RU2362635C1 - Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation - Google Patents

Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2362635C1
RU2362635C1 RU2007149010/03A RU2007149010A RU2362635C1 RU 2362635 C1 RU2362635 C1 RU 2362635C1 RU 2007149010/03 A RU2007149010/03 A RU 2007149010/03A RU 2007149010 A RU2007149010 A RU 2007149010A RU 2362635 C1 RU2362635 C1 RU 2362635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
enriched material
separation
time
luminescence
zone
Prior art date
Application number
RU2007149010/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Гаврилович Бычин (RU)
Виталий Гаврилович Бычин
Сергей Викторович Кичигин (RU)
Сергей Викторович Кичигин
Валерий Николаевич Непеин (RU)
Валерий Николаевич Непеин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий"
Закрытое акционерное общество "Уралалмаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий", Закрытое акционерное общество "Уралалмаз" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий"
Priority to RU2007149010/03A priority Critical patent/RU2362635C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362635C1 publication Critical patent/RU2362635C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: inventions are related to the field of minerals enrichment, namely to methods for separation of enriched materials, which uses luminescence of extracted mineral that occurs under effect of exciting radiation. According to suggested invention in method for luminescent separation of minerals from enriched materials, multiple signals of enriched material luminescence are registered, at that registration of enriched material luminescence signals is carried out in actual time scale at the moment of enriched material presence in zone of radiation and/or detection with frequency of measurement of current instantaneous values of this signal sufficient for obtainment of statistically valid data selection for the period of material presence in this zone. Then out of row of the last obtained current instantaneous values in actual time scale two time-adjacent data arrays are generated, being installed serially one after another and continuously updated with the periodicity of not more than time of enriched material presence in zone of its radiation and/or detection. The first array of data from specified row by duration is limited on top by time comparable with the time of enriched material presence in zone of radiation and/or detection. Duration of the second data array exceeds duration of the first one at least twice, then by ratio of parametres derivative from current instantaneous values of luminescence signals of specified arrays, current criterion of enriched material separation is identified, and mineral is extracted from enriched material provided that specified current criterion of separation exceeds specified threshold. Method is realised with the help of device that is additionally equipped with unit for processing, storage and display of information in actual time scale with data provision on current criterion of separation, quality and amount of detected minerals, shape of luminescent signals at the moment of its passing in zone of radiation and/or detection. As programmable controller, device comprises programmable controller of actual time arranged with functions of registration in time of specified information in the form of multiple luminescence signals of enriched material with specified frequency of measurements of current instantaneous values of this signal sufficient to provide statistically valid selection of data from the time of enriched material presence in zone of radiation and/or detection, and also with the possibility to determine current criterion of separation and command generation to actuating mechanism. Specified programmable controller is equipped with single inlet and two outlets, and analog-digital converter ADC - two outlets and single inlet. System of communication "inlet-outlet" of structural elements is arranged in the following manner: facility for registration of luminescence signal is connected to the first inlet of ADC, and source of excitation radiation is connected to the second inlet of ADC, outlet of ADC is connected to inlet of programmable controller, the first outlet of programmable controller is connected to the inlet of unit for processing, storage and display of information, and the second outlet of programmable controller - to inlet of actuating mechanism.
EFFECT: increased efficiency and selectiveness of enriched material separation.
12 cl, 5 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемые изобретения относятся к области обогащения полезных ископаемых, использующим возникающую под воздействием возбуждающего излучения люминесценцию для разделения обогащаемого материала на полезные минералы и сопутствующий материал, и могут быть реализованы на всех стадиях обогащения, преимущественно, алмазосодержащего сырья.The present invention relates to the field of mineral processing, using luminescence arising under the influence of exciting radiation to separate the material being enriched into minerals and related material, and can be implemented at all stages of mineral processing, mainly diamond-containing raw materials.

При рентгенолюминесцентной сепарации используют свойства минералов под воздействием рентгеновского облучения генерировать излучение в оптической области спектра. При этом интенсивность и кинетические характеристики люминесценции минерала зависят как от массы, размера, цвета, формы, структуры, степени загрязнения и укрывитости в движущемся облучаемом слое обогащаемого материала, так и от люминесцентных свойств окружающей минерал среды. Кроме того, на эти характеристики также влияют колебания параметров технологического процесса обогащения (сепарации), например, таких как изменение электрических параметров питающей сети, стабильности подачи воды, толщины сформированного и облучаемого слоя обогащаемого материала, скорости его перемещения в зоне облучения/обнаружения. Для повышения селективности извлечения минерала из обогащаемого материала в известных способах и устройствах рентгенолюминесцентной сепарации используют кинетические характеристики единичного сигнала люминесценции, регистрируемые как во время воздействия рентгеновского излучения, так и после него.When x-ray luminescent separation using the properties of minerals under the influence of x-ray radiation to generate radiation in the optical region of the spectrum. The intensity and kinetic characteristics of the luminescence of the mineral depend both on the mass, size, color, shape, structure, degree of contamination and hiding power in the moving irradiated layer of the enriched material, and on the luminescent properties of the environment surrounding the mineral. In addition, these characteristics are also affected by fluctuations in the parameters of the enrichment (separation) process, for example, such as changes in the electrical parameters of the supply network, stability of the water supply, thickness of the formed and irradiated layer of the enriched material, and speed of its movement in the irradiation / detection zone. To increase the selectivity of the extraction of the mineral from the enriched material in the known methods and devices for X-ray fluorescence separation, the kinetic characteristics of a single luminescence signal are used, recorded both during and after exposure to X-ray radiation.

Например, из уровня техники известен способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов (патент РФ №2191076, кл. В07С 3/342, опубл. 2002), включающий облучение исходного (обогащаемого) материала импульсами рентгеновского излучения для возбуждения люминесценции в полезном минерале, измерение интенсивностей короткой и длинной компонент возбужденной в нем люминесценции и извлечение полезного минерала из исходного материала по результатам сравнения полученного значения критерия разделения с заданным порогом.For example, the prior art method for x-ray luminescent mineral separation (RF patent No. 2191076, class B07C 3/342, publ. 2002), including irradiation of the source (enriched) material with x-ray pulses to excite luminescence in a useful mineral, measuring the short and long intensities the component of the luminescence excited in it and the extraction of a useful mineral from the starting material by comparing the obtained value of the separation criterion with a given threshold.

Исходный (обогащаемый) материал в этом способе облучают непрерывно последовательностью коротких импульсов рентгеновского излучения, при этом зона облучения совпадает с зоной обнаружения люминесценции полезного минерала, т.е. измерение интенсивностей короткой и длинной компонент сигнала производят во время его нахождения в зоне облучения. Поскольку регистрируемые сигналы люминесценции в исходном материале имеют различные кинетические характеристики, то в качестве критерия разделения выбирают соответствующее только полезному (извлекаемому) минералу соотношение короткой и длинной компонент сигнала люминесценции.The source (enriched) material in this method is irradiated continuously with a sequence of short pulses of x-ray radiation, while the irradiation zone coincides with the luminescence detection zone of a useful mineral, i.e. the intensities of the short and long components of the signal are measured while it is in the irradiation zone. Since the recorded luminescence signals in the starting material have different kinetic characteristics, the ratio of the short and long components of the luminescence signal corresponding to only the useful (recoverable) mineral is selected as the separation criterion.

Предлагаемая в этом известном способе обработка сигнала обеспечивает возможность разделения короткой и длительной компонент в регистрируемом сигнале люминесценции, что позволяет выбрать различные комбинации соотношения короткой и длительной компонент люминесценции в качестве критерия разделения.The signal processing proposed in this known method makes it possible to separate the short and long components in the recorded luminescence signal, which makes it possible to choose various combinations of the ratio of the short and long components of the luminescence as a separation criterion.

Однако в этом известном способе критерий разделения определяется только для одного текущего сигнала люминесценции минерала, что негативно сказывается на эффективности и селективности выделения полезного минерала из обогащаемого материала, так как вычисленный таким образом критерий разделения зависит от колебаний параметров технологического процесса обогащения, например, таких как степени загрязнения и укрывитости минерала в движущемся облучаемом слое обогащаемого материала, от люминесцентных свойств окружающей минерал среды, от изменений электрических параметров питающей сети, от стабильности подачи воды, от толщины сформированного и облучаемого слоя обогащаемого материала, скорости его перемещения в зоне облучения/обнаружения.However, in this known method, the separation criterion is determined for only one current mineral luminescence signal, which negatively affects the efficiency and selectivity of the useful mineral extraction from the material being enriched, since the separation criterion calculated in this way depends on fluctuations in the parameters of the enrichment process, for example, such as contamination and hiding of the mineral in the moving irradiated layer of the enriched material, from the luminescent properties of the environment surrounding the mineral, from exert them mains electrical parameters, on the stability of the water supply, the thickness of the layer formed and irradiated concentrating material, its rate of movement in the irradiation / detection zone.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности признаков и назначению является способ, известный из патента РФ №2271254, кл. В07С 5/342, опубл. 2006 г., основанный на обработке регистрируемой интенсивности сигнала люминесценции минерала согласно выбранному критерию разделения и выделении минерала из обогащаемого материала по результатам сравнения полученного значения критерия разделения с заданным порогом. В качестве критерия разделения в указанном известном способе выбирают автокорреляционную функцию сигнала люминесценции минерала, для чего интегрируют произведение регистрируемого сигнала на этот же сигнал, задержанный на определенное заданное время. Дополнительно нормируют полученное значение автокорреляционной функции сигнала люминесценции путем его деления на результат квадрата регистрируемого сигнала люминесценции и полученную величину сравнивают с заданным порогом.Closest to the proposed method for the combination of features and purpose is the method known from the patent of the Russian Federation No. 2271254, class. B07C 5/342, publ. 2006, based on the processing of the recorded intensity of the luminescence signal of the mineral according to the selected separation criterion and the selection of the mineral from the enriched material by comparing the obtained value of the separation criterion with a given threshold. The autocorrelation function of the mineral luminescence signal is selected as a separation criterion in the aforementioned known method, for which purpose the product of the recorded signal and the same signal delayed for a certain predetermined time are integrated. Additionally, the obtained value of the autocorrelation function of the luminescence signal is normalized by dividing it by the square of the recorded luminescence signal and the obtained value is compared with a predetermined threshold.

Определение порога разделения в известном способе основано на построении распределения значений критерия разделения в зависимости от параметра разделения. Причем для определения порога разделения используют коллекцию эталонов, люминесцентные характеристики которых совпадают с характеристиками содержащихся в материале минераловThe determination of the separation threshold in the known method is based on the construction of the distribution of the values of the separation criterion depending on the separation parameter. Moreover, to determine the separation threshold, a collection of standards is used, the luminescent characteristics of which coincide with the characteristics of the minerals contained in the material

Известный способ позволяет устранить влияние шумов тракта регистрации, погрешности измерения и нестабильности работы системы возбуждения на результат обработки регистрируемого сигнала люминесценции и, в частности, устранить влияние амплитуды сигнала люминесценции на измеряемое значение критерия разделения.The known method allows to eliminate the influence of the noise of the registration path, measurement errors and instability of the excitation system on the result of processing the recorded luminescence signal and, in particular, to eliminate the influence of the amplitude of the luminescence signal on the measured value of the separation criterion.

Недостатками указанного известного способа является то, что при его осуществлении критерий разделения определяется для одного текущего сигнала люминесценции минерала, а в качестве порогового значения критерия разделения принимается величина критерия разделения эталонного минерала, люминесцентные характеристики которого совпадают с характеристиками минералов, содержащимися в исходном обогащаемом материале, что не позволяет устранить влияние на критерий разделения колебаний параметров технологического процесса обогащения, например, от степени загрязнения и укрывистости минерала в движущемся облучаемом слое обогащаемого материала, от люминесцентных свойств окружающей минерал среды, от изменений электрических параметров питающей сети, от стабильности подачи воды, от толщины сформированного и облучаемого слоя обогащаемого материала, от скорости его перемещения в зоне облучения/обнаружения.The disadvantages of this known method is that when it is implemented, the separation criterion is determined for one current mineral luminescence signal, and the threshold value of the separation criterion is the value of the separation criterion of the reference mineral, the luminescent characteristics of which coincide with the characteristics of the minerals contained in the source material being enriched, which does not allow to eliminate the influence on the separation criterion of fluctuations in the parameters of the enrichment process, for example er, from the degree of contamination and hiding power of the mineral in the moving irradiated layer of the enriched material, from the luminescent properties of the surrounding mineral medium, from changes in the electrical parameters of the supply network, from the stability of the water supply, from the thickness of the formed and irradiated layer of the enriched material, from its speed in the irradiation zone / discovery.

Из числа известных из уровня техники устройств люминесцентной сепарации минералов из обогащаемого материала из патента РФ №2249490, кл. В07С 5/342, опубл. 2005 г. известен сепаратор, содержащий средства подачи и транспортировки обогащаемого материала в зону обнаружения, источник возбуждающего облучения, последовательно подключенные средства регистрации сигнала люминесценции минерала, выполненные в виде, по крайней мере, одного фотоприемного устройства, и средства обработки сигнала люминесценции, включающие соединенные с шиной данных аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), блок оперативной памяти, регистр порога разделения, регистр задержки, синхронизатор и микропроцессор для осуществления функций задания порога разделения, обработки цифровых сигналов люминесценции согласно критерию разделения, сравнения полученного значения критерия разделения с заданным порогом и выработки сигнала управления исполнительным механизмом, при этом микропроцессор снабжен дополнительной возможностью задания параметра разделения в виде величины времени задержки и возможностью обработки цифровых значений сигнала люминесценции для получения значения его автокорреляционной функции в качестве критерия разделения путем создания смещенной на заданное время задержки копии сигнала люминесценции и перемножение этих сигналов с последующим дискретным суммированием результатов перемножения.Among the devices known from the prior art for luminescent separation of minerals from an enriched material from the patent of the Russian Federation No. 22449490, class. B07C 5/342, publ. 2005, a separator is known that contains means for feeding and transporting enriched material to the detection zone, a source of exciting radiation, sequentially connected means for recording the mineral luminescence signal, made in the form of at least one photodetector, and means for processing the luminescence signal, including those connected to data bus analog-to-digital converter (ADC), random access memory block, separation threshold register, delay register, synchronizer and microprocessor for the functions of setting the separation threshold, processing digital luminescence signals according to the separation criterion, comparing the obtained value of the separation criterion with a given threshold and generating a control signal for the actuator, while the microprocessor is equipped with the additional ability to set the separation parameter in the form of a delay time and the ability to process digital values of the luminescence signal to obtain the value of its autocorrelation function as a separation criterion by creating A copy of the luminescence signal and a multiplication of these signals followed by a discrete summation of the results of multiplication.

Рассматриваемый известный сепаратор позволяет устранить влияние шумов тракта регистрации погрешности измерения и нестабильности работы системы возбуждения на результат обработки регистрируемого сигнала люминесценции, и, в частности, возможность устранения влияния амплитуды сигнала люминесценции на измеряемое значение критерия разделения, что улучшает селективность разделения и обеспечивает повышение качества обогащенного продукта, а также позволяет осуществлять автоматическую настройку системы регистрации и возбуждения.The considered known separator allows eliminating the influence of the noise of the registration path of the measurement error and instability of the excitation system on the result of processing the recorded luminescence signal, and, in particular, the possibility of eliminating the influence of the amplitude of the luminescence signal on the measured value of the separation criterion, which improves the selectivity of separation and improves the quality of the enriched product , and also allows automatic tuning of the registration and excitation systems.

Однако использованный в этом сепараторе алгоритм определения текущего значения критерия разделения, а также примененные для этой цели дополнительные технические средства (регистр порога разделения, регистр задержки, синхронизатор), не могут обеспечить высокую точность его оценки, так как основываются на анализе только одного сигнала люминесценции минерала, а пороговое значение критерия разделения вычисляется микропроцессором периодически при отсутствии в сепараторе облагораживаемого материала, что приводит к зависимости вычисляемого микропроцессором критерия разделения от параметров процесса обогащения материала, таких как, например, от меняющихся во времени люминесцентных свойств окружающей полезный минерал среды, от стабильности подачи воды в сепаратор, от толщины сформированного и облучаемого слоя материала, от изменения скорости его движения в зоне облучения и/или обнаружения. Кроме того, рассматриваемый сепаратор не универсален и не позволяет контролировать процесс обнаружения минералов в реальном масштабе времени, а также оперативно производить настройку сепаратора по пороговому значению критерия разделения при установившемся режиме обогащения материала.However, the algorithm used in this separator to determine the current value of the separation criterion, as well as additional technical means (separation threshold register, delay register, synchronizer) used for this purpose, cannot provide high accuracy of its estimation, since they are based on the analysis of only one mineral luminescence signal , and the threshold value of the separation criterion is calculated by the microprocessor periodically in the absence of refined material in the separator, which leads to the dependence the criterion of separation by the microprocessor from the parameters of the material enrichment process, such as, for example, from the luminescent properties of the medium surrounding a useful mineral changing with time, from the stability of the water supply to the separator, from the thickness of the formed and irradiated material layer, from a change in its speed in the irradiation zone and / or detection. In addition, the separator in question is not universal and does not allow controlling the process of detecting minerals in real time, as well as promptly adjusting the separator according to the threshold value of the separation criterion under the established regime of material enrichment.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для сепарации алмазосодержащих материалов, состоящее из транспортирующего механизма, источника импульсного возбуждения, фотоприемника, блока обработки сигналов интенсивности люминесценции - аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блока вычисления величины соотношения компонент люминесценции - программируемого контроллера и блока выработки команд с исполнительным механизмом, причем выход источника импульсного возбуждения соединен с первым входом программируемого контроллера и со вторым входом АЦП, выход фотоприемника соединен в первым входом АЦП, выход которого соединен со вторым входом программируемого контроллера, выход которого соединен с входом блока выработки команд с исполнительным механизмом (патент РФ №2236311, Кл. В07С 5/342, опубл. 2004 г.).Closest to the claimed device is a device for the separation of diamond-containing materials, consisting of a conveying mechanism, a pulse excitation source, a photodetector, a luminescence intensity signal processing unit - an analog-to-digital converter (ADC), a unit for calculating the luminescence component ratio - a programmable controller and a command generation unit with an actuator, and the output of the pulse excitation source is connected to the first input of the programmable con the scooter and with the second input of the ADC, the output of the photodetector is connected to the first input of the ADC, the output of which is connected to the second input of the programmable controller, the output of which is connected to the input of the command generation unit with an actuator (RF patent No. 2236311, Cl. V07C 5/342, publ. 2004).

Однако это устройство характеризуется теми же недостатками, что и предыдущий аналог, а именно: использованный в этом сепараторе алгоритм определения текущего значения критерия разделения, а также примененные для этой цели дополнительные технические средства (блок обработки сигналов интенсивности люминесценции - аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блок вычисления величины соотношения компонент люминесценции - программируемый контроллер, и блок выработки команд с исполнительным механизмом), не могут обеспечить высокую точность его оценки, так как основываются на анализе только одного сигнала люминесценции минерала, а пороговое значение критерия разделения задается оператором, что приводит к зависимости вычисляемого микропроцессором критерия разделения от параметров процесса обогащения материала, таких как, например, от меняющихся во времени люминесцентных свойств окружающей полезный минерал среды, от стабильности подачи воды в сепаратор, от толщины сформированного и облучаемого слоя материала, от изменения скорости его движения в зоне облучения и/или обнаружения. Кроме того, рассматриваемый известный сепаратор не позволяет контролировать процесс обнаружения минералов в реальном масштабе времени, а также оперативно производить настройку сепаратора по пороговому значению критерия разделения при установившемся режиме обогащения материала.However, this device is characterized by the same drawbacks as the previous analogue, namely: the algorithm used in this separator to determine the current value of the separation criterion, as well as additional technical means used for this purpose (processing unit for luminescence intensity signals - an analog-to-digital converter (ADC) , the unit for calculating the ratio of the luminescence components is a programmable controller, and the unit for generating commands with an actuator) cannot provide high accuracy assessment, since they are based on the analysis of only one luminescence signal of the mineral, and the threshold value of the separation criterion is set by the operator, which leads to the dependence of the separation criterion calculated by the microprocessor on the parameters of the material enrichment process, such as, for example, on the time-varying luminescent properties of the useful mineral medium, from the stability of water supply to the separator, from the thickness of the formed and irradiated layer of material, from a change in its speed in the irradiation zone and / or eniya. In addition, the known separator under consideration does not allow to control the process of mineral detection in real time, as well as to promptly configure the separator according to the threshold value of the separation criterion under the established regime of material enrichment.

Единый технический результат, достигаемый при осуществлении заявленной группы изобретений, заключается в повышении эффективности и селективности выделения минерала из обогащаемого материала путем использования эффективного критерия разделения и устранения влияния на него переменных параметров технологического процесса обогащения, с обеспечением возможности одновременной оценки количества и качества выделяемых минералов в реальном масштабе времени. Кроме того, выбранные технические средства в виде программируемого контроллера реального времени и, собственно, критерий разделения, изменяющийся во времени, обеспечивают возможность оперативной настройки заданного порога разделения при установившемся технологическом режиме обогащения.A single technical result achieved in the implementation of the claimed group of inventions is to increase the efficiency and selectivity of the separation of the mineral from the material being enriched by using an effective separation criterion and eliminating the influence of the variables of the technological process of enrichment on it, with the possibility of simultaneously assessing the quantity and quality of the extracted minerals in real time scale. In addition, the selected technical means in the form of a programmable real-time controller and, in fact, the separation criterion, which varies in time, provide the ability to quickly configure a given separation threshold with a steady technological enrichment mode.

Для получения указанного единого технического результата в предлагаемом способе люминесцентной сепарации минералов из обогащаемого материала, включающем облучение обогащаемого материала непрерывным воздействующим излучением или его последовательными периодическими импульсами, регистрацию сигнала люминесценции обогащаемого материала, обработку этого сигнала, согласно выбранному критерию разделения, и извлечение люминесцирующего минерала из обогащаемого материала по результатам сравнения полученного значения критерия разделения с заданным порогом, согласно изобретению производят регистрацию множества сигналов люминесценции обогащаемого материала, причем регистрацию сигналов люминесценции обогащаемого материала производят в реальном масштабе времени в момент пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения с частотой измерения текущих мгновенных значений этого сигнала, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания материала в указанной зоне, далее из ряда последних полученных текущих мгновенных значений в реальном масштабе времени формируют два смежных по времени массива данных, т.е. размещенных последовательно друг за другом, постоянно обновляемых с периодичностью не более времени пребывания обогащаемого материала в зоне его облучения и/или обнаружения, при этом первый массив данных из указанного ряда по длительности ограничен сверху временем, соизмеримым со временем пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения, а длительность второго массива превышает длительность первого не менее, чем в два раза, затем по соотношению параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции упомянутых массивов, определяют текущий критерий разделения обогащаемого материала и извлекают минерал из обогащаемого материала при условии превышения указанного текущего критерия разделения над заданным порогом.To obtain the specified single technical result in the proposed method for the luminescent separation of minerals from an enriched material, including irradiating the enriched material with continuous exposure radiation or its successive periodic pulses, registering the luminescence signal of the enriched material, processing this signal according to the selected separation criterion, and extracting the luminescent mineral from the enriched material according to the results of comparing the obtained criterion value section According to the invention, a plurality of luminescence signals of the material to be enriched are recorded according to the invention, and the luminescence signals of the material to be enriched are recorded in real time at the time the material is in the irradiation and / or detection zone with a frequency of measurement of the current instantaneous values of this signal, sufficient to obtain a statistically significant sample of data during the stay of the material in the specified area, then from a number of the latest received current instant of real values in time form two adjacent in time data arrays, i.e. placed sequentially one after another, constantly updated with a frequency of no more than the time the enriched material stays in the zone of its irradiation and / or detection, while the first data array from the indicated series is limited in duration from above by time commensurate with the time the enriched material stays in the irradiation zone and / or detection, and the duration of the second array exceeds the duration of the first one by at least two times, then by the ratio of the parameters derived from the current instantaneous values of the lumin stsentsii said arrays determine the current criterion of separation and concentrating materials recovered from the concentrating mineral material provided said excess current separation criterion over a predetermined threshold.

Текущие мгновенные значения сигнала люминесценции минерала измеряют с частотой 10-100 кГц.The current instantaneous values of the mineral luminescence signal are measured with a frequency of 10-100 kHz.

Величину порога определяют по текущим значениям критерия разделения обогащаемого материала, изменяющегося во времени.The threshold value is determined by the current values of the separation criterion of the enriched material that varies over time.

В качестве параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции массивов, выбирают на участке послесвечения: или средние значения этих текущих мгновенных значений, или среднюю площадь под кривой сигнала люминесценции, построенной по текущим мгновенным значениям, или математические параметры этой кривой.As parameters derived from the current instantaneous values of the luminescence signals of the arrays, one selects in the afterglow section: either the average values of these current instantaneous values, or the average area under the curve of the luminescence signal constructed from the current instantaneous values, or the mathematical parameters of this curve.

При осуществлении способа дополнительно производят оценку количества извлекаемых минералов за определенный промежуток времени по числу случаев превышения текущим критерием разделения заданного порогового значения.When implementing the method, an estimate is additionally made of the amount of recoverable minerals over a certain period of time according to the number of cases when the current separation criterion exceeds a predetermined threshold value.

При осуществлении способа дополнительно производят оценку качества извлекаемых минералов по степени превышения текущего критерия разделения заданного порогового значения и по форме люминесцентных сигналов минерала в момент его прохождения в зоне облучения и/или обнаружения.When implementing the method, an additional assessment is made of the quality of the extracted minerals by the degree of exceeding the current separation criterion for a given threshold value and by the shape of the luminescent signals of the mineral at the time of its passage in the irradiation and / or detection zone.

При воздействии на обогащаемый материал последовательными импульсами облучения текущие мгновенные значения величин сигнала люминесценции материала измеряют в зоне послесвечения люминесцентного импульса обогащаемого материала.When the enriched material is exposed to successive irradiation pulses, the current instantaneous values of the luminescence signal of the material are measured in the afterglow zone of the luminescent pulse of the enriched material.

При облучении обогащаемого материала непрерывным воздействующим излучением, регистрацию сигнала люминесценции производят в зоне обнаружения, смещенной по ходу движения обогащаемого материала, достаточной для регистрации сигнала в зоне послесвечения минерала.When the enriched material is irradiated with continuous exposure radiation, the luminescence signal is recorded in the detection zone, offset along the course of the enriched material, sufficient to register the signal in the mineral afterglow zone.

Для достижения единого технического результата для заявляемой группы изобретений предлагается устройство люминесцентной сепарации минералов из обогащаемого материала, включающее следующие конструктивные элементы: средство подачи и транспортирования обогащаемого материала, источник возбуждающего излучения, средство регистрации сигнала люминесценции, аналого-цифровой преобразователь АЦП, программируемый контроллер и исполнительный механизм, при этом указанные конструктивные элементы соединены друг с другом посредством системы связи «вход-выход», при этом согласно изобретению, устройство дополнительно снабжено узлом обработки, хранения и отображения информации в реальном масштабе времени с получением данных о текущем критерии разделения, качестве и количестве обнаруженных минералов, форме люминесцентных сигналов минерала в момент его прохождения в зоне облучения и/или обнаружения, а в качестве программируемого контроллера устройство содержит программируемый контроллер реального времени, выполненный с функциями регистрации во времени упомянутой информации в виде множества сигналов люминесценции обогащаемого материала с заданной частотой измерений текущих мгновенных значений этого сигнала, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения, а также с возможностью определения текущего критерия разделения и выработки команды исполнительному механизму, причем указанный программируемый контроллер снабжен одним входом и двумя выходами, а АЦП - двумя входами и одним выходом, а упомянутая система связи «вход-выход» конструктивных элементов выполнена следующим образом: средство регистрации сигнала люминесценции соединено с первым входом АЦП, а источник возбуждающего излучения соединен со вторым входом АЦП, выход АЦП соединен с входом программируемого контроллера, первый выход программируемого контроллера соединен с входом узла обработки, хранения и отображения информации, а второй выход программируемого контроллера - с входом исполнительного механизма.To achieve a single technical result for the claimed group of inventions, a device for the luminescent separation of minerals from an enriched material is proposed, comprising the following structural elements: means for feeding and transporting the enriched material, a source of exciting radiation, a means for recording a luminescence signal, an analog-to-digital converter, an ADC, a programmable controller, and an actuator while these structural elements are connected to each other through a system “input-output” connection, while according to the invention, the device is additionally equipped with a node for processing, storing and displaying information in real time to obtain data on the current separation criteria, the quality and quantity of minerals detected, the shape of the luminescent signals of the mineral at the time of its passage in the zone irradiation and / or detection, and as a programmable controller, the device comprises a real-time programmable controller configured to record the information in time and in the form of a plurality of luminescence signals of the enriched material with a given frequency of measurements of the current instantaneous values of this signal, sufficient to obtain a statistically reliable data sample during the stay of the enriched material in the irradiation and / or detection zone, as well as with the ability to determine the current separation criterion and generate an executive command a mechanism, said programmable controller having one input and two outputs, and an ADC with two inputs and one output, and the said system The input-output communication of the structural elements is as follows: the luminescence signal registration means is connected to the first ADC input, and the exciting radiation source is connected to the second ADC input, the ADC output is connected to the input of the programmable controller, the first output of the programmable controller is connected to the input of the processing unit, storage and display of information, and the second output of the programmable controller - with the input of the actuator.

В качестве средства регистрации сигнала люминесценции устройство содержит, по крайней мере, один фотоприемник.As a means of recording a luminescence signal, the device comprises at least one photodetector.

В качестве узла обработки, хранения и отображения информации устройство содержит персональный компьютер.As a node for processing, storing and displaying information, the device comprises a personal computer.

Оба выхода программируемого контроллера снабжены цифровыми платами, через которые указанные выходы контроллера соединены соответственно с узлом обработки, хранения и отображения информации и с исполнительным механизмом.Both outputs of the programmable controller are equipped with digital boards through which these controller outputs are connected respectively to the processing, storage and display unit of information and to the actuator.

Совокупность отличительных признаков предлагаемых изобретений и их взаимосвязь с ограничительными признаками обеспечивают возможность более точного определения критерия разделения по текущим мгновенным значениям сигналов люминесценции обогащаемого материала, представленным в двух смежных массивах данных, что приводит к уменьшению влияния временных колебаний параметров процесса обогащения и позитивно сказывается на эффективности и селективности извлечения полезных минералов из обогащаемого материала, одновременно появляется возможность оценить качество и количество извлекаемых минералов из обогащаемого материала в реальном масштабе времени.The combination of distinguishing features of the proposed inventions and their relationship with restrictive features provide the ability to more accurately determine the separation criterion from the current instantaneous values of the luminescence signals of the enriched material presented in two adjacent data arrays, which reduces the effect of time fluctuations in the parameters of the enrichment process and positively affects the efficiency and the selectivity of the extraction of useful minerals from the enriched material, simultaneously appears in the ability to evaluate the quality and quantity of recoverable minerals from the enriched material in real time.

В предлагаемом способе использован новый критерий разделения, что не только обеспечивает решение поставленной задачи улучшения эффективности и селективности разделения обогащаемого материала, но и позволяет быстро и эффективно производить настройку сепаратора на любой требующий извлечения минерал, изменяя порог - пороговое значение критерия разделения, которое оперативно определяется по текущим значениям критерия разделения обогащаемого материала.In the proposed method, a new separation criterion is used, which not only provides a solution to the problem of improving the efficiency and selectivity of separation of the enriched material, but also allows you to quickly and efficiently adjust the separator to any mineral that requires extraction, changing the threshold — the threshold value of the separation criterion, which is quickly determined by current values of the separation criterion of the enriched material.

Сущность предлагаемых изобретений поясняется данными, представленными на фиг.1-5, где:The essence of the invention is illustrated by the data presented in figures 1-5, where:

на фиг.1 изображен рентгенолюминесцентный сигнал минерала - алмаза, измеренный с частотой 45 КГц в момент прохождения минерала через зону облучения и/или обнаружения, с указанием участка послесвечения и зон облучения и/или обнаружения;figure 1 shows the x-ray luminescent signal of the mineral diamond, measured at a frequency of 45 kHz at the time of passage of the mineral through the irradiation and / or detection zone, indicating the afterglow section and the irradiation and / or detection zones;

на фиг.2 приведены текущие значения критерия разделения в виде «бегущей строки» одновременно для двух каналов измерения рентгенолюминесцентного сепаратора с указанием пороговых значений критерия разделения и момента обнаружения в обогащаемом материале полезного минерала;figure 2 shows the current values of the separation criterion in the form of a "running line" simultaneously for two measurement channels of the X-ray luminescent separator, indicating threshold values of the separation criterion and the moment of detection of a useful mineral in the material being enriched;

на фиг.3 представлены данные о времени извлечения минерала, величине критерия разделения и трех сигналах люминесценции минерала в момент прохождения им зоны облучения и/или обнаружения;figure 3 presents data on the time of extraction of the mineral, the value of the separation criterion and three luminescence signals of the mineral at the time of passage of the irradiation and / or detection zone;

на фиг.4 изображена корреляционная зависимость между массой извлеченных рентгенолюминесцентным сепаратором алмазов и определенными для них критериями разделения в момент прохождения алмазами зоны облучения и/или обнаружения;figure 4 shows the correlation between the mass of diamonds extracted by the X-ray luminescent separator and the separation criteria defined for them at the moment the diamonds pass through the irradiation and / or detection zone;

на фиг.5 приведена структурная схема предлагаемого устройства.figure 5 shows the structural diagram of the proposed device.

Предлагаемое устройство (фиг.5) содержит средство подачи и транспортирования обогащаемого материала, состоящее из бункера 1, питателя 2 и транспортирующего механизма 3 (как вариант - наклонный лоток 3), который подает материал в зону облучения. Также устройство содержит источник 4 возбуждающего излучения, который формирует, например, импульсы рентгеновского излучения; последовательно подключенные друг к другу три механизма: средство регистрации сигнала люминесценции - фотоприемник 5, АЦП 6 и программируемый контроллер 7. Причем выход источника 4 возбуждающего излучения подключен ко второму входу АЦП 6. При этом указанный контроллер 7 имеет два выхода, один из которых подключен к входу узла 8 обработки, хранения и отображения информации, перекачиваемой на него с контроллера 7, а второй выход соединен с входом исполнительного механизма 9, который в свою очередь направляет полезный минерал в концентратный приемник 10, а остальной материал - «хвосты», направляет в хвостовой приемник 11. В качестве указанного устройства 7 используется программируемый контроллер, выполненный с возможностью регистрации, обработки и хранения упомянутой информации в виде множества сигналов люминесценции минерала в реальном масштабе времени. Первичная регистрация текущих мгновенных значений этого сигнала осуществляется с частотой измерений, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения. Программируемый контроллер 7 реального времени также определяет текущий критерий разделения обогащаемого материала по заданному алгоритму, сравнивает его с пороговым значением и выдает команду исполнительному механизму 9 на извлечение минерала из обогащаемого материала.The proposed device (Fig. 5) contains means for feeding and transporting enrichable material, consisting of a hopper 1, a feeder 2 and a transporting mechanism 3 (alternatively, an inclined tray 3), which feeds the material into the irradiation zone. The device also contains a source 4 of exciting radiation, which generates, for example, pulses of x-ray radiation; three mechanisms connected in series to each other: means for recording the luminescence signal — photodetector 5, ADC 6 and programmable controller 7. Moreover, the output of the source of exciting radiation 4 is connected to the second input of the ADC 6. Moreover, the specified controller 7 has two outputs, one of which is connected to the input node 8 processing, storage and display of information pumped to it from the controller 7, and the second output is connected to the input of the actuator 9, which in turn directs the useful mineral to concentrate when the receiver 10, and the rest of the material - “tails”, sends to the tail receiver 11. As the specified device 7 uses a programmable controller configured to register, process and store the above information in the form of multiple mineral luminescence signals in real time. The primary recording of the current instantaneous values of this signal is carried out with a measurement frequency sufficient to obtain a statistically reliable data sample during the stay of the enriched material in the irradiation and / or detection zone. Programmable controller 7 real-time also determines the current criterion for the separation of the enriched material according to a given algorithm, compares it with a threshold value and issues a command to the actuator 9 to extract the mineral from the enriched material.

Предлагаемый по настоящему изобретению способ целесообразно осуществлять в заявляемом устройстве. При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:Proposed by the present invention, the method is expediently carried out in the inventive device. When implementing the proposed method, the following operations are carried out in the following sequence:

- обогащаемый материал, преимущественно, алмазосодержащий, подается средством подачи и транспортирования с постоянной скоростью около 3-10 м/мин. в зону облучения по наклонному лотку 3 шириной 0,3 метра и длиной 0,7 метра;- enriched material, mainly diamond-containing, is fed by means of supply and transportation with a constant speed of about 3-10 m / min. into the irradiation zone along an inclined tray 3 0.3 meters wide and 0.7 meters long;

- в указанной зоне производится его облучение источником 4 возбуждающего излучения, например, периодическими (дискретными) импульсами рентгеновского излучения с периодичностью 4 миллисекунды;- in this zone it is irradiated with a source 4 of exciting radiation, for example, periodic (discrete) pulses of x-ray radiation with a frequency of 4 milliseconds;

- под действием облучения, обогащаемый материал и находящийся в нем минерал, подлежащий выделению, начинают люминесцировать в момент входа в зону облучения, перемещения по ней и при выходе из нее;- under the influence of irradiation, the enriched material and the mineral in it to be released begin to luminesce at the moment of entering the irradiation zone, moving along it and when leaving it;

- люминесцентное свечение обогащаемого материала и минерала, подлежащего выделению, преобразуется средством регистрации сигнала люминесценции - фотоприемником 5 в непрерывный во времени электрический сигнал, текущие мгновенные значения которого подаются на первый вход АЦП 6, регистрируются посредством АЦП 6 и программируемым контроллером 7 в реальном масштабе времени с частотой, например, 10 кГц-100 кГц, причем регистрацию сигналов люминесценции материала производят в реальном масштабе времени в момент его пребывания в зоне облучения и/или обнаружения с частотой измерения текущих мгновенных значений этого сигнала, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания материала в указанной зоне. Кроме того, следует пояснить, что при реализации предлагаемого способа возможно совмещение зон облучения и обнаружения (когда излучение подается в ту же зону, в которой происходит регистрация люминесцентного сигнала посредством фотоприемника 5) или относительное смещение зон облучения и обнаружения в пространстве (когда излучение подается в одну зону, а регистрация люминесцентного сигнала посредством фотоприемника 5 происходит в другой автономной зоне обнаружения);- the luminescent glow of the enriched material and mineral to be extracted is converted by a luminescence signal recording means - photodetector 5 into a time-continuous electrical signal, the current instantaneous values of which are supplied to the first input of the ADC 6, recorded by the ADC 6 and the programmable controller 7 in real time with frequency, for example, 10 kHz-100 kHz, and the luminescence signals of the material are recorded in real time at the time of his stay in the irradiation zone and / or and detection with a frequency of measurement of the current instantaneous values of this signal, sufficient to obtain a statistically reliable sample of data during the stay of the material in the specified area. In addition, it should be clarified that when implementing the proposed method, it is possible to combine the radiation and detection zones (when the radiation is supplied to the same zone in which the luminescent signal is detected by the photodetector 5) or the relative shift of the radiation and detection zones in space (when the radiation is fed into one zone, and the registration of the luminescent signal by means of the photodetector 5 occurs in another autonomous detection zone);

- одновременно с сигналом люминесценции с фотоприемника 5 на второй вход АЦП 6 поступает сигнал с источника 4 возбуждающего излучения;- simultaneously with the luminescence signal from the photodetector 5 to the second input of the ADC 6 receives a signal from the source 4 of the exciting radiation;

- АЦП 6 синхронизирует поступающий с фотоприемника 5 аналоговый сигнал с учетом сигнала от источника 4 возбуждающего излучения и преобразует его в цифровой сигнал, который подается на вход программируемого контроллера 7 реального времени,- the ADC 6 synchronizes the analog signal received from the photodetector 5 taking into account the signal from the source 4 of the exciting radiation and converts it into a digital signal, which is fed to the input of the programmable controller 7 real-time,

- далее контроллер 7 обрабатывает поступивший от АЦП 6 сигнал во времени, и из ряда последних полученных текущих мгновенных значений в реальном масштабе времени формирует два смежных по времени массива данных, т.е. размещенных последовательно друг за другом и постоянно обновляемых с периодичностью, не более времени пребывания обогащаемого материала в зоне его облучения и/или обнаружения,- further, the controller 7 processes the signal received from the ADC 6 in time, and from a number of the last received current instantaneous values in real time forms two adjacent data arrays, i.e. placed sequentially one after another and constantly updated with a frequency of not more than the residence time of the enriched material in the area of its irradiation and / or detection,

- причем первый массив данных из указанного ряда по длительности ограничен временем пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения и включает в себя информацию о нескольких единичных импульсах, например, трех;- moreover, the first data array from the specified series in duration is limited by the residence time of the enriched material in the irradiation and / or detection zone and includes information about several single pulses, for example, three;

- а второй массив данных должен превышать длительность первого массива не менее чем в 2 раза, т.е. количество импульсов, у которых анализируется сигнал, должно быть как минимум в 2 раза больше, чем количество импульсов для первого массива данных, т.е., например, не менее шести;- and the second data array must exceed the duration of the first array by at least 2 times, i.e. the number of pulses for which the signal is analyzed should be at least 2 times greater than the number of pulses for the first data array, i.e., for example, at least six;

- затем по соотношению параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции упомянутых массивов (соотношение может быть определено путем деления однотипных параметров первого массива ко второму или однотипных параметров второго массива к первому), в преимущественном варианте, определенных в зоне послесвечения, определяют текущий критерий разделения. Причем в качестве параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции массивов, могут быть выбраны на участке послесвечения: или средние значения текущих мгновенных значений или средняя площадь под кривой сигнала люминесценции, построенная по текущим мгновенным значениям, или математические параметры этой кривой, (т.е. исходя из вышеизложенного и принимая во внимание конкретные условия реализации способа, контроллер 7, используя свое программное обеспечение, в реальном масштабе времени собирает, хранит и обрабатывает информацию в объеме трех сигналов (импульсов), рассчитывает критерий разделения, сравнивает с заданным порогом, дает команду на отсечку исполнительному механизму 9 и отправляет файл со временем обнаружения минерала, с информацией о его качестве - по массе, три сигнала в виде графика на узел 8 обработки, хранения и отображения информации),- then, based on the ratio of parameters derived from the current instantaneous values of the luminescence signals of the mentioned arrays (the ratio can be determined by dividing the same type of parameters of the first array to the second or the same type of parameters of the second array to the first), in the predominant embodiment, defined in the afterglow zone, the current separation criterion is determined . Moreover, as parameters derived from the current instantaneous values of the luminescence signals of the arrays, one can choose in the afterglow section: either the average values of the current instantaneous values or the average area under the luminescence signal curve constructed from the current instantaneous values, or the mathematical parameters of this curve, (t. E. Based on the foregoing and taking into account the specific conditions for the implementation of the method, the controller 7, using its software, collects, stores and processes in real time batches information in the volume of three signals (pulses), calculates the separation criterion, compares it with a predetermined threshold, gives a cut-off command to the actuator 9 and sends a file with the time the mineral was detected, with information about its quality - by weight, three signals in the form of a graph per node 8 processing, storage and display of information),

- если установленный текущий критерий разделения больше заданного порога, то программируемый контроллер 7 реального времени выдает команду исполнительному механизму 9 на извлечение (отсечку) минерала из обогащаемого материала, при этом полезный минерал направляется в концентратный приемник 10, а остальной материал - «хвосты», направляется в хвостовой приемник 11;- if the established current separation criterion is greater than a predetermined threshold, then the real-time programmable controller 7 issues a command to the actuator 9 to extract (cut off) the mineral from the enriched material, while the useful mineral is sent to the concentrate receiver 10, and the rest of the material is “tails”, in the tail receiver 11;

- такой процесс обогащения алмазосодержащего материала (или любого другого люминесцирующего) осуществляется непрерывно, пока он движется через зону облучения и/или обнаружения.- such a process of enrichment of diamond-containing material (or any other luminescent) is carried out continuously while it moves through the irradiation and / or detection zone.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

В качестве исходного обогащаемого материала использовали алмазосодержащий концентрат. Указанный концентрат посредством наклонного лотка 3, ширина которого была постоянной и равнялась ширине сепаратора, поступал с постоянной скоростью, приблизительно 5 м/мин, в зону облучения. В указанной зоне производилось его периодическое облучение каждые 4 мс (фиг.1) импульсами рентгеновского излучения источником 4 возбуждающего излучения. Возникающий при облучении люминесцентный сигнал обогащаемого материала и извлекаемого минерала - алмаза, преобразовывали с помощью фотоприемника 5 в непрерывный электрический сигнал в виде «напряжение-время» U(t), который измеряли с частотой 45 кГц (эта частота при съеме информации является постоянной и может быть выбрана из диапазона 10 кГц-100 кГц). Результаты измерений фиксировали в реальном масштабе времени. При этом частота измерений (количество измерений) текущих мгновенных значений этого сигнала была выбрана такой, чтобы получить статистически достоверную выборку данных, и равнялась приблизительно 200 измерений для единичного сигнала длительностью 4 мс.A diamond-containing concentrate was used as the initial enrichment material. The specified concentrate by means of an inclined tray 3, the width of which was constant and equal to the width of the separator, entered at a constant speed, approximately 5 m / min, into the irradiation zone. In this zone, it was irradiated periodically every 4 ms (Fig. 1) by X-ray pulses by a source 4 of exciting radiation. The luminescent signal arising from irradiation of the material being enriched and the extracted mineral, diamond, was converted using a photodetector 5 into a continuous electric signal in the form of a voltage-time U (t), which was measured at a frequency of 45 kHz (this frequency is constant when taking information and can be selected from the range of 10 kHz-100 kHz). The measurement results were recorded in real time. In this case, the measurement frequency (number of measurements) of the current instantaneous values of this signal was chosen so as to obtain a statistically reliable data sample, and was approximately 200 measurements for a single signal with a duration of 4 ms.

Далее, используя полученные данные, формировали два постоянно обновляемых смежных массива данных, представляющих собой последовательный ряд этих данных U(t) с разделением на две части: U(t1) и U(t2). Причем первый массив данных «напряжение-время» по своей длительности t1 должен быть ограничен временем пребывания алмазосодержащего материала в зоне облучения и/или обнаружения (в примере эти зоны совпадают), например, его длительность, согласно фиг.1, для предлагаемого устройства, не должна превышать 24 мс.Further, using the obtained data, we formed two constantly updated adjacent data arrays, which are a sequential series of these data U (t) with division into two parts: U (t 1 ) and U (t 2 ). Moreover, the first voltage-time data array in its duration t 1 should be limited by the residence time of the diamond-containing material in the irradiation and / or detection zone (in the example, these zones coincide), for example, its duration, according to FIG. 1, for the proposed device, should not exceed 24 ms.

Второй массив данных «напряжение-время» по своей длительности t2 должен быть больше первого не менее чем в 2 раза (оптимальный вариант - не менее чем в 20 раз) и по примеру эта длительность составляла 480 мс.The second voltage-time data array in its duration t 2 should be at least 2 times longer than the first (the best option is at least 20 times), and by example this duration was 480 ms.

При этом указанные текущие массивы данных в конкретном примере характеризовались средними величинами текущих мгновенных значений сигналов люминесценции в зоне послесвечения. В частности, при воздействии на обогащаемый материал последовательными импульсами облучения, например, с периодичностью 4 мс, рассчитывают средние значения мгновенных сигналов в зоне послесвечения каждого импульса облучения (фиг.1) и из них формируют первый массив, например, длительностью 12 мс (три импульса), и - второй массив, например, длительностью 1200Moreover, the indicated current data arrays in a specific example were characterized by the average values of the current instantaneous values of the luminescence signals in the afterglow zone. In particular, when exposed to enriched material with successive irradiation pulses, for example, with a frequency of 4 ms, average values of instantaneous signals in the afterglow zone of each irradiation pulse are calculated (Fig. 1) and the first array is formed from them, for example, of 12 ms duration (three pulses) ), and - the second array, for example, with a duration of 1200

мс (триста импульсов). Затем определяются средние значения мгновенных сигналов в зоне послесвечения для всех импульсов соответственно первого и второго массивов данных, находят соотношение указанных средних значений мгновенных сигналов первого и второго массива каждые 4 мс (можно также использовать соотношение данных второго массива к данным первого массива) и по этому соотношению судят о величине текущего критерия разделения.ms (three hundred pulses). Then, the average values of the instantaneous signals in the afterglow zone are determined for all pulses of the first and second data arrays, respectively, the ratio of the indicated average values of the instantaneous signals of the first and second arrays every 4 ms is found (you can also use the ratio of the data of the second array to the data of the first array) and by this ratio judge the value of the current separation criterion.

Текущее значение критерия разделения на компьютере (узел 8 обработки, хранения и отображения информации) визуально можно представлять в виде «бегущей строки» (фиг.2). Если текущее значение критерия разделения больше значения заданного порога, то минерал извлекается из исходного обогащаемого материала (отсечка) (фиг.2). Одновременно в момент обнаружения и извлечения минерала на узле 8 обработки, хранения и отображения информации фиксируются: время извлечения минерала из обогащаемого материала, параметры сигнала люминесценции минерала в зоне облучения и/или обнаружения, значение критерия разделения минерала в момент его обнаружения (фиг.3), по последнему - оценивается масса выделенного алмаза (фиг.4).The current value of the separation criterion on the computer (node 8 processing, storage and display of information) can be visually represented in the form of a "running line" (figure 2). If the current value of the separation criterion is greater than the value of the specified threshold, then the mineral is extracted from the source of enriched material (cut-off) (figure 2). At the same time, at the time of detection and extraction of the mineral on the node 8 for processing, storage and display of information, the following are recorded: the time of extraction of the mineral from the enriched material, the parameters of the luminescence signal of the mineral in the irradiation and / or detection zone, the value of the mineral separation criterion at the time of its discovery (Fig. 3) according to the latter, the mass of the extracted diamond is estimated (Fig. 4).

Пороговое значение критерия разделения (заданный порог) определяется по его текущим мгновенным значениям, представленным в виде «бегущей строки», например, принимается равным 2-3 величинам дисперсии текущей величины критерия разделения (фиг.2).The threshold value of the separation criterion (predetermined threshold) is determined by its current instantaneous values, presented in the form of a "running line", for example, taken as equal to 2-3 variance values of the current value of the separation criterion (figure 2).

Возможно определение порогового значения с использованием имитаторов, близких по люминесцентным свойствам к извлекаемым минералам, путем их принудительного введения в бункер, питатель или лоток предлагаемого устройства и фиксации момента обнаружения (фиг.2).It is possible to determine the threshold value using simulators similar in luminescent properties to recoverable minerals by forcing them into the hopper, feeder or tray of the proposed device and fixing the moment of detection (figure 2).

Ниже в таблице показана эффективность извлечения алмазов из обогащаемого материала (концентрата) с применением предлагаемого способа и способа по прототипу.The table below shows the efficiency of the extraction of diamonds from the enriched material (concentrate) using the proposed method and the prototype method.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что эффективность предлагаемого способа, реализованного с применением заявляемого устройства, в сравнении с прототипом выше при извлечении алмазов среднего класса в 5,4 раза по массе и в 2,1 раза по количеству; а для мелкого класса - в 2,2 раза по массе и в 3,0 раза по количеству.The data shown in the table show that the effectiveness of the proposed method, implemented using the inventive device, in comparison with the prototype is higher when extracting diamonds of the middle class in 5.4 times by weight and 2.1 times by quantity; and for the small class - 2.2 times by weight and 3.0 times by quantity.

Таким образом, предлагаемые способ разделения обогащаемых материалов по их люминесцентным свойствам и устройство для его осуществления обеспечивают повышение эффективности и селективности разделения обогащаемого материала. Выбранный критерий разделения, основанный на сравнении параметров большого количества единичных сигналов люминесценции, в значительной степени устраняет влияние на него переменных факторов технологического процесса сепарации и позволяет в реальном масштабе времени контролировать качество и количество извлекаемых минералов из обогащаемого материала.Thus, the proposed method for the separation of enriched materials by their luminescent properties and a device for its implementation provide an increase in the efficiency and selectivity of separation of the enriched material. The selected separation criterion, based on a comparison of the parameters of a large number of individual luminescence signals, largely eliminates the influence of variable factors of the separation process on it and allows real-time control of the quality and quantity of extracted minerals from the enriched material.

№ п/пNo. p / p Класс алмазовDiamond class Вид технологической схемыType of technological scheme Процент до извлечения алмазовPercentage before diamond extraction Эффективность извлечения алмазов по предлагаемому способуThe efficiency of diamond extraction by the proposed method По массеBy weight По количествуIn count По массеBy weight По количествуIn count 1one СреднийAverage Вариант «А»: Способ по прототипу + последующая обработка предлагаемым способом хвостов, оставшихся после способа по прототипу, (характеризует процент дополнительного выделения алмазов из «хвостов», оставшихся после обработки обогащаемого материала способом по прототипу)Option “A”: Prototype method + subsequent processing by the proposed method of the tails remaining after the prototype method (characterizes the percentage of additional diamonds from the “tails” remaining after processing the enriched material by the prototype method) 35,035.0 25,025.0 5,45,4 2,12.1 Вариант «Б»: Предлагаемый способ + последующая обработка способом по прототипу хвостов, оставшихся после предлагаемого способа (характеризует процент дополнительного выделения алмазов из «хвостов», оставшихся после обработки обогащаемого материала предлаг. способом)Option B: The proposed method + subsequent processing by the prototype method of the tails remaining after the proposed method (characterizes the percentage of additional diamonds from the “tails” remaining after processing the enriched material by the proposed method) 5,55.5 8,08.0 22 МелкийSmall Вариант «А»Option "A" 1,61,6 0,40.4 2,22.2 3,03.0 Вариант «Б»Option "B" 0,50.5 0,10.1 Примечание: Пример расчета эффективности извлечения алмазов по предлагаемому способу в сравнении с прототипом: (35,0-5,5)/5,5=5,4Note: An example of calculating the efficiency of diamond extraction by the proposed method in comparison with the prototype: (35.0-5.5) / 5.5 = 5.4

Claims (12)

1. Способ люминесцентной сепарации минералов из обогащаемого материала, включающий облучение обогащаемого материала непрерывным воздействующим излучением или его последовательными периодическими импульсами, регистрацию сигнала люминесценции обогащаемого материала, обработку этого сигнала согласно выбранному критерию разделения и извлечение люминесцирующего минерала из обогащаемого материала по результатам сравнения полученного значения критерия разделения с заданным порогом, отличающийся тем, что производят регистрацию множества сигналов люминесценции обогащаемого материала, причем регистрацию сигналов люминесценции обогащаемого материала производят в реальном масштабе времени в момент пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения с частотой измерения текущих мгновенных значений этого сигнала, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания материала в указанной зоне, далее из ряда последних полученных текущих мгновенных значений в реальном масштабе времени формируют два смежных по времени массива данных, т.е. размещенных последовательно друг за другом, постоянно обновляемых с периодичностью не более времени пребывания обогащаемого материала в зоне его облучения и/или обнаружения, при этом первый массив данных из указанного ряда по длительности ограничен сверху временем, соизмеримым со временем пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения, а длительность второго массива превышает длительность первого не менее, чем в два раза, затем по соотношению параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции упомянутых массивов, определяют текущий критерий разделения обогащаемого материала и извлекают минерал из обогащаемого материала при условии превышения указанного текущего критерия разделения над заданным порогом.1. A method for the luminescent separation of minerals from an enriched material, including irradiating the enriched material with continuous exposure radiation or its successive periodic pulses, recording the luminescence signal of the enriched material, processing this signal according to the selected separation criterion, and extracting the luminescent mineral from the enriched material by comparing the obtained value of the separation criterion with a given threshold, characterized in that the registration of multiple two luminescence signals of the enriched material, and the luminescence signals of the enriched material are recorded in real time at the time the enriched material is in the irradiation and / or detection zone with a frequency of measurement of the current instantaneous values of this signal, sufficient to obtain a statistically reliable sample of data during the residence time of the material in the specified zone, then from a number of the last received current instantaneous values in real time form two adjacent in time and the data array, i.e. placed sequentially one after another, constantly updated with a frequency of no more than the time the enriched material stays in the zone of its irradiation and / or detection, while the first data set from the indicated series is limited in duration from above by time commensurate with the time the enriched material stays in the irradiation zone and / or detection, and the duration of the second array exceeds the duration of the first one by at least two times, then by the ratio of the parameters derived from the current instantaneous values of the luminous signals stsentsii said arrays determine the current criterion of separation and concentrating materials recovered from the concentrating mineral material provided said excess current separation criterion over a predetermined threshold. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что текущие мгновенные значения сигнала люминесценции минерала измеряют с частотой 10-100 КГц.2. The method according to claim 1, characterized in that the current instantaneous values of the mineral luminescence signal are measured with a frequency of 10-100 KHz. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину порога определяют по текущим значениям критерия разделения обогащаемого материала, изменяющегося во времени.3. The method according to claim 1, characterized in that the threshold value is determined by the current values of the separation criterion of the enriched material that varies over time. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве параметров, производных от текущих мгновенных значений сигналов люминесценции массивов, выбирают на участке послесвечения: или средние значения этих текущих мгновенных значений, или среднюю площадь под кривой сигнала люминесценции, построенной по текущим мгновенным значениям, или математические параметры этой кривой.4. The method according to claim 1, characterized in that as the parameters derived from the current instantaneous values of the luminescence signals of the arrays, choose in the afterglow area: either the average values of these current instantaneous values, or the average area under the curve of the luminescence signal constructed from the current instantaneous values, or mathematical parameters of this curve. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при его осуществлении дополнительно производят оценку количества извлекаемых минералов за определенный промежуток времени по числу случаев превышения текущим критерием разделения заданного порогового значения.5. The method according to claim 1, characterized in that when it is carried out, an additional estimate is made of the amount of recoverable minerals over a certain period of time according to the number of cases when the current separation criterion exceeds a predetermined threshold value. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при его осуществлении дополнительно производят оценку качества извлекаемых минералов по степени превышения текущего критерия разделения заданного порогового значения и по форме люминесцентных сигналов минерала в момент его прохождения в зоне облучения и/или обнаружения.6. The method according to claim 1, characterized in that when it is carried out, an additional assessment is made of the quality of the extracted minerals by the degree of exceeding the current separation criterion for a given threshold value and by the shape of the luminescent signals of the mineral at the time of its passage in the irradiation and / or detection zone. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при воздействии на обогащаемый материал последовательными импульсами облучения текущие мгновенные значения величин сигнала люминесценции материала измеряют в зоне послесвечения люминесцентного импульса обогащаемого материала.7. The method according to claim 1, characterized in that when exposed to the enriched material by successive irradiation pulses, the current instantaneous values of the luminescence signal of the material are measured in the afterglow zone of the luminescent pulse of the enriched material. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при облучении обогащаемого материала непрерывным воздействующим излучением регистрацию сигнала люминесценции производят в зоне обнаружения, смещенной по ходу движения обогащаемого материала, достаточной для регистрации сигнала в зоне послесвечения минерала.8. The method according to claim 1, characterized in that when the enriched material is irradiated with continuous exposure radiation, the luminescence signal is recorded in the detection zone offset in the direction of the enriched material, sufficient to register the signal in the afterglow zone of the mineral. 9. Устройство люминесцентной сепарации минералов из обогащаемого материала, включающее следующие конструктивные элементы: средство подачи и транспортирования обогащаемого материала, источник возбуждающего излучения, средство регистрации сигнала люминесценции, аналого-цифровой преобразователь АЦП, программируемый контроллер и исполнительный механизм, при этом указанные конструктивные элементы соединены друг с другом посредством системы связи «вход-выход», отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено узлом обработки, хранения и отображения информации в реальном масштабе времени с получением данных о текущем критерии разделения, качестве и количестве обнаруженных минералов, форме люминесцентных сигналов минерала в момент его прохождения в зоне облучения и/или обнаружения, а в качестве программируемого контроллера устройство содержит программируемый контроллер реального времени, выполненный с функциями регистрации во времени упомянутой информации в виде множества сигналов люминесценции обогащаемого материала с заданной частотой измерений текущих мгновенных значений этого сигнала, достаточной для получения статистически достоверной выборки данных за время пребывания обогащаемого материала в зоне облучения и/или обнаружения, а также с возможностью определения текущего критерия разделения и выработки команды исполнительному механизму, причем указанный программируемый контроллер снабжен одним входом и двумя выходами, а АЦП - двумя входами и одним выходом, а упомянутая система связи «вход-выход» конструктивных элементов выполнена следующим образом: средство регистрации сигнала люминесценции соединено с первым входом АЦП, а источник возбуждающего излучения соединен со вторым входом АЦП, выход АЦП соединен с входом программируемого контроллера, первый выход программируемого контроллера соединен с входом узла обработки, хранения и отображения информации, а второй выход программируемого контроллера - с входом исполнительного механизма.9. A device for the luminescent separation of minerals from an enriched material, including the following structural elements: a means for feeding and transporting an enriched material, a source of exciting radiation, a means for recording a luminescence signal, an analog-to-digital ADC converter, a programmable controller and an actuator, while these structural elements are connected to each other with another through an input-output communication system, characterized in that the device is additionally equipped with a processing unit, xp analysis and display of information in real time with the receipt of data on the current separation criteria, the quality and quantity of minerals detected, the shape of the luminescent signals of the mineral at the time of its passage in the irradiation and / or detection zone, and as a programmable controller, the device contains a programmable real-time controller, made with the functions of recording in time the above information in the form of a plurality of luminescence signals of the enriched material with a given measurement frequency of current instantaneous values of this signal, sufficient to obtain a statistically reliable data sample during the stay of the enriched material in the irradiation and / or detection zone, as well as with the ability to determine the current separation criterion and generate a command to the actuator, said programmable controller having one input and two outputs, and the ADC with two inputs and one output, and the mentioned input-output communication system of structural elements is performed as follows: signal registration means luminescence is connected to the first input of the ADC, and the source of exciting radiation is connected to the second input of the ADC, the output of the ADC is connected to the input of the programmable controller, the first output of the programmable controller is connected to the input of the processing unit, the storage and display of information, and the second output of the programmable controller is connected to the input of the actuator . 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве средства регистрации сигнала люминесценции оно содержит, по крайней мере, один фотоприемник.10. The device according to claim 1, characterized in that as a means of recording a luminescence signal, it contains at least one photodetector. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве узла обработки, хранения и отображения информации оно содержит персональный компьютер.11. The device according to claim 1, characterized in that as a node for processing, storage and display of information, it contains a personal computer. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба выхода программируемого контроллера снабжены цифровыми платами, через которые указанные выходы контроллера соединены соответственно с узлом обработки, хранения и отображения информации и с исполнительным механизмом. 12. The device according to claim 1, characterized in that both outputs of the programmable controller are equipped with digital boards, through which these outputs of the controller are connected respectively to the processing unit, storage and display of information and with the actuator.
RU2007149010/03A 2007-12-25 2007-12-25 Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation RU2362635C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007149010/03A RU2362635C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007149010/03A RU2362635C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362635C1 true RU2362635C1 (en) 2009-07-27

Family

ID=41048395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007149010/03A RU2362635C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362635C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8766129B2 (en) 2010-11-19 2014-07-01 Research and Production Enterprise “Bourevestnik” Method for separating minerals with the aid of X-ray luminescence
US8878090B2 (en) 2010-11-19 2014-11-04 Research and Production Enterprise “Bourevestnik” Method for separating minerals according to the luminescent properties thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРАВЕЦ Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. - М.: Недра, 1986, с.21-79. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8766129B2 (en) 2010-11-19 2014-07-01 Research and Production Enterprise “Bourevestnik” Method for separating minerals with the aid of X-ray luminescence
US8878090B2 (en) 2010-11-19 2014-11-04 Research and Production Enterprise “Bourevestnik” Method for separating minerals according to the luminescent properties thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2438800C1 (en) Method of x-ray luminescence separation of minerals
RU2437725C1 (en) Method of grading minerals to their luminescence properties
CN204934032U (en) A kind of device of XRF on-line checkingi sorting building waste
RU2362635C1 (en) Method for luminescent separation of minerals from enriched material and device for its realisation
CN114252430B (en) Online pulp grade detection method based on laser-induced breakdown spectroscopy technology
EP0743104B1 (en) Method and device for identifying different oblong metallic objects, in particular fork and spoon pieces
RU2604317C1 (en) Method of x-ray luminescent separation of minerals and x-ray luminescent separator therefor
JP4599529B2 (en) Radiation irradiation discrimination method and radiation irradiation discrimination system
RU2355483C2 (en) Method of separation of minerals by their luminescent properties
AU4352599A (en) Method for determining element contents
KR100640251B1 (en) X-ray inspection system and method thereof
RU2271254C2 (en) Method of sorting minerals according to luminescence features
RU2249490C1 (en) Luminescent separator of minerals and a method of control over its operation
JP3642172B2 (en) Body crack grain discrimination method and body crack grain sorting device
SU1146091A1 (en) Method and apparatus for automatic stabilization of sensitivity of x-ray radiometric separator
Mosser An alternative to mode fitting
CN116067934B (en) Method and apparatus for signal acquisition
EP1994396B1 (en) Apparatus for determining compositional properties of a material
RU66234U1 (en) LUMINESCENT MINERAL SEPARATOR (OPTIONS)
RU2058069C1 (en) Root sorting method and apparatus
SU939138A1 (en) Potato tuber sorting process automatic control method
RU2235599C1 (en) Method for separation of diamond-containing materials
RU37006U1 (en) LUMINESCENT MINERAL SEPARATOR
RU2236311C1 (en) Diamond-containing materials separator
RU2292964C2 (en) Method of separation of the minerals and the device for the method realization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091226