Сепаратор для обогащения минерального сырья Советский патент 1982 года по МПК B07C5/346 

1

Изобретение относится к сепара-торам для обогащения полезных иско/паемых и может быть использовано при сепарации руд рентгенорадиомет- i рическим, гамма-отражательным и другими радиометрическийи методами с использованием рентгеновского и гамма-излучения.

Известен многоканальный сепаратор для покускового обогащения минерального сырья, в котором каждый канал сепаратора снабжен индивидуальным комплексом регистрирующей аппаратуры 1 .

Недостатком такого сеператора является использование большого количества дорогостоящей электронной аппаратуры, в результате чего пoвышaeJcя стоимость сепаратора в целом, возрастают эксплуационные расходы и усложняется его обслуживание по сравнению с одноканальными сепараторами.

Наиболее близким к предлагаемому сепаратору является устройство для определения положения куска на трянспортерной ленте путем сканирования области обмера кусков лазерным лучом с одновременным определением качества куска. Отраженное излучение попадает на детектор и по величине временного интервала, прошедшего от начала сканирования до прихода сигнала на детектирующее устройство, судят о месте расположения куска, подлежащего отбору в концентрат. В соответствии с местом нахождения куска на транспортной ленте подается команда на исполнительное устройство, обслуживающее данный участок ленты 2.

Основным недостатком этого устройства является ограниченная область применения. Его можно использо-: вать только при фотометрической сепарации руд. Для методов радиометрического обогащения с применением

рентгеновского и гамма-излучения использование подобного устройства связано с серьезными техническими трудностями.

Целью изобретения является повыше- $ ние производительногти cenapafopa

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор для обогащения минерального сырья, включающий вибропитатель, многоканальный раскладчик, Ю источник излучения, детектор вторичного излучения, анализирующую аппа-ратуру и исполнительное устройство, дополнительно содержит рассеиватель и систему коллимирования вторичного 15 излучения из двух наборов коллиматоров, при этом каждому каналу .раскладчика соответствует пара коллиматоров , включающая по одному коллиматору из первого и второго набо- м ров, а углы между коллиматорами различны.

Эффективность рассеивателя определяется при сравнении величин потоков излучения, отраженного от рас- 25 сеивателя и падающего на него. Вещества с небольшими эффективными атомными номерами при взаимодействии с рентгеновским и гамма-излучением преимущественно рассеивают падающий 30 на них поток излучения в широком диапазоне энергий. Поэтому с целью обеспечения возможно большей величины потока излучения, отраженного от рассеивателя, его выполняют из мате- Э5 риала с малым эффективным атомным номером, напримеро, из бериллия, параина, графита и др..

В потоке излучения, отраженного от рассеивателя из вещества с малым 40 эффективным атомным .номером, наблюдается увеличение потока излучения в длинноволновой области спектра, обусловленное многократным рассеянием. Вследствие этого возрастает фоновой 45 счет импульсов и ухудшается отношение сигнала к шуму. Поэтому с -целью сниения величины потока многократно рассеянного излучения рассеиватель выполнен в виде ячеек из материала 50 с малым эффективным атомным номером, окруженных материалом с больим эффективным атомным номером, которое хорошо поглощает мягкое гамма-излучение.

На фиг. 1 приведена гаемого сепаратора; на узла измерения.

Сепаратор содержит вибропитатель 1, многоканальный раскладчик 2, источник 3 излучения, анализирующую аппаратуру 4 с детектором 5 вторичного излучения, набор б исполнительных устройств--,рассеиватель 7 из вещества с небольшим эффективным атомным номером, систему 8 коллимирования вторичного излучения, состоящую из двух наборов коллиматоров 9 и 10 (фиг. 2), и приемный бункер 11 с течками продуктов сортировки. Кроме того, на фиг. 1 и 2 обозначено : 1 - куски-сортируемого материала; 13 - поток вторичного излучения; Ik - фильтры рентгеновского и гамма-излучения; Q, Q, Qj- углы между коллиматорами одной пары для разных пар коллиматоров, соответствующих каналам сепаратора

Сепаратор работает следующим образом.

Куски 12 соотиоуемого материала с вибропитателя 1 поступают на раскладчик 2, который подает их в зону облучения, где они попадают под действие ионизирующего излучения от источника 3. Поток 13 вторичного излучения от кусков, находищихся в разных каналах сепаратора, попадает на рассеиватель 7 через коллиматоры 9 первого набора. При этом каждому каналу соответствует свой коллиматор. После- отражения от рассеивателя 7 излучение попадает через коллиматоры 10 второго набора на детектор 5. Коллиматорч второго набора так же, как и первого, соответствуют разным каналам сепаратора. Рассеяние вторичного излучения происходит на углы J/ - Q , где Q.- угол между коллиматорами одной пары, связанной с 1-ным каналом сепаратора. Углы Q различаются между собой. Поэтому энергия вторичного излучения, попадающего на детектор, от кусков, находящихся в разных каналах, различна. Затем вторичное излучение от каждого куска поступает на спектрометрический детектор 5 и регистрируется амплитудными дискримина-. торами и счетными блоками аппаратуры k, каждый из которых связан с соответствующим исполнительным устройством из набора 6. Если скорость счетг, импульсов, обусловленная характеристическим излучением определяемого элемента в кусках любого из каналов сепаратора, будет превышать установленный уровень, то анализирующая аппаратура однозначно выдаст командный сигнал на соответствующее исполнительное устройство из набора 6, кот рое обеспечит отбор рудного куска соответствующий отс-ек бункера 11. Сепаратор позволяет существенно повысить производительность процесс за счет одновременного определения держания полезного компонента в ку ке, подлежащем сортировке, и канала в котором находится этот кусок, т.е дает возможность реализовать плоскостной принцип сортировки руд ради метрическим методом с использование рентгеновского и гамма-излучения. Кроме того, существенно упрощается и вся конструкция сепаратора в целом, что повышает надежность аппара туры и снижает ее стоимость. Формула изобретения 1. Сепаратор для обогащения мине рального сырья, включающий вибропитатель, многоканальный раскладчик, источник излучения, детектор вторичного излучения, анализирующую аппаратуру и исполнительное устройство, отличающий.с что,с целью повышений производитель ности сепаратора, он дополнительно содержит рассеиватель и . систему коллимирования вторичного излучения из двух наборов коллиматоров, причем каждому каналу раскладчика соответствует пара коллиматоров, включающая по одному коллиматору из первого и второго наборов, а углы между коллиматорами различны/ 2.Сепаратор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что рассеиватель выполнен из материала с малым эффективным атомным номером. 3.Сепаратор по п, 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что рассеиватель выполнен в виде ячеек из материала с малым эффективным атомным номером, окруженных материалом с большим эффективным атомным номером. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зайцев И. Ф. , Мирошников В.Г. Радиометрический сепаратор PC-Z для сухого обогащения крупных классов углей. Научные труды института УкрНИИуглеобогащение, 19бЗ, т.2, с. 260-281. 2.Патент Великобритании № , кл. Р 01, опублик. 1969 (прототип).

13

9

Фиг.г