RU8639U1 - Рентгеновский сепаратор минералов - Google Patents

Abstract

1. Рентгеновский сепаратор минералов, содержащий сортировочную машину со средствами обнаружения полезных минералов, включающими по крайней мере одно фотоприемное устройство, по крайней мере одно высоковольтное устройство питания, электрически соединенное с фотоприемным устройством, и систему автоматического управления работой сепаратора, включающую устройство регистрации, отличающийся тем, что высоковольтное устройство питания выполнено в виде электрически соединенных преобразователя напряжения, конструктивно размещенного в устройстве регистрации, и последовательно соединенных повышающего трансформатора и умножителя напряжения, конструктивно размещенных в корпусе фотоприемного устройства.2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что преобразователь напряжения может быть выполнен с возможностью регулировки выходного напряжения.

Description

РЕНТГЕНОВСКИЙ СЕПАРАТОР МИНЕРАЛОВ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для обогагаения дробленого минерального материала i использдютаим в качестве разделительных признаков для о6нарх|жения полезных минералов в потоке исходного .материала свойство полезного минерала светиться под воздействием рентгеновского или иного излучения и работающим как с большими потоками исходного материала«так и при его лискретной(покусковой)подаче-Например«такой сепаратор может быть-использован на всех стадиях обогащения алмазосодержащего материала с помощью рентгено- или фотолюминесцентной сепарацииИзвестные сепараторы для обогащения минерального материала j в которых в качестве разделительных признаков используются свойства полезного минерала светиться под воздействием излучения f имеют одинаковую Функционально-конструктивную совокупность признаков :

-сортировочную мащину,включающую

-устройство загрузки исходного материала и средства его подачи в зону обнаруженияf

-средства обнаружения полезных минералов в исходном материале по выбранным разделительным признакамтсвязанные со средствами отделения полезных минералов из исходного материала и

-устройства раздельного сбора полезных минералов и хвостового продукта 5 и

-систему автоматического управления работой сепаратора(САУ)« электрически соединенную с соответствующими узлами сортировочной мащины и включающую

-устройство регистрации сигналов от средств обнаружения

-по крайней мере одно высоковольтное устройство питанияi

-средства контроля и управления работой сортировочной мащины« причем

-сортировочная мащина и система автоматического управления конструктивно разделены и могут быть расположены на значительном расстоянии друг от друга.

ВОЗВ 13/06,В07С 5/34,В07С 5/342

ститвыбранного воздействующего излучения стадии технологического проиесса оёогаъ ения( первичное обогатцение i доводка концектрата«окончательная доводка для которой предназначен сепараторти заданных эксплуатационных параметров Например)в устройстве для сортировки произвольно текущего потока материалов тв основномjпредназначенном для сепарации материалов в горнодобывающей промышленности«обладающих способностью к пропусканию или отражению света т выбранной в качестве раз-делительного признакаIустройство загрузки выполнено в виде воронки средства подачи исходного материала в зону обнаружения выполнены в виде наклонного вибрационного стола«зона обнаружения представляет собой участок свободно падающего материала«вблизи которого установлены средства обнаружения полезных минералов«выполненные в виде источника инфракрасного« видимого или ультрафиолетового излученияfполупрозрачной светорассеивающей пластины и Фотоприемника со сканирующим устройствомiи средства отделения полезного минерала1выполненные в виде ряда газовых сопел Фотоприемник со сканирующим устройством включены в монитор«который вырабатывает выходной сигнал1характеризующий прозрачность каждой части исходного материала на пути сканирования- Выходной сигнал с монитора поступает в электрически соединенное с ним устройство регистрации САУ1включающее многоканальный делитель«число каналов которого соответствует числу газовых сопелка с него на средства контроля и управления САУ включающие многоканальный дискриминатор и устройства сравнениями электрически соединенные с рядом газовых сопел/ /

Наиволее близким аналогом предлагаемой полезной модели является люминесцентный сепартор AC-2O-05iсодержащий сортировочную машину)включающую устройство загрузки исходного материалаiвыполненное в виде загрузочного бункера средства его подачи в зону обнаружения выполненные в виде гравитационного питателя и наклонного лотка средства обнаружения полезных минералов в потоке исходного материала1 выполненные в виде 2-х независиюлх систем источник- приемник «установленных по обе стороны зоны обнаружения сверху и снизу потока исходного материала«ередетва отделения полезных минералов из потока исходного материала выполненные в виде пневмоотсекателятустройства раздельного сбора полезных минералов и хвостового продукта выполненные в виде«соответственно концентратного и хвостового отсеков 1раэдёлённых делительной перегородкой« и систему автоматического управления работой сепаратора САУ)«электрически соединенную с соответствующими узлами сортировочной машины и выполненную в виде стойки автоматического управления- Зона обнаружения представляет собой участок «на котором поток исходного материала имеет возможность перемещаться под действием естественных гравитационны:х сил-Каждая

- 2 система источник - приекник содержит инпульснук рентгеновскую тру6кд источник) и два Фотоприеиных устройства( приен ник)}каждое из которых выполнено в виде фотоэлектронного умножителя и электрически соединенного с ним предварительного усилителя. САУ включает устройство регистрации и два высоковольтных устройства питаният электрически соединенных с приемником а также средства контроля и управления работой сортировочной машины Сортировочная машина электрически соединена со стойкой CAUi расположенной от нее на расстоянии нескольких десятков метров« при помощи специального высоковольтного кабеля«снабженного соответствующими разъемами«и типовой линии евяэи выполненной в виде низковольтного кабеля- Высоковольтный кабель соединяет высоковольтное устройство питания с Фотоприемным устройством«а низковольтный - фотоприемное устройство с устройством регистрации и через средства контроля и управлениятс пневмоотсекателем В качестве разделительного признака выбрана способность полезного минерала испускать свечение люминесценции под воздействием возбуждающего рентгеновского излучения/2/

Основным эксплуатационным параметром для всех сепараторовi является надежность «которая в немалой степени определяется количеством входящих в него электронных устройств модулей«разпаемов и кабелейНаличие высоковольтной связи между сортировочной машиной и САУ«осуществляемой с помощью специализированного высоковольтного кабеля с разч емами«длина котсрого может составлять несколько десятков метров(в зависимости от условий эксплуатации в конкретной технологической цепи обогатительного процесса)не только существенно влияет на надежность работы сепаратора но и предъявляет повышенные требования к безопасности при организации коммуникационных путейПредлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности работы рентгеновского сепаратора минералов Осуществление предложенного технического решения позволяет также снизить требования к безопасности при организации коммуникационных путей за счет устранения высоковольтной связи между Фотоприемным устройством и высоковольтным устройством питания« Кроме того предлагаемая полезная модель позволяет улучшить и другие эксплуатационные параметры рентгеновского сепаратора«например эффективность извлечения «за счет сснсращения габаритных требований к размещению Фотоприемныых устройств в зоне обнаружения полезных минералов ( отСутст&йе специальных высоковольтных разъемов)«что дает возможность установки дополни тел19)ЕШХ устройств например дополнительных фотоприемных устройств) в ограниченном пространстве зоны обнаружения

. -., 3 -- V.. :

Поставленну задачу решает предлагаемый рентгеновский сепаратор минералов«содержащий сортировочную машину со средствами обнаружения полезных минералов включающимитпо крайней мере одно фотоприемное устройство«по крайней меретодно высоковольтное устройство питанияfэлектрически соединенное с Фотоприемным устройством i и систему автоматического управления работой сепаратора включающую устройство регистрацииI в котором высоковольтное устройство питания выполнено в виде электрически соединенных преобразователя напряжения конструктивно размеченного в устройстве регистрацииIи последовательно соединенных повышающего трансФорматора и умножителя напряжения«конструктивно размешенных в корпусе фотоприемного устройства.

В отличие от наиболее близкого аналога«в предлагаемом сепараторе высоковольтное устройство питания выполнено в виде электрически соединенных преобразователя напряжения«конструктивно размешенного в устройстве регистрации«и последовательно соединенных повышающего трансформатора и умножителя напряжения«конструктивно размешенных в корпусе Фотоприемного устройства

Преобразователь напряжения может ёыть выполнен с возможностью регулировки выходного напряженияНа фиг 1 схематически показан рентгенолюминесцентный сепаратор минералов в качестве одного из вариантов осуществления предлагаемой полезной модели

На фиг-2 показана Функциональная связь Фотоприемного устройства сортировочной машины и системы автоматического управления работой сепаратораРентгеновский сепаратор«изображенный на содержит сортировочную машину 1«включаюшую: устройство 2 загрузки исходного материала 3«выполненное в виде загрузочного бункера«и средства 4 подачи исходного материала 3« выполненные в виде наклонного лотка«в зону 5 обнаружения представляющую собой участок свободного падения исходного материала З; средства 6 обнаружения полезного минерала 7«выполненные в виде двух импульсных рентгеновских трубок 8 и четырех Фотоприемных устройств 9«средства 1О отделения полезного минерала 7« выполненные в виде пневмоотсекателя; устройство 11 для сбора полезного минерала 7 и устройство 12 для сбора хвостового продукта 13« выполненные в виде концентратного и хвостового отсеков соответственно« разграниченных делительной перегородкой;а также систему 14 автоматического уп равления работой сепаратора(САУ)«выполненную в виде стойки автоматического управления и включающую: устройство 15 регист рации с преобразователем 16 напряжения и средства 17 контроля и управления работой сортировочной машины 1- Сортировочная машина 1 и САУ 14 электрически соединены посредством типовой линии 18 свя- 4 зи выполненной в виде низковольтного многожильного кабеля«Каждое Фотоприеиное устройство 9 (си-Фиг.2) включает Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 19 электрически соединенный с предварительным усилителей 2О и делителем которому последовательно подключены умножитель 22 напряжения и повышающий трансформатор 23Выход усилителя 2О с помощью линии 18 связи соединен с сигнальным входом устройства 15 регистрации а вход трансформатора 23 с помот| ью линии 18 связи соединен с преобразователем 16 напряжения см-фиг.2).

В качестве разделительного признака используется сжойство полезного минерала 7 испускать свечение люминесценции под действием возбуждаюгаего рентгеновского излучения от трубок 8Рентгенелюминесцентный сепаратор« изображенный на и фиг-2 работает следуютаим образом-В сортировочную машину 1 исходный материал 3 попадает через загрузочный бункер 2 и с помочью средств 4«например наклонного лотка«подается в зону 5 обнаружения полезного минерала 7В зоне 5 исходный материал 3 подвергается облучению рентгеновским излучением от рентгеновских трубок 8-Под воздействием рентгеновского излучения полезный минерал ч например алпаз f испускает люминесцентное излучение в видимой области спектра1которое воспринимается Фотоприемными устройствами 9.В фотоприемных устройствах 9 люминесцентное излучение преобразуется в электронный сигнал с помочью ФЭ9 19«который предварительно усиливается в усилителе 2О и поступает в устройство 15 регистрации1 размеченное в стойке САУ 14« по типовой линии 18 связи-В устройстве 15 регистрации вырабатывается сигнал обнаружения i который поступает на средства 17 контроля и управления где вырабатывается сигнал управления пневмоотсекателем Ю.При поступлении сигнала управления пневмоотсекатель 1О удаляет из потока свободно падающего исходного материала 3 полезный минерал 7,который в результате изменения траектории движения попадает в концентратный отсек 11,а хвостовой продукт 13( остальной материал) попадает в хвостовой отсек 12Для получения устойчиво регистрируемого электронного сигнала после преобразования люминесцентного излучения полезного минерала 7 на диноды ФЭУ 19 необходимо подать напряжение питания порядка 5ОО - 1ООО обеспечивается следующим образом-Преобразователь 16 вырабатывает напряжение порядка 2О В с частотой порядка 2О кГц- Это напряжение по линии 18 связи поступает на вход повышающего трансформатора 23, выход которого соединен со входом умножителя 22 напряжения,на выходе которого получают напряжение порядка 50О - 10ОО В и подают его на диноды ФЭУ 19 через делитель 21. Часто в .исходном материале 3 присутствует полезный минерал 7,

имеющий несколько различн по структуру что обуславливает различие в интесивности люиинесцентного излучения от разных кусков нинерала 7-Чтобы обеспечить обнаружение кусков полезного минерала 7 с низкой интенсивностью люминесцентного излучения в присутствии кусков минерала 7 с более высокой интенсивностью люминесиентного излучения в преобразователе 16 предусмотрена регулировка величины выходного напряжения-При изменении величины выходного напряжения преобразователя 16 меняется величина напряжения на динодах фЭи 19«И1следовательно«изменяется коэффициент усиления ФЭУ дает возможность надежно регистрировать более слабые сигналы Предварительный усилитель 2О«умножитель 22 напряжения«повышающий трансформатор 23 и преобразователь 16 напряжения могут быть выполнены по известным схемам-Напримерiусилитель 2О может быть выполнен на интегральной микросхеме дифференциального усилите ля/3 /«умножите ль 22 - на традиционной схеме умножения напряжения /4 /«повышающий трансформатор 23 может быть выполнен на броневом сердечнике из Феррита /5 /«а преобразователь 16 по схеме «описанной в /4/Для обработки поступаюшего с выхода Фотоприемного устройства 9 сигнала в устройстве 15 регистрации используются дифференциальный усилитель«фильтр«коммутатор и компаратор(на Фиг-1 и 2 не показаны}Обработка сигнала производится при воздействии соответствуюших стробируюших импульсов«которые поступают со средств 17 контроля и управления работой сортировочной машины 1.По стробу возбуждения осушествляется автоматическая регулировка усиления«а по стробу наблюдения выделяется полезный сигнал-Сигналы«поступаюшие в устройство 15 регистрации с выхода Фотоприемного устройства 9«усиливаются дифференциальным усилителем и поступают на Фильтр-очишаюший сигнал от шумов-При помоши коммутатора разделяются сигнал для автоматической регулировки усиления и полезный сигнал«который поступает на компаратор-При превышении полезным сигналом порога«установленного на одном из входов компаратора«на его выходе образуется сигнал обнаружения«который поступает на средства 17 контроля и управления«где вырабатывается сигнал управления пневмоотсекателем 1ОТаким образом« предлагаемый сепаратор обладает не только более высокой надежностью«но позволяет снизить требования к безопасности при организации коммуникационных путей и«следовательно«улучшить условия его эксплуатации-Кроме того отсутствие высоковольтных разъемов в Фотоприемном устройстве сокрашает его габариты «что позволяет«например« при использовании предложенного технического решения в известном сепараторе /2/«установить дополнительное фотоприемное устройство«использование которого позв олит улучшить аналитические параметры сепаратораИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ : 1 Устройство для сортировки произвольно текущего потока натериалов, пат.США Ы 3179247,1965г.,МКИ:ВО7С 5/3422. Рентгенолюкинесцентный сепаратор C-2O-O5f Техническое описание Ти 4276-ОО6-ОО2277ОЗ-95,1995 г3 Дж.Рутковски.Интегральные операционные усилители. M. 1978г. 4.Источники электропитания на полупроводниковых приборах. И, Советское радио,1969г. 5.Б.А.3лобин1Т.С.МуронкинаiГ.Б.ПоспеловИзделия из Ферритов и нагнитодиэлектриков.М.,Советское радио «1972г. - 7

Claims (2)

1. Рентгеновский сепаратор минералов, содержащий сортировочную машину со средствами обнаружения полезных минералов, включающими по крайней мере одно фотоприемное устройство, по крайней мере одно высоковольтное устройство питания, электрически соединенное с фотоприемным устройством, и систему автоматического управления работой сепаратора, включающую устройство регистрации, отличающийся тем, что высоковольтное устройство питания выполнено в виде электрически соединенных преобразователя напряжения, конструктивно размещенного в устройстве регистрации, и последовательно соединенных повышающего трансформатора и умножителя напряжения, конструктивно размещенных в корпусе фотоприемного устройства.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что преобразователь напряжения может быть выполнен с возможностью регулировки выходного напряжения.