RU2236914C1

RU2236914C1 - Mineral raw material separation apparatus

Info

Publication number: RU2236914C1
Application number: RU2003102456/12A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Шлюфман (RU); Е.М. Шлюфман; В.П. Миронов (RU); В.П. Миронов
Original assignee: Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-09-27

Abstract

FIELD: concentration of minerals, in particular, equipment for radiometric separation of ores.

SUBSTANCE: apparatus has hopper, transportation mechanism, radiation source, air and mineral luminescence intensity detector, whose output is connected to first input of mineral luminescence signal generator and to air luminescence intensity detector, whose output is connected to second input of mineral luminescence signal generator and to second input of control signal generator, whose output is connected to actuating mechanism control unit, said control unit being connected to actuating mechanism. Apparatus is further equipped with unit for non-linear processing of mineral luminescence signals, with input of said unit being connected to output of mineral luminescence signal generator and output is connected to first input of control signal generator.

EFFECT: increased precision in separating of mineral luminescence signal from noise.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к устройствам для радиометрической сепарации руд, и может быть использовано для сепарации люминесцирующих минералов.The invention relates to the field of mineral processing, and more particularly to devices for radiometric separation of ores, and can be used for the separation of luminescent minerals.

Известно устройство для сепарации полезных ископаемых, содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха и первым входом блока формирования сигналов люминесценции, выход последнего соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала, второй вход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и выходом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, а выход соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом (патент №2004356, кл. В 07 С 5/342).A device for separating minerals is known, comprising a hopper, a transport mechanism, a radiation source, an air and mineral luminescence intensity recording unit connected to an input of an air luminescence intensity registration unit and a first input of a luminescence signal generating unit, the output of the latter being connected to a first input of a control forming unit signal, the second input of which is connected to the second input of the block for generating luminescence signals of minerals and the output of the register block tion air luminescence intensity, and an output connected to the actuator control unit, the latter is connected to an actuator (Patent №2004356, cl. B 07 C 5/342).

Недостатком этого устройства являются пропуски слаболюминесцирующих минералов.The disadvantage of this device is omissions weakly luminescent minerals.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по патенту №2066244, кл. В 07 С 5/342. Это устройство содержит бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования управляющего сигнала и вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов, выход которого соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом.Closest to the claimed device is the patent No. 2066244, class. B 07 C 5/342. This device comprises a hopper, a transporting mechanism, a radiation source, an air and mineral luminescence intensity registration unit, connected to the first input of the mineral luminescence signal generation unit by an output and an air luminescence intensity registration unit input, the output of which is connected to a second input of the control signal generating unit and a second input mineral luminescence signal generating unit, the output of which is connected to the first input of the control signal generating unit, output to it is connected to an actuator control unit, the latter being connected to an actuator.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточно высокой степени извлечения, что особенно сказывается при сепарации минералов с предельно низким уровнем люминесценции, который близок к уровню шумов.However, this device does not provide a sufficiently high degree of extraction, which is especially true for the separation of minerals with an extremely low level of luminescence, which is close to the noise level.

Техническим результатом изобретения является повышение точности выделения сигнала люминесценции минералов из шумов, что в конечном итоге позволяет повысить эффективность процесса сепарации.The technical result of the invention is to increase the accuracy of the extraction of the luminescence signal of minerals from noise, which ultimately improves the efficiency of the separation process.

Достигается технический результат тем, что в устройство для сепарации минерального сырья, содержащее бункер, транспортирующий механизм, источник излучения, блок регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, выходом соединенный с первым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока формирования сигналов люминесценции минералов и вторым входом блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с блоком управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом, дополнительно введен блок нелинейного преобразования сигналов, вход которого подключен к выходу блока формирования сигналов люминесценции минералов, а выход соединен с первым входом блока формирования управляющего сигнала.A technical result is achieved in that in a device for separating mineral raw materials containing a hopper, a transporting mechanism, a radiation source, an air and mineral luminescence intensity recording unit, output connected to a first input of a mineral luminescence signal generation unit and an input of an air luminescence intensity recording unit, the output of which connected to the second input of the mineral luminescence signal generating unit and the second input of the control signal generating unit, the output of which the second is connected to the actuator control unit, the latter is connected to the actuator, an additional nonlinear signal conversion unit is introduced, the input of which is connected to the output of the mineral luminescence signal generating unit, and the output is connected to the first input of the control signal generating unit.

Решение технической задачи, а именно точности обнаружения сигнала люминесценции от слаболюминесцирующих минералов, осуществимо за счет его выделения из шумов путем нелинейного преобразования, например, такого, когда коэффициент усиления преобразователя пропорционален величине поступающего на его вход сигнала. В этом случае осуществляется операция автокорреляции. Такая операция эквивалентна умножению сигнала люминесценции минерала на "себя" и может быть выполнена с использованием стандартного аналогового перемножителя.The solution to the technical problem, namely, the accuracy of detection of the luminescence signal from weakly luminescent minerals, is feasible due to its separation from noise by non-linear conversion, for example, when the gain of the converter is proportional to the value of the signal received at its input. In this case, an autocorrelation operation is performed. Such an operation is equivalent to multiplying the mineral luminescence signal by "itself" and can be performed using a standard analog multiplier.

Действие данного преобразования показано на фиг.1, где представлены сигналы люминесценции минералов на фоне "шумов" (сигналы отрицательной полярности) и результат их нелинейного преобразования (сигналы положительной полярности). Из фиг.1 следует, что незначительное по величине изменение сигналов люминесценции после преобразования (автокорреляции) выделяется в сигнал, амплитуда которого значительно превышает амплитуду исходного сигнала, при этом уровень шумов практически не изменяется.The effect of this conversion is shown in figure 1, which shows the luminescence signals of minerals against the background of "noise" (signals of negative polarity) and the result of their nonlinear conversion (signals of positive polarity). From figure 1 it follows that a slight change in the luminescence signals after conversion (autocorrelation) is allocated into a signal whose amplitude significantly exceeds the amplitude of the original signal, while the noise level is practically unchanged.

На фиг.2. представлена блок-схема устройства для сепарации минерального сырья.In figure 2. presents a block diagram of a device for the separation of mineral raw materials.

Устройство для сепарации минерального сырья содержит бункер 1, транспортирующий механизм 2, источник излучения 3, блок 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала, блок 5 формирования сигналов люминесценции минералов, блок 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, блок 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции минералов, блок 8 формирования управляющего сигнала, блок 9 управления исполнительным механизмом, исполнительный механизм 10.A device for separating mineral raw materials contains a hopper 1, a transport mechanism 2, a radiation source 3, a unit 4 for recording the intensity of luminescence of air and mineral, a unit 5 for generating luminescence signals of minerals, a unit 6 for recording intensity of luminescence of air, a unit 7 for non-linear processing of signals of luminescence of minerals, unit 8 the formation of the control signal, the block 9 controls the actuator, the actuator 10.

Блок 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала выполнен на базе фотоэлектронного умножителя ФЭУ-85 и операционного усилителя 140-й серии.Block 4 for recording the luminescence intensity of air and mineral is made on the basis of an FEU-85 photomultiplier and a 140-series operational amplifier.

Блок 5 формирования сигналов люминесценции минералов выполнен на базе операционного усилителя 140-й серии.Block 5 of the formation of luminescence signals of minerals is based on the operational amplifier of the 140th series.

Блок 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха выполнен на операционных усилителях 140-й серии.Block 6 recording the intensity of the luminescence of air is made on operational amplifiers of the 140th series.

Блок 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции выполнен на базе операционного усилителя 140-й серии.Block 7 of nonlinear processing of luminescence signals is based on the operational amplifier of the 140th series.

Блок 8 формирования управляющего сигнала выполнен на операционных усилителях 140-й серии и предназначен для сравнения интенсивности сигнала люминесценции минерала с заданным граничным значением интенсивности люминесценции минералов.Block 8 of the formation of the control signal is made on operational amplifiers of the 140th series and is intended to compare the intensity of the mineral luminescence signal with a given boundary value of the mineral luminescence intensity.

Блок 9 управления исполнительным механизмом выполнен на микросхемах 176-й серии и предназначен для своевременной выдачи команды на отсечку полезного минерала исполнительным механизмом 10.The control unit 9 for the actuator is made on microcircuits of the 176th series and is intended for the timely issuing of a command to cut off the useful mineral by the actuator 10.

Выход блока 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала соединен с первым входом блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов и входом блока 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, выход которого соединен со вторым входом блока 8 формирования управляющего сигнала и вторым входом блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов, выход которого соединен с блоком 7 нелинейной обработки сигналов люминесценции минералов, выходом соединенный с первым входом блока 8 формирования управляющего сигнала, который соединен с блоком 9 управления исполнительным механизмом, последний соединен с исполнительным механизмом 10.The output of air and mineral luminescence intensity recording unit 4 is connected to the first input of mineral luminescence signal generation unit 5 and the input of air luminescence intensity recording unit 6, the output of which is connected to the second input of control signal generating unit 8 and the second input of mineral luminescence signal generating unit 5, output which is connected to the block 7 of nonlinear processing of luminescence signals of minerals, the output connected to the first input of block 8 of the formation of the control signal Which is connected to the actuator control unit 9, the latter is connected to the actuator 10.

Устройство работает следующим образом. Перед сортировкой в блоке 8 формирования управляющего сигнала устанавливают пороговую величину путем подачи напряжения с опорного источника. С выхода блока 4 регистрации интенсивности люминесценции воздуха и минерала сигналы люминесценции воздуха и минералов поступают на первый вход блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов и вход блока 6 регистрации интенсивности люминесценции воздуха, который запоминает сигнал, соответствующий люминесценции воздуха (минимальный сигнал), и выдает его на второй вход блока 8 формирования управляющего сигнала, где он (сигнал люминесценции воздуха) суммируется с сигналом порогового напряжения, и на второй вход блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов для выделения из полного сигнала люминесценции (сигнала люминесценции воздуха и минерала) сигнала люминесценции минерала и его последующего усиления и нелинейного преобразования. При поступлении люминесцирующих минералов в зону облучения и регистрации на выходе блока 5 формирования сигналов люминесценции минералов появляются сигналы люминесценции, которые поступают на вход блока 7 нелинейного преобразователя сигналов люминесценции, с выхода которого преобразованный сигнал поступает на первый вход блока 8 формирования управляющего сигнала. Если сигнал люминесценции минерала окажется больше, чем заданный порог разделения, то с выхода блока 8 формирования управляющего сигнала сигнал поступает на блок 9 управления исполнительным механизмом и далее на исполнительный механизм 10 для отсечки полезного минерала в концентрат.The device operates as follows. Before sorting in block 8 of the formation of the control signal, a threshold value is set by applying voltage from a reference source. From the output of the unit for recording the intensity of luminescence of air and mineral, the luminescence signals of air and minerals are fed to the first input of the unit 5 for generating signals of mineral luminescence and the input of unit 6 for recording the intensity of luminescence of air, which stores the signal corresponding to the luminescence of air (minimum signal) and outputs it to the second input of the control signal generating unit 8, where it (the air luminescence signal) is added to the threshold voltage signal, and to the second input of the generating unit 5 ignalov minerals to extract luminescence from a complete fluorescence signal (fluorescence signal air and mineral) mineral fluorescence signal and its amplification and subsequent nonlinear transformation. When luminescent minerals enter the irradiation zone and register at the output of the mineral luminescence signal generating unit 5, luminescence signals appear that are input to the unit 7 of the nonlinear luminescence signal converter, from which the converted signal is fed to the first input of the control signal generating unit 8. If the luminescence signal of the mineral is greater than the specified separation threshold, then from the output of the control signal generating unit 8, the signal is sent to the actuator control unit 9 and then to the actuator 10 for cutting off the useful mineral into the concentrate.

Предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность процесса сепарации за счет повышения точности выделения сигнала от слаболюминесцирующих алмазов из шумов.The proposed technical solution allows to increase the efficiency of the separation process by improving the accuracy of signal separation from weakly luminescent diamonds from noise.

Claims

A device for the separation of mineral raw materials containing a hopper, a transporting mechanism, a radiation source, an air and mineral luminescence intensity recording unit connected to an output of a mineral luminescence signal generation unit and an air luminescence intensity recording unit input, an output of which is connected to a second input of a signal generating unit luminescence of minerals and the second input of the control signal generating unit, the output of which is connected to the control unit mechanism, the latter is connected to the actuator, characterized in that it is additionally equipped with a nonlinear conversion unit, the input of which is connected to the output of the mineral luminescence signal generating unit, and the output is connected to the first input of the control signal generating unit.