Изобретение относитс к обогаще-. нию полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении полиметаллических руд, содержащих, наприме вольфрам, молибден, висмут. Известно устройство оптической накачки систем газовых лазеров, кото рое включает газоразр дную трубку диаметром несколько миллиметров и длиной до 1,5 м и более. Разр дна ,.трубка помещаетс .между зеркалам обычно сферическими, с разным коэффи циентом пропускани . Напр жение между катодом и анодом в трубке составл ет 1,0-2,5 кВ СОНедостатком этого устройства вл етс необходимость создани давле ни газа в трубке и наложени напр жени , кроме того, имеет место работ с ограниченным объемом рабочей среды периодическом режиме. Известен прибор дл фотохимического генерировани кода, состо нщй из реакционного сосуда, биамперметри ческой установки и источника света. Раствор, наход щийс в реакционном сосуде.(стакан диаметром 45 мм), защищенном от попадани света, пере мешиваетс магнитной, мещалкой с посто нной скоростью. Над стаканом на рассто нии 16 см от поверхности раствора расположена лампа накалива ни с вольфрамовой нитью мощностью 150 Вт. Лампа снабжена отражателем. Между лампой и стаканом помещен воД ной теплозащитный фильтр, толщина сло которого 4 см 2 3. Недостатками указанного устройст вл ютс отсутствие системы, выполн ющей , роль резонатора, и вследствие .этого низкий КПД источника света, низка производительность, поскольку дл усилени пол в актив ной среде и достижени порога генерации резонатор играет существенную роль. Известно устройство рубинового лазера, в котором возбуждение ионов хрома производитс освещением его белым светом. В нем цилиндрический рубиновый стержень диаметром в несколько миллиметров и длиной в несколько сантиметров с плоскими, тща тельно отполированными и покрьтть1ми слоем серебра торцами, строго перпендикул рными оси цилиндра, освещаетс лампой, помещенной вместе со стержнем в специальный зеркальньй осветитель. Осветитель, имеющий 6, 2 форму эллиптического 1шлиндра с зеркальной поверхностью, концентрирует свет лампы на рубине ГЗL Недостатком указанного устройства -вл етс замкнутость, стационарность объема, что необходимо дл получени лазерных пучков, не достаточно дл оптического возбуждени больщого объема водных систем, примен емых в процессах флотации. Газовьщеление, которое будет иметь место в замкнутом объеме при облучении органических систем, снизит отражательные свойства зеркал. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл активации растворов, содержащее нижнюю и верхнюю сферические отражающие поверхности, в фокусах которых расположены источник излучени и облучаемьй раствор, отверстие дл подачи раствора . 4 . Процесс облучени раствора дискретньй и заключаетс в том, что емкость заполн ют раствором и устанавливают в фокусе эллиптического кожуха , включают источник излучени , который входит в устойчивьм режим работы в течение 15-30 мин, далее раствор облучают в пределах за цанного времени, отключают источник излучени и емкость с облученным раствором извлекают из устройства. Далее следует повторение операций. Процесс облучени получаетс длительный , непроизводительный и сложный в обслуживании. Объем емкости с раствором незначительный, само излучение оказываетс отфильтрованным материалом сосуда, поэтому известное устройство не напшо применени в указанной отрасли промышленности. Целью изобретени вл етс повышение эффективности устройства в работе путем обеспечени оптимальных режимов облучени при непрерывном процессе, повышение производительности и эксплуатационной надежности устройства. Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено приспособлением дл изменени фокусного рассто ни , выполненным в виде подвижного клапана с отражающей поверхностью и размещенным в центре кривизны нижней сферической поверхрюсти над отверстием дл подачи раствора, при этом сферические поверхности установлены соосно, центры кривизны каждой из них лежат в фокусе противолежащей сферической поверхности, причем в центре кривизны верхней сферической поверхности установлен источник излучени . Причем соотношение диаметров верхней и нижней сферических поверхностей составл ет 1:1 - 1:3. Кроме того, отношение диаметра отверсти дл подачи раствора и диаметра нижней сферической поверхности составл ет 1:10 - 1:100. На чертеже представлено устройство дл активации растворов, общий вид. Устройство содержит сферическую поверхность 1 с отражающей внутренней поверхностью 2, в центре кривизны которой помещен источник 3 излуче ни . Соосно поверхности 1 расположена нижн сферическа поверхность .4 с отражающей внутренней поверхностью 5. Нижн поверхность 4 имеет отверстие 6 дл непрерьгоной подачи pacTiso pa 7 через входной патрубок 8 и клапан 9 с отражающей поверхностью. Кла пан 9 закреплен на истоке 10 и может совершать возвратно-поступательное движение в корпусе 11. Снаружи зеркала 4 неподвижно установлена емкост 12 дл сбора облученного раствора 13 которьй непрерьшно вытекает через патрубок 14; Устройство работает следующим образом. При включении источника 3 лучи от него направл ютс на отражающую поверхность 5 сферической поверхности 4. Одновременно через отверстие 6 подаетс раствор 7 в полость сферической поверхности 4. Раствор, заполн поверхность 4, переливаетс через ее край в емкость 12, из которой уже облученный, активный раствор 13 непрерьшно отводитс чере патрубок 14. При этом положительна обратна св зь между полем излучени и актив- ной средой, необходима дл превра ,щени усиливающей системы в автоколе бательнзто, осуществл етс с помощью зеркал, отражаюпщх волны обратно. Одновременно создаетс физическа основа дл осуществлени двух способов реализации положительной обрат .ной св зи: спонтанное излучение 1 964 среды, отража сь от неодпородностет, созданных интерферирующими пучками, возвращаетс в активную среду, спонтанное излучение среды, отража сь от зеркальной поверхности сферы, также возвращаетс в активную среду. Дл поддержани автоколебательной системы необходимо, чтобы сферические поверхности 1 и 4 были расположены таким образом, чтобы центры кривизны каждой из них находили(;ь н фокусе ( f, и 2 ) противолежащей поверхности. Расположение двух сферических зеркал с такими фокусными когда поверхрассто ни ми ности зеркал совпадают с волновыми фронтами в установленных сечени х, позвол ет преобразовать исходный пучок с распределением интенсивности в виде гауссовой .функции после отражени его вновь в гауссов же пучок , распростран ющийс в противоположном направлении. Интенсивность облучени регулируетс изменением мощности источника 3 излучени посредством пускорегулирующего устройства (ка чертеже не показано) и изменением скорости подачи раствора 7 в полость сферическрй поверхности 4. После заполнени полости сферической поверхности 4 раствором 7 сначала на поверхности 15 раствора 7 попадают лучи от источника 3 излучени , часть из которых поглощаетс раствором, а друга часть лучей достигает внутренней отражающей поверхности 5, и отража сь от нее, возвращаетс в раствор 7, часть лучей отразившихс от поверхности 15 и-поверх-ности 5, возвращаетс на поверхность 2 и, отразившись от нее, эновь достигает поверхности 15 раствора 7. За счет многократного отражени от внутренних поверхностей 2 и 5 поддерживаетс работа системы з автоколебательном режиме. При изменении характера и вида . раствора примен ютс его оптические свойства, что приводит к изменению фокусного рассто ни нижнего сферического зеркала. Измен ть фокусное рассто ние сферических поверхностей . технически сложно. Кроме того, при подаче раствора через центр-кривизны нижней сферической поверхности нару шаетс принцип совпадени фокуса с центром кривизны,, так как зеркаль-. 5 но отражающа поверхность, равна площади отверсти , через которое подаетс раствор, отсутствует. Этот фактор приводит к потер м энергии излучени . Поэтому в центре кривизн нижней сферической поверхности имее с приспособление дл изменени фокусного рассто ни , выполненное в виде подвижного клапана 9 с отражающей поверхностью. Перемещением штока 10 клапан 9 по вертикали настраивает фокусное рассто ние, необходимое дл системы с заданным раствором, и потому клапан может зан ть промежуточное поло жение, например, с фокусным рассто нием fg. Наиболее полное использование энергии излучени достигаетс в том случае, когда диаметры сферических поверхностей, верхней и нижней, выбираютс в соотношении 1:1-3. Умень шение диаметра нижнего сферического объема относительно верхней отражаю щей поверхности нежелательно, поскольку возрастают потери потока излучени . Отношение диаметров 1:3 обеспечивает полное использование светового потока, при этом потери излучени составл ют только 0,01% от общего потока, следовательно, увеличивать и далее диаметр нижней отражающей сферы нецелесообразно. Дл обеспечени ламинарных пото ков, а следовательно, гладкой поверхности раствора в облучаемой нижней сфере при обеспечении заданной производительности устройства, диаметр отверсти дл подачи раствора и диаметр нижней сферической поверхности должны находитьс в соотношении 1:10-100. Отношение 1:10 обусловлено требованием выдерживани ламинарных потоков, а отношение 1:100 обусловлено производитель ностью устройства, ибо в первом случае будет нарушен динамический режим активации, а во втором - буде низка производительность. Устройство испытано при обработке растворов реагентами, подаваемыми в процесс флотации: олеиновой кислоты, терпинеола, ксан тогената. Критерием повьштепй актив йости раствора служило увеличение извлечени полезного компонента в процессе флотации. 66 В качестве источника электромагнитного излучени примен лись лампа накаливани с вольфрамовой нитью (видимый свет), осветитель ОРК (ультрафиолетовое излучение), лампа типа ЛГ (инфракрасное излучение ) . В таблице даны сравнительные показатели процесса при различных вариантах облучени . Сравниваемые варианты облучени олеата натри : 1 - вариант облучени в стакане, помещенном в фокусе эллиптического кожуха; 2 - вариант облучени на сферической отражающей поверхности с равными диаметрами двух сфер и радиусами кривизны 3 - вариант облучени , когда расположение сферических зеркал (при отнощении диаметра верхней и нижней сферических поверхностей, равном 1:3) обеспечивает распределение интенсивности излучени в виде гауссовой функции. Устройство дл активации растворов просто по конструкции и в обслуживании , делает процесс облучени непрерывньм,-без участи обслуживающего персонала. Таким образом, предлагаемое устройство наиболее полно и с большей эффективностью использует энергию электромагнитного излучени , надежно в работе, позвол ет повысить производительность процесса активации растворов в 2-7 раз, обеспечивает прирост извлечени полезного компонента на 1-2%.This invention relates to enrichment. minerals and can be used in the enrichment of polymetallic ores containing, for example, tungsten, molybdenum, bismuth. A device for optical pumping of gas lasers is known, which includes a gas discharge tube with a diameter of several millimeters and a length of up to 1.5 m and more. The discharge, the tube is placed between the mirrors, usually spherical, with different transmittance. The voltage between the cathode and the anode in the tube is 1.0-2.5 kV. The discharge of this device is the necessity of creating gas pressure in the tube and applying voltage, in addition, there is work with a limited amount of working medium in the batch mode. A device for photochemical code generation is known, consisting of a reaction vessel, a biampermetric unit and a light source. The solution in the reaction vessel (a 45 mm diameter beaker), protected from light, is mixed with a magnetic stirrer at a constant speed. Above the glass, at a distance of 16 cm from the surface of the solution, there is an incandescent lamp with a tungsten filament of 150 W power. The lamp is equipped with a reflector. Between the lamp and the glass is placed a water heat shield, 4 cm 2 thick. 3. The disadvantages of this device are the lack of a system that acts as a resonator, and because of the low efficiency of the light source, the performance is low because In this case, the resonator plays a significant role. A ruby laser device is known in which the excitation of chromium ions is effected by illuminating it with white light. It has a cylindrical ruby rod with a diameter of several millimeters and a length of several centimeters with flat, carefully polished and coated silver layers with the ends strictly perpendicular to the axis of the cylinder, illuminated with a lamp placed together with the rod into a special mirror illuminator. The illuminator, having 6, 2 elliptical shape with a mirrored surface, concentrates the lamp light on ruby GZL The disadvantage of this device is its closed, stationary volume, which is necessary to produce laser beams, which is not sufficient for optical excitation of a large volume of water systems used in flotation processes. Gas passage, which will take place in a closed volume during the irradiation of organic systems, will reduce the reflective properties of mirrors. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for activating solutions, containing lower and upper spherical reflecting surfaces, in the foci of which are located the radiation source and the irradiated solution, the opening for supplying the solution. four . The process of irradiating the solution is discrete and consists in filling the container with a solution and placing it in the focus of the elliptical casing, including a radiation source that goes into steady-state operation for 15-30 minutes, then the solution is irradiated within the indicated time, turning off the radiation source and the container with the irradiated solution is removed from the device. This is followed by a repetition of operations. The irradiation process is long, unproductive and difficult to maintain. The volume of the tank with the solution is insignificant, the radiation itself turns out to be the filtered material of the vessel, therefore the known device is not intended for use in this industry. The aim of the invention is to increase the efficiency of the device in operation by providing optimal modes of irradiation with a continuous process, improving the performance and operational reliability of the device. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a device for changing the focal distance, made in the form of a movable valve with a reflecting surface and placed in the center of curvature of the lower spherical surface above the opening for supplying the solution, the spherical surfaces are set coaxially, the centers of curvature of each of them lie at the focus of the opposite spherical surface, with a radiation source in the center of the curvature of the upper spherical surface. Moreover, the ratio of the diameters of the upper and lower spherical surfaces is 1: 1-1: 3. In addition, the ratio of the diameter of the solution supply hole and the diameter of the lower spherical surface is 1:10 - 1: 100. The drawing shows a device for the activation of solutions, a general view. The device contains a spherical surface 1 with a reflecting inner surface 2, in the center of the curvature of which the source of radiation 3 is placed. Coaxially to surface 1, there is a lower spherical surface .4 with a reflective inner surface 5. The lower surface 4 has an opening 6 for the non-direct supply of pacTiso pa 7 through the inlet 8 and the valve 9 with a reflective surface. The clap 9 is fixed to the source 10 and can reciprocate in the housing 11. Outside the mirror 4, a fixed container 12 is installed to collect the irradiated solution 13 which continuously flows through the nozzle 14; The device works as follows. When the source 3 is turned on, the rays from it are directed to the reflecting surface 5 of the spherical surface 4. Simultaneously, the solution 7 is fed through the opening 6 into the cavity of the spherical surface 4. The solution, filling the surface 4, is poured over its edge into the container 12, from which the already irradiated, active solution 13 is continuously diverted through nozzle 14. In this case, the positive feedback between the radiation field and the active medium, which is necessary to transform the amplifying system in an autocolouration, is carried out with the help of mirrors, reflecting schh wave back. At the same time, a physical basis is created for the implementation of two methods of realizing positive feedback: the spontaneous emission of 1,964 of the medium, reflected from the heterogeneity created by the interfering beams, returns to the active medium, and the spontaneous emission of the medium, reflected from the specular surface of the sphere, also returns to active environment. To maintain the auto-oscillatory system, it is necessary that the spherical surfaces 1 and 4 be located so that the centers of curvature of each of them find (; fn focus (f, and 2) the opposite surface. The arrangement of two spherical mirrors with such focal length the mirrors coincide with the wave fronts in the established cross sections, allowing the initial beam to be transformed with an intensity distribution in the form of a Gaussian function, after reflecting it again into the Gaussian beam propagating in the opposite direction. The intensity of the irradiation is controlled by changing the power of the radiation source 3 through a control gear (not shown in the drawing) and changing the feed rate of the solution 7 into the cavity of the spherical surface 4. After filling the cavity with the spherical surface 4 with solution 7, the rays from the source first enter the surface 15 3 radiation, part of which is absorbed by the solution, and the other part of the rays reaches the inner reflective surface 5, and is reflected from it, returns to solution 7, hours The rays reflected from the surface 15 and surface 5, returns to surface 2 and, reflected from it, Enish reaches the surface 15 of solution 7. Due to multiple reflections from internal surfaces 2 and 5, the system works in an auto-oscillatory mode. When you change the nature and appearance. the solution uses its optical properties, which leads to a change in the focal length of the lower spherical mirror. Change the focal distance of the spherical surfaces. technically difficult. In addition, when the solution is supplied through the center-curvature of the lower spherical surface, the principle of coincidence of the focus with the center of curvature, as a mirror, is violated. 5 but the reflecting surface, equal to the area of the opening through which the solution is supplied, is absent. This factor leads to a loss of radiation energy. Therefore, in the center of the curvature of the lower spherical surface there is a device for changing the focal distance, made in the form of a movable valve 9 with a reflecting surface. By moving the rod 10, the valve 9 vertically adjusts the focal distance required for a system with a given solution, and therefore the valve may occupy an intermediate position, for example, with a focal length fg. The most complete use of radiation energy is achieved in the case when the diameters of the spherical surfaces, upper and lower, are selected in the ratio 1: 1-3. A decrease in the diameter of the lower spherical volume relative to the upper reflecting surface is undesirable as the radiation flux increases. The ratio of diameters of 1: 3 ensures full utilization of the luminous flux, while the radiation loss is only 0.01% of the total flux, therefore, the diameter of the lower reflecting sphere and further increasing is impractical. In order to provide laminar flows and, consequently, a smooth surface of the solution in the irradiated lower sphere while ensuring the specified performance of the device, the diameter of the solution supply hole and the diameter of the lower spherical surface should be in the ratio 1: 10-100. The ratio of 1:10 is due to the requirement of maintaining laminar flows, and the ratio of 1: 100 is due to the device's performance, because in the first case the dynamic activation mode will be disturbed, and in the second case the performance will be low. The device was tested when treating solutions with reagents supplied to the flotation process: oleic acid, terpineol, xantogenate. The criterion for the increase in the activity of the solution was an increase in the extraction of the useful component during the flotation process. 66 An incandescent filament with a tungsten filament (visible light), an ORK illuminator (ultraviolet radiation), an LH-type lamp (infrared radiation) was used as a source of electromagnetic radiation. The table gives comparative indicators of the process with different irradiation options. Comparable variants of sodium oleate irradiation: 1 — a variant of irradiation in a beaker placed in the focus of the elliptical case; 2 — a variant of irradiation on a spherical reflecting surface with equal diameters of two spheres and radii of curvature 3 — a variant of irradiation when the arrangement of spherical mirrors (with the ratio of the diameter of the upper and lower spherical surfaces equal to 1: 3) ensures the distribution of the radiation intensity in the form of a Gaussian function. A device for activating solutions simply by design and in maintenance, makes the irradiation process continuous, without participation of the operating personnel. Thus, the proposed device uses the energy of electromagnetic radiation most fully and with greater efficiency, reliably in operation, allows to increase the productivity of the activation process of solutions by 2-7 times, provides an increase in extraction of the useful component by 1-2%.
, 5, five
ЩU