы 9. Перед началом работы проводится- градуировка устройства. Куски материала со средними и предельными размерами и известными зольностями подают на конвейер. Определяют величины п, и Пз- Методом наименьших квадратов получают градуировочное отношение.

А ао-Ь, п, + ЬзПг,

где ад, Ь, и Ьз - градуировочные коэффициенты.

Способ осушествляется следуюшим образом.

В устройстве, которое реализует данный способ, исходный материал конвейером 1 подается в зону облучения источника 2, рассеянные вперед излучения попадают на детектор 3, который выдает сигнал на электронно-вычислительный блок 5. В блоке

происходит запоминание сигнала с градуировочным коэффициентом bi. Перемещаясь на конвейере, кусок материала попадает в зону видимости детектора на кусок материала и происходит измерение гаммаизлучения естественно-радиоактивных элементов, содержащихся в куске. При этом сигнал также подается на электронно-вычислительный блок, где вычитается из предь1дущего значения с градуировочным коэффициентом bj.

В электронно-вычислительном блоке определяется принадлежность куска углю или породе. Если кусок отнесен к породе, электронно-вычислительный блок выдает управляющий сигнал на привод исполнительного механизма 6, который направляет кусок

в приемный бункер породы 9. Если кусок отнесен к углю, исполнительный механизм 7 остается в исходном состоянии и кусок попадает в приемный бункер угля 8.

Применение способа сепарации кусковых

материалов позволяет повысить эффективность сепарации.

Формула изобретения

Способ сепарации кусковых материалов, включающий измерение плотности гаммаизлучения естественно-радиоактивных элементов с последующим разделением материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет исключения влияния размеров кусков, материал дополнительно облучают гамма-излучением от источника, измеряют плотность потока излучения, рассеянного в направлении вперед, и регистрируют сигналы последовательно от дополнительного источника излучения и от естественно-радиоактивных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 547165, кл. В 03 В 13/06, 1974 (прототип).

«Эа