FI60317B - Anordning foer oevervakning av pumpbart material - Google Patents

Description

fBl m KUULUTUSJULKAISU ,λ,.π JUA 1 J ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT 6U01 / 3¾¾¾ c (45) '0 !f> i?n ^ (51) K*.ik?/Int.a.3 G 01 N 23/222 SUOM I —FI N LAND (21) P»t«fittlh»k«!mii — RatantinsAknlng 771098 (22) Htk«mlipllvi — Ameknlngidtg 27.05-77 ' ' (23) AlkupUvl—GlMghuttdag 27.05.77 (41) Tullut lulktaukal — Bllvtt offuntllg OH. 12.77

Patentti- ja rekisterihallitus .... ....... , . ,, ,., ,_____ . . . , (44) N«ht»»lk»lp*nen |» kuuLultulwn pvm. — Λ0 β.

Patent- och registerstyreleen ' ’ An*ök»n utltgd och utUkdft·» pubitcand 31.08.8l (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeu* —Begird prioritct 03.06.76

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) £ 26214937.6 (71) Gesellschaft fur Kemforschung m.b.H., Weberstrasse 5» 75 Karlsruhe 1,

Saksan Liittotasavalta-Föbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hartmut Braun, Karlsruhe, Fritz Riffel, Graben-Neudorf, Saksan Liittotasavalta-Föbundsrepubliken Tyskland(EE) (7l*) Oy Kolster Ab (5¾) Laite pumpattavan materiaalin tarkkailemiseksi - Anordning för övervak-ning av pumpbart material

Keksinnön kohteena on laite pumpattavan materiaalin, kuten liuosten, lietteiden, malmisakkojen tai kiinteän aineen ja veden seosten, tilan tarkkailemiseksi On-line-neutroni-aktivointimenetelmän avulla, jolla määrätään materiaalissa olevien tiettyjen komponenttien väkevyys, joka laite käsittää säteilytyslähteen analysoitavan näytemäärän aktivoimiseksi ja On-line-menetelmässä sitä seuraavan mittauskohdan, jossa on ilmaisin näytemäärän aktiivisuuden toteamiseksi.

Rikastustekniikassa esiintyvissä prosesseissa on aina kysymys laadultaan mitä erilaisimpien lietteiden analyysien ongelmasta, mitä tulee niiden arvoaine-osapitoisuuteen. Tämä erilainen laatu tekee vaikeaksi sellaisen analyysijärjestelmän kehittämisen, joka on käyttökelpoinen kaikenlaisia lietteitä, malmisakkoja tai myös kiinteän aineen ja veden seoksi varten. Lietesilmukassa on nimittäin päinvastoin kuin yksinkertaisempien puhtaiden nestejärjestelmien käsittelyssä välttämätöntä pitää näyte jatkuvasti liikkeessä muuten välittömästi esiintyvien erottumisien estämiseksi. Erityisenä ongelmana ovat säteilytys- ja mittauskennot.

On-line-analyysimenetelmillä on tosin kemiallisessa rikastustekniikassa suuri käyttöpotentiaali, mutta neutroniaktivoinnin avulla suoritettavaa 0n-line-prosessianalyysia on kuitenkin tähän asti käytetty vielä vähän, vaikka tämä 2 £0317 metodi voi työskennellä häiriöttömästä ja vieläpä putkenseinämien läpi, niin että tuotevirtaan puuttumiset eivät olisi välttämättömiä. Sovittamalla piste-. . 252 mäisiä Cf-neutromlähteitä on kuitenkin mahdollista käyttää sellaisia On-line-aktivointianalyysejä vieläpä laajalla pohjalla.

Keksinnön päämääränä on nyt saada aikaan laite, jolla rikastustekniikassa (esim. notaatiotekniikassa) esiintyvien prosessien yhteydessä voidaan saada selville laadultaan erilaisten liuosten, lietteiden, malmisakkojen tai myös kiinteän aineen ja veden seosten arvoaineosapitoisuus jatkuvasti ja tuotteeseen puuttumatta (häiriöttömästä).

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että materiaali on homogenisoitavissa säteilytyskennossa ja mittauskennossa pyöritys-laitteiden avulla, että mittauskenno on sovitettu likimain pystysuoraan säteily-tyskennon yläpuolelle ja että säteilytyslähde on sovitettu säteilytyskennon pyöristyslaitteelle.

Keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto on lisäksi esitetty vaatimuksessa 2. Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin kuviossa esitetyn suoritusesi-merkin yhteydessä.

Kuvio esittää tiivisrakenteista laitteistoa järjestelmänä, joka on tarkoitettu lietteiden tutkimiseen kaliforniumilla aktivoimalla. Erityisesti tutkitaan flotaatiolietteissä esiintyvää fluoriittipitoisuutta. Fluoriitti- flotaatio tarjoaa tällöin erinomaisia mahdollisuuksia On-stream-prosessianalyysi-252 menetelmää varten Cf:n avulla, koska fluori voidaan määritellä yhden minuutin analyysiaikojen avulla häiriöttömästä On-line-aktivoinnin avulla.

Siirrettävälle alustalle 1, joka käsittää pystysuoran rakenteen 2 ja sille asetetun pöydän 3, on sovitettu päällekkäin säteilytyskenno k ja mittauskenno 5» ts. likimain pystysuorasti päällekkäin. Säteilytyskennoa h ympäröi tällöin suoja 6, joka muodostuu kahdesta osasta, joista toinen osa 7 on poly-etyleeniä neutronilähteistä 8 tulevien neutronien termalisoimiseksi ja ulompi osa muodostuu parafiinikappaleista, joihin on lisätty boorihappoa. Tämä suoja on asetettu suoraan alustalle 1, kun taas lyijyä oleva mittauskennon 5 suoja 9 on sovitettu pöydälle 3.

Säteilytyskenno U muodostuu kannella 11 ja pohjalla 12 varustetusta sylinterimäisestä pannusta 10, johon on keskeisesti sovitettu tunnetun rakenteen omaava moniaste-impulssi-vastavirtasekoitin. Pohjaan 12 on kiinnitetty tulojohto 13, jonka kautta pumppu 1^ pumppuaa lietteitä tai fluoriittilietettä säteilytys- muuhun keskeiseen kohtaan pannussa 10.

kennoon U. Säteilytyslähde 8 on sovitettu tällöin keskeisesti vastavirtasekoit- .... . . 252 timen 15 sekoitusakselun, Kuitenkin on mahdollista sovittaa Cf-lahde johonkin 3 60317 Säiliön 10 kannesta 11 johtaa likimain pystysuoraan poistojohto 16 ylös mittauskennoon 5· Tämän putkijohdon 16 läpi pumputaan säteilytetty materiaali pannusta 10 mittauskennon 5 pohjan 17 läpi mittauskennon 5 sisätilaan. Siirto-vaikutus aikaansaadaan tällöin säteilytyskammion sisätilaan työntyvän väliaineen avulla. Putkijohtoon 16 on kytketty läpäisymääränmittari 18, jolla mitataan induktiivisesti läpivirtausmäärä laatuna l/min.

Mittauskenno 5 muodostuu samoin kuin säteilytyskenno h sylinterinmuotoisesta astiasta 19> jossa on pohja 17 ja kansi 20, jossa astiassa samoin sekoitin 21 sekoittaa sisätilassa olevan materiaalin homogeeniseksi. Päinvastoin kuin sätei-lytyskennon 1+ sekoittimessa 15 on yksi siipi 22 tehty U-muotoiseksi. Näin on menetelty sen vuoksi, että mittauskennon 5 pohjaan 17 on sovitettu keskeisesti kattilamainen syvennys 23, jonka sisällä on natrium-jodidi-ilmaisin 2U. Tällä ilmaisimella 2k todetaan mittauskennotilaan sisältyvän materiaalin yhden tai useampien aineosien aktiivisuus impulsseina. Tämän impulssin avulla ja tapaus tapaukselta saatavilla käyrillä saadaan tietää aineosien pitoisuus laatuna g/min.

Mittauskennon 5 kannesta 20 lähtien johtaa toinen putkijohto 25 jälleen likimain pystysuoraan takaisin pumppuun ll+, Siinä on kuitenkin kaareva osa 26, joka sijaitsee Co-säteilijän 27 säteilykeilassa ja jossa läpivirtaavan materiaalin tiheys todetaan toisen natriumjodidituikeilmaisimen 28 avulla. Edullisesti ilmoitetaan kokonaistuotantomäärä läpäisymääränä minuuttia kohti laatuna g/1.

Sekoittimia 15 ja 21 käytetään yhteisesti sekoitusmoottorin 29 avulla kiertoakselin 32 välityksellä hihnojen 30 ja 31 avulla. Sekoitusmoottori 29 on samoin kuin pumppu 11+ kiinnitetty pystysuoralle alustanosalle 2.

Putkijohtoon 25 on sovitettu venttiili 33, jonka avulla tuote- tai analyysi-virta voidaan johtaa joko suoraan johdon 3^+ ja venttiilin 35 kautta tuotejohtoon 36 tai se johdetaan kiertokulussa takaisin pumppuun 1^. Tuotteen ottaminen tuote-virrasta 36 tapahtuu tulojohdon 37 ja tuloventtiilin 38 kautta. Johto 37 aukeaa venttiilin 33 takana virtaussuunnassa katsoen putkeen 25-

Mittaus- ja säteilytyskennojen 5 ja 1 pystysuora päällekkäin sovittaminen mahdollistaa ilman ylimääräisiä kuljetusvälineitä tai välipumppuja sen, että materiaali voi liikkua kiertokulussa. Mittaus- ja säteilytyskennojen 5 ja h jokaisessa muussa, esim, vierekkäisessä sovittamisessa täytyy huolehtia siitä, että materiaali jatkuvasti liikkuu putkijohdoissa 13, 16 ja 25 sekä säteilytys- ja mittauskennojen k ja 5 sisätiloissa. Säteilytys- ja mittauskennojen 1* ja 5 etäisyyden määräävät suojien 6 ja 9 mitat.

Tämän keksinnön mukainen laite voidaan täyttää varastoastian välityksellä tai kytkeä suoraan tuotevirtaan. Materiaalivirta kulkee tällöin pumpun 1^, 1 · » ^ 60317 läpivirtausmittarin 18 ja/tai tiheysmittarien 27, 28 ja säteilytys- ja vastaavasti mittauskennon 1+ ja 5 kautta. Molemmissa kennoissa k ja 5 jaetaan näytteet homogeenisesti sekoittimilla 15 ja 21 sekoittamalla. Näyte kiertää niin nopeasti että erottuminen estetään. Suurien puoliintumisaikojen yhteydessä pumputaan näytettä jonkin aikaa ympäri silmukassa. Tällöin saadaan aikaan näennäisesti jatkuvia analyysisarjoja analyysiaikoineen, jotka mukautuvat määrättävän nuklidin puoliintumisajan mukaan.

Homogeenisten liuosten On-line-analyysissä voidaan sekoittamisesta luopua. Tällöin voidaan käyttää kaikkia mielivaltaisia kennolaatuja, esim. sylinteri-mäisiä astioita, käärittyjä kierukoita, sylinterinseinämiin upotettuja johtoja tai sen tapaisia. Samoin voidaan tällöin luopua tiheyden mittaamisesta.