Фізичні основи процесу сортування
Радіометоди збагачення засновані на відмінностях у здатності мінералів випускати, відображати або поглинати випромінювання.
Розрізняють два види радіометричного збагачення: збагачення радіоактивних руд, мінерали яких самі випускають випромінювання, і збагачення нерадіоактивних руд, мінерали яких не володіють природною радіоактивністю.
У першому випадку розділовим знаком є інтенсивність природного випромінювання поділюваних мінералів. У другому необхідне джерело первинного примусового випромінювання, і розділовим знаком є інтенсивність вторинного сигналу взаємодії цього випромінювання з розділяються мінералами.
Інтенсивність і характер вторинного сигналу залежить від властивостей корисної копалини. Принципова схема, що відображає проходження випромінювання через частинку гірської породи, представлена на малюнку 1.4.
Для кордону розділу повітря-гірська порода справедливо наступне рівність:
Фо = Фп + Фr.
У свою чергу: Фп = Фs + Фm + Фt.
Тоді Фо = Фr + Фs + Фm + Фt.
Якщо розділити обидві частини рівняння на Фо отримаємо:
1 = r + s + m + t,
де r, s, m, t – коефіцієнти відбиття, розсіювання, поглинання, пропускання.
Залежно від характеру проходження випромінювань через речовину розрізняють наступні способи сортування (рис. 1.5):
А – радіометрична сортування з використанням відбитого випромінювання;
Б – радіометрична сортування з використанням розсіяного випромінювання;
В – радіометрична сортування з використанням минулого випромінювання (абсорбційний спосіб);
Г – радіометрична сортування з використанням генерованого частинкою випромінювання (авторадіометріческій спосіб).
Авторадіометріческій спосіб не вимагає застосування джерела випромінювання, т. К. Використовує відмінність у природної радіоактивності руд (Фр).
Крім того, під впливом зовнішнього джерело випромінювання в деяких мінералах викликається штучна (наведена) радіоактивність або збуджується люмінесцентне світіння. У цьому випадку застосовуються способи радіометричної сортування, засновані на визначенні інтенсивності генерованого мінералами випромінювання.
При поділі мінеральних часток можуть бути використані будь-які з цих способів.
При радіометричної сортуванні у зовнішніх джерелах використовують випромінювання в широкому діапазоні довжин хвиль (l):
– G – випромінювання (l <10-3 нм);
– B – випромінювання (l = 10-3 – 10-2 нм);
– Нейтронне (l = 10-2 – 10-1 нм);
– Рентгенівське (l = 5Ч10-2 – 10 нм);
– Ультрафіолетове (l = 102 – 3,8Ч102 нм);
– Видиме світло (l = 3,8Ч102 – 7,6Ч102 нм);
– Інфрачервоне (l = 7,6Ч102 -104 нм);
– Радіохвильове (l = 105 -1014 нм).
У разі авторадіометріческого збагачення схема значно спрощується, так як відпадає необхідність в джерелі первинного випромінювання (радіоактивні мінерали самі випускають випромінювання).
Основними факторами, що впливають на показники радіометричного збагачення, є: характеристика руди, якість застосовуваних апаратів, характеристика використовуваної схеми збагачення. Характеристика руди при цьому включає зміст цінного компонента, гранулометричний склад, розподіл цінного компонента в шматках руди і між шматками.
Вміст основної і супутніх цінних компонентів впливає на ефективність збагачення. Особливо ефективно радіометричне збагачення руд з невисоким вмістом цінного компонента; при цьому можна очікувати значного виходу крупнокускових хвостів. Радіометричні процеси, як дешевші, дозволяють знижувати існуючі кондиції на утримання цінних компонентів, залучати до промислове використання некондиційні, разубоженние і позабалансові руди.
Мінімальна (граничне) зміст цінного компонента визначається розвитком техніки і технології збагачення, а також економічними факторами.
Гранулометричний склад впливає на вибір схеми сортування. Для більшості сепараторів модуль збагачуваної матеріалу складає Dmax / dmin = 2. Тому вихідний матеріал доводиться розділяти на 5-7 класів, які збагачуються роздільно. Максимальна та мінімальна кордону крупності класів, подвергаемой радіометричної сепарації, залежать від застосовуваного радіометричного методу і особливостей збагачення руди:
– Від 300 до 50 мм – при поділі по природною і наведеної радіоактивності;
– Від 200 до 25 мм – при поділі абсорбційними методами;
– Від 150 до 5 мм – при поділі фотометричними методами;
– Від 25 до 2 мм – при збагаченні люмінесцентними методами.
Матеріал дрібніше нижньої межі крупності направляється на збагачення іншими методами.
Розподіл корисного компонента в шматках дробленої руди може бути по-різному: 1) шматок складається тільки з порожньої породи; 2) тільки з корисного мінералу; 3) шматок складається з зростків корисного мінералу і порожньої породи. Найкращі результати досягаються при відсутності зростків.
(2 votes, average: 3.00 out of 5)