Тема 8. Радиометрическая сортировка

Радиометрическое обогащение повышает эффективность и рентабельность последующего обогащения полезных ископаемых по следующим причинам:

1) удаление значительного количества нерудных минералов (30-90%) от обогащаемого материала на первых этапах переработки добытого из недр сырья.

2) после сортировки повышается содержание полезного компонента и расширяется сырьевая база обогатительной фабрики. Себестоимость передела руды снижается на 10-15%, снижается содержание вредных примесей в концентрате, повышаются технико-экономические показатели.

3) на 20-30% повышается выпуск готовой продукции и комплексность использования сырья за счет применения крупных классов в строительной промышленности, горном деле и т.д.

Независимо от выбранного способа сортировки полезного ископаемого существуют общие операции:

1. Операции по подготовке к обогащению (дробление, промывка)

2. Отнесение частиц к определённому сорту.

3. Выделение из потока.

В традиционных методах показателем качества служит содержание ценного компонента в продуктах обогащения. В радиометрических методах получают косвенный параметр – коэффициент отражения, интенсивность γ-излучения, интенсивность рентгеновской флюоресценции, плотность излучения и т.д.

Это разделительный признак – показатель, по которому порцию полезного ископаемого относят к тому или иному сорту.

Например, в фотометрической сортировке зависимость содержания ценного компонента в куске от коэффициента отражения - прямая. Но это не всегда так, так как при определении содержания играет роль диапазон крупности, вид излучения и т.д.

На Рисунок 15 приведена схема устройства механизированной фотометрической рудоразборки.

Рисунок 15 – Схема механизированной фотометрической рудоразборки

1 – транспортер; 2 - источник света; 3 – фотоэлемент; 4 – усилитель; 5 – электромагнит; 6 – шибер.

Куски руды (угля) и породы цепочкой двигаются по транспортеру (1). При прохождении под источником света (2) кусков с малой отражающей способностью, фотоэлемент (3) не реагирует на отраженный свет из-за его небольшой интенсивности. Шибер (6) не отклоняется, и куски попадают в соответствующий сборник. При прохождении под источником света (2) кусков с высокой отражающей способностью, фотоэлемент (3) выбрасывает сигнал, поступающий в усилитель (4). Усиленный сигнал подается на электромагнит (5), который отклоняет шибер (6). Куски материала попадают в другой сборник.

Сущность процесса радиометрического обогащения минерального сырья (рис. 1.3) заключается в том, что определенный объем руды проходи мимо счетчика, который фиксирует либо естественную радиоактивность, либо радиоактивность, наведенную каким-либо излучением. Регистрируя интенсивность возникающего эффекта с помощью электронной аппаратуры можно определить наличие или отсутствие интересующего элемента в данном объеме руды.

Логическое устройство выделяет излучение заданного спектра, определяет его уровень, сравнивает этот уровень с заданным порогом.

Далее, в соответствии с уровнем излучения заданного спектра, с помощью исполнительного механизма объемы руды (куски, порции) направляют в продукты с различными, в том числе и отвальным, содержанием металла.

Задачи радиометрического обогащения

1. Предварительное обогащение руд (крупнокусковое). Как показала практика, предварительное обогащение позволяет на 20-50 % сократить объем руды, поступающей на среднее дробление и дальнейшую переработку. Кроме того, оно повышает содержание ценного компонента в перерабатываемом сырье и, как следствие, сквозное извлечение. Радиометрическое обогащение широко применяется для предварительного обогащения бериллиевых, золотых руд и руд неметаллических полезных ископаемых.

2. Предварительное разделение полезных ископаемых на отдельные технологические сорта, которые более эффективно перерабатываются по различным схемам. Например, радиометрическое обогащение позволяет при переработке медной руды сначала выделить крупнокусковую богатую фракцию, которую можно сразу же направить на плавку, и бедную фракцию, которая сначала обогащается флотацией, а затем плавится.

3. Получение крупнокусковых концентратов. Для некоторых металлургических процессов (например, доменная плавка) необходимо крупнокусковое исходное сырье. Радиометрическое обогащение позволяет получать крупнокусковые железные концентраты, которые без всякой дополнительной подготовки можно направлять в доменную печь.

4. Доводка концентратов, полученных другими методами обогащения, например, получение сверхчистых кварцевых концентратов.