RU2191076C1 - Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) - Google Patents
Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2191076C1 RU2191076C1 RU2001102698A RU2001102698A RU2191076C1 RU 2191076 C1 RU2191076 C1 RU 2191076C1 RU 2001102698 A RU2001102698 A RU 2001102698A RU 2001102698 A RU2001102698 A RU 2001102698A RU 2191076 C1 RU2191076 C1 RU 2191076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- luminescence
- long
- useful mineral
- short
- mineral
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам обогащения дробленого минерального материала, которые для обнаружения полезных минералов используют люминесценцию, возбуждаемую в них воздействием импульсов рентгеновского излучения. Такой способ может быть использован как в сепараторах на всех стадиях обогащения, так и в устройствах контроля продукции, например алмазосодержащего сырья. The present invention relates to methods for the enrichment of crushed mineral material, which use luminescence excited by x-ray pulses to detect useful minerals. Such a method can be used both in separators at all stages of enrichment, and in production control devices, for example, diamond-containing raw materials.
При рентгенолюминесцентной сепарации используют свойство минералов генерировать излучение в оптической области спектра под воздействием рентгеновского излучения. При этом как интенсивность, так и кинетические характеристики люминесценции зависят от вида минерала. In X-ray fluorescence separation, the property of minerals to generate radiation in the optical region of the spectrum under the influence of X-ray radiation is used. Moreover, both the intensity and kinetic characteristics of luminescence depend on the type of mineral.
В известном способе обнаружения драгоценных камней, например алмазов, среди фракций рудной породы или в ряде минералов различного вида /1/ минерал или фракцию руды в потоке облучают последовательностью импульсов излучения, длительность которых сопоставима с временем нарастания и затухания (временем жизни) излучения полезного минерала, возникающего под действием этих импульсов. Осуществляют регистрацию импульсов излучения полезного минерала, следующих с той же частотой, что и частота следования импульсов облучения. Способ применим только в том случае, когда время жизни регистрируемого излучения полезного минерала существенно короче, чем время жизни излучения сопутствующих минералов и пустой породы, которое регистрируется в том же энергетическом диапазоне, а период следования облучающих импульсов по сравнению с ним мал. In the known method for detecting precious stones, for example diamonds, among fractions of ore rock or in a variety of minerals of various types / 1 /, a mineral or ore fraction in the stream is irradiated with a sequence of radiation pulses, the duration of which is comparable to the rise and fall times (lifetime) of the radiation of a useful mineral, arising under the influence of these impulses. Carry out the registration of radiation pulses of a useful mineral, following with the same frequency as the pulse repetition rate. The method is applicable only in the case when the lifetime of the recorded radiation of a useful mineral is significantly shorter than the lifetime of the radiation of associated minerals and waste rock, which is recorded in the same energy range, and the period of repetition of irradiating pulses is small compared to it.
Этот способ сепарации минералов обладает хорошей селективностью при регистрации в определенном энергетическом диапазоне рамановского излучения полезного минерала, время жизни которого существенно короче, чем времена жизни излучения других минералов и породы в этом же энергетическом диапазоне, так как позволяет выделить высокочастотные импульсы сигнала полезного минерала из низкочастотного фонового излучения остальных. Однако при рентгенолюминесцентной сепарации этим способом не достигается достаточная селективность разделения минералов, так как в нем предлагается регистрировать только интегральную характеристику импульса излучения полезного минерала, длительность которого определяется временем его нарастания и затухания в целом. При облучении же исходного материала импульсами рентгеновского излучения длительность регистрируемого импульса люминесценции полезного минерала сопоставима с длительностью регистрируемых в этом же энергетическом диапазоне импульсов люминесценции сопутствующих минералов. This method of mineral separation has good selectivity when registering in a certain energy range the Raman radiation of a useful mineral, the lifetime of which is much shorter than the lifetimes of the radiation of other minerals and rocks in the same energy range, since it allows you to select high-frequency pulses of the useful mineral signal from the low-frequency background radiation of the rest. However, with X-ray luminescent separation this method does not achieve sufficient selectivity for the separation of minerals, since it is proposed to register only the integral characteristic of the radiation pulse of a useful mineral, the duration of which is determined by the time of its rise and decay as a whole. When the source material is irradiated with X-ray pulses, the duration of the recorded luminescence pulse of a useful mineral is comparable with the duration of the luminescence pulses of accompanying minerals recorded in the same energy range.
В способе сепарации минералов /2/ исходный материал облучают импульсами рентгеновского излучения и измеряют интенсивность люминесценции полезного минерала (интенсивность люминесценции в заданном волновом диапазоне) в определенный момент времени после окончания импульса рентгеновского излучения, то есть измеряют интенсивность длительной компоненты затухания (послесвечения) в определенный момент времени. В качестве критерия разделения выбирают заданное значение измеряемой интенсивности, после сравнения с которым производят разделение исходного материала на полезный и отвальный продукты. In the method of mineral separation / 2 /, the starting material is irradiated with X-ray pulses and the luminescence intensity of a useful mineral (luminescence intensity in a given wavelength range) is measured at a certain point in time after the end of the X-ray pulse, that is, the intensity of the long-term damping component (afterglow) is measured at a certain moment time. As a separation criterion, a predetermined value of the measured intensity is selected, after comparison with which the source material is divided into useful and dump products.
В этом способе учитывается кинетическая характеристика регистрируемых импульсов люминесценции. Однако при таком способе сепарации в полезный продукт попадет не только полезный минерал, но и сопутствующие минералы, кинетическая характеристика послесвечения импульса люминесценции которых близка к полезному или (в случае сепарации минералов в потоке) у которых суммарная регистрируемая интенсивность сравнима или больше, чем у полезного минерала. In this method, the kinetic characteristic of the recorded luminescence pulses is taken into account. However, with this separation method, not only a useful mineral, but also related minerals will fall into the useful product, the kinetic characteristic of which afterglow of the luminescence pulse is close to useful or (in the case of separation of minerals in the stream) for which the total recorded intensity is comparable to or greater than that of the useful mineral .
Для повышения селективности извлечения полезного минерала в известных способах рентгенолюминесцентной сепарации используют кинетические характеристики сигнала люминесценции, регистрируемые как во время воздействия рентгеновского излучения, так и после него /4/. При этом интенсивность люминесценции измеряют в разных спектральных областях. Интенсивность короткой компоненты люминесценции измеряют в момент окончания импульса рентгеновского излучения, а длительной - через заданный интервал времени после окончания импульса. В дальнейшем производят сравнение величин интенсивностей, измеренных в разных спектральных областях, и по результатам сравнения выделяют полезный минерал. To increase the selectivity of extracting a useful mineral in the known methods of X-ray luminescence separation, the kinetic characteristics of the luminescence signal are used, recorded both during and after exposure to X-ray radiation / 4 /. In this case, the luminescence intensity is measured in different spectral regions. The intensity of the short luminescence component is measured at the end of the x-ray pulse, and long - after a specified time interval after the end of the pulse. Subsequently, the intensities measured in different spectral regions are compared and a useful mineral is extracted from the results of the comparison.
Однако при таком способе сепарации минералов очень трудно получить необходимую точность измерения интенсивностей люминесценции из-за большого динамического диапазона амплитуд измеряемых сигналов. Кроме того, в этом способе необходимо производить измерение короткой компоненты люминесценции в момент окончания импульса (скачок заднего фронта импульса), что требует высокой стабильности устройств системы регистрации и системы возбуждения. However, with this method of mineral separation, it is very difficult to obtain the necessary accuracy of measuring the luminescence intensities due to the large dynamic range of amplitudes of the measured signals. In addition, in this method, it is necessary to measure the short component of the luminescence at the moment of the end of the pulse (jump of the trailing edge of the pulse), which requires high stability of the devices of the registration system and the excitation system.
Наиболее близким аналогом предлагаемого способа рентгенолюминесцентной сепарации минералов является способ, описанный в /5/. В этом способе, включающем облучение исходного материала импульсами рентгеновского излучения для возбуждения люминесценции полезного минерала, измерение интенсивностей короткой и длительной компонент возбужденной в нем люминесценции и выделение полезного минерала из исходного материала по заданному отношению уровней измеренных интенсивностей, выбранному в качестве критерия разделения. При этом уровни интенсивности люминесценции измеряют во время возбуждающего импульса рентгеновского излучения - I1 и с задержкой относительно возбуждающего импульса - I2, а разделение минералов производят при выполнении соотношения I2/(I1-I2)<0,17.The closest analogue of the proposed method of x-ray separation of minerals is the method described in / 5 /. In this method, which involves irradiating the starting material with x-ray pulses to excite the luminescence of a useful mineral, measuring the intensities of the short and long components of the luminescence excited in it and extracting the useful mineral from the starting material according to a given ratio of the measured intensity levels, selected as a separation criterion. In this case, the luminescence intensity levels are measured during the X-ray exciting pulse, I 1 and with a delay relative to the exciting pulse, I 2 , and the separation of minerals is performed when the ratio I 2 / (I 1 -I 2 ) <0.17 is fulfilled.
При выборе критерия разделения в этом способе интенсивность короткой компоненты люминесценции определяется вычитанием I2 из измеряемой во время возбуждающего импульса интегральной интенсивности люминесценции I1, то есть учитывается вклад длительной компоненты. Однако в этом способе сепарации минералов так же, как и в /3/, очень трудно получить необходимую точность измерения интенсивностей люминесценции, что, естественно, сказывается на его селективности.When choosing the separation criterion in this method, the intensity of the short luminescence component is determined by subtracting I 2 from the integrated luminescence intensity I 1 measured during the exciting pulse, that is, the contribution of the long-term component is taken into account. However, in this method of mineral separation, as in / 3 /, it is very difficult to obtain the necessary accuracy of measuring the luminescence intensities, which, of course, affects its selectivity.
Предлагаемое изобретение решает задачу улучшения селективности разделения исходного материала путем повышения точности измерения регистрируемых интенсивностей люминесценции, а также за счет обеспечения возможности выбора эффективного критерия разделения. The present invention solves the problem of improving the selectivity of separation of the source material by increasing the accuracy of the measurement of the recorded luminescence intensities, as well as by providing the ability to select an effective separation criterion.
Поставленную задачу решает предлагаемый способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов, включающий облучение исходного материала импульсами рентгеновского излучения для возбуждения люминесценции полезного минерала, измерение интенсивностей короткой и длительной компонент возбужденной в нем люминесценции и выделение полезного минерала из исходного материала по заданному критерию, в котором выбирают длительность импульсов облучения, достаточную для возбуждения короткой компоненты люминесценции полезного минерала, частота следования которых обеспечивает разгорание его длительной компоненты, и измеряют интенсивности соответственно короткой и длительной компонент разгорания люминесценции полезного минерала за время, определяемое постоянной времени затухания его длительной компоненты. The problem is solved by the proposed method of x-ray luminescent separation of minerals, including irradiating the source material with x-ray pulses to excite the luminescence of the useful mineral, measuring the intensities of the short and long components of the luminescence excited in it, and isolating the useful mineral from the starting material according to a given criterion, in which the duration of the irradiation pulses is selected, sufficient to excite the short component of the luminescence of a useful mineral, the frequency of The consumption of which ensures the flare-up of its long-term component, and measures the intensities of the correspondingly short and long-lasting flare-up components of the luminescence of a useful mineral over a time determined by the decay time constant of its long-term component.
В отличие от наиболее близкого аналога в предлагаемом способе выбирают длительность импульсов облучения, достаточную для возбуждения короткой компоненты люминесценции полезного минерала, частота следования которых обеспечивает разгорание его длительной компоненты, и измеряют интенсивности соответственно короткой и длительной компонент разгорания люминесценции полезного минерала за время, определяемое постоянной времени затухания его длительной компоненты. In contrast to the closest analogue, the proposed method selects the duration of the irradiation pulses sufficient to excite the short component of the luminescence of the useful mineral, the repetition rate of which ensures the flare up of its long component, and measure the intensities of the correspondingly short and long component of the flare of luminescence of the useful mineral for a time determined by the time constant attenuation of its long-lasting component.
Поставленную задачу также решает и предлагаемый способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов, включающий облучение исходного материала импульсами рентгеновского излучения для возбуждения люминесценции полезного минерала, измерение интенсивностей короткой и длительной компонент возбужденной в нем люминесценции и выделение полезного минерала из исходного материала по заданному критерию, в котором выбирают длительность импульсов облучения, достаточную для возбуждения короткой компоненты люминесценции полезного минерала, частота следования которых обеспечивает разгорание его длительной компоненты, модулируют последовательность облучающих импульсов импульсами, длительность которых достаточна для разгорания длительной компоненты люминесценции полезного минерала, а период следования обеспечивает измерение интенсивности ее затухания, и измеряют интенсивность короткой компоненты люминесценции полезного минерала во время модулирующего импульса, а интенсивность его длительной компоненты - в промежутках между модулирующими импульсами. The proposed problem is also solved by the proposed method of X-ray luminescent mineral separation, including irradiating the starting material with X-ray pulses to excite the luminescence of the useful mineral, measuring the intensities of the short and long components of the luminescence excited in it, and isolating the useful mineral from the starting material according to a given criterion, in which the pulse duration is selected irradiation sufficient to excite the short luminescence component of a useful mineral, cha the repetition frequency of which ensures the burning up of its long-term component, modulate the sequence of irradiating pulses with pulses whose duration is sufficient to ignite the long-term component of the luminescence of the useful mineral, and the repetition period provides a measure of the intensity of its attenuation, and measure the intensity of the short luminescence component of the useful mineral during the modulating pulse, and the intensity its long-term components - in the intervals between modulating pulses.
В отличие от наиболее близкого аналога в предлагаемом способе выбирают длительность импульсов облучения, достаточную для возбуждения короткой компоненты люминесценции полезного минерала, частота следования которых обеспечивает разгорание его длительной компоненты, модулируют последовательность облучающих импульсов импульсами, длительность которых достаточна для разгорания длительной компоненты люминесценции полезного минерала, а период следования обеспечивает измерение интенсивности ее затухания, и измеряют интенсивность короткой компоненты люминесценции полезного минерала во время модулирующего импульса, а интенсивность его длительной компоненты - в промежутках между модулирующими импульсами. In contrast to the closest analogue, the proposed method selects the duration of the irradiation pulses sufficient to excite the short luminescence component of the useful mineral, the repetition rate of which ensures the flare up of its long component, modulate the sequence of irradiating pulses with pulses whose duration is sufficient to flare up the long luminescence component of the useful mineral, and the repetition period provides a measure of the intensity of its attenuation, and measure the intensity of mended luminescence useful mineral components during modulation pulse, and the intensity of its continuous components - in between modulating pulses.
Измерение интенсивностей соответственно короткой и длительной компонент люминесценции полезного минерала в предлагаемых вариантах способа могут производить раздельно. The intensities of the respectively short and long components of the luminescence of a useful mineral in the proposed process variants can be measured separately.
Кроме того, в предлагаемых вариантах способа могут регистрировать люминесценцию полезного минерала со стороны поверхности исходного материала, обращенной к источнику облучения, и/или с противоположной от источника облучения стороны поверхности исходного материала. In addition, in the proposed variants of the method, the luminescence of a useful mineral can be recorded from the side of the source material surface facing the radiation source and / or from the side of the source material surface opposite from the radiation source.
Совокупность отличительных признаков и их взаимосвязь с ограничительными признаками в предлагаемых вариантах способа рентгенолюминесцентной сепарации минералов обеспечивает возможность разделения короткой и длительной компонент в интегральном сигнале люминесценции, возбуждаемой в минерале во время его облучения, что повышает точность измерения регистрируемых интенсивностей люминесценции, а также обеспечивает возможность выбора эффективного критерия разделения. Предлагаемая в изобретении совокупность отличительных и ограничительных признаков не описана в известной авторам литературе. Предлагаемые варианты технического решения имеют изобретательский уровень, поскольку использование в предлагаемых технических решениях новых характеристик как для определения параметров воздействующего излучения, так и для определения параметров регистрируемой и измеряемой люминесценции, не только обеспечивает решение поставленной задачи улучшения селективности разделения минералов, но и позволяет эффективно производить обогащение нескольких минералов, содержащихся в исходном материале за счет возможности выбора совокупности альтернативных критериев разделения для каждого минерала. Неочевидность предлагаемых решений также подтверждается отсутствием подобных решений в течение, по крайней мере, 20 лет, несмотря на актуальность решаемой задачи для горно-обогатительной промышленности. The combination of distinctive features and their relationship with restrictive features in the proposed variants of the method of x-ray luminescent separation of minerals provides the ability to separate the short and long components in the integrated luminescence signal excited in the mineral during its irradiation, which increases the accuracy of measurement of the recorded luminescence intensities, and also allows the choice of effective separation criterion. The combination of distinctive and restrictive features proposed in the invention is not described in the literature known to the authors. The proposed technical solutions have an inventive step, since the use of new characteristics in the proposed technical solutions both for determining the parameters of the acting radiation and for determining the parameters of the recorded and measured luminescence, not only provides a solution to the problem of improving the selectivity of separation of minerals, but also allows efficient enrichment several minerals contained in the source material due to the possibility of choosing a combination alternative separation criteria for each mineral. The non-obviousness of the proposed solutions is also confirmed by the absence of such solutions for at least 20 years, despite the relevance of the problem being solved for the mining and processing industry.
На рисунке приведены диаграммы импульсов облучения и регистрируемых характерных сигналов люминесценции различных минералов согласно предлагаемым вариантам способа:
а - импульсы облучения;
б - сигнал люминесценции алмаза;
в - сигнал люминесценции кварцевого стекла и плагиоклаза;
г - сигнал люминесценции кальцита;
д - сигнал люминесценции циркона;
е - модулирующие импульсы облучения;
ж - сигналы люминесценции алмаза при его облучении модулированными импульсами.The figure shows the diagrams of the irradiation pulses and the recorded characteristic luminescence signals of various minerals according to the proposed method options:
a - irradiation pulses;
b - diamond luminescence signal;
c - luminescence signal of quartz glass and plagioclase;
g - luminescence signal of calcite;
d - zircon luminescence signal;
e - modulating radiation pulses;
g - luminescence signals of diamond when it is irradiated with modulated pulses.
Для осуществления предлагаемого способа рентгенолюминесцентной сепарации минералов исходный материал непрерывно облучают последовательностью коротких импульсов рентгеновского излучения с длительностью импульса τ и периодом следования Ти (см. диаграмму "а"). При этом за время воздействия каждого облучающего импульса последовательности успевает разгореться короткая компонента люминесценции полезного минерала Uki, а периодическое воздействие этих импульсов за время Тзнахождения минерала в зоне облучения приводит к разгоранию его длительной компоненты с постоянной времени τдр (см. диаграммы "б" - "д"). Регистрацию импульсов люминесценции, возникающих в зоне облучения исходного материала, осуществляют в заданном энергетическом диапазоне, в котором наблюдается характерная для полезного минерала линия люминесценции с достаточной для измерения интенсивностью. Зона облучения исходного материала и зона регистрации люминесценции полезного минерала совпадают, при этом минимальный размер зоны облучения определяется постоянной времени затухания τдз его длительной компоненты. Измерение интенсивностей короткой UKi и длительной UДi компонент сигнала люминесценции производят во время Тз его нахождения в зоне облучения.To implement the proposed method of x-ray luminescent separation of minerals, the source material is continuously irradiated with a sequence of short pulses of x-ray radiation with a pulse duration of τ and a repetition period T and (see diagram "a"). At the same time, during the exposure of each irradiating pulse of the sequence, the short luminescence component of the useful mineral U ki has time to flare up, and the periodic exposure of these pulses during the time Tz of the mineral being in the irradiation zone leads to the flare-up of its long-term component with a time constant τ dr (see diagrams b "-" d "). The luminescence pulses arising in the irradiation zone of the starting material are recorded in a predetermined energy range in which a luminescence line characteristic of a useful mineral is observed with sufficient intensity for measurement. The irradiation zone of the starting material and the luminescence detection zone of the useful mineral coincide, and the minimum size of the irradiation zone is determined by the decay time constant τ dz of its long-term component. Measurement of the intensities of the short and long U Ki U dl component luminescence signal produced during T of its location in the irradiation zone.
В другом варианте осуществления предлагаемого способа при облучении исходного материала модулированной последовательностью импульсов длительность τм модулирующих импульсов (см. диаграмму "е") достаточна для разгорания длительной компоненты люминесценции полезного минерала с постоянной времени τдр диаграмму "ж"), а период ТМ их следования (см. диаграмму "е") обеспечивает измерение интенсивности ее затухания с постоянной времени τдз (см. диаграмму "ж"). При этом интенсивность короткой компоненты люминесценции UKi полезного минерала измеряют во время модулирующего импульса, а интенсивность его длительной компоненты UДi - в промежутках между модулирующими импульсами (см. диаграмму "ж").In another embodiment of the proposed method, when the source material is irradiated with a modulated pulse train, the duration τ m of modulating pulses (see diagram "e") is sufficient to ignite the long-term luminescence component of a useful mineral with a time constant τ dr diagram "g"), and the period T M their following (see diagram "e") provides a measure of the intensity of its attenuation with a time constant τ dz (see diagram "g"). The intensity of the short luminescence component U Ki of the useful mineral is measured during the modulating pulse, and the intensity of its long component U Ki in the intervals between the modulating pulses (see diagram "g").
Поскольку регистрируемые сигналы люминесценции минералов в исходном материале имеют различные кинетические характеристики, как это показано на диаграммах "б" - "д", то в качестве критерия разделения выбирают соответствующее только полезному минералу соотношение интенсивностей короткой UKi и длительной UДi компонент сигнала люминесценции. Если из исходного материала необходимо выделить несколько разных минералов, то качестве альтернативных критериев разделения выбирают соответствующее каждому выделяемому минералу соотношение интенсивностей короткой UKi и длительной UДi компонент сигнала люминесценции.Since the recorded luminescence signals of minerals in the starting material have different kinetic characteristics, as shown in diagrams “b” - “d”, the ratio of the intensities of the short U Ki and long U Di component of the luminescence signal corresponding to only the useful mineral is chosen as a separation criterion. If it is necessary to isolate several different minerals from the starting material, then the ratio of the intensities of the short U Ki and long U Di component of the luminescence signal corresponding to each extracted mineral is chosen as alternative separation criteria.
Предлагаемые в настоящем изобретении варианты способа ренттенолюминесцентной сепарации минералов позволяют раздельно измерять интенсивность короткой UKi и длительной UДi компонент сигнала люминесценции. При этом короткую компоненту можно выделить из регистрируемого сигнала люминесценции с помощью, например, фильтра верхних частот, частота среза которого не пропускает длительную компоненту сигнала, а длительную - с помощью фильтра нижних частот с частотой среза значительно ниже частоты следования облучающих импульсов, которая не пропускает короткую компоненту сигнала /6/. Последующее же измерение амплитуд разделенных сигналов короткой UKi и длительной UДi, компонент люминесценции осуществляется традиционным способом, например с помощью пикового детектора. Традиционно определяют величину максимальной амплитуды интенсивности UKi короткой компоненты регистрируемого сигнала люминесценции, а величину интенсивности UДi его длительной компоненты определяют в момент времени, задаваемый выбранным критерием разделения. Следует отметить, что регистрация сигналов люминесценции может осуществляться как со стороны поверхности исходного материала, обращенной к источнику облучения, так и/или с противоположной от источника облучения стороны поверхности исходного материала. Предлагаемое изобретение может быть реализовано, например, с помощью серийно выпускаемых рентгенолюминесцентных сепараторов для разделения минералов в потоке исходного материала, предназначенных для обогащения алмазосодержащего сырья /7/, а также с помощью аппаратов для разделения минералов при покусковой подаче исходного материала в зону облучения, например, с помощью барабана /8/ или с помощью турели с шаговым двигателем, когда каждый минерал неподвижен во время облучения. При обогащении алмазосодержащего сырья с помощью сепаратора /7/ монослойный поток исходного материала облучают импульсами рентгеновского излучения от источника на основе рентгеновской трубки БXB18Re с высоковольтным импульсным источником питания (ВИП), непрерывно генерирующим короткие импульсы с длительностью τ = 5-10 мкс и периодом Ти = 40÷100мкс. При этом ВИП может быть выполнен, например, как в /9/. Регистрируют возникающие в зоне облучения импульсы U люминесценции в энергетическом диапазоне 300÷500 нм с помощью фотоприемных устройств на основе ФЭУ-85 и измеряют их интенсивность, выделяя в регистрируемом сигнале U люминесценции короткую UKi и длительную UД i компоненты с помощью фильтров верхних и нижних частот. Разделение исходного материала на обогащенный и хвостовой продукты производят в соответствии с выбранным для сепарации алмазов критерием. В другом варианте способа непрерывную последовательность коротких импульсов облучения модулируют, например, с помощью прерывателя импульсами длительностью τм = 0,5 мс с периодом ТМ=4мс и измеряют короткую UKi компоненту импульсов U люминесценции во время τм модулирующего импульса, выделяя ее с помощью фильтра верхних частот, а длительную UДi - в промежутках между модулирующими импульсами.Proposed in the present invention, variants of the method of X-ray luminescent mineral separation allow separate measurement of the intensity of the short U Ki and long U Di component of the luminescence signal. In this case, the short component can be distinguished from the recorded luminescence signal using, for example, a high-pass filter, the cutoff frequency of which does not pass the long component of the signal, and the long-term component using the low-pass filter with the cutoff frequency much lower than the repetition rate of the irradiating pulses, which does not pass the short signal component / 6 /. The subsequent measurement of the amplitudes of the separated signals of short U Ki and long U Di , the luminescence component, is carried out in the traditional way, for example, using a peak detector. Traditionally, the magnitude of the maximum amplitude of the intensity U Ki of the short component of the recorded luminescence signal is determined, and the magnitude of the intensity U Di of its long-term component is determined at the time specified by the selected separation criterion. It should be noted that luminescence signals can be recorded both from the side of the surface of the starting material facing the radiation source and / or from the side of the surface of the starting material opposite to the source of radiation. The present invention can be implemented, for example, using commercially available x-ray luminescent separators for separating minerals in the feed stream intended for enriching diamond-containing raw materials / 7 /, as well as using apparatus for separating minerals by piece feed of the source material into the irradiation zone, for example, using a drum / 8 / or using a turret with a stepper motor, when each mineral is stationary during irradiation. When enriching diamond-containing raw materials using the separator / 7 /, the monolayer feed stream is irradiated with X-ray pulses from a source based on the BXB18Re X-ray tube with a high-voltage pulsed power supply (VIP) that continuously generates short pulses with a duration of τ = 5-10 μs and a period of Ti = 40 ÷ 100 μs. In this case, the VIP can be performed, for example, as in / 9 /. The luminescence pulses U arising in the irradiation zone are recorded in the energy range 300–500 nm using photodetectors based on a PMT-85 and their intensity is measured, highlighting the short U Ki and long U D i components in the recorded luminescence signal using the upper and lower filters frequencies. The separation of the source material into enriched and tailing products is carried out in accordance with the criterion selected for the separation of diamonds. In another embodiment of the method, a continuous sequence of short irradiation pulses is modulated, for example, using a chopper with pulses of duration τ m = 0.5 ms with a period of T M = 4 ms and the short U Ki component of the luminescence pulses U is measured during a τ m modulating pulse, isolating it with using a high-pass filter, and a long U Di - in the intervals between modulating pulses.
Таким образом, предлагаемые варианты способа рентгенолюминесцентной сепарации минералов обеспечивают высокую точность измерения регистрируемых интенсивностей люминесценции минералов за счет разделения короткой и длительной компонент в интегральном сигнале люминеценции, что повышает селективность разделения исходного материала. Кроме того, повышение селективности разделения минералов обеспечивается и широкой возможностью выбора эффективного критерия разделения минералов. Предлагаемые в настоящем изобретении технические решения позволяют также эффективно производить обогащение нескольких минералов, содержащихся в исходном материале. Thus, the proposed variants of the method of x-ray luminescent mineral separation provide high accuracy of measurement of the recorded intensities of the luminescence of minerals due to the separation of the short and long components in the integrated luminescence signal, which increases the selectivity of the separation of the starting material. In addition, increasing the selectivity of the separation of minerals is provided by a wide choice of effective criteria for the separation of minerals. The technical solutions proposed in the present invention can also effectively enrich several minerals contained in the starting material.
Источники информации
1. Акц. заявка Великобритании 2219080, G01N 21/87, G01N 21/65, 1989 г.Sources of information
1. Acc. UK application 2219080, G01N 21/87, G01N 21/65, 1989
2. Акц. заявка Великобритании 1528699, G01N 23/223, 1978 г. 2. Acc. UK application 1528699, G01N 23/223, 1978
3. Авторское свидетельство СССР 1572720, В07С 5/342, 1990 г. 3. USSR author's certificate 1572720, B07C 5/342, 1990
4. Авторское свидетельство СССР 1603588, В07С 5/342, 1999 г. 4. Copyright certificate of the USSR 1603588, B07C 5/342, 1999
5. Дж. Рутковски. Интегральные операционные усилители. М., Изд. "Мир", 1978 г. 5. J. Rutkowski. Integrated Operational Amplifiers. M., ed. The World, 1978
6. Рентгеновский сепаратор люминесцентный ЛС-Д-4-03, Техническое описание. ТУ 4276-011-00227703-97, 1997 г. 6. X-ray separator luminescent LS-D-4-03, Technical description. TU 4276-011-00227703-97, 1997
7. Авторское свидетельство СССР 1489041, В03В 13/06, 1989 г. 7. Copyright certificate of the USSR 1489041, B03B 13/06, 1989
8. П. Н.Матханов, Л.З.Гоголицын. Расчет импульсных трансформаторов. Л., "Энергия", 1979 г. 8. P.N. Matkhanov, L.Z. Gogolitsyn. Calculation of pulse transformers. L., "Energy", 1979
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102698A RU2191076C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102698A RU2191076C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2191076C1 true RU2191076C1 (en) | 2002-10-20 |
Family
ID=20245393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001102698A RU2191076C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2191076C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547293C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-04-10 | Геннадий Леонидович Хобин | Method of separating diamond-containing materials and apparatus therefor |
| RU2577795C1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-03-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Fluorescent method for determining mineral composition clay-like formations |
-
2001
- 2001-01-29 RU RU2001102698A patent/RU2191076C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547293C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-04-10 | Геннадий Леонидович Хобин | Method of separating diamond-containing materials and apparatus therefor |
| RU2577795C1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-03-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Fluorescent method for determining mineral composition clay-like formations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2517613C1 (en) | X-ray-luminescent separation of minerals and x-ray-luminescent separator to this end | |
| Samek et al. | Quantitative analysis of trace metal accumulation in teeth using laser-induced breakdown spectroscopy | |
| US5410154A (en) | Device for detecting quality alterations in bulk goods transported on moving belt conveyors | |
| US3412245A (en) | Method and apparatus of retrieval of coded information from symbols having coded inks having photoluminescent components with short and long time constants of decay after short wave illumination | |
| AU2011329903B2 (en) | Method for separating minerals with the aid of X-ray luminescence | |
| JP5354235B2 (en) | Method for separating minerals according to luminescent properties | |
| EP0200342A3 (en) | Evaluation of surface and subsurface characteristics of a sample | |
| RU2191076C1 (en) | Method of x-ray-luminescent separation of minerals (versions) | |
| WO1988001379A1 (en) | Laser ablation inspection | |
| JPH0285749A (en) | Discrimination of gem | |
| RU2554654C1 (en) | Method of analysis of rock samples | |
| GB2292455A (en) | Sorting particles according to stimulated raman response | |
| JPH03245043A (en) | Method and apparatus for spectrochemical analysis in plasma light emission for forming laser | |
| Panczer et al. | Systems of interacting luminescence centers in natural diamonds: Laser-induced time-resolved and cathodoluminescence spectroscopy | |
| CN109324031B (en) | Method for distinguishing Raman signal through specific modulated exciting light | |
| Small et al. | Determination of fluorescent quantum yields using pulsed-laser photoacoustic calorimetry | |
| RU96109995A (en) | METHOD FOR MEASURING AN ABSORBED DOSE OF IONIZING RADIATION AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| SU1497464A1 (en) | Apparatus for exciting atomic fyluorescence | |
| FI67626C (en) | FOERFARANDE FOER ANALYZING AV MALMBLOCK | |
| RU2235599C1 (en) | Method for separation of diamond-containing materials | |
| RU2248245C2 (en) | Method for radiometric concentration of mineral resources | |
| CN105738332A (en) | Removal method suitable for atomic fluorescent scattering jamming | |
| RU2156168C1 (en) | Method of x-ray radiation separation of magnesite ores | |
| WO2002014837A3 (en) | Diamond detection using coherent anti-stokes raman spectroscopy | |
| RU2236311C1 (en) | Diamond-containing materials separator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140130 |