FI67626C - Foerfarande foer analysering av malmblock - Google Patents

Description

1 67626

Menetelmä malmilohkareiden analysoimiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään malmilohkareiden analysoimiseksi radio-metrisesti, jossa malmilohkareita säteilytetään yksitellen gammasäteilyllä röntgenfluoresenssisäteilyn ja Compton-sironneen säteilyn herättämiseksi ja mainittujen säteilyjen intensiteettejä verrataan toisiinsa lohkareiden 5 pinnassa olevien arvomineraalien pitoisuuksien määrittämiseksi lohkareiden lajittelua varten.

Fl-patentista 61 361 on ennestään tunnettua malmin analysoiminen lajittelua varten lohkareita säteilyttämällä yksitellen kahdella eri energiaisella gammasäteilylähteellä sekä lohkareiden aiheuttaman säteilyn sironnan tut-10 kiminen energiadispersiivisen detektorin avulla. Detektorin avulla mitataan kummankin lähteen osalta sironneen säteilyn intensiteetti ja näiden inten-siteettiarvojen suhteesta muodostetaan analyysin tulosarvo, kun mitatuista arvoista on ensin vähennetty taustasäteilyn vaikutus. Tulosarvo kuvaa raskaiden aineiden osuutta tarkasteltavassa lohkareessa ja tulosarvon ollessa 15 haluttua kynnysarvoa suurempi lohkare lajitellaan malmiksi.

Maailman mineraalivarojen vähentyessä joudutaan kuitenkin käsittelemään yhä köyhempiä mineraaleja, jolloin nykyisten tunnettujen laitteiden ja menetelmien analyysitarkkuutta on myös parannettava ottamalla huomioon koko lohkareen säteilytetyn osan analyysipitoisuuden lisäksi mahdolliset 20 lohkareen sisältämät konsentraatiohuiput esimerkiksi kappaleen pinnassa. Tällöin koko lohkareen säteilytetystä osasta esimerkiksi Fl-patentin 61 361 menetelmällä mitattu tulosarvo voi antaa lopputuloksen, joka alittaa halutun, malmilta vaadittavan tulosarvon.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jossa analy-25 soitavia lohkareita säteilytetään yksitellen gammasäteilyllä lajittelua varten niin, että aikaansaadaan vuorovaikutus lohkareissa röntgenfluoresenssisäteilyn ja Compton- sironneen säteilyn herättämiseksi ja näiden avulla arvo-mineraalien pitoisuuden määrittämiseksi lohkareiden pinnassa. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

30 Keksinnön mukaista menetelmää voidaan edullisesti käyttää joko yksinään tai jonkun sinänsä tunnetun lohkareiden analysointimenetelmän, kuten Fl-paten- 2 67626 tista 61 361 tunnetun ns. gammasirontamenetelmän, yhteydessä. Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää Fl-patentin 61 361 mukaisen analysointi- ja lajittelumenetelmän yhteydessä suoritetaan tunnetulla menetelmällä ensin lohkareen lajittelu malmiksi ja raakuksi. Tunnetun menetelmän mukaisen 5 analysoinnin yhteydessä tai välittömästi sen jälkeen lohkareita säteilytetään keksinnön mukaisesti gammasäteilyllä röntgenfluoresenssisäteilyn herättämiseksi. Keksinnön mukaisen Compton- sironneen säteilyn intensiteettiarvona on mahdollista käyttää tunnetun menetelmän mukaisesti mitattua intensiteet-tiarvoa, kun röntgenfluoresenssisäteilyn virityslähteen energia on sopivasti 10 valittu. Tällöin energiadispersiivisellä detektorilla mitattujen röntgen-fluoresenssi- ja Compton-sironneen säteilyn intensiteettien suhteesta saadaan tunnusluku, joka kuvaa arvomineraalien pitoisuutta lohkareen pinnassa. Näin saadun tunnusluvun ollessa haluttua kynnysarvoa suurempi lajitellaan ensin raakuksi määritelty lohkare malmiksi.

15 Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää tunnetun analysointimenetelmän yhteydessä voidaan röntgenfluoresenssi virittää joko oman gammasäteily lähteen avulla tai siten, että ainakin yksi lohkareiden analysointimenetelmän heräte- energialähde korvataan kohtiojärjestelyllä, jossa primäärilähteen tai -lähteiden eteen sijoitetaan sopivasta alkuaineesta, kuten lantanidi-ryhmän 20 alkuaine, valmistettu levy.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää yksinään, kun sekä röntgenfluoresenssi että Compton-sironta viritetään omalla primäärilähteellään. Tässäkin tapauksessa energiadispersiivisellä detektorilla mitattujen intensiteettien suhteesta saadaan tunnusarvo, joka kuvaa arvomineraalien pitoi— 25 suutta kiven pinnassa. Myös tätä keksinnön edullista sovellutusmuotoa on mahdollista käyttää jonkun tunnetun lohkareiden analysointimenetelmän, kuten Fl-patentin 61 361 mukaisen menetelmän yhteydessä, jolloin keksinnön mukaista menetelmää käytetään edullisesti vain tunnetun analysointimenetelmän mukaisesti raakuksi lajitelluille lohkareille.

30 Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää suoritetaan lohkareiden lajittelu sinänsä tunnetulla menetelmällä ohjaamalla ilmasuihku paineilmasuuttimella analysointilinjasta poikkeutettavaan lohkareeseen. Paineilmasuutinta ohjaavan detektorin antamien signaalien vastaanottajana toimivan elektronisen oh- 3 67626 jauspiirin avulla, johon on sinänsä tunnettuun tapaan ennakolta määrätty keksinnön mukainen kynnysarvo malmin ja raakkukiven erottamiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön erästä edullista sovellutusmuotoa, 5 kuvio 2 esittää kaaviollisesti kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa Fl-paten-tista 61 361 tunnetun lohkareiden analysointimenetelmän yhteydessä, kuvio 3 esittää kaaviollisesti keksinnön erästä toista sovellutusmuotoa, kun ainoastaan röntgenfluoresenssisäteilyä viritetään omalla primäärilähteellä, kuvio 4 esittää kaaviollisesti keksinnön edullista sovellutusmuotoa, kun 10 kuvion 3 esittämä röntgenfluoresenssisäteilyn primäärilähde on korvattu kohtiojärjestelyllä, kuvio 5 esittää keksinnön kuvioissa 1 - 4 esi tely il le sovellutusmuodoille yhteistä valokennojärjestelyä lohkareiden analysointihetken määrittämiseksi.

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön menetelmää yksinään käytettäessä säteilyläh-15 teestä 1 viritetään analysoinnin kohteena olevaan lohkareeseen 5 röntgen-fluoresenssisäteily sekä säteilylähteestä 2 Compton-sironnut säteily. Herätettyjen säteilyjen intensiteettien mittaamiseksi on säteilysuojaan 3 sijoitettu detektori 4, esimerkiksi energiadispersiivisesti toimiva tuikeilmaisin. Detektorin 4 antamat signaalit eli pulssit vastaanottaa elektroninen ohja-20 uspiiri 14, joka muodostaa mitatuista intensiteettiarvoista keksinnön mukaisen lajittelun tunnusluvun ja joka on edelleen kytketty ohjaamaan paineilmasuutinta 15. Muodostettua tunnuslukua verrataan ohjauspiirissä 14 sinne ennakolta asetettuun kynnysarvoon, jonka mukaan lohkare 5 lajitellaan joko arvokkaaksi malmiksi tai arvottomaksi raakuksi.

25 Kuvion 2 mukaisessa keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa Fl-patentista 61 361 tunnettu analysointimenetelmä on yhdistetty kuvion 1 mukaiseen mene-telmäratkaisuun. Tällöin analysoitavaa lohkaretta 5 säteilytetään kahdella gammasäteilylähteellä 6;7, joista toisen energia on siten valittu, että Compton-vuorovaikutus on vallitseva ja toisessa kilpailevat keskenään valo-30 sähköinen vuorovaikutus ja Compton-vuorovaikutus. Lohkareen 5 aiheuttamien säteilyjen intensiteetit mitataan säteilysuojassa 8 olevalla detektorilla 9. Detektorin 4 antamat signaalit johdetaan elektroniseen ohjauspiiriin 16, jossa intensiteeteistä muodostetaan Fl- patentin 61 361 mukainen tunnusarvo ja jossa tunnusarvoa sekä ennalta asetettua kynnysarvoa verrataan toisiinsa « 67626 lohkareiden 5 lajittelemisseksi. Tunnusarvon ollessa kynnysarvoa pienempi lohkare 5 määritellään raakuksi 5a, joka paineilmasuuttimesta 15 tulevan ilmavirran avulla siirretään säteilyväliseinän 13 vasemmalle puolelle kuviossa 2. Raakuksi analysoituja lohkareita 5a analysoidaan edelleen keksinnön 5 mukaisella menetelmällä. Tämä tapahtuu kuvion 2 alaosassa olevalla kuvion 1 mukaisella laitteistolla, jolloin detektorilla 4 mitattujen röntgenfluore-senssisäteilyn ja Compton-sironneen säteilyn intensiteettien suhteesta muodostetaan keksinnön mukainen tunnusarvo, jota verrataan elektroniseen ohjauspiiriin luennalta asetetttuun kynnysarvoon. Kun nyt tunnusarvon 10 ollessa kynnysarvoa suurempi, lohkare 5a määritetään malmiksi, johon kohdistetaan paineilmasuuttimen 15 avulla ilmavirta lohkareen siirtämiseksi malmilohkareiden 5b joukkoon.

Kuvion 3 mukaisessa keksinnön sovellutusmuodossa Fl-patentin 61 361 mukaisen laitejärjestelyn (kuvio 2, yläosa) säteilysuojaan 8 on lisätty röntgen-15 fluoresenssia herättävä säteilylähde 1. Tällöin keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarvittava Compton-sirontasäteilyn herättävänä lähteenä käytetään lähdettä 7, joka on siis yhteinen Fl-patentin 61 361 ja keksinnön mukaiselle analysointitavalle. Jos Fl-patentin 61 361 mukaisen lajittelun tunnusarvo alittaa malmilta vaadittavan tason, huomioidaan myös keksinnön 20 mukaisen analysoinnin tunnusarvo. Viimemainitun tunnusarvon ylittäessä malmilta vaadittavan tason lajitellaan analysoitu lohkare 5 malmiksi.

Kuvion 4 mukaisessa laitejärjestelyssä kuvion 3 mukainen röntgenfluoresens-sisäteilyä herättävä lähde 2 on korvattu kohtiojärjestelyllä sijoittamalla jommankumman Fl-patentin 61 361 mukaisen säteilylähteen eteen edullisesti 25 esimerkiksi lantanidi-ryhmän alkuaineesta valmistettu levy 10.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisissa keksinnön edullisissa sovellutusmuodoissa lohkareiden lajittelu tapahtuu kuviossa 1 esitetyllä tavalla käyttäen hyväksi elektronista ohjauspiiriä 14 ja paineilmasuutinta 15.

Analysointimittauksen alkukohdan määräämiseksi on hieman primäärisen lähde-30 detektoriyhdistelmän yläpuolelle sijoitettu kuvion 5 mukaisesti kullekin esitetylle sovellutusmuodolle olennaisesti samankaltainen valokenno 11, joka havaitsee saapuvan lohkareen 5 tämän katkaistessa valolähteen 12 ja valo-kennon 11 välisen valosäteen.

5 67626

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäessä sitä tunnetun analysointimenetelmän, kuten Fl-patentista 61 361 tunnetun gammasirontamenetelmän yhteydessä voidaan röntgenfluoresenssisäteilylähteenä käyttää energiatasoltaan noin 30 - 150 keV olevaa lähdettä, kuten Am-241, sekä Compton-säteily-5 lähteenä energiatasoltaan noin 300 - 1500 keV olevaa lähdettä, kuten Cs-137. Keksinnön mukaista menetelmää kuvion 1 mukaisesti yksinään käytettäessä on röntgenfluoresenssisäteilylähteen energiataso alahaisempi, noin 10 - 60 keV.

•r

Claims (7)

1. Menetelmä malmilohkareiden analysoimiseksi, jossa malmilohkareita sätei-lytetään gammasäteilyllä yksitellen lajittelun suorittamiseksi niiden pinnassa olevien arvomineraalipitoisuuksien perusteella tunnettu siitä, että malmilohkareita säteilytetään ainakin kahdella 5 gammasäteilylähteellä (1,2) niin, että ainakin toinen herätetyistä säteilyistä, röntgenfluoresenssi säteily ja Compton-sironnut säteily, herätetään omalla säteilylähteellään ja aikaansaatujen säteilyjen intensiteettejä mitataan ainakin yhdellä detektorilla (4), ja että verrataan toisiinsa mainitun kahden säteilyn intenssiteettejä lohkareiden (5) pinnassa olevien arvomineraalipitoisuuksien 10 selvittämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että lajittelutulosta kuvaavaksi parametriksi otetaan röntgenfluoresenssisäteilyn intensiteetin ja Compton-sironneen säteilyn intensiteetin välinen suhde.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, 15 että röntgenfluoresenssisäteily ja Compton-sironnut säteily herätetään omilla säteilylähteillään (1, 2).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että röntgenfluoresenssisäteily herätetään omalla säteilylähteellä (1).

5. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, 20 että röntgenfluoresenssisäteily herätetään lohkareiden (5) analysoinnissa käytetyn ainakin yhden primääri lähteen (6, 7) eteen sijoitetulla kohtiole-vyllä (10).

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että Compton-sironnut säteily synnytetään omalla säteilylähteellään (2).

7. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tunnettu siitä, että detektorina (4) käytetään ainakin yhtä energiadisper-siivisesti toimivaa tuikeilmaisinta.