EA045771B1 - Гамма-спектрометрический способ анализа руд сложного состава - Google Patents
Гамма-спектрометрический способ анализа руд сложного состава Download PDFInfo
- Publication number
- EA045771B1 EA045771B1 EA202390688 EA045771B1 EA 045771 B1 EA045771 B1 EA 045771B1 EA 202390688 EA202390688 EA 202390688 EA 045771 B1 EA045771 B1 EA 045771B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gamma radiation
- energy
- ores
- iron content
- ore
- Prior art date
Links
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 27
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-AHCXROLUSA-N Selenium-75 Chemical compound [75Se] BUGBHKTXTAQXES-AHCXROLUSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к инструментальным способам анализа руд сложного состава с помощью гамма-излучения.
Широко известен селективный гамма-гамма метод, заключающийся в облучении руд гаммаизлучением и регистрации рассеянного гамма-излучения (Пак Ю.Н., Пак Д.Ю. Ядерные технологии в геофизических исследованиях. Учебник. Карагандинский гос. технический университет. - Караганда: Изд-во КарГТУ, 2016. - 346 с).
Недостатком известного способа является сравнительно невысокая чувствительность и мешающее влияние переменной плотности на результаты анализа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является селективный гамма-гамма метод, реализуемый в спектрометрическом варианте (Филиппов Е.М. Ядерная геофизика. - Новосибирск: Наука, 1973, Т.1, с. 422).
Суть известного способа состоит в измерении интенсивности рассеянного средой гамма-излучения в двух энергетических интервалах вторичного спектра. Недостатком известного способа является невысокая чувствительность способа, обусловленная выбором неоптимальных параметров измерений.
Задачей изобретения является повышение чувствительности анализа.
Технический результат изобретения состоит в расширении сферы применения и повышении чувствительности определения содержания железа в рудах сложного состава.
Поставленная цель решается следующим образом. В процессе облучения руды гамма-излучением и регистрации рассеянного гамма-излучения на стандартных образцах руды с минимальным и максимальным содержанием железа измеряют спектрально-энергетическое распределение рассеянного гаммаизлучения при различной длине зонда L и высоте воздушного зазора Н между зондом и поверхностью руды.
На основе измеренных спектрально-энергетических распределений находят длину зонда L и высоту воздушного зазора Н, при которых происходит смещение критических энергий Emin и Emax, соответствующих максимуму в высокоэнергетической области спектра от руд с минимальным и максимальным содержанием железа в руде, а в энергетической области ниже Emin выбирают энергетический интервал АЕ, при котором обеспечивается максимальная контрастность величины отношения интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией выше Emax к интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале АЕ от руд с минимальным и максимальным содержанием железа.
По величине отношения измеренной интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией выше Emax к измеренной интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале АЕ ниже Emin определяют содержание железа в руде.
Смещение критической энергии - максимума в высокоэнергетической части спектра от руды с минимальным и максимальным содержанием железа происходит при определенных параметрах L и Н (меняется средний угол рассеяния первичного гамма-излучения), при которых в области выше Emax преобладает сечение комптоновского рассеяния для железа, а в области ниже Emin преобладает фотоэффект. Это обеспечивает повышенную чувствительность способа.
Существенным отличием изобретения от прототипа является то, что дополнительно на стандартных образцах руды с минимальным и максимальным содержанием железа измеряют спектральноэнергетическое распределение рассеянного гамма-излучения при различной длине зонда L и высоте воздушного зазора Н между зондом и поверхностью руды, находят длину зонда L и высоту воздушного зазора Н, при которых происходит смещение критических энергий Emin и Emax, соответствующих максимуму в высокоэнергетической области спектра от руд с минимальным и максимальным содержанием железа в руде, а в энергетической области ниже Emin выбирают энергетический интервал АЕ, при котором обеспечивается максимальная контрастность величины отношения интенсивности рассеянного гаммаизлучения с энергией выше Emax к интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале АЕ от руд с минимальным и максимальным содержанием железа, а содержание железа в руде определяют по величине отношения измеренной интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией выше Emax к измеренной интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале АЕ.
Пример реализации способа. В качестве анализируемой руды сложного состава выбрана железная руда, в которой содержание железа варьировало в пределах 28,6-51,2%. Источником первичного гаммаизлучения служил селен-75 (~220 кэВ). Спектрально-энергетическое распределение рассеянного гаммаизлучения измерялось многоканальным анализатором АИ-1024 и сцинтилляционным детектором NaJ (Tl). На стандартных образцах железной руды с минимальным (29%) и максимальным (51%) содержанием железа исследовались энергетические спектры рассеянного гамма-излучения при различной длине зонда L и высоте воздушного зазора Н. Найдены оптимальные параметры: L=17 см, Н=2 см; АЕ=65-91 кэВ; Еmin=141 кэВ; Emax=153 кэВ.
При найденных оптимальных параметрах обеспечено повышение чувствительности способа.
В таблице представлены сопоставительные данные по чувствительности анализа, полученные в процессе экспериментальной апробации предлагаемого способа и способа-прототипа.
- 1 045771
| Способ анализа | Диапазон изменения содержания железа, % | Относительная чувствительность, проц. /% абс. |
| Предлагаемый | 28,6-51,2 | 2,97 |
| Способ-прототип | 28,6-51,2 | 1,73 |
Предлагаемый гамма-спектрометрический способ анализа железных руд в сравнении со способомпрототипом отличается повышенной относительной чувствительностью 2,97 проц./% абс. (при изменении содержания железа в руде на 1% абс. показания способа меняются на 2,97 проц, относительных). Повышенная чувствительность способа в большом диапазоне изменения содержания железа существенно расширяет сферу применения способа.
Claims (1)
- Гамма-спектрометрический способ анализа руд сложного состава, основанный на облучении руд гамма-излучением и регистрации рассеянного гамма-излучения, отличающийся тем, что дополнительно на стандартных образцах руды с минимальным и максимальным содержанием железа измеряют спектрально-энергетическое распределение рассеянного гамма-излучения при различной длине зонда L и высоте воздушного зазора Н между зондом и поверхностью руды, находят длину зонда L и высоту воздушного зазора Н, при которых происходит смещение критических энергий Е^ и Етах, соответствующих максимуму в высокоэнергетической области спектра от руд с минимальным и максимальным содержанием железа в руде, а в энергетической области ниже Е^ выбирают энергетический интервал ΔΕ, при котором обеспечивается максимальная контрастность величины отношения интенсивности рассеянного гамма-излучения с энергией выше Етах к интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале ΔΕ от руд с минимальным и максимальным содержанием железа, а содержание железа в руде определяют по величине отношения измеренной интенсивности рассеянного гаммаизлучения с энергией выше Етах к измеренной интенсивности рассеянного гамма-излучения в выбранном энергетическом интервале ΔΕ.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA045771B1 true EA045771B1 (ru) | 2023-12-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4566114A (en) | X- and γ-Ray techniques for determination of the ash content of coal | |
| EA045771B1 (ru) | Гамма-спектрометрический способ анализа руд сложного состава | |
| SE461552B (sv) | Saett att ta haensyn till bakgrundsstraalningen vid bestaemning av straalningsintensiteten hos analysprov foer sortering | |
| EA044857B1 (ru) | Ядерно-геофизический способ анализа руд | |
| GB2024411A (en) | Measuring oil and water cuts in a multiphase flowstream with elimination of the effects of gas in determining the liquid cuts | |
| EA034998B1 (ru) | Способ анализа многокомпонентного вещества | |
| EA044767B1 (ru) | Гамма-альбедный способ анализа минерального сырья | |
| EA038855B1 (ru) | Способ двухзондового исследования сложных веществ | |
| EA042425B1 (ru) | Инструментальный способ контроля влажности минерального сырья сложного состава | |
| EA039075B1 (ru) | Нейтронный-гамма способ контроля качества угля | |
| RU2422857C1 (ru) | Способ калибровки скважинных спектрометров | |
| EA046310B1 (ru) | Нейтронно-физический способ определения пирита в угле | |
| EA042340B1 (ru) | Способ инструментального анализа сернистости угля | |
| EA039341B1 (ru) | Способ рентгенофлуоресцентного анализа угля | |
| Staub et al. | Quantitative determination of dopant dose in shallow implants using the low energy X-ray emission spectroscopy technique | |
| Solomonov et al. | Luminescence properties of precious beryl deposits | |
| EA042354B1 (ru) | Нейтронный способ двухзондового измерения влажности сложного вещества | |
| EA042305B1 (ru) | Гамма-альбедный способ анализа горно-металлургического сырья | |
| EA044472B1 (ru) | Способ импульсного нейтронного зондирования для оценки качества твердых полезных ископаемых | |
| SU171482A1 (ru) | ||
| EA037999B1 (ru) | Нейтронно-физический способ контроля качества твердого топлива | |
| GB2043876A (en) | Determining Sulphur Content | |
| SU1343380A1 (ru) | Способ стабилизации энергетической шкалы спектрометрического устройства | |
| EA038002B1 (ru) | Способ контроля качества твердого топлива | |
| Pak et al. | Parameter optimization in the X-ray fluorescent analysis of coal |