RU10120U1 - Рентгенолюминесцентный сепаратор минералов - Google Patents

Abstract

1. Рентгенолюминесцентный сепаратор минералов, содержащий средства транспортировки исходного материала, снабженные съемным держателем эталонного образца, неподвижно установленным в зоне облучения, источник рентгеновского излучения с импульсным возбуждением, генератор импульсов возбуждения по крайней мере одно фотоприемное устройство и исполнительный механизм, электрически соединенные с системой автоматического управления работой сепаратора, отличающийся тем, что в систему автоматического управления введены устройство управления облучением эталонного образца для обеспечения его периодического облучения по крайней мере одним импульсом возбуждения с периодом значительно больше времени послесвечения полезного минерала и коммутирующий элемент, выход которого подключен ко входу возбуждения источника рентгеновского излучения, первый вход соединен с выходом генератора импульсов возбуждения, а второй вход соединен с выходом устройства управления облучением эталонного образца, вход которого соединен с выходом генератора импульсов возбуждения.2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что держатель эталонного образца выполнен в виде клипсы.

Description

РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ СЕПАРАТОР

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для обогащения дробленого минерального материала, использующим в качестве разделительных признаков для обнаружения полезных минералов в потоке исходного материала свойство полезного минерала светиться под воздействием рентгеновского или иного излучения и работающим как с большими потоками исходного материала, так и при его дискретной (покусковой) подаче. Например, такой сепаратор может быть использован на всех стадиях обогащения алмазосодержащего материала с помощью рентгено- или фотолюминесцентной сепарации.

Известные сепараторы для обогащения минерального материала, в которых в качестве разделительных признаков используются свойства полезного минерала светиться под воздействием излучения, имеют одинаковую функционально-конструктивную совокупность признаков:

- средства транспортировки исходного материала;

- средства обнаружения полезных минералов в исходном материале по выбранным разделительным признакам, связанные со средствами отделения полезных минералов из исходного материала (исполнительным механизмом);

ВОЗВ 13/06,ВО7С 5/34,ВО7С 5/342 МИНЕРАЛОВ

устройства раздельного сбора полезных минералов и хвостового продукта;

-средства контроля параметров сепаратора ;

-систему автоматического управления работой сепаратора, электрически соединенную с соответствующими узлами сепаратора.

Конкретное конструктивное и схемное выполнение функциональных признаков зависит от вида исходного материала , класса его крупности, выбранного воздействующего излучения, стадии технологического процесса обогащения (первичное обогащение, доводка концентрата, окончательная доводка), для которой предназначен сепаратор, и заданных эксплуатационных параметров.

Процесс обогащения в таких сепараторах происходит следующим образом. Средства транспортировки доставляют дробленый исходный материал в зону облучения, в которой он подвергается воздействию излучения с помощью источника излучения. При этом полезный минерал начинает светиться. Световой сигнал от полезного минерала регистрируется фотоприемными устройствами и с помощью системы автоматического управления работой сепаратора вызывает срабатывание исполнительного механизма, в результате чего полезный минерал попадает в концентратный отсек, а оставшийся материал - в отсек хвостового продукта.

Качество процесса обогащения периодически проверяется с помощью средств контроля параметров сепаратора.

Например, для контроля извлечения люминесцентного сепаратора используют эталонные образцы (индикаторы), обладающие как люминесцентными (разделительный признак полезного минерала), так и магнитными свойствами. Эти индикаторы вводят в исходный материал, который проходит процесс обогащения. При этом средства

контроля параметра извлечения содержат узел ввода индикаторов, датчик ввода индикаторов и установленный на пути сбора полезного минерала датчик обнаружения индикаторов по магнитным свойствам, электрически соединенные с системой автоматического управления работой сепаратора 1.

Такая система контроля позволяет судить о работе средств обнаружения полезных минералов по числу регистрируемых сигналов люминесценции и о работе исполнительного механизма по числу сигналов датчика обнаружения индикаторов по магнитным свойствам. Однако, она достаточно сложна конструктивно и не позволяет эффективно контролировать чувствительность сепаратора.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является люминесцентный сепаратор ЛС-Д-4-03, содержащий средства транспортировкиисходногоматериала,включающие

четырехручьевый наклонный лоток, снабженный неподвижно установленным в зоне облучения съемным держателем эталонных образцов, источник рентгеновского излучения с импульсным возбуждением на основе рентгеновской трубки, генератор импульсов возбуждения, выход которого соединен со входом возбуждения источника излучения, блок фотоприемных устройств . и исполнительный механизм, выполненный в виде блока пневмоклапанов, электрически соединенные с системой автоматического управления работой сепаратора. Средством контроля параметров сепаратора служит съемный держатель эталонных образцов, выполненный в виде ячеистого корпуса, закрытого металлическими щторками, снабженными механизмом возвратнопоступательного перемещения, выполненным в виде электрически соединенных с блоками управления электромагнитов 2.

Такая конструкция обеспечивает контроль чувствительности сепаратора. Однако, наличие в держателе подвижных электромеханических узлов, требующих точной регулировки, при эксплуатации сепаратора во влажной загрязненной среде снижает надежность контроля и приводит к необходимости частого ремонта или замены держателя.

Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности контроля чувствительности сепаратора.

Осуществление предложенного технического решения позволит также существенно упростить конструкцию держателя эталонного образца и значительно увеличить срок его эксплуатации.

Поставленную задачу решает предлагаемый рентгенолюминесцентный сепаратор минералов, содержащий средства транспортировки исходного материала, снабженные съемным держателем эталонного образца, неподвижно установленным в зоне облучения, источник рентгеновского излучения с импульсным возбуждением, генератор импульсов возбуждения, по крайней мере, одно фотоприемное устройство и исполнительный механизм, электрически соединенные с системой автоматического управления работой сепаратора, в которую введены устройство управления облучением эталонного образца, для обеспечения его периодического облучения, по крайней мере, одним импульсом возбуждения с периодом значительно больше времени послесвечения полезного минерала и коммутирующий элемент, выход которого подключен ко входу возбуждения источника рентгеновского излучения, первый вход соединен с выходом генератора импульсов возбуждения, а второй вход соединен с выходом устройства управления облучением эталонного образца, вход которого соединен с выходом генератора импульсов возбуждения.

в отличие от наиболее близкого аналога, в систему автоматического управления работой предлагаемого сепаратора минералов введены устройство управления облучением эталонного образца для обеспечения его периодического облучения, по крайней мере, одним импульсом возбуждения с периодом значительно больше времени послесвечения полезного минерала и коммутирующий элемент, выход которого подключен ко входу возбуждения источника рентгеновского излучения, первый вход соединед с выходом генератора импульсов возбуждения, а второй вход соединен с выходом устройства управления облучением эталонного образца, вход которого соединен с выходом генератора импульсов возбуждения.

Держатель эталонного образца может быть выполнен в виде клипсы.

На фиг.1схематически показан импульсный

рентгенолюминесцентный сепаратор в качестве одного из вариантов осуществления предлагаемой полезной модели.

На фиг,2 представлены диаграммы сигналов на входе и выходе устройства управления облучением эталонного образца,

Рентгенолюминесцентный сепаратор, изображенный на фиг,1, содержит средства 1 транспортировки исходного материала 2, выполненные в виде наклонного лотка и снабженные съемным держателем 3 эталонного образца 4, неподвижно установленным в зоне облучения, источник 5 рентгеновского излучения с импульсным возбуждением на основе рентгеновской трубки, генератор 6 импульсов возбуждения, а также фотоприемное устройство (ФПУ) 7 и исполнительный механизм 8, выполненный в виде пневмоклапана, электрически соединенные с системой 9 автоматического управления работой сепаратора (САУ), в которую введено устройство 10

управления облучением эталонного образца 4, вход 11 которого соединен с выходом генератора 6.

Устройство 10 управления облучением эталонного образца 4 может быть выполнено в виде логического элемента 12 И первый вход которого (на фиг.1 не обозначен) служит входом 11 устройства 10, второй вход 13 соединен с выходом (на фиг. 1 не обозначен) генератора 14 импульсов, а выход элемента 12 (на фигЛ не обозначен) служит выходом устройства 10.

Выход генератора 6 импульсов возбуждения соединен с первым входом (на фиг.1 не обозначен), а выход (на фиг.1 не обозначен) устройства 10 управления облучением эталонного образца соединен со вторым входом на фиг.1 не обозначен) коммутирующего элемента 15, выход (на фиг. 1 не обозначен) которого подключен ко входу (на фиг. 1 не обозначен) возбуждения источника 5.

Держатель 3 эталонного образца 4 может быть выполнен в виде клипсы, в которой образец 4 установлен таким образом, что его облучаемая поверхность постоянно открыта.

Эталонный образец 4 обладает люминесцентными свойствами, аналогичными люминесцентным свойствам полезного минерала 16 с известной интенсивностью люминесценции.

В качестве разделительного признака используется свойство полезного минерала 16 испускать свечение люминесценции под действием рентгеновского излучения от источника 5.

Рентгенолюминесцентный сепаратор, изображенный на фиг.1 работает в двух режимах: в рабочем режиме и в режиме контроля. В рабочем режиме исходный материал 2 по наклонному лотку 1 поступает в зону облучения, где подвергается воздействию импульсного рентгеновского излучения от источника 5 длительностью

0.5 мс с периодом 4 мс. Длительность импульсов излучения и их частота задаются генератором 6 импульсов возбуждения. В результате воздействия рентгеновского излучения находящийся в исходном материале 2 полезный минерал 16 испускает свечение люминесценции, которое регистрируется ФПУ 7. Сигнал с ФПУ 7 поступает в САУ 9, где вьфабатывается команда для срабатывания пневмоклапана 8 . Под воздействием воздушной струи полезный минерал 16 изменяет траекторию движения и попадает в концентратный отсек (на фиг.1 не показан), а оставшийся материал 17 попадает в хвостовой отсек (на фиг.1 не показан).

Для обеспечения качества обогащения необходимо осуществлять контроль чувствительности сепаратора как при его настройке, так и в процессе работы. Для перехода в режим контроля прекращают подачу исходного материала 2, в зоне облучения на лоток 1 неподвижно устанавливают съемный держатель 3 с закрепленным в нем эталонным образцом 4. Установленный таким образом образец. 4 облучают импульсами рентгеновского излучения от источника 5 в специально выбранном режиме, который соответствует условиям регистрации люминесценции полезного минерала 16. Для обеспечения режима облучения образца 4 на первый вход 11 логического элемента 12 подают сигнал от генератора 6 импульсов возбуждения длительностью 0.5 мс и с периодом 4 мс (см. фиг.2а), а на его второй вход 13 сигнал от генератора 14 импульсов длительностью 6 мс с периодом 1 с (см. фиг. 26).

При этом на выходе (на фиг.1 не обозначен) элемента 12 образуется сигнал из двух импульсов возбуждения длительностью 0.5 мс каждый , повторяющихся с периодом 1 с (см. фиг.2в), который через коммутирующий элемент 15 поступает на вход возбуждения источника

5 рентгеновского излучения. Таким образом, эталонный образец 4 облучается пакетом из двух импульсов рентгеновского излучения длительностью 0,5 мс каждый с периодом 1 с. Возникающее при этом свечение люминесценции эталонного образца 4 регистрируется ФПУ 7 в том же режиме, в котором происходит регистрация свечения полезного минерала 15. Зарегистрированный сигнал с ФПУ 7 через САУ 9 вызывает холостое срабатывание пневмоклапана 8.

Длительность импульсов генератора 14 определяется конкретной конструкцией сепаратора, в частности, условиями облучения полезного минерала 16, а их периодичность - условиями люминесценции эталонного образца 4 и предельной частотой срабатывания исполнительного механизма 8, В описываемом варианте сепаратора исходный материал 2 за время прохождения зоны облучения подвергается воздействию двух импульсов рентгеновского излучения от источника 5, а их периодичность определяется временем регистрируемого ФПУ 7 послесвечения полезного минерала 16, находящегося в составе исходного материала 2. Период облучения неподвижно установленного образца 4 значительно больше (на несколько порядков) времени послесвечения минерала 16, что полностью исключает возникновение режима насыщения в. его люминесценции.

Логический элемент 12 И может быть выполнен на микросхеме К555ЛИ1, см., например, 3, генератор импульсов 14,например, на микросхеме К555АГЗ 4, а элемент 15 - в виде переключателя на 2 положения, например, типа ПКН-61 5.

Таким образом, предлагаемый сепаратор обладает не только более высокой надежностью контроля чувствительности, обеспечиваемой отсутствием подвижных механических деталей, простотой

электронного блока управления и высокой степенью воспроизводимости режима контроля, но и позволяет существенно упростить конструкцию держателя эталонного образца. Кроме того, предлагаемое техническое решение улучшает условия эксплуатации сепаратора, упрощая переход из рабочего режима в режим контроля, а также позволяет существенно увеличить срок службы держателя.

1.Авторское свидетельство СССР № 1459013, МКИ ВОЗВ 13/06, 1989г.

2.Рентгеновский сепаратор люминесцентный ЛС-Д-4-03, Техническое описание. ТУ 4276-011-00227703-97, 1997 г.

3.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Челябинск. Металлургия. 1989, стр. 40-42.

4.Там же. Стр. 185-187, рис. 2.836.

5.Переключатель ПКН-61. АГО.360.306ТУ.

Источники информации

Claims (2)

1. Рентгенолюминесцентный сепаратор минералов, содержащий средства транспортировки исходного материала, снабженные съемным держателем эталонного образца, неподвижно установленным в зоне облучения, источник рентгеновского излучения с импульсным возбуждением, генератор импульсов возбуждения по крайней мере одно фотоприемное устройство и исполнительный механизм, электрически соединенные с системой автоматического управления работой сепаратора, отличающийся тем, что в систему автоматического управления введены устройство управления облучением эталонного образца для обеспечения его периодического облучения по крайней мере одним импульсом возбуждения с периодом значительно больше времени послесвечения полезного минерала и коммутирующий элемент, выход которого подключен ко входу возбуждения источника рентгеновского излучения, первый вход соединен с выходом генератора импульсов возбуждения, а второй вход соединен с выходом устройства управления облучением эталонного образца, вход которого соединен с выходом генератора импульсов возбуждения.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что держатель эталонного образца выполнен в виде клипсы.