Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов

(5 Е МУ СВИДЕТЕЛ товых руд позволяет ции путем по пения шеелитнолюминесце включает п в рен еновскими лучами сивности люминесц регистра нтного ицию интелучения,сравнение ее с э выборку минерало ом по результата меряют экстремумь интенсивности л алонным эн е полезным ого срав омпон ени 1 неравноюминесцентоздействияэлучения иного излучеоны иэлучеием сравниватенсивностей,ерносте СЦЕНТНОЙ Ярраэв разделению быть исполь, рации полезесцирующей литовых руд,ность з интенсиОсобба, зна ность о являютсяОпред спосо- лективостями редлагаемо выл ающими ительно деления ппение точличения селита от каль. кальцита еелита уды цита.Сущно ст что минерал излучением ается в томнтгеновскимаксимумыного изспособа закл 1 облучаются и регистрируют тей люминесцен время воздейст интенсивно лучения во рал рентге я н и овского излуче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Кольский отдел автоматизированных радиометрических аппаратов Специального конструкторского бюро 11 Цветметавтоматика"(54) СПОСОБ РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛОВ(57) Изобретение относится к разделению твердых минералов, может быть использовано для покусковой сепарации полезных ископаемых по их люмине цирующей способности, например шееИзобретение относится ктвердых минералов и можетзовано для покусковой сепных ископаемых по их люминспособности (например, шеразубоженных кальцитом).Цель изобретения " повьности сепарации путем увелективности отделения шее В 07 С 5/346, В 03 В 13/О разубоженных ц м,повысить точность сепаратьппения селектив ности отдеа от кальцита. Способ рентгетной сепарации минераловтрочное облучение минераного излучения во время в накусок рентгеновского и интенсивности люминесцент я куска, вышедшего иэ э я, а с эталонным значен разность измеренных ин ерала, вьппедшего из зоны облучен с заданным значением сравнивают регистрированных максимуностей. еление максимальной ампл сигнала люминесценции минерала во время облучения поверхности куска и вычитание иэ нее амплитуды сигнала спа-, да люминесценции минерала непосредственно после окончания облучения в инл тервале времени, равном 2,2(й 250 мкС). Укаэанный интервал време 1556769ни позволяет от шеелита получить его максимальную амплитуду люминесценции при минимальном спаде (не более 0,57) люминесценции кальцита, Все это в конечном итоге дает возможность отделить куски, содержащие на своих краях шеелитовые колонии(Б (Т- й) на фиг.б) от кусков с кальцитом с максимальным линейным размером 150-. 1 О 200 мм.Определение амплитуды спада сигнала люминесценции зерна шеелита по,средством нахождения наибольшей раз,ности амплитуд локальных смежных мак ;симумов и минимумов электрического сигнала за время облучения куска, суммирования ее с максимальной амплитудой того же сигнала, запоминание полученной суммы и вычитания из нее амплитуды спада сигнала люминесценции мил ,нерала за-время, равное 2,2 с ш по 1 зволяет находИть на кусках кальцита (размеры которых способом не ограничиваются) небольшие зерна шеелита. Экс периментально установлено, что на куске кальцита с максимальным линейным размером 150 мм предлагаемый спо,соб (с вероятностью не менее 0,95) позволяет обнаруживать зерна шеелита размером не более 0,3 мм. Для сравнения - способ по прототипу может обнаруживать такие зерна на куске кальцита с размером не более 16 мм.На фиг.1 показаны диаграммы спектров рентгенолюминесценции шеелита (1),5 кальцита (2) и пропускания (сЯ) светофильтра СС(3); на фиг.2 - эона облучения и регистрации сигналов люминесценции; на фиг.3 - диаграмма на.растания люминесценции кальцита по мере прохождения куском зоны облучения; на фиг.4 - блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.5 - анализатор; на фиг.б - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, реализующего способ.Способ осуществляется следующим образом.В устройстве для осуществления предлагаемого способа сепарируемые куски из питателя 1 поштучно поступают в зону облучения. Рентгеновский поток источника 2, с помощью коллиматора 3 преобразуется в рентгеновские строки (пучки) 4-1, 4-24-п. Световой поток люминесценции минералов куска регистрируется и преобразуется в электрический сигнал фотоприемником 5.Электрический сигнал поступает наанализатор 6, работа которого синхронизируется детектором 7. При обнаружении анализатором 6 шеелита на куске 8 производится его отделение в концентратный отсек посредством исполнительного механизма 9.Анализатор 6 содержит усилители 10- 13-1, ключи 14-16, конденсаторы 17 и 18, диоды 19 и 20, одновибратор 21, элемент ИЛИ 22, задатчик 23, компаратор 24, элемент И 25, линию 26 задержки и сумматор 27.Алгоритм работы анализатора 6 заключается в следующем.При появлении в зоне облучения (фиг.4) куска, состоящего из кальцита,на выходе фотоприемника 5 появляется сигнал У(1 1 ), форма которого по.- казана на временных диаграммах (сверху временных диаграмм условно изображен кусок из кальцита, пересекающий рентгеновский пучок). Зону осмотра фотоприемника 5 формируют такой, которая позволяет регистрировать световой поток люминесценции минералов на куске после его выхода из зоны облучения (фиг.4). Как видно из временных диаграмм (фиг.б) сигнал Б(1,) от такого куска увеличивается плавно, что связано с большой постоянной скорости нарастания: люминесценции кальцита. После выхода куска из зоны облучения люминесценция кальцита затухает через 100-120 мс. Факт нахождения куска в зоне регистрации индицируется электрическим сигналом с выхода детектора 7 (диаграмма Уг(, ) на фиг.б).Максимальная амплитуда электрического сигнала П (й) с помощью усилителя 10, конденсатора 17 и диода 19 запоминается и через согласующий усилитель 1 поступает на один из входов (1-) сумматора 27 анализатора 6, При выходе куска из эоны облучения одно- вибратор 21 генерирует импульс, длительностью 250 мкс (диаграммаБ,(С ,С ) на фиг.б), Этот импульс с детектора 7 с помощью элемента ИЛИ 22 держит в закрытом состоянии ключи 14-16 на все время измерения люминесценции куска и принятия решения о содержании в нем полезного компонента, Это позволяет сохранять на необходимое для анализатора 6 время информацию на конденсаторах 17 и 18, Поэтому в моЗа время облучения куска к кок - дексаторе 17 запоиикается максималь-. ная амплитуда сигкгг:а У, (.), а цг конденсаторе 18 сохраняется пулевой потенциал. После вьходг 1 суска цз зоны облучения (эа время короткого импульса с одновибратора 21) ца выхо е суи матора 27 появляется сигнал П, (Ь.,ь 1), соответствующий интенсивности суимарной люминесценции 1 неелитовых зерен. Этот сигнал устанавливает па вы:.оде компаратора 24 разрешающий сиг 11 гл который позволяет короткому импульсу с одновибратора 21 пройти через элемент И 25 и линию 2 б на исполнительный механизм 9. По истечении времени полета куска от зоны осиотра до зоны отстрела (фиг.4) линия 26 задержки включает исполнительный механизм 9. Кро.= того элемент 26 задержки из короткого электрического импульса одновибратора 21 формирует импульс, длительность которого позволяет исполнительному механизму 9 надежно отстреливать в концентратный отсек куски, содержащие шеелит.При появле 1 п 1 н в зоне облу. нця куска, состоящего из породообраэую.нелюминесцирующих элементов и одн, го зерна шеелита (диаграмм Б (ь - ь, ) на фиг.б) к.; выходе фотоприем 1 п 11,.а 5 при пересечении шеелитои рентгеновского пучка возникает колокообразкый импульс Б (Г, ., ), Б этом случае на конденсаторе 17 запоминается максимальная амплитуда сигнала Б (с 9), Кроме того, начиная с момента времени- С, на выходе ус 11 лителя 12 (фиг.5) появлятся электр 11 ческий сигнал сположительной амплитудой, котс- рый через открЬ 1 тый на время облучения куска ключ 5, усилитель 13 и диод 20 поступает на конденсатор 18 на котором в конечном итоге запомина тся амплитуда спада сигнала П (ь , );7По окончации облучения куска ца вьгсоде сумматора 27 появляется сигнал с двойной амплитудой сигнала П(9), так как на входе (-) сумматора 27 в данном случае за время действия короткого импульса одновибратора 21 сохраняется нулевой потенциал. Сигнал с выхода сумматора 27 разрешает и кокечном итоге прохождение короткого электрического импульса одновибратора 21 на исполнительный иеханизи 9.При появлении в зоне облучения куска, поверхность которого занимает При появлении в зоне облучениякуска состоящего, например, из обширного участка шеелита (в виде сплошнойколонии мелких зерен) и кальцитного 35участка на выходе фотоприемника 5появляется электрический сигнал,форма которого представлена на диаграмме П (й). Сверху над этой диаграммой условно изображен кусок из ше 40елита и,кальцита, пересекающий рентгеновский пучок.При вхождении куска сигнал сначалаувеличивается плавно (так как вэтом конкретном случае облучаетсясначала его кальцитная часть), а затем .(при вхождении в зону облучениясплошной колонии зерен шеелита) скачком (с постоянной времениа 100 мкс) .возрастает на уровень, соответствующий суммарной люминесценции шеелитовых зерен. После выхода из зоны облучения куска люминесценция шеелитовых зерен спадает до нуля через 250 мкс, а лю,минесценция кальцита, начиная с по-. стоянной времени, равной 50 мс, плавно уменьшаться. 5 155676 мент появления имгульса с одковибратора 21 (диаграмма У,(С, 1:) на фиг.б) на конденсаторе 17 сохраняется максимальная амплитуда сигнала П .(с ).,1 а на конденсаторе 18 в этом случае будет нулевой потенциал. На выходе сумматора 27 появляется сигнал, амплитуда которого равна разкости максимальной амплитуды сигнала Б и 10 текущего значения амплитулы сигнала спада люминесценции кальцита. Так как . анализ "послесвечения" минералов производится сразу после выхода куска из зоны облучения, где спад люминес ценции калььита составляет 0,5 Е,на выходе сумматора 27 амплитуда сигнала будет составлять незначительную величину (дйаграмма У 2(2,С) на фиг.6).Для того, чтобы не сработал исполнительный механизм 91 на отсечку кальцита, с помощью эадатчика 23 на входе компаратора 24 устанавливают такой уровеяь дискриминации (пунктирную линию.на диаграмме Б ( ), при котором на выходе компаратора 24 -не появляется электрический сигнал, позволяющий пройти электрическому импульсу с одновибратлра 21 через элемент И 25 на линию 26 задержки, а затем исполнительный механизм 9.1556 769спада люминесценции кальцита,в результате чего на выходе сумматора 27(диаграмма Ут(й,й ) на фиг,б) появится сигнал амплитуды спада колокообразного импульса люминесценциизерна шеелита, который разрешит проходить короткому электрическому импульсу одновибратора 21 через элемент И 25 и линию 26 задержки на исполнительный механизм 9,кальцит и одно зерно шеелита, на выходе фотоприемника 5 возникает электрический сигнал, форма которого представлена на диаграмме О(С 1 э, ), Сигнал имеет низкочастотную (кальцитную) составляющую и высококачественную (шеелитовую) составляющую. При прохождении через рентгеновский пучок зерна шеелита на выходе фотоприемника 5 по О является характерный колокообразный импульс (диаграмма У (с ,С й ) наГ Йф 14 ф Ю фиг.б). В момент времени 1 = С 4 кон 14 денсатор 17 запоминает амплитуду ло кального максимума 0(С 1), которая со-(5 .храняется в нем до момента .времени(йй 1 п (диаграмма 0(С ) на фиг.б), В этот момент времени текущее значение амплитуды сигнала становится равным амплитуде локального максимума 20 01 (114). В промежуток времени Т 14-й на выходе усилителя 12 появляется сигнал разности между локальным максимумом 0(114) и текущим сигналом, максимальная амплитуда которого эапо 25 минается конденсатором 18. Таким образом, в конденсаторе 18 запоминается амплитуда спада колокообразного импульса люминесценции шеелита. После выхода куска из зоны облучения на30 одном входе ( + ) сумматора 27 будет присутствовать максимальная амплитуда сигнала Б (1 ),на другом входе ( + ) - амплитуда спада колокообраэного импульса люминесценции зерна ше елита, а на входе ( - ) амплитуда формула изобретения Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов; включающий покусковую подачу минералов в зону контроля, построчное. их облучение рентгеновским излучением, регистрацию интенсивности люминесцентного излучения, сравнив его с заданным значением и выбор- ( ку минералов с полезным компонентом по результатам сравнения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности сепарации путем увеличения селективности отделения шеелита от кальцита, регистрируют максимум интенсивности люминесцентного излучения во время воздействия на минерал рентгеновского излучения и мак" симум интенсивности люминесцентного излучения от минерала, вышедшего иэ зоны облучения рентгеновским излучением, а с заданным значением сравнивают разностЪ зарегистрированных интенсивностей.1556769 Ъ и,оставитель Е.Хачатуроваехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко едактор А.Рев Тираж 520 Подписноегдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 3 2921 ВНИИПИ роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага