способ сепарации минералов

Формула изобретения

Способ сепарации минералов, включающий транспортирование потока материала, облучение его возбуждающим излучением, регистрацию отраженного излучения и выделение ценного компонента пневмоотсечкой, отличающийся тем, что отсечку производят циклично, по меньшей мере, двумя кратковременными импульсами, причем временные интервалы между импульсами устанавливают обратно пропорционально скорости движения потока материала в зоне отсечки, а длительность импульсов - прямо пропорционально скорости движения потока материала в зоне отсечки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению минерального сырья, использующего в качестве разделительных признаков свойства искомого минерала специфически реагировать на воздействие излучения и работающему с большими потоками исходного продукта, например, для первичных стадий обогащения алмазосодержащего сырья с помощью рентгенолюминесцентной, фото - и рентгенофлуоресцентной сепарации.

Известен способ обогащения минерального сырья, включающий транспортирование потока материала, облучение его возбуждающим рентгеновским излучением, регистрацию отраженного излучения и выделение ценного компонента из потока пневмоотсечкой (1).

Основным недостатком предложенного способа является повышенный выход продукта на отсечку, вызванный следующими причинами. Движущийся в зоне отсечки монослойный поток минерального сырья встречает препятствие в виде перпендикулярно направленной струи воздуха, исходящей из средства отделения искомого продукта. В зоне контакта имеют место несколько отрицательно проявляющихся для процесса отсечки факторов: закручивание кусков минерального сырья, потеря скорости их движения, возможное нагромождение вновь поступающего материала, т. е. нарушение его монослойности. Время движения искомого продукта, так называемое время транспортной задержки, из зоны регистрации до зоны отсечки зависит от скорости его движения. Средство отделения искомого продукта из потока минерального сырья (пневмоотсекатель) приводится в действие по истечении этого времени транспортной задержки. С целью исключения потери искомого продукта пневмоотсекатель включается несколько раньше момента вхождения искомого продукта в зону отсечки (на 4-20 мсек). Чтобы обеспечить отделение искомого минерала в зоне отсечки, выбирается и задается время отсечки, в течение которого производится отсечка пневмоструей искомого продукта. На практике время (длительность) отсечки составляет в среднем 44 мсек. За это время происходит отделение не только искомого продукта, но и отделение большого количества сопутствующего материала. В результате этого и происходит увеличение выхода концентрата на отсечку.

Также известен способ обогащения минерального сырья, включающий транспортирование потока материала, облучение его возбуждающим рентгеновским излучением, регистрацию отраженного излучения и выделение ценного компонента из потока пневмоотсечкой (2).

Данное техническое решение не устраняет недостатков, отмеченных при критике аналога.

Техническим результатом данного изобретения является сокращение выхода концентрата на отсечку за счет уменьшения длительности возмущающих воздействий на поток материала в зоне отсечки.

Достигается поставленный технический результат тем, что в способе сепарации минералов, включающем транспортирование потока материала, облучение его возбуждающим излучением, регистрацию отраженного излучения и выделение ценного компонента из потока пневмоотсечкой, отсечку производят циклично, по меньшей мере, двумя кратковременными импульсами, причем временные интервалы между импульсами устанавливают обратно пропорционально скорости движения потока материала в зоне отсечки, а длительность импульсов прямо пропорционально скорости движения потока материала в зоне отсечки.

Уменьшение выхода концентрата является важным технологическим параметром при сепарации минерального сырья, особенно на первичной стадии обогащения.

Достигается результат сокращения выхода концентрата путем проведения цикла отсечки короткими импульсами, которые практически не нарушают траектории, монослойности и скорости потока. Так как время отсечки (время отклоняющего воздействия струи воздуха из сопла пневмоотсекателя) уменьшается, то кратковременные воздействия не создают возмущающих отрицательных явлений в монослое, поэтому отклонять искомый продукт в концентрат можно при более низком давлении в магистрале пневмоотсекателя.

Способ сепарации реализуется устройством, один из вариантов которого представлен на фиг.1 На фиг.2 представлен вариант выполнения блока формирования цикла отсечки.

Устройство (фиг.1) содержит средство для загрузки 1 исходного материала, выполненное в виде загрузочного бункера, средства подачи 2 исходного материала в зону обнаружения, выполненные в виде гравитационного питателя и формирующего наклонного лотка (на фиг.1 не показаны), средства обнаружения 3 искомого продукта, выполненные в виде двух рентгеновских трубок 4 и двух фотоприемных устройств 5, средство отделения 6 искомого продукта из потока материала, выполненное в виде пневмоотсекателя, емкость сбора 7 искомого продукта, приемник 8 хвостового продукта и стойку автоматического управления (САУ) 9.

САУ 9 содержит блок подключения, блок управления, блок питания высоковольтный, блок управления рентгеновскими трубками, блок вентиляторов, регулятор напряжения (на фиг.1 не показаны), блок регистрации излучения 10, блок управления пневмоотсечкой 11 и блок формирования цикла отсечки 12. Блок формирования цикла отсечки 12 (фиг.2) содержит генератор 13 прямоугольных импульсов с переменной скважностью и длительностью и ключевой элемент 14. Генератор 13 выполнен из трех логических элементов микросхемы серии 176, двух диодов, трех сопротивлений и конденсатора. Один из входов САУ 9, являющийся входом блока регистрации излучения 10, соединен с выходом фотоприемников 5. Выход блока регистрации излучения 10 соединен с входом блока управления пневмоотсечкой 11, выход которого соединен с входом блока формирования цикла отсечки 12 (вход генератора прямоугольных импульсов 13). Один из выходов САУ 9, являющийся выходом блока формирования цикла отсечки 12 (управляющий выход ключевого элемента 14), соединен с пневмоотсекателем 6.

Способ осуществляется следующим образом. Исходный материал из загрузочного бункера 1 поступает на средства подачи материала 2, где формируется в состояние монослоя и с приобретенной скоростью движется в зону обнаружения. После схода с лотка материал под действием приобретенной скорости и силы тяжести монослоем проходит зону обнаружения, где подвергается облучению проникающим рентгеновским излучением из рентгеновских трубок 4. Под действием излучения искомый продукт люминесцирует - испускает свет в видимой области спектра. Этот свет регистрируется с помощью фотоприемных устройств 5, преобразующих свет в электрический сигнал, который передается на САУ 9 в блок регистрации излучения 10, а затем, при положительной идентификации сигнала, в блок управления пневмоотсечкой 11. В блоке управления пневмоотсечкой 11 по истечении времени транспортной задержки, за которое искомый продукт достигнет зоны отсечки, подается сигнал управления на блок формирования цикла отсечки 12 (вход генератора прямоугольных импульсов 13). Генератор 13 формирует "пачку" импульсов (два и более), при этом длительность и скважность импульсов в "пачке" выбрана пропорционально скорости движения потока материала, а именно длительность импульса отсечки пропорциональна скорости движения потока, а скважность импульса отсечки обратно пропорциональна скорости движения потока. С выхода генератора 13 "пачка" импульсов поступает на вход ключевого элемента 14, который формирует импульс отсечки, управляющий пневмоотсекателем 6, отклоняющим минерал в емкость 7. Блок формирования цикла отсечки 12 вырабатывает на один сигнал люминесценции один цикл отсечки искомого продукта. В течение цикла отсечки производится, по меньшей мере, два кратковременных включения пневмоотсекателя 6 (например, 3 включения, с длительностью каждого 1-2 мсек) с временными интервалами между ними, устанавливаемыми обратно пропорционально скорости движения потока материала в зоне отсечки За первое кратковременное включение пневмоотсекателя 6 производится эффективное отклонение части искомого продукта в емкость сбора концентрата 7. Пневмоотсекатель 6 выключается на время, в течение которого другая часть материала с искомым продуктом без внешних воздействий монослоем перемещается в зону отсечки. Производится второе кратковременное включение пневмоотсекателя 6 и искомый продукт эффективно отклоняется в емкость сбора концентрата 7. Длительность цикла, установленная прямо пропорционально скорости движения потока, обеспечивает эффективную отсечку искомого продукта в сборник концентрата 7.

Источники информации

1. Рентгенолюминесцентный сепаратор - 20-05. Техническое описание ТУ - 4276-006-00227703-95. - С.-Пб.: 1995 А, SU 15.12.70. 727235, А, SU 549171 А, 04.05.77, SU 938375 А, 25.12.78, RU 94012977 А1, 10.01.96, RU 95103466 А1, 27.11.96, US 3712469 А, 23.01.73.

2. Патент России 2131781, МПК В 03 В 13/06, В 07 С 5/342, 1999 г.