микроволновый способ разделения руд

Формула изобретения

Способ разделения руд, заключающийся в подаче руды на позицию контроля, облучении руды микроволновым излучением, регистрации отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными, отличающийся тем, что подачу руды на позицию контроля осуществляют в виде отдельных кусков, облучают руду непрерывным микроволновым излучением, модулированным по амплитуде, измеряют коэффициент стоячей волны сигнала, отраженного от кусков руды, производят разделение кусков руды по количеству полезного ископаемого путем сравнения измеренного коэффициента стоячей волны отраженного сигнала от кусков руды с заданным значением коэффициента стоячей волны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к способам контроля полезных ископаемых по количественному содержанию полезного компонента в них, и может быть использовано на горнорудных предприятиях.

Известен способ покусковой сепарации полезных ископаемых (патент Великобритании №GB 2211299 А, опубликован 19.10.1987 г.), заключающийся в подаче кусков породы в зону контроля, где находится объемный СВЧ-резонатор, облучение их микроволновым электромагнитным излучением. В данном способе осуществляется два вида контроля, при которых куски одинаковых размеров проходят через резонансную полость и по сдвигу резонансной частоты осуществляется качественное разделение кусков породы по различию в действительной части диэлектрической проницаемости либо сортировка кусков руды различных размеров, но с одинаковыми электродинамическими характеристиками по изменению резонансной частоты объемного резонатора.

Недостатком известного способа является низкая производительность разделения из-за необходимости дополнительных временных затрат на подготовку кусков породы одинакового размера в первом виде контроля и ограничение на размеры сортируемых кусков во втором виде контроля.

Наиболее близким к предлагаемому способу разделения руд является способ контроля крупности дробленой руды и устройство для его осуществления (авторское свидетельство СССР №1788462 А1 от 24.07.1990 г.). В прототипе осуществляется подача руды в зону контроля, облучение потока руды радиолокационным сигналом, регистрация отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными и осуществление контроля по результатам сравнения. При этом радиолокационный сигнал выбирается сверхширокополосным с длительностью импульса от 1 до 100 пс, облучающий радиолокационный сигнал дополнительно поляризуют.

Основным недостатком данного способа является невозможность сортировки кусков руды с учетом их минерального состава, а также зависимость интенсивности отраженного сигнала от облучаемой площади куска.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа разделения руд путем определения содержания полезного компонента в кусках руды на этапе сортировки. Поставленная цель достигается тем, что в способе разделения руд, включающем подачу руды на позицию контроля, облучение руды микроволновым излучением, регистрацию отраженного сигнала, сравнение его параметров с заданными, согласно изобретению следует, что подачу руды на позицию контроля осуществляют в виде отдельных кусков, облучают руду непрерывным микроволновым излучением, модулированным по амплитуде, измеряют коэффициент стоячей волны сигнала, отраженного от кусков руды. Производят разделение кусков руды по количеству полезного ископаемого путем сравнения измеренного коэффициента стоячей волны отраженного сигнала от кусков руды с заданным значением коэффициента стоячей волны.

На фиг.1 показана схема сортировки руды по количественному содержанию полезного компонента в ней, состоящая из ленты транспортера (1), кусков руды (2), приемно-передающей системы (3), исполнительного механизма (4), приемных бункеров 5, 6. На фиг.2 представлена блок-схема приемно-передающей системы, состоящая из генераторного блока, блока измерения коэффициента стоячей волны, антенны с узкой диаграммой направленности. На фиг.3 показана зависимость коэффициента стоячей волны по напряжению от процентного содержания полезного компонента в руде.

Способ разделения руды по количественному содержанию полезного компонента в ней предусматривает подачу отдельных кусков (2) с ленты транспортера (1) в зону контроля, где располагаются приемно-передающая система (блок 3) и исполнительный механизм (блок 4), облучение кусков руды непрерывным модулированным по амплитуде микроволновым излучением и измерение коэффициента стоячей волны с помощью приемно-передающей системы.

Перед началом измерений производится калибровка. Измеряется коэффициент стоячей волны нескольких образцов с различным содержанием полезного компонента в них, выбирается заданное значение коэффициента стоячей волны. Далее в зону контроля с ленты транспортера поступают сортируемые куски руды, измеряется коэффициент стоячей волны данных кусков, проводится сравнение измеренного значения коэффициента стоячей волны с заданным значением и подается сигнал на исполнительный механизм. Если измеренное значение коэффициента стоячей волны больше порогового значения - кусок породы поступает в бункер 5, в противном случае - в бункер 6.

Пример реализации способа. При сепарации, например, медно-никелевой руды разных классов крупности по содержанию в ней полезного компонента - меди выбираются диапазоны частот в зависимости от класса крупности кусков, так чтобы глубина проникновения электромагнитного излучения в кусок руды составляла не меньше 5-10 мм. Данным способом можно контролировать куски медно-никелевой руды крупностью от 10 до 300 мм.

Коэффициент стоячей волны по напряжению для образцов медно-никелевой руды произвольной формы (класс крупности от 20 до 60 мм) с процентным содержанием меди 1-2.7% принимает значения от 6 до 18. Для образцов с процентным содержанием меди 0.2-1% КСВН принимает значения от 1.5 до 3. Для класса крупности от 100 до 150 мм коэффициент стоячей волны для образцов с содержанием меди 1-2.7% принимает значения от 8 до 18, а для образцов с содержанием меди 0.2-1% - от 2 до 3.

Изобретение позволяет повысить скорость и качество сортировки полезных ископаемых за счет покускового разделения различного класса крупности кусков горной породы от 10 до 300 мм и сбора информации о наличии полезного компонента в куске с глубины порядка половины длины волны 5-10 мм.

Техническими преимуществами предложенного способа перед известными являются следующие: интенсивность отраженного сигнала не зависит от облучаемой площади сортируемых кусков породы, что повышает точность сортировки, повышение быстродействия за счет непрерывной регистрации отраженного сигнала и покусковой подачи сортируемых образцов различного класса крупности в зону контроля. Эти технические преимущества позволяют удешевить процесс сепарации при одновременном повышении точности определения полезных ископаемых по количественному содержанию полезного компонента.