FI56777C

FI56777C - Foerfarande foer sortering av bruten malm samt foer utfoerande av foerfarandet avsedd sorteringslinje

Info

Publication number: FI56777C
Application number: FI782210A
Authority: FI
Inventors: Pekka Rautala; Heikki Johannes Sipilae
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-04-10
Also published as: AU4864979A; ES482668A1; ZA793097B; BR7904349A; FI56777B; SE7905984L; CA1131187A; ZM5979A1; AU524897B2

Description

t-L^tar-il rel /nx KUULUTUSJULKAISU „ ____ ^ UTLÄGG NI NGSSKRI FT 56777 Ο Pat-.-nt «1 myoa.i. .. -.1 '~Ί >j»>

Patent («eddelat V V (S1) Kv.lk.»/lnt.CI.* B 07 C 5/34

SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 7Ö221O

(22) Hakcmitpiivl — Ansökningsdag 10.07 · 78 (23) AlkupUvi — Glltighetsdag 10.07.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit ofTentllg

Patentti· ia rekisterihallitus .... ...... ..........

' . (44) Nlhtlvlkslpanon ja kuuLJulkaisun pvm. —

Patent-och registerstyrelsen Ansökan utlagd och uti.tkrjften pubiicend 31.12.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prioritet (71) Outokumpu Oy, Outokumpu, FI; Töölönkatu U, 00100 Helsinki 10,

Suomi-Finland(FI) (72) Pekka Rautala, Espoo, HeikkiJohannes Sipilä, Espoo, Suomi-Finland(FI) (7^) Berggren Oy Ah (5I+) Menetelmä louhitun malmin lajittelemiseksi sekä menetelmän suorittamiseksi tarkoitettu lajittelulinja - Förfarande för sortering av bruten malm samt för utförande av förfarandet avsedd sorteringslinje

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään louhitun malmin tai vastaavan mineralisoituneen materiaalin lajittelemiseksi. Samoin se kohdistuu myös lajittelulinjaan kyseisen menetelmän suorittamista varten.

Louhittava malmi on lähes aina epähomogeenista niin, että rikastus-prosessiin joutuu mukaan myös sellaisia malminlohkareita, joiden hienontaminen ja edelleenkäsittely on sinänsä epätaloudellista.

Malmin lajittelu jo siinä vaiheessa, kun se on vielä lohkaremuodos-sa, on tähän asti suoritettu vain uraanimalmille, jolloin analyysi on voinut perustua malmin omaan luonnolliseen radioaktiivisuuteen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla malmin ja vastaavien louhittujen materiaalien, kuten esimerkiksi kalkkikiven, lajittelu voidaan suorittaa aivan prosessin alkuvaiheessa, niin että turha materiaali, sivukivi, voidaan erottaa ja jättää edelleen käsittelemättä. Tämän saavuttamiseksi on keksinnön S S 7 7 7 mukaiselle menetelmälle tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1, kun taas keksinnön suorittamiseksi tarkoitetun lajittelulinjan tunnusmerkit vastaavasti selviävät patenttivaatimuksesta 3.

Keksintö perustuu siis ns. kaappausgammamenetelmän käyttämiseen. Kyseisessä menetelmässä herätetään näytteen atomien karakteristinen gammasäteily neutronisäteilyllä. Sekä neutronien että gammasäteilyn suuren läpitunkeutuvuuden ansiosta on mahdollista analysoida useiden kilojen painoisia kappaleita niitä rikkomatta. Valitsemalla sopiva neutronilähde ja gammadetektori saadaan mittausaika useille aineille erittäin lyhyeksi, jopa muutamiksi millisekunneiksi. Mittaus voidaan suorittaa esim. pudottamalla malminlohkareet yksitellen analysaattorin läpi. Tällöin analysaattori luonnollisesti sopivimmin yhdistetään ohjauslaitteeseen, joka jokaisesta lohkareesta saadun analyysituloksen perusteella ohjaa sen automaattisesti oikealle radalle.

Erästä kaappausgammamenetelmään perustuvaa sopivaa mittauslaitetta on esitetty suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 78 1381, johon tässä viitataan.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimerkkien muodossa ja viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää erään kromimalmin rikastuslaitoksen tunnettua murskaus- ja jauhatuslinjaa ja kuvio 2 esittää miten lajittelulaite sijoitetaan esillä olevan keksinnön mukaisesti kuvion 1 esittämään tunnettuun linjaan.

Kuvio 1 esittää siis kromirikastamon alkuiinjaa, jossa tapahtuu louhitun malmin murskaus ja jauhatus. Linjassa on numeroitu seuraa-vat osat: syötin 1, leukamurskain 2, kuljettimet 3-5, täryseulat 6, 8 ja 11, kartiomurskaimet 7 ja 9, kuljettimet 10, 12 ja 14, tärysiir-timet 13, tankomylly 15, kuulamylly 16, syklonilajittelija 17 ja täryseula 18.

Kuvio 2 esittää, miten keksinnön mukainen lajittelu suoritetaan kaappausgammamenetelmällä, jolloin käsittelylinjaan on sijoitettu kaappausgamma-analysaattori kuljetushihnojen 3 ja 4 väliin, siis leukamurskaimen ja kartiomurskaimen väliin. On selvää, että lajitte- 56//7 lu voidaan suorittaa myöhemmässä vaiheessa, mutta energian käytön kannalta on edullista suorittaa se mahdollisimman aikaisin. Leuka-murskaimen kapasiteetti on huomattavan suuri sen energian kulutukseen nähden ja siitä tulevien kivilohkareiden koko on pienempi kuin noin 20 cm.

Kuviossa 2 on kivilohkareet merkitty numerolla 19. Lohkareet putoavat alas putken 20 läpi, jossa kaappausgamma-analyysi tapahtuu.

Viitenumero 21 tarkoittaa neutronilähdettä, joka voi olla esimerkik-252 si Cf isotooppia, numero 22 on neutronilähteen moderaattori ja 23 on gammasäteilydetektori, joka voi olla puolijohdedetektori tai tuikeilmaisin sovellutuksesta riippuen. Kuten jo edellä mainittiin, on analysaattoria kuvattu tarkemmin suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 78 1381.

Detektorin 23 antamat signaalit eli pulssit vastaanottaa elektroninen ohjauspiiri, joka on edelleen kytketty ohjaamaan paineilmasuu-tinta 25. Ohjauspiirissä 24 on tavalliseen tapaan ennakolta asetettu määrätty kynnysarvo, jonka mukaan lohkare 19 lajitellaan joko kelpaavaksi tai sivukiveksi. Viimemainitussa tapauksessa ohjauspiiri 24 avaa suuttimen 25/ jonka voimakas ilmasuihku ohjaa lohkareen jakoelimen 26 vasemmalle puolelle kuviossa 2.

Esimerkki 1

Geometrialla, joka hieman poikkesi kuvion 2 esittämästä, suoritettiin koemittauksia kahdella "pyriittikivellä” (2900 g ja 1200 g). Detektorina oli 5" x 5" Nai kolokide, vaikka kolokide ei ole paras mahdollinen tällaiseen sovellutukseen. Detektorin ympärillä oli boorihapposuojus, joka esti detektorin aktivoitumisen. Lähteenä oli 252 0,5^ug Cf , moderaattorina vettä ja lähteen ja detektorin välissä vismuttikartio, joka suojasi detektoria lähteestä tulevilta gammoilta.

Seuraavassa taulukossa on esitetty kapasiteetti ja vaadittava mit- tausaika, joka on saatu muuntamalla raudalle saatuja tuloksia.

252 Lähteeksi on oletettu 20^ug Cf . On myös pyritty arvaamaan muiden aineiden häiritseviä vaikutuksia.

4 5ό777

Kivikoko 2900 g Kivikoko 1200 g läpimitta n. 9 cm läpimitta n. 6 cm

Pitoi- Suht. vaadit- kapasi- vaadit- kapasi- suus virhe tava teetti tava teetti ^ % mittaus- t/h mittaus- t/h aika s aika s

Fe 60 16 0,07 151 0,17 26

Cu 0,5 60 2,5 4 6,4 0,7

Ni 0,2 50 1,8 6 4,6 1

Zn 20 10 40 0,3 92 0,05

Cr 25 20 0,14 75 0,37 12

Mn 60 8 0,19 56 0,48 9

Ti 5 20 0,3 35 0,76 6

Lyhyt vaadittava mittausaika (esim. Fe:lle ja Cr:lle) tarkoittaa sitä, että juuri näiden aineiden suhteen suoritettu analyysi on lajittelun kannalta edullinen, koska se ei olennaisesti hidasta murskaus-prosessia .

Esimerkki 2

Vastaavat koemittaukset suoritettiin kahdella Jones’in syötteestä tehdyllä "kivellä" (5300 g ja 850 g) ja tulokset olivat seuraavat:

Kivikoko 5,3 kg Kivikoko 850 g läpimitta n. 12 cm läpimitta n. 6,5 cm

Pitoi- Suht. vaadit- kapasi- Suht. vaadit- kapasi- suus virhe tava teetti virhe tava teetti ^ ^ mittaus- t/h „ mittaus- t/h aika s aika s

Cr 21,4 13 0,1 190 25 0,1 30 20 0,04 480 20 0,16 19

Fe 14,6 29 0,1 190 20 0,2 95 16 0,3 64 Näitä tuloksia on pidettävä lupaavina. On otettava huomioon, että voidaan käyttää useita suuria Nal-kiteitä ja että geometrian optimoinnilla saadaan tausta pienenemään, jolloin piikkitaustasuhde paranee huomattavasti.

5 b 6 7 / 7

On huomattava, että silloin kun kyseessä on sinänsä hitaasti analysoitavan metallin rikastaminen, voidaan lajittelu mahdollisesti suorittaa jonkin muun aineen suhteen, edellyttäen että nämä aineet esiintyvät tietyllä tavalla toisiinsa yhdistettyinä malmissa. Esimerkiksi kalkkikiven lajittelussa halutaan ehkä toisaalta poistaa sellaisia lohkareita, jotka sisältävät liian paljon rautaa, jolloin analyysi voidaan suorittaa raudan suhteen.

Lopuksi on syytä huomata, että esitetyllä menetelmällä saadaan mitattua ainoastaan aineen kokonaismäärä. Jos halutaan pitoisuus-mittauksia, täytyy myös kivien koko määrätä. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää joko seulaa tai yhdistää analysaattoriin erillinen massanmäärityslaite, jollaisia on jo aikaisemmin rakennettu.

Claims

567/7 6

1. Menetelmä louhitun malmin tai vastaavan mineralisoituneen materiaalin lajittelemiseksi, tunnettu siitä, että yksittäisille lohkareille suoritetaan kemiallinen analyysi ainakin yhden alkuainepitoisuuden suhteen kaappausgammamenetelmällä ja saadun analyysin perusteella suoritetaan mekaanisesti lohkareiden lajittelu yksitellen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että analyysi suoritetaan lohkareen ollessa liikkeessä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että analyysi suoritetaan sellaisen aineen suhteen, joka on tarkoitus ottaa talteen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että analyysi suoritetaan sellaisen aineen suhteen, jota ei oteta talteen.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että analyysi ja lajittelu suoritetaan lohkareille, joiden suurin koko on suuruusluokkaa noin 20 cm.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että murskattujen lohkareiden annetaan pudota alas yksitellen kaappausgamma-analysaattorin läpi ja analyysin perusteella poistettava sivukivi ohjataan sivulle voimakkaalla paineilma-suihkulla .

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaappausgamma-analyysiin liittyen ja ennen lajittelua suoritetaan myös lohkareiden koon mittaus jollakin sinänsä tunnetulla tavalla, jolloin saadaan määrätyksi myös tutkitun aineen pitoisuus lohkareessa.

8. Louhitun malmin tai vastaavan mineralisoituneen materiaalin lajitteluunja patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suorittamista varten, joka linja käsittää useita murskaimia (2, 7, 9) tai sentapaisia louhitun malmin pienentämiseksi lohkareiksi sekä murskaimen väliset tarpeelliset kuljettimet (3, 4, 5), tunnet-t u siitä, että se käsittää kaappausgammamittaukseen perustuvan 56? / 7 analysaattorin (20-23), joka on sijoitettu lohkareiden (19) kulje-tustiehen analyysin suorittamiseksi jokaiselle lohkareelle erikseen sen ainakin yhden alkuaineen suhteen, sekä analysaattorin jälkeen sijoitetun ohjauslaitteen (24, 25), joka on kytketty ohjaamaan lohkareet (19) ainakin kahdelle eri radalle riippuen niille yksitellen suoritetuista analyyseistä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lajitteluun ja, tunnettu siitä, että analysaattori (20-23) on sijoitettu välittömästi ensimmäisen murskaimen (2) jälkeen, joka on sopivimmin leukamurskain

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen lajittelulinja, tunnet-t u siitä, että analysaattori (20-23) käsittää olennaisesti pystysuoran putken (20), jonka läpi kivilohkareet pudotetaan, putken molemmin puolin vastakkain asetetun neutronilähteen (21), ja gamma-säteilydetektorin (23), joka on edelleen liitetty mainittuun ohjauslaitteeseen (24, 25).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen lajittelulinja, tunnettu siitä, että ohjauslaite (24, 25) käsittää elektronisen ohjauspiirin (24), joka vastaanottaa detektorin (23) lähettämän signaalin sekä vertaa sitä ennakolta asetettuun kynnystasoon, jolloin ohjauspiiriin on liitetty paineilmasuutin (25) tai vastaava, joka on suunnattu olennaisesti vaakasuoraan vertauksen perusteella sivukiveksi lajiteltujen alasputoavien lohkareiden (19) ohjaamiseksi pois käsittely-linjasta .

12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen lajittelulinja, t u nn e t t u siitä, että se käsittää lisäksi välineet kunkin lohkareen mittaamiseksi ainakin karkeasti, jolloin ohjauslaite (24, 25) on kytketty riippuvaiseksi myös näistä koonmittausvälineis-tä.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen lajittelulinja, tunnettu siitä, että kyseiset välineet muodostuvat karkeusasteiltaan erilaisista seuloista.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen lajittelulinja, tunnettu siitä, että kyseiset välineet käsittävät sinänsä tunnetun massan- määrityslaitteen. . 8 So?/7