RU2285911C2 - Устройство для спектрального анализа, позволяющее производить измерения в промежуточных слоях образцов минералов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники. В изобретении минерал в гранулированной форме перемещают через зону освещения и пучок света направляют на минерал для его освещения. Свет, отраженный от минерала, улавливается и затем спектрально анализируется для получения информации относительно состава гранулированного материала. Минерал в виде слоя имеет нижнюю поверхность и верхнюю поверхность. Зона освещения расположена в промежутке между нижней поверхностью и верхней поверхностью слоя. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

Область применения изобретения

Настоящее изобретение имеет отношение к анализу минералов.

Предпосылки к созданию изобретения

В металлургической промышленности существует необходимость знать, возможно более точно, состав материала, который был добыт в качестве песка или был добыт в качестве горной породы и затем подвергнут дроблению для получения гранулированного материала, который образует исходный материал для обогатительной фабрики.

Основная причина, по которой эта информация относительно состава является крайне важной, заключается в том, что различные эксплуатационные параметры обогатительной фабрики устанавливают в зависимости от пропорций компонентов исходного материала. Эти пропорции непрерывно изменяются при постепенной проходке через рудное тело добываемого минерала, и поэтому на фабрике постоянно приходится вводить регулировки для того, чтобы достичь максимально возможной производительности.

Другая причина, по которой эта информация является важной, заключается в том, что происходят изменения условий окружающей среды, таких как влажность и температура, а также параметров оборудования, таких как электрическое напряжение питающей сети и физические параметры. Любая из указанных переменных величин может приводить к тому, что на некоторых стадиях процесса не получают оптимальные промежуточные потоки минералов. В идеальном случае, эти условия формирования погрешности обработки необходимо обнаруживать и корректировать как можно быстрее. Поэтому необходима самая свежая информация относительно состава обрабатываемого минерала для того, чтобы оборудование работало с максимальной производительностью.

Информацию, которая необходима для решения указанных задач, получают путем анализа минерала, проводимого на различных этапах его обработки. Пропорции компонентов (структурных составляющих) минерала, получаемые при его прохождении через обогатительную фабрику, могут быть использованы в качестве индикации производительности фабрики и позволяют производить регулировки процесса, чтобы достичь максимального уровня обогащения.

По причине отсутствия точных, отвечающих современным требованиям (самых свежих) сведений относительно состава минерала и опасений, что ценные материалы могут быть направлены в отвалы вместе с отсортированной пустой породой операторы фабрики используют консервативный подход и рециркулируют (повторно вводят в процесс) пропорцию минерала, получаемую от некоторых или всех ступеней обработки, для того, чтобы быть уверенными в том, что ценные материалы не потеряны. Если получать в реальном масштабе времени точные сведения относительно состава обрабатываемого минерала, то можно уменьшить рециркуляцию без риска потери ценных материалов.

Известные способы определения пропорций структурных составляющих обрабатываемых минералов могут быть подразделены на "человеческие" и "машинные". Основной "человеческий" способ предусматривает приготовление образца, пропорции составляющих в котором являются такими же, что и пропорции в минерале, поступающем на обработку. Получение образцов является длительной процедурой. Для этого прежде всего нужно взять (отобрать) несколько килограммов гранулированного минерала, чтобы составляющие образца были возможно более представительными в качестве составляющих основной массы материала. Образец разделяют на небольшие порции и затем некоторые из этих порций воссоединяют, пока за счет такой процедуры не устранят любое остающееся различие между пропорциями составляющих в образце и пропорциями в минерале, поступающем на обработку. Затем квалифицированный оператор подсчитывает гранулы (зерна) в образце при помощи микроскопа и определяет степень разброса зерен в распределении по размерам.

Другой "человеческий" способ предусматривает нахождение квалифицированным оператором различий в цвете анализируемого образца и стандартного образца. Этот способ является не очень точным, так как человеческий глаз не может улавливать небольшие изменения в контрасте или цвете.

Известно множество "машинных" способов, однако, все они имеют ряд недостатков. В некоторых из таких способов требуется дорогостоящее оборудование, причем обычно приготовление образца отнимает много времени. Кроме того, некоторые виды оборудования могут работать только в лабораторных условиях, и для работы на них требуется обученный персонал. Далее приведены примеры "машинных" способов.

Способ с использованием силы тяжести

Образец погружают в тяжелую жидкость, которая сама по себе является дорогостоящей и которая имеет удельный вес около 3. Большинство минералов имеет удельный вес около 4, в то время как кремнезем (диоксид кремния) имеет удельный вес около 2.5. В результате происходит разделение, так как минералы погружаются на дно, а кремнезем всплывает. Полученные после разделения зерна дополнительно сепарируют, подсчитывают и взвешивают.

Магнитный способ

Гранулированный материал, который обладает магнитными свойствами, может быть отделен от гранулированного материала, который не является магнитным, за счет приложения магнитного поля. После этого зерна подсчитывают и взвешивают.

Электростатический способ

Разделение основано на приложении статического заряда, что позволяет разделять гранулированный материал, который является электрическим изолятором, от материала, который проводит электричество.

Способ проводника

Это новый способ, который появился в самое последнее время. Он предусматривает приложение электрического напряжения к образцу и измерение тока утечки, который зависит от состава.

Способ флуоресценции в рентгеновских лучах

При облучении рентгеновскими лучами различные минералы флуоресцируют различным образом. Для этого способа также требуется дорогостоящее оборудование, которое позволяет получать поднаборы 92 встречающихся в природе элементов и их пропорции. Этот способ не позволяет определять, как связаны друг с другом элементы или действительные фазы минерала в образце.

Спектрометрия индуцированной плазмы

Образец нагревают до такой температуры, что он диссоциирует с образованием плазмы. Затем определяют излучение или поглощение света на различных длинах волн с использованием элементарного состава плазмы, что может быть применено для определения составляющих в образце. Этот способ позволяет идентифицировать только наличие элементов, но не фаз минерала.

Дифракция рентгеновских лучей

Рентгеновские лучи направляют на кусок руды. При их прохождении через руду лучи преломляются (дифрагируют), причем природа этой дифракции определяется составом руды. Этот способ является эмпирическим, но он не дает информации относительно фаз минерала.

Способ химического анализа

Образец растворяют в растворителе и применяют методы аналитической химии для определения состава.

Спектральный способ

Используют анализ спектров отражения от полированной поверхности кристалла или от боковой поверхности гранулированного образца в стационарной кювете квадратного сечения, а также от верхней поверхности спрессованной таблетки гранулированного минерала и от верхней поверхности гранулированного материала во вращающейся чашке Петри. Используют также анализ спектров поглощения жидкости с диспергированным в ней гранулированным образцом и анализ спектров поглощения вафли (тонкого диска) минерала. Для всех этих способов требуется приготовление подходящих для использования в указанных способах образцов.

Отметим, что приготовление образцов отнимает много времени. Для использования двух из указанных способов необходимо производить разрезку и полировку кристалла или приготовление вафли. Для двух других способов необходимо, чтобы образец был приготовлен с использованием длительного процесса разделения и объединения (рекомбинирования) для того, чтобы состав образца был представительным для состава основной массы материала.

Несмотря на наличие известных устройств и способов, заявителю настоящего изобретения неизвестно ни одного устройства для спектрального анализа, которое используют на обогатительной фабрике в непосредственной близости от обрабатываемого потока минерала и которое позволяет в течение времени, измеряемого секундами, получать информацию относительно составляющих минерала в потоке.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа анализа и устройства для анализа, которые позволяют получать информацию относительно состава испытуемого минерала, необходимую для управления технологическим процессом.

Краткое изложение изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ анализа минерала в гранулированном виде для получения информации относительно его состава, причем способ предусматривает перемещение указанного гранулированного минерала через зону освещения, направление пучка света на указанный минерал для его освещения, улавливание (собирание, прием) света, отраженного от указанного гранулированного минерала, и спектральный анализ отраженного света для получения информации относительно состава гранулированного минерала, при этом указанный минерал имеет вид слоя, имеющего нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, а указанная зона освещения расположена в промежутке между нижней поверхностью и верхней поверхностью слоя.

В соответствии с первым вариантом способа, вводят зонд в указанный слой таким образом, что передний конец зонда будет расположен в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью, причем способ включает в себя операцию освещения материала в непосредственной близости от указанного переднего конца указанного зонда и операцию улавливания света от освещенного гранулированного минерала в непосредственной близости от указанного переднего конца.

Указанный зонд преимущественно вводят в гранулированный минерал сверху.

Способ может включать в себя операцию соскабливания (зачистки) указанного слоя, так чтобы отклонить (отвести) верхнюю часть слоя таким образом, чтобы она проходила вокруг указанной зоны освещения (обтекала ее), в результате чего открывается, в качестве обращенной вверх поверхности, расположенной в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью, поверхность гранулированного минерала, которая ранее находилась в указанном слое, на уровне, расположенном в промежутке между указанной обращенной вверх поверхностью и указанной верхней поверхностью.

В соответствии с другим вариантом способа, гранулированный минерал диспергируют в жидкости для образования суспензии, которая течет вдоль трубы, причем способ включает в себя операцию введения зонда в указанную трубу таким образом, что передний конец зонда имеет промежуток от указанной стенки, операцию освещения диспергированных гранул, протекающих в указанной трубе, в зоне освещения, смещенной внутрь от стенки трубы, и операцию улавливания света, отраженного от гранул в суспензии, когда они движутся через зону освещения.

Этот вариант способа может включать в себя операцию установки в заданное положение указанного переднего края по продольной оси указанной трубы таким образом, чтобы указанная зона освещения находилась на оси трубы.

Другой вариант способа предусматривает помещение слоя гранулированного минерала в вертикально вытянутый контейнер, имеющий прозрачную стенку, направление пучка света на указанную стенку для образования зоны освещения, расположенной в промежутке между верхней поверхностью порошкообразного минерала и нижней поверхностью гранулированного минерала, вращение указанного контейнера относительно вертикальной оси таким образом, чтобы гранулированный минерал в контейнере, который находится на уровне, расположенном в промежутке между указанными верхней и нижней поверхностями, перемещался через указанную зону освещения и улавливание света, отраженного от гранулированного минерала в указанной зоне.

Этот последний вариант может включать в себя операцию направления указанного пучка света под углом к указанной стенке контейнера таким образом, чтобы свет, который отражается от стенки контейнера, не поступал на спектральный анализ.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается устройство для анализа минерала в гранулированном виде, предназначенное для получения информации относительно его состава, которое содержит источник света у зоны освещения, предназначенный для направления света на указанный гранулированный минерал в указанной зоне, средство для улавливания света, отраженного от гранулированного минерала в указанной зоне, средство для спектрального анализа отраженного света и средство, которое сжимает указанный гранулированный минерал в слой, имеющий нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, причем указанная зона освещения находится на уровне, расположенном в промежутке между указанными верхней и нижней поверхностями указанного слоя.

Другой вариант устройства включает в себя зонд, предназначенный для ввода в указанный слой таким образом, что передний конец зонда находится у указанной зоны освещения.

Указанный источник света преимущественно образован концом первого оптического волокна, причем зонд содержит второе оптическое волокно для передачи отраженного света на указанное средство для спектрального анализа отраженного света.

Для создания света, достаточного для освещения, и для обеспечения возможности улавливания света устройство может иметь группу первых оптических волокон и группу вторых оптических волокон.

Устройство может содержать скребок для отклонения (отвода) верхней части указанного слоя вокруг зонда для того, чтобы открыть обращенную вверх поверхность гранулированного минерала, расположенную в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью, причем указанный зонд служит для освещения промежуточной поверхности гранулированного минерала и для улавливания отраженного от нее света.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается вариант устройства, которое содержит вертикально вытянутый контейнер для приема минерала в гранулированном виде, причем указанный контейнер имеет прозрачные боковые стенки, при этом устройство содержит средство для вращения указанного контейнера относительно вертикальной оси, причем указанный источник света расположен так, чтобы направлять свет на контейнер для создания зоны освещения, расположенной в промежутке между верхней и нижней поверхностями загрузки (порции) гранулированного минерала в указанном контейнере.

В этом варианте указанный зонд преимущественно установлен таким образом, что свет направляется под углом к стенке указанного контейнера, в результате чего исключается поступление света, отраженного от указанного контейнера, в указанное средство для спектрального анализа отраженного света.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также установка, которая содержит устройство, включающее в себя описанный здесь выше зонд и трубу, по которой протекает суспензия, содержащая жидкость с минералом в гранулированном виде, диспергированном в потоке, причем при этом указанный зонд введен в указанную трубу через ее стенку таким образом, что передний конец зонда находится внутри трубы и смещен внутрь от стенки. В этом варианте поверхность переднего конца зонда, через которую проходит свет, обращена в направлении выше по течению и наклонена в направлении ниже по течению от своего нижнего конца в направлении к своему верхнему концу. Указанная поверхность преимущественно имеет наклон под углом в диапазоне от 30° до 60° по отношению к вертикали.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также установка, которая содержит устройство, включающее в себя описанный здесь выше скребок и конвейер, по которому перемещается поток минерала в гранулированном виде, причем указанный скребок выдается в указанный поток материала для отклонения (отвода) верхнего слоя указанного потока и открывания указанной промежуточной поверхности гранулированного материала.

Краткое описание чертежей

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 показан вид в перспективе первого варианта устройства для анализа минерала в гранулированном виде.

На фиг.2 показано поперечное сечение по линии II-II фиг.4.

На фиг.3 показан вид сверху устройства, показанного на фиг.1 и 2.

На фиг.4 схематично показано продольное сечение по линии IV - IV фиг.3.

На фиг.5 показан вид в перспективе другого варианта устройства для анализа минерала в виде суспензии.

На фиг.6 показано сечение по линии VI-VI фиг.8.

На фиг.7 показан вид сверху устройства, показанного на фиг.5 и 6.

На фиг.8 схематично показано сечение по линии VII-VII фиг.7.

На фиг.9 показан вид в перспективе еще одного варианта устройства для анализа минерала в гранулированном виде.

На фиг.10 показано сечение по линии Х-Х фиг.12.

На фиг.11 показан вид сверху устройства, показанного на фиг.9 и 10.

На фиг.12 показан вид сбоку устройства, показанного на фиг.9-11.

На фиг.13 показано вертикальное сечение еще одного варианта устройства для анализа минерала в гранулированном виде.

На фиг.14 показана блок-схема устройства.

Подробное описание изобретения

Обратимся сначала к рассмотрению фиг.1-4, на которых показано устройство в соответствии с настоящим изобретением для анализа минералов в гранулированном виде, которое является частью установки 10. Установка содержит конвейер 12, который переносит поток минерала М в гранулированном виде. Конвейер 12 может идти от установки для дробления руды до первой ступени обогатительной фабрики, может идти между ступенями обогатительной фабрики или может идти в направлении ниже по течению от последней ступени обогатительной фабрики, причем в этом последнем случае он переносит ценные материалы, которые были извлечены за счет переработки, или переносит остаток (пустую породу), который выбрасывают (направляют в отвал). На всех указанных ступенях знание состава образующих гранулированного минерала имеет большое значение для операторов фабрики, так как это позволяет им контролировать параметры процесса, так чтобы максимально повысить его производительность.

Показанное устройство содержит зонд 14, который установлен на поверхности скребка 16, которая обращена в направлении ниже по течению. Как это лучше всего показано на фиг.4, скребок 16 установлен с наклоном и создает эффект отклонения (обтекания зонда, отвода) верхней части слоя гранулированного минерала М вокруг зонда 14. Это экранирует зонд 14 от воздействия абразивного гранулированного минерала, а также создает эффект вскрытия (открывания) обращенной вверх промежуточной поверхности гранулированного минерала, обозначенной позицией 18. Поверхность 18 расположена в промежутке между нижней поверхностью 20 слоя материала на ленте конвейера 12 и верхней поверхностью 22 слоя. Поверхность 18 продолжается вправо на фиг.4, как это показано пунктирной линией 18.1, четко обозначающей положение поверхности 18 в слое транспортируемого конвейером материала.

Зонд 14 содержит по меньшей мере два оптических волокна, а преимущественно множество оптических волокон 24, как это обсуждается далее более подробно со ссылкой на фиг.14. Первая группа оптических волокон принимает свет от, например, вольфрамово-галоидной лампы или импульсной ксеноновой лампы. Свет проходит вдоль первой группы оптических волокон, причем концы (торцы) этих волокон образуют источник света, который освещает поверхность 18. Другая группа волокон не подводит свет к зонду 14, но принимает свет, отраженный от поверхности 18, и передает его на спектрометр. Это обсуждается далее более подробно со ссылкой на фиг.14.

За счет создания промежуточной поверхности 18 анализ имеет место в зоне, которая наиболее близко отражает полный состав дробленой руды. В самом верхнем и в самом нижнем слоях вибрация и другие силы вызывают стратификацию (расслоение), поэтому анализ материала в этих слоях дает неточные результаты.

Можно освещать поверхность 18 непосредственно при помощи вольфрамово-галоидной лампы или импульсной ксеноновой лампы 20, расположенной в непосредственной близости от поверхности 18. В этом варианте требуется только группа волокон, которая улавливает отраженный свет и передает его на спектрометр.

В варианте, показанном на фиг.5-8, гранулированный минерал находится не в сухом виде, как в варианте, показанном на фиг.1-4, а в виде суспензии, которая содержит жидкость с диспергированными в ней гранулами минерала. Суспензия протекает по трубе 26. В этом варианте используют зонд 28, установленный внутри защитного кожуха 30. Поверхность верхнего конца кожуха 30 (см. фиг.8), через которую проходит свет, обращена в направлении выше по течению и наклонена в направлении ниже по течению от своей нижней кромки к своей верхней кромке. Угол наклона может составлять от 30° до 60° по отношению к горизонтали. Имеются по меньшей мере три причины для использования расположенной под углом поверхности. Для света, поступающего от источника света, она предотвращает зеркальное отражение света непосредственно от поверхности стекла назад в оптические волокна, обеспечивает естественную очистку стеклянного окна суспензией и создает не ламинарное течение суспензии поверх поверхности. Наклонный верхний конец кожуха 30 может быть выполнен из такого материала, как сапфир, являющегося более стойким к абразивному износу за счет текущей суспензии, чем большинство других прозрачных материалов. В этом варианте гранулированный минерал течет в виде слоя, верхняя поверхность которого лежит под верхней частью трубы, а нижняя поверхность которого лежит над нижней частью трубы. Плоскость, в которой лежит поверхность, которая освещена при помощи зонда 28, обозначенная позицией 32 на фиг.6 и 8, расположена в промежутке между верхней и нижней поверхностями текущей суспензии.

Устройство, показанное на фиг.5-8, работает аналогично устройству, показанному на фиг.1-4, как это обсуждается далее более подробно со ссылкой на фиг.14.

В варианте, показанном на фиг.9-12, скребок 16 не используют, а зонд 34 установлен в износостойком цилиндрическом корпусе 36. Кончик зонда может быть смещен от конца корпуса внутрь и закрыт прозрачным участком корпуса. Положение кончика зонда выбирают так, чтобы он освещал зону гранулированного минерала, которая расположена в промежутке между нижней поверхностью слоя, который находится в непосредственной близости от ленты конвейера 12, и открытой верхней поверхностью слоя. Слой, для упрощения изображения, показан как главным образом треугольный в сечении. Освещенная поверхность лежит в плоскости 38, показанной на фиг.10 и 12.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.13, на которой показано устройство для анализа минерала в гранулированном виде, предназначенное для "настольного" использования, например, в лаборатории или в диспетчерской обогатительной фабрики, а не в виде части описанной выше установки. На фиг.13 показано устройство 40, имеющее цилиндрический корпус 42, например, изготовленный из алюминия, с основанием 44 из мягкой стали и крышкой 46, например, изготовленный из ПВХ. Основание 44 и крышка 46 соединяются с корпусом 42 так, что исключается поступление окружающего света в корпус 42, для чего предусмотрены кольцевые уплотнения 48 и 50 между основанием и корпусом и между крышкой и корпусом, соответственно.

Электродвигатель с редуктором 52 установлен в гнезде 54, предусмотренном в основании 44. Предусмотрен провод питания 56 для двигателя.

Держатель 58 закреплен на выходном валу двигателя с редуктором 52, причем держатель 58 имеет открытое вверх гнездо 60 для приема вертикально вытянутого контейнера 62, в который вводят гранулированный минерал для анализа. Контейнер 62 может быть изготовлен из прозрачной стеклянной или пластмассовой трубки и, следовательно, является полностью прозрачным. Альтернативно, может быть использован контейнер 62 заводского изготовления, причем в таком случае некоторая зона его цилиндрической боковой стенки должна быть прозрачной, так чтобы свет от зонда 64 мог освещать гранулированный минерал М в контейнере 62. Предусмотрены кольцевые уплотнения в гнезде 60, которые зажимают контейнер 62 и за счет этого предотвращают любое его перемещение, кроме вращения совместно с держателем относительно вертикальной, продольной оси контейнера.

Предусмотрена пробка 68 в корпусе 42, через которую зонд 64 входит в корпус. Зонд 34 расположен под углом к вертикали, который может составлять от 30° до 60°, так чтобы свет, который отражается от поверхности контейнера 62, не отражался назад на те оптические волокна, которые принимают свет, отраженный от гранулированного минерала. Это не позволяет такому отраженному свету поступать в спектрометр.

Так как контейнер 62 вращается, то зона его освещения является кольцевой зоной, которая расположена в промежутке между верхней поверхностью порошкообразного минерала и нижней поверхностью порошкообразного минерала в контейнере 62, причем нижняя поверхность образована полукруглым участком основания контейнера 62. Обратимся, наконец, к фиг.14, на которой галоидная лампа или импульсная ксеноновая лампа обозначена цифрой 70, а группа ведущих в зонд оптических волокон обозначена цифрой 72. Зонд обозначен цифрой 74, а группа оптических волокон, которая собирает отраженный свет и передает его в спектрометр 76, обозначена цифрой 78. Спектрометр 76 подключен к процессору данных 80, который, в свою очередь, подключен к монитору (не показан), на котором в графическом виде отображаются результаты анализа.

Для определения пропорции двух минералов А и В в образце X, содержащем смесь этих минералов в неизвестных пропорциях, необходимо получить спектры каждого минерала в чистом виде, а также спектры смеси Х с неизвестными пропорциями.

В приведенном далее примере используют только пять значений спектров для каждой из величин А, В и X, однако, на практике могут быть тысячи значений, каждое из которых отображает коэффициент отражения на специфической длине волны.

Примерными спектрами являются следующие:

А: [0.2 0.2 0.2 0.6 1.4]

В: [1.4 0.6 1.0 1.4 1.0]

X: [0.5 0.3 0.3 0.9 1.3]

Решение

Примерные спектры показывают, что имеются различия между коэффициентами отражения А и В, что необходимо для применения такой технологии анализа.

Несмотря на то, что требуется определить два процентных состава, только один из них, например О_А, необходимо определять из спектров для неизвестной смеси, которая содержит только два неизвестных минерала, так как О_В можно рассчитать как:

причем О_А можно определить из спектров следующим образом:

где A_j представляет собой индивидуальные значения для спектра A, B_j представляет собой индивидуальные значения для спектра В, X_j представляет собой индивидуальные значения для спектра X, а N равно числу образцов в спектрах, которое в данном случае равно 5.

Расчет для приведенных примерных спектров дает следующие значения:

О_А=25.0%;

О_В=75.0%.

Таким образом, образец Х содержит 25% минерала А и 75% минерала В.

Если смесь содержит более двух минералов, то необходимо определять спектры каждого из чистых минералов и спектры смеси, при этом может быть найдено содержание двух или более минералов.

Claims (21)

1. Способ анализа минерала в гранулированном виде для получения информации относительно его состава, предусматривающий перемещение указанного гранулированного минерала через зону освещения, направление пучка света на указанный минерал для его освещения, улавливание света, отраженного от указанного гранулированного минерала, и проведение спектрального анализа отраженного света, для получения информации относительно состава гранулированного минерала, причем указанный минерал имеет вид слоя, имеющего нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, а указанная зона освещения расположена в промежутке между этими поверхностями, при этом в способе предусмотрено создание промежуточной поверхности с возможностью ее непосредственного освещения и использование зонда для передачи отраженного света.

2. Способ по п.1, который включает в себя операцию введения зонда в указанный слой таким образом, что передний конец зонда расположен в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью, операцию освещения материала в непосредственной близости от указанного переднего конца указанного зонда и операцию улавливания света от освещенного гранулированного минерала в непосредственной близости от указанного переднего конца зонда.

3. Способ по п.2, в котором зонд вводят в гранулированный минерал сверху.

4. Способ по одному из пп.1-3, который включает в себя операцию соскабливания указанного слоя для того, чтобы отклонить верхнюю часть слоя таким образом, чтобы он проходил вокруг указанной зоны освещения, в результате чего открывается расположенная в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью поверхность гранулированного минерала, которая ранее находилась в указанном слое.

5. Способ по п.1, в котором гранулированный минерал диспергирован в жидкости для образования суспензии, которая течет вдоль трубы, причем способ включает в себя операцию введения зонда в указанную трубу таким образом, что передний конец зонда имеет промежуток от стенки указанной трубы, операцию освещения диспергированных гранул, протекающих в указанной трубе, в зоне освещения, смещенной внутрь от указанной стенки, и операцию улавливания света, отраженного от гранул в суспензии, когда они движутся через зону освещения.

6. Способ по п.5, который включает в себя операцию установки в заданное положение переднего края зонда по продольной оси трубы таким образом, чтобы зона освещения находилась на оси трубы.

7. Способ по п.1, который предусматривает помещение слоя гранулированного минерала в вертикально вытянутый контейнер, имеющий прозрачную стенку, направление пучка света на указанную стенку для образования зоны освещения, расположенной в промежутке между верхней и нижней поверхностями гранулированного минерала, вращение указанного контейнера относительно вертикальной оси таким образом, чтобы гранулированный минерал в контейнере, который находится на уровне, расположенном в промежутке между указанными верхней и нижней поверхностями, перемещался через указанную зону освещения, и улавливание света, отраженного от гранулированного минерала в указанной зоне.

8. Способ по п.7, который включает в себя операцию направления указанного пучка света под углом к указанной стенке контейнера таким образом, чтобы свет, который отражается от стенки контейнера, не поступал на спектральный анализ.

9. Устройство для анализа минерала в гранулированном виде для получения информации относительно его состава, которое содержит источник света у зоны освещения, предназначенный для направления света на указанный гранулированный минерал в указанной зоне, средство для улавливания света, отраженного от гранулированного минерала в указанной зоне, средство для спектрального анализа отраженного света и средство, которое сжимает гранулированный минерал в слой, имеющий нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, причем указанная зона освещения находится на уровне, расположенном в промежутке между указанными верхней и нижней поверхностями указанного слоя, при этом в устройстве обеспечено создание промежуточной поверхности с возможностью ее непосредственного освещения и предусмотрено использование зонда для передачи отраженного света.

10. Устройство по п.9, которое включает в себя зонд для ввода в указанный слой таким образом, что передний конец зонда находится у указанной зоны освещения.

11. Устройство по п.10, в котором источник света образован концом первого оптического волокна, причем зонд содержит второе оптическое волокно для передачи отраженного света на указанное средство для спектрального анализа отраженного света.

12. Устройство по п.11, которое включает в себя группу первых оптических волокон и группу вторых оптических волокон.

13. Устройство по одному из пп.10-12, которое дополнительно включает в себя скребок для отклонения верхней части указанного слоя вокруг зонда для того, чтобы открыть обращенную вверх поверхность гранулированного минерала, расположенную в промежутке между указанной нижней поверхностью и указанной верхней поверхностью, причем указанный зонд служит для освещения промежуточной поверхности гранулированного минерала и для улавливания отраженного от нее света.

14. Устройство по одному из пп.9-12, которое содержит вертикально вытянутый контейнер для приема минерала в гранулированном виде, причем указанный контейнер имеет прозрачные боковые стенки, при этом устройство содержит средство для вращения указанного контейнера относительно вертикальной оси, причем указанный источник света расположен так, чтобы направлять свет на контейнер для создания зоны освещения, расположенной в промежутке между верхней и нижней поверхностями загрузки гранулированного минерала в указанном контейнере.

15. Устройство по п.14, в котором указанный зонд установлен таким образом, что свет направлен под углом к стенке контейнера для того, чтобы исключить поступление света, отраженного от контейнера, в средство для спектрального анализа отраженного света.

16. Установка для анализа минерала в гранулированном виде, которая содержит устройство по одному из пп.10-12 и трубу, по которой протекает суспензия, содержащая жидкость с минералом в гранулированном виде, диспергированном в потоке, причем указанный зонд введен в трубу через ее стенку таким образом, что передний конец зонда находится внутри трубы и смещен внутрь от стенки.

17. Установка по п.16, в которой поверхность переднего конца зонда, через которую проходит свет, обращена в направлении выше по течению и наклонена в направлении ниже по течению от своего нижнего конца в направлении к своему верхнему концу.

18. Установка по п.17, в которой указанная поверхность имеет наклон под углом в диапазоне от 30 до 60° по отношению к вертикали.

19. Установка, для анализа минерала в гранулированном виде, которая содержит устройство по п.13 и конвейер, по которому перемещается поток минерала, причем указанный скребок выдается в поток материала для отклонения верхнего слоя потока и открывания промежуточной поверхности гранулированного материала.

Приоритет по пунктам:

23.01.2002 - пп.1, 2, 4, 5, 9-13, 16-19;

21.06.2002 - пп.3, 6, 7, 8, 14, 15.

Images