UA11811U

UA11811U - Method for determining content of ferrous and heavy metals in powder samples of ore

Info

Publication number: UA11811U
Application number: UAU200505987U
Authority: UA
Inventors: Albert Aramaisovych Azarian; Viacheslav Yevheniio Vasylenko; Heorhii Mykolaiovych Lisovoi; Yevhen Serhiiovych Vasylenko
Original assignee: Univ Kryvyi Rih Tech
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-01-16

Abstract

The proposed method for determining content of ferrous and heavy metals in powder samples of ore consists in placing the weighed powder sample in a cuvette, compacting the sample in the cuvette by applying a specified force, exposing the cuvette with the sample to gamma radiation, measuring the intensity of the radiation emitted by the sample using a gamma radiation detector, and determining the content of heavy metals in the sample by the measured radiation intensity.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до геологічної, гірничодобувної і переробної галузей промисловості і може бути 2 використана для експресного визначення вмісту чорних і важких металів у порошкових пробах руд і продуктів їхньої переробки селективним гама-гама методом.The useful model applies to the geological, mining and processing industries and can be used for the express determination of the content of ferrous and heavy metals in powder samples of ores and their processing products by the selective gamma-gamma method.

Відомий спосіб визначення вмісту чорних металів у пробах подрібнених руд селективним гама-гама методом, реалізований в апаратурі радіометра сцинтиляційного рудникового РСР-3, що включає засипання матеріалу проби в кювету до її заповнення, вирівнювання поверхні матеріалу проби за рівнем країв кювети, установку 70 кювети з пробою у зону опромінення, на задану відстань від детектора випромінювання, опромінення матеріалу проби гама-випромінюванням 2-х джерел, розміщених на різній відстані від детектора, реєстрацію детектором інтенсивності розсіяного пробою випромінювання і, по її величині, визначення вмісту металу в пробі (Апаратура радіометра сцинтиляційного рудничного РСР-З, паспорт. Уфімский завод Геофізприладобудування, 1970, с.30-33). 19 Даний спосіб широко застосовується для експресного технологічного контролю вмісту чорних металів у подрібнених до 5...10мм пробах руд, забезпечуючи похибку вмісту (наприклад заліза) до 295 абс. Однак така висока величина похибки не завжди задовольняє вимогам контролю вмісту металів. Основні причини високих похибок - низька чутливість до зміни вмісту металу і негативний вплив на результати коливань щільності матеріалу проб у кюветах. Крім того, для експресного контролю вмісту металу в порошкових пробах, де мається потенційна можливість підвищення точності контролю через краще усереднення матеріалу проби, відомий спосіб не знайшов широкого застосування через необхідність великого обсягу матеріалу проби. Це пояснюється тим, що в даному способі, для зменшення негативного впливу на результати контролю мінливості щільності матеріалу проби в кюветі, використовується 2 джерела гама-випромінювання, встановлених у зонді на різній відстані від детектора випромінювання (відстані складають 4 і 8...10см). Це призводить до того, що для проведення контролю вмісту потрібно великий обсяг матеріалу проби (1 і більш кг у залежності від вмісту в металу) Приготування порошкової проби великої маси займає багато часу, витрат енергії і праці. (Існуюче на даний час у лабораторіях шахт і ГЗКів подрібнююче устаткування забезпечує за 1 цикл подрібнення матеріалу проби масою до 100г за 6...7 хвилин). Крім того, залишковий вплив мінливості насипної щільності матеріалу проб у кюветі, згідно "Методичного посібника з випробування залізних руд Кривбасу і КМА гама-гама-методом -- апаратурою РСР" обмежує точність контролю вмісту на рівні 1,595 абс. (якщо вважати останню рівною 3-м «ч- стандартним відхиленням). Зазначене в сукупності робить малоефективним використання даного способу для визначення вмісту чорних і важких металів у порошкових пробах руд. соThere is a known method of determining the content of ferrous metals in samples of crushed ores by the selective gamma-gamma method, implemented in the equipment of the scintillation mine radiometer RSR-3, which includes pouring the sample material into the cuvette until it is filled, leveling the surface of the sample material at the level of the edges of the cuvette, installing 70 cuvettes with breakdown into the radiation zone, at a given distance from the radiation detector, irradiation of the sample material with gamma radiation from 2 sources located at different distances from the detector, registration by the detector of the intensity of radiation scattered by the breakdown and, according to its value, determination of the metal content in the sample (Radiometer equipment of scintillation mine RSR-Z, passport. Ufimsky zavod Geofizpriladobuduvannya, 1970, pp. 30-33). 19 This method is widely used for express technological control of the content of ferrous metals in ore samples crushed to 5...10 mm, providing an error of the content (for example, iron) of up to 295 abs. However, such a high error value does not always satisfy the requirements for controlling the metal content. The main reasons for high errors are low sensitivity to changes in the metal content and the negative impact on the results of fluctuations in the density of the sample material in the cuvettes. In addition, for the express control of the metal content in powder samples, where there is a potential opportunity to increase the control accuracy due to better averaging of the sample material, the known method has not been widely used due to the need for a large volume of sample material. This is explained by the fact that in this method, in order to reduce the negative impact on the results of monitoring the variability of the density of the sample material in the cuvette, 2 sources of gamma radiation are used, installed in the probe at different distances from the radiation detector (distances are 4 and 8...10 cm) . This leads to the fact that a large amount of sample material is required to control the content (1 or more kg, depending on the metal content). Preparation of a large powder sample takes a lot of time, energy and labor. (The currently existing grinding equipment in the laboratories of mines and gas stations provides for 1 cycle of grinding material samples weighing up to 100 g in 6...7 minutes). In addition, the residual effect of the variability of the bulk density of the sample material in the cuvette, according to the "Methodical manual for testing iron ores of Kryvbas and KMA by the gamma-gamma method - RSR equipment" limits the accuracy of content control at the level of 1.595 abs. (if we consider the latter equal to the 3rd standard deviation). All of the above makes the use of this method ineffective for determining the content of ferrous and heavy metals in powder samples of ores. co

Найбільш близьким до того що заявляється, за технічним рішенням, є відомий спосіб визначення вмісту «-- чорних і важких металів у порошкових пробах руд, що включає засипання матеріалу проби в кювету до її 3о переповнення, вирівнювання поверхні матеріалу проби за рівнем країв кювети, ущільнення матеріалу проби в -- кюветі тиском на її поверхню до занурення пуансона в кювету на задану глибину, установку кювети з пробою у зону опромінення на задану відстань від детектора і джерел випромінювання, опромінення матеріалу проби гама-випромінюванням декількох джерел, рівновіддалених від детектора, реєстрацію детектором інтенсивності « розсіяного пробою випромінювання і, за її величиною, визначення вмісту металу в пробі (А.А. Азарян, В.Е. ЗThe closest to what is claimed, according to the technical solution, is the known method of determining the content of "-- ferrous and heavy metals in powder samples of ores, which includes pouring the sample material into the cuvette until it is 3 o overflow, leveling the surface of the sample material at the level of the edges of the cuvette, compaction of the sample material in the cuvette by pressure on its surface until the punch sinks into the cuvette to a given depth, installation of the cuvette with the sample in the irradiation zone at a given distance from the detector and radiation sources, irradiation of the sample material with gamma radiation from several sources equidistant from the detector, registration by the detector the intensity of "radiation scattered by the sample and, by its value, the determination of the metal content in the sample (A.A. Azaryan, V.E. Z

Василенко, С.В. Яковлева Аналіз похибки визначення вмісту заліза рудниковими радіометрами ПАКС. У зб. с Якість мінеральної сировини. Кривий Ріг, 1999, с.163).Vasylenko, S.V. Yakovleva Analysis of the error of determination of iron content by PAKS mine radiometers. In the coll. c Quality of mineral raw materials. Kryvyi Rih, 1999, p.163).

Із» Недоліками відомого способу є обмежена вірогідність результатів контролю, велика тривалість і трудомісткість при готуванні матеріалу проб до аналізу, висока вартість апаратури для реалізації способу.Iz» The disadvantages of the known method are the limited probability of the control results, the long duration and time-consuming preparation of the sample material for analysis, and the high cost of the equipment for implementing the method.

Зазначене обмежує використання відомого способу для експресного визначення вмісту металів у порошкових пробах руд. Пояснимо обгрунтованість зазначених недоліків відомого способу. При гама-гама методі визначення - змісту металу критерієм змісту є величина інтенсивності ) розсіяного матеріалом проби гама-випромінювання - що реєструється датчиком випромінювання. Але в загальному випадку вона є функцією 3-х параметрівThis limits the use of the known method for the express determination of metal content in powder samples of ores. Let us explain the validity of the mentioned disadvantages of the known method. In the case of the gamma-gamma method of determining the metal content, the content criterion is the value of the intensity of the gamma radiation scattered by the material of the sample, which is registered by the radiation sensor. But in the general case it is a function of 3 parameters

З-Кр,а,к), 0), со де 4 - вміст металу в порошковій пробі, - 70 р - щільність матеріалу проби, ще К - відстань від джерела і детектора до поверхні проби.Z-Kr,a,k), 0), so where 4 is the metal content in the powder sample, - 70 r is the density of the sample material, and K is the distance from the source and detector to the sample surface.

Аналізуючи вираз (1) логічно припустити, що для забезпечення однозначності залежності величини інтенсивності / від вмісту заліза необхідно позбутися впливу на її величину змін щільності матеріалу проби і відстані К, тобто привести функцію (1) до виду ноAnalyzing expression (1), it is logical to assume that in order to ensure the unambiguity of the dependence of the intensity value / on the iron content, it is necessary to get rid of the influence on its value of changes in the density of the sample material and the distance K, that is, to bring function (1) to the form

У-Ка). (2) с Цього можна домогтися при умовахU-Ka). (2) c This can be achieved under certain conditions

Каесопві (3) р-сопві. (4) во Умова виразу (3) у відомому способі реалізується тим, що рівень поверхні матеріалу проби в кюветі роблять постійним і остання встановлюється на задану відстань від джерела гамма-випромінювання і детектора. Але умова виразу (4) у відомому способі повною мірою не може бути реалізована. Це обумовлено фізичними властивостями матеріалів проб руд чорних і важких металів. Пояснимо сказане прикладом визначення змісту заліза в мартитовій руді. Руду можна представити як бінарну суміш кремнезему (5іО»5) з питомою вагою 2,7т/м3 65 1 мартита (Ре2О3) з вагою 5, 1т/м3 у якій вміст д заліза 7095 |Д.С. Параснис. Принципи прикладної геофізики, "Світ" Москва, 1965 с.57). Звідси випливає, що питома вага а руди знаходиться в тісному зв'язку з вмістом у ній заліза і з деяким наближенням може бути описана залежністю а-2,70,0343д, т/м3. (5)Kaesopvi (3) r-sopvi. (4) in The condition of expression (3) in the known method is implemented by making the level of the surface of the sample material in the cuvette constant and the latter is set at a given distance from the source of gamma radiation and the detector. But the condition of expression (4) cannot be fully implemented in the known method. This is due to the physical properties of the materials of samples of ferrous and heavy metal ores. Let us explain what has been said with an example of determining the content of iron in martite ore. The ore can be represented as a binary mixture of silica (5iO»5) with a specific gravity of 2.7t/m3 65 1 martite (Re2O3) with a weight of 5.1t/m3, in which the iron content is 7095 |D.S. Parasnis Principles of applied geophysics, "Svit" Moscow, 1965 p.57). It follows from this that the specific weight of the ore is closely related to its iron content and can be roughly described by the dependence of a-2.70.0343d, t/m3. (5)

Насипна щільність р матеріалу порошкової проби в кюветі приблизно може бути виражена як р-2,70,0343а4, т/м. (6)The bulk density p of the material of the powder sample in the cuvette can be approximately expressed as p-2.70.0343a4, t/m. (6)

Отже, щільність матеріалу проби залежить від вмісту металу в руді і зі збільшенням вмісту зростає (це характерно для всіх руд чорних і важких металів). Для розглянутої залізної руди розходження щільності при зміні вмісту металу може досягати 1,9 рази. Крім того, щільність матеріалу проби в кюветі залежить від умов наповнення кювет матеріалом (останнє, з досвіду авторів, навіть при однаковому вмісті металу в матеріалі 70 проб, приводить до розходжень у щільності матеріалу проб у кюветах до 15...2090). Виходячи з цього забезпечити виконання умови (4) не представляється можливим. У відомому способі для зменшення негативного впливу коливань щільності на результати визначення змісту металу частково ущільнюють поверхню матеріалу проби вдавленням у нього пуансона на задану глибину і використовують кілька джерел випромінювання з визначеним взаєморозташуванням їх між собою та детектором випромінювання. Однак, цими 75 заходами цілком виключити вплив великих змін (до 1,9 рази) щільності матеріалу проб на величину інтенсивності випромінювання, що реєструється детектором випромінювання, не представляється можливим. У результаті, величина інтенсивності випромінювання, що реєструється детектором, залежить не тільки від вмісту металу в пробі, але і щільності матеріалу проби, тобто порушується однозначність залежності величини інтенсивності від вмісту металу. Зазначене знижує вірогідність результатів контролю, і, як показала практика, обмежує точність виміру змісту заліза на рівні (1,0...1,595) абс. Використання при реалізації відомого способу декількох джерел випромінювання (від 2-х до 8-ми), розташованих по колу на заданій відстані від центра детектора, вимагає великого обсягу і, відповідно, ваги проби (0,5...0,7)кг. Як відзначалося вище, приготування порошку проби такої ваги вимагає значних витрат часу, енергії і праці. Використання великого числа джерел випромінювання для технічної реалізації відомого способу істотно підвищує вартість пристроїв реалізуючих спосіб. (Вартість 1-го джерела випромінювання, у залежності від виду ізотопу складає від 10 до 5095 вартості апаратури в цілому). -оTherefore, the density of the sample material depends on the metal content in the ore and increases with increasing content (this is characteristic of all ores of ferrous and heavy metals). For the considered iron ore, the difference in density when the metal content changes can reach 1.9 times. In addition, the density of the sample material in the cuvette depends on the conditions of filling the cuvettes with material (the latter, in the authors' experience, even with the same metal content in the material of 70 samples, leads to discrepancies in the density of the sample material in the cuvettes up to 15...2090). Based on this, it is not possible to ensure the fulfillment of condition (4). In a known method, to reduce the negative impact of density fluctuations on the results of determining the metal content, the surface of the sample material is partially compacted by pressing a punch into it to a given depth and several radiation sources are used with a defined mutual location between them and the radiation detector. However, with these 75 measures, it is not possible to completely exclude the influence of large changes (up to 1.9 times) in the density of the sample material on the magnitude of the radiation intensity recorded by the radiation detector. As a result, the amount of radiation intensity recorded by the detector depends not only on the metal content in the sample, but also on the density of the sample material, i.e., the unequivocal dependence of the intensity on the metal content is violated. This reduces the probability of control results and, as practice has shown, limits the accuracy of measuring the iron content at the level of (1.0...1.595) abs. The use in the implementation of the known method of several radiation sources (from 2 to 8), located in a circle at a given distance from the center of the detector, requires a large volume and, accordingly, the weight of the sample (0.5...0.7) kg . As noted above, preparing a sample powder of this weight requires considerable time, energy and labor. The use of a large number of radiation sources for the technical implementation of the known method significantly increases the cost of devices implementing the method. (The cost of the 1st radiation source, depending on the type of isotope, is from 10 to 5095 of the cost of the equipment as a whole). -at

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу визначення вмісту чорних і важких металів у порошкових пробах руд шляхом стабілізації щільності матеріалу проби руди по обсягу кювети, забезпечення однозначності залежності між вмістом металу в пробі і відстаней від поверхні матеріалу проби до джерела випромінювання і детектора, що приведе до підвищення чутливості до вмісту металу, зниженню рівня «- похибок визначення змісту, зниженню обсягу матеріалу проби необхідного для визначення змісту металу, «- зниженню числа джерел необхідних для реалізації способу.The useful model is based on the task of improving the method of determining the content of ferrous and heavy metals in powdered ore samples by stabilizing the density of the ore sample material in the volume of the cuvette, ensuring the unequivocal dependence between the metal content in the sample and the distance from the surface of the sample material to the radiation source and the detector, which will lead to to increase the sensitivity to the metal content, to reduce the level of "- errors in determining the content, to reduce the amount of sample material required to determine the metal content, "- to reduce the number of sources necessary for the implementation of the method.

Рішення поставленої задачі досягається тим, у способі який включає засипання матеріалу проби в кювету, (ее) ущільнення матеріалу проби в кюветі тиском на його поверхню, установку кювети з пробою у зону опромінення - на задані відстані від джерела випромінювання і детектора випромінювання, опромінення матеріалу проби гама-випромінюванням джерела, реєстрацію детектором інтенсивності розсіяного матеріалом проби «- випромінювання і, по її величині, визначення змісту металу в пробі. Згідно винаходу перед засипанням матеріал проби дозують по вазі, а ущільнення роблять до досягнення заданої сили тиску.The solution to the given problem is achieved by a method that includes filling the sample material into the cuvette, (ee) compacting the sample material in the cuvette by pressure on its surface, installing the cuvette with the sample in the radiation zone - at specified distances from the radiation source and the radiation detector, irradiating the sample material gamma radiation of the source, registration by the detector of the intensity of the radiation scattered by the sample material and, by its value, determination of the metal content in the sample. According to the invention, before backfilling, the sample material is dosed by weight, and compaction is done until the specified pressure force is reached.

Заявлена корисна модель ілюструється схемою (див. фіг.) взаєморозташування основних вузлів пристрою, « що реалізує спосіб виміру змісту металу в порошкових пробах руд. Воно містить джерело випромінювання 1, захист від випромінювання джерела 2, детектор випромінювання 3, розташований на відстані 6 від джерела 1, - с кювету 4, верхній край якої розташований на заданій відстані Н від прямої, що з'єднує джерело випромінювання ч 1 ії детектор З, матеріал 5 проби руди в кюветі 4. п/ - висота шару матеріалу проби з мінімальним вмістом -» металу, йо висота шару матеріалу проби з максимальним змістом металу, Кі і Ко - відстань від джерела випромінювання до поверхні проби з мінімальним і максимальним змістами металу відповідно, Кз і Ку - відстань від детектора випромінювання до поверхні проби з мінімальним і максимальним вмістами металу - відповідно. - Пристрій працює в такий спосіб. Джерело випромінювання 1 генерує гама-кванти (на схемі не показані).The proposed useful model is illustrated by the diagram (see fig.) of the arrangement of the main nodes of the device, which implements the method of measuring the metal content in powder samples of ores. It contains a radiation source 1, radiation protection of the source 2, a radiation detector 3, located at a distance 6 from the source 1, - with a cuvette 4, the upper edge of which is located at a given distance H from the straight line connecting the radiation source h 1 and the detector Z, material 5 of the ore sample in cuvette 4. n/ - the height of the layer of the sample material with the minimum metal content, i is the height of the layer of the sample material with the maximum metal content, Ki and Ko - the distance from the radiation source to the surface of the sample with the minimum and maximum contents metal, respectively, Kz and Ku - the distance from the radiation detector to the surface of the sample with the minimum and maximum metal content - respectively. - The device works in the following way. Radiation source 1 generates gamma quanta (not shown in the diagram).

Захист 2 обмежує просторове поширення квантів і формує пучок квантів, що направляється на матеріал проби 5, (ее) засипаний у кювету 4. Частина гама-квантів розсіюється матеріалом проби 5 (інша частина поглинається) і шу 20 попадає на детектор З, яким реєструється і перетворюється у величину електричного сигналу, що відповідає інтенсивності розсіяних матеріалом проби квантів. Величина інтенсивності зареєстрованих детектором З -. гама-квантів використовується як критерій вмісту металу в пробі.Protection 2 limits the spatial distribution of quanta and forms a beam of quanta directed at the sample material 5, (ee) buried in the cuvette 4. Part of the gamma quanta is scattered by the sample material 5 (the other part is absorbed) and the beam 20 falls on the detector C, which is registered and is transformed into the value of an electrical signal corresponding to the intensity of the quanta scattered by the sample material. The magnitude of the intensity registered by the detector Z -. gamma quanta is used as a criterion for the metal content in the sample.

Досягнення позитивного ефекту при використанні запропонованого способу базується на цілеспрямованому використанні зв'язку вмісту металу в рудах чорних і важких металів із щільністю матеріалу порошкових проб і зв'язку величини інтенсивності розсіяного випромінювання (як критерію змісту металу) із щільністю матеріалу с проби і відстанню до поверхні матеріалу від джерела випромінювання (К., Ко схеми) і детектора (Кз і Ку схеми). Дозування матеріалу проби по вазі Р и ущільнення матеріалу проби в кюветі з заданою силою тиску на її поверхню приводить до наступного: 1. Щільність р матеріалу проби 5 по обсягу кювети 4, незалежно від умов заповнення кювети, стає постійною 60 при однаковому змісті металу в матеріалі проб. 2. Значення величини щільності р матеріалу проби 5 у кюветі 4 визначається змістом 4 металу в матеріалі проби. Для залізних руд вираз (6) набуває вигляд рУК(2,70,03438), т/м3, (7) де Ку - коефіцієнт залежний від величини тиску). бо 3. Висота шару матеріалу проби 5 у кюветі 4 визначається вмістом 4 металу в пробі. Для проб з малим вмістом металу висота дорівнює пі, з високим вмістом - По. Звідси і відстані від поверхні матеріалу проби до джерела випромінювання і детектора залежать від вмісту металу в пробі і рівні відповідно К., Ко, Кз і Ку; (див. схему) для проб з високим і низьким змістами. (Для залізних руд висота шару пЕР/рЗР/ЗК.(2,7-0,03434), (8) де 5 - площа поперечного перерізу кювети.Achieving a positive effect when using the proposed method is based on the purposeful use of the relationship between the metal content in ferrous and heavy metal ores and the density of the material of powder samples and the relationship between the intensity of scattered radiation (as a criterion for the metal content) and the density of the material from the sample and the distance to the surface material from the radiation source (K., Ko schemes) and the detector (Kz and Ku schemes). Dosing the sample material by weight P and compacting the sample material in the cuvette with a given pressure force on its surface leads to the following: 1. The density p of the sample material 5 in the volume of the cuvette 4, regardless of the conditions of filling the cuvette, becomes constant 60 with the same content of metal in the material prob. 2. The value of the density p of the sample material 5 in the cuvette 4 is determined by the metal content 4 in the sample material. For iron ores, expression (6) takes the form pUK(2.70.03438), t/m3, (7) where Ku is a coefficient dependent on the pressure value). because 3. The height of the layer of sample material 5 in cuvette 4 is determined by the content of metal 4 in the sample. For samples with a low metal content, the height is pi, with a high content - Po. Hence, the distances from the surface of the sample material to the radiation source and the detector depend on the metal content in the sample and are equal to K., Ko, Kz and Ku, respectively; (see diagram) for samples with high and low contents. (For iron ores, the height of the pER/rZR/ZK layer (2.7-0.03434), (8) where 5 is the cross-sectional area of the cuvette.

Оскільки Р і 5 постійні величини, то вираз (8) можна записати якSince P and 5 are constant values, expression (8) can be written as

НАК»(2,70,0343а4), (9) де Ко-Р/ЗК..NAK" (2,70,0343a4), (9) where Ko-R/ZK..

Пояснимо, як перераховане вище в п.1-3 допомагає досягти позитивного ефекту при використанні пропонованого способу. Для цього звернемося до виразу (1) У-К р, 4, К) залежності величини критерію вмісту металу в пробі від параметрів матеріалу проби р, 4 і відстані К поверхні проби до джерела випромінювання і детектора. Оскільки, при постійному вмісті металу в матеріалі щільність р матеріалу проби по обсягу кювети постійна (див. п.1) незалежно від умов заповнення кювети, а К у процесі експозиції теж не міняється, те вираз 15. (1) можна записати 9У-К4). Іншими словами, при стабільному вмісті металу в пробах величина інтенсивності .) теж стабільна і не залежить від умов заповнення кювет матеріалом проб. Це безумовно забезпечує високу вірогідність результатів вимірів змісту. Крім того, сталість щільності матеріалу по обсягу кювет забезпечують можливість роботи з одним джерелом випромінювання (замість декількох, як це мало місце в аналогу), що знижує вартість пристрою реалізуючого спосіб. Зі зменшенням числа джерел до одного скорочується необхідна для проведення контролю вага матеріалу проби. Це забезпечує зниження часу і енерговитрат на підготовку матеріалу проби до контролю.Let's explain how the above in points 1-3 helps to achieve a positive effect when using the proposed method. For this, we turn to the expression (1) U-K p, 4, K) of the dependence of the value of the metal content criterion in the sample on the parameters of the sample material p, 4 and the distance K from the surface of the sample to the radiation source and the detector. Since, with a constant content of metal in the material, the density p of the sample material in the volume of the cuvette is constant (see clause 1) regardless of the conditions of filling the cuvette, and K also does not change during the exposure process, then expression 15. (1) can be written as 9У-К4 ). In other words, with a stable metal content in the samples, the intensity value .) is also stable and does not depend on the conditions of filling the cuvettes with sample material. This definitely ensures a high probability of the results of content measurements. In addition, the constancy of the density of the material over the volume of the cuvettes provides the possibility of working with one radiation source (instead of several, as was the case in the analogue), which reduces the cost of the device implementing the method. As the number of sources decreases to one, the weight of the sample material required for control is reduced. This provides a reduction in time and energy consumption for the preparation of the sample material for control.

Однозначний зв'язок щільності матеріалу проби в кюветі зі змістом металу (пункт 2) дозволяє використовувати цей фактор для підвищення чутливості до зміни змісту металу (а не вживати заходів до усунення впливу щільності, як це мало місце у відомих способах). Пояснимо це наступним. Чутливість є до зміни змісту металу при гама-гама методі визначається величиною зміни інтенсивності випромінювання Лл.)/ (імп.) що - реєструється детектором при зміні вмісту металу да у пробі на 195, тобто вда. (10)The unequivocal relationship between the density of the sample material in the cuvette and the metal content (item 2) allows you to use this factor to increase the sensitivity to changes in the metal content (rather than taking measures to eliminate the effect of density, as was the case in known methods). Let's explain it next. The sensitivity to changes in the metal content in the gamma-gamma method is determined by the change in radiation intensity Ll.)/(imp.) which is registered by the detector when the metal content of the sample changes to 195, i.e. (10)

Даний вираз чутливості приймаємо за базовий, властивий способу, прийнятому як аналог. Реалізацією запропонованого способу передбачається робота пристрою в заінверсійній по щільності області, тобто величина 77 відстані б (див. схему) від джерела випромінювання до детектора перевищує інверсійне її значення (параметр «-- пристрою). У цьому випадку збільшення вмісту металу, збільшення щільності матеріалу проб і збільшення відстані від джерела до поверхні матеріалу проби приводять до зменшення інтенсивності. Тому з врахуванням со п.2 правомірно записати чутливість даного способу як суму змін інтенсивності від зміни змісту і зміни «-- щільності викликаної зміною вмісту в1ЕАУЇЛЯ ЛУ Ар. (11) -We take this expression of sensitivity as the basic one, characteristic of the method adopted as an analogue. The implementation of the proposed method assumes the operation of the device in the region inverted in terms of density, i.e. the value of the distance b (see diagram) from the radiation source to the detector exceeds its inversion value (parameter "-- of the device). In this case, an increase in the metal content, an increase in the density of the sample material, and an increase in the distance from the source to the surface of the sample material lead to a decrease in intensity. Therefore, taking into account clause 2, it is legitimate to write down the sensitivity of this method as the sum of changes in intensity due to changes in content and changes in "-- density caused by changes in the content of 1EAUILYA LU Ar. (11) -

Оскільки вє/2є, то підвищення чутливості очевидне.Since it is /2, the increase in sensitivity is obvious.

Фактор зв'язку висоти шару матеріалу проби 5 у кюветі 4 (пункт 3) з вмістом металу в пробі теж вносить вклад у підвищення чутливості до зміни вмісту. Відомо, що інтенсивність випромінювання при віддаленні від « джерела випромінювання зменшується в залежності від відстані К за законом -о 70 У1-9о/82. с де о - інтенсивність випромінювання на поверхні джерела, .); - на відстані К від джерела. :з» З огляду на це і на положення поверхонь шарів проб руди з різними вмістами (див. схему) металу порівняємо (якісно) інтенсивності що реєструються детектором З випромінювання від проб з малим (висота шару п 4) іThe connection factor of the height of the layer of sample material 5 in cuvette 4 (item 3) with the metal content in the sample also contributes to increasing the sensitivity to changes in content. It is known that the intensity of radiation when moving away from the source of radiation decreases depending on the distance K according to the law -о 70 U1-9о/82. c where o is the radiation intensity on the surface of the source, .); - at a distance K from the source. :z" In view of this and the position of the surfaces of the layers of ore samples with different metal contents (see the diagram), we will compare (qualitatively) the intensities recorded by the C detector of radiation from samples with a small (layer height n 4) and

ВИСОКИМ вмістами (висота шару по) металу, у припущенні, що властивості проб, що розсіюють, рівні. Проба з - малим змістом металу займає великий обсяг у кюветі 4 і висота її шару складає п. У цьому випадку інтенсивність випромінювання на поверхні проби дорівнює .)0/К12, що попадає на детектор - .4хдо/К42.В82. - Проба з високим змістом металу займає менший обсяг, висота її шару складає п 2», інтенсивність (ее) випромінювання на поверхні проби дорівнює .) 0/К22, що попадає на детектор З дорівнює «охгіо/К»2-В42 щш8/У 20 Відношення інтенсивностей ./ 2//1-К42В32/Б52842«1 оскільки Бо»В. і Ба»В3. Іншими словами, при збільшенні змісту металу в пробах збільшується відстань до поверхні проби як від джерела випромінювання 1, так і від та детектора 2 (у даному випадку на дп-йп4-по), що приводить до зменшення інтенсивності випромінювання що реєструється детектором на Дл.У»-914-У2. Тому відношення дУо/дп буде третім додатком чутливості до зміни вмісту металу в пробах руд. У підсумку чутливість є» при реалізації пропонованого способу можна виразити во Аїда лу АрдУгі АЙ. (12) с Порівняння чутливості є, характерної для аналога (вираз 10), зі значенням чутливості є» (вираз 12) показує, що є» більше є на величинуHIGH metal contents (layer height), assuming that the scattering properties of the samples are equal. A sample with a low metal content occupies a large volume in cuvette 4 and the height of its layer is n. In this case, the intensity of radiation on the surface of the sample is .)0/K12, which falls on the detector - .4xdo/K42.B82. - A sample with a high metal content occupies a smaller volume, the height of its layer is n 2", the intensity (ee) of radiation on the surface of the sample is 20 Ratio of intensities ./ 2//1-К42В32/Б52842«1 because Bo»В. and Ba»B3. In other words, when the metal content in the samples increases, the distance to the surface of the sample increases both from the radiation source 1 and from the detector 2 (in this case on dp-yp4-po), which leads to a decrease in the radiation intensity registered by the detector on Dl. U»-914-U2. Therefore, the ratio dUo/dp will be the third component of sensitivity to changes in metal content in ore samples. As a result, sensitivity is" when implementing the proposed method can be expressed in Aida lu ArdUgi AI. (12) c A comparison of the sensitivity is characteristic of the analog (expression 10) with the value of the sensitivity is" (expression 12) shows that is" is greater by an amount

ААУ Арждогі АЙ, (13) во тобто на цю величину чутливість до зміни вмісту металу в пробах руд при використанні пропонованого способу вище, ніж відомого. Результатом підвищення чутливості є зниження рівня похибки визначення вмісту металу в пробах руд до -0,595 абс. Спосіб, що заявляється, забезпечує підвищення точності і вірогідності результатів виміру вмісту чорних і важких металів у порошкових пробах руд і продуктів переробки цих руд, знижує час і енерговитрати на підготовку порошкових проб (за рахунок зменшення маси проби), зменшує 65 вартість пристроїв для реалізації способу (за рахунок зниження числа використовуваних джерел випромінювання).AAU Arzhdogi AI, (13) that is, by this value, the sensitivity to changes in the metal content in ore samples when using the proposed method is higher than the known one. The result of increased sensitivity is a decrease in the level of error in determining the metal content in ore samples to -0.595 abs. The claimed method increases the accuracy and reliability of the results of measuring the content of ferrous and heavy metals in powder samples of ores and products of processing of these ores, reduces the time and energy costs for the preparation of powder samples (due to the reduction of the sample weight), reduces the cost of devices for implementing the method (by reducing the number of radiation sources used).

Спосіб може бути реалізований будь-яким з відомих пристроїв для визначення вмісту чорних і важких металів у пробах руд селективним гама-гама методом з незначними змінами, а саме зменшенням числа джерел до 1-го і зменшенням обсягу кювети х ДО 20...25см3. Додатково для реалізації способу необхідні ваги з діапазоном виміру маси від 0 до 0,15кг і прес (чи пристрій аналогічний йому за призначенням) із зусиллям до 1500ОН.The method can be implemented by any of the known devices for determining the content of ferrous and heavy metals in ore samples by the selective gamma-gamma method with minor changes, namely, reducing the number of sources to 1 and reducing the volume of the cuvette x TO 20...25cm3. In addition, for the implementation of the method, scales with a mass measurement range from 0 to 0.15 kg and a press (or a device similar to it in purpose) with a force of up to 1500 ОН are needed.

Claims

Formula of the invention 70 Method for determining the content of ferrous and heavy metals in powder samples of ores, which includes pouring the sample material into a cuvette, compacting the sample material in the cuvette by pressure on its surface, installing the cuvette with the sample in the irradiation zone at specified distances from the radiation source and the radiation detector, irradiation of the sample material with gamma radiation from the source, registration by the detector of the intensity of radiation scattered by the sample material and, according to its value, determination of the metal content in the sample, which differs 7/5 in that the sample material is normalized by weight before filling, and compaction is carried out until the specified force is reached pressure that 2 "- "- (ee) "- yo

- and? - - (ee) - 70 - 60 b5