1.5.2. Рентгенолюминесцентный метод

Рентгенолюминесцентный метод основан на различиях в интенсивности люминесценции (холодного свечения) минералов под влиянием рентгеновского излучения. Процесс люминесценции складывается из трех стадий: поглощения энергии возбуждающего излучения, преобразования и передачи энергии возбуждения внутрь тела и испускания света в центрах свечения с возвращением минерала в равновесное состояние. Центрами свечения могут быть атомы или комплексные ионы основного вещества кристаллической решетки, ионы примесей, а также дефекты кристаллической решетки: вакансии, междоузельные атомы и др.

Способностью люминесцировать обладают многие минералы, но лишь у некоторых это свойство обусловлено особенностями их основного состава и строения кристаллической решетки. Такие минералы отличаются устойчивой люминесценцией. К ним относятся: шеелит, повеллит, гипергенные минералы, содержащие в своем составе уранил-ион UO22+, и алмаз. Люминесценция большей части минералов обусловлена присутствием в них примесей-активаторов (люминогенов). Некоторые минералы люминесцируют благодаря присутствию в них редкоземельных элементов. К этой группе относятся циркон, корунд. Многие минералы имеют неустойчивую люминесценцию, например кальцит, арагонит, опал, топаз, полевые шпаты. Некоторые примеси в минералах гасят люминесценцию, например, железо и никель.

Рентгенолюминесцентный метод широко применяется для обогащения алмазосодержащих руд. С его помощью обогащаются также флюоритовые и шеелитовые руды.

Источником первичного излучения в рентгенолюминесцентных сепараторах являются рентгеновские трубки с различными анодами (вольфрам, медь, серебро, молибден и др.), что дает возможность выбирать оптимальное первичное излучение для данного вида сырья. В сепараторах предпочтительнее использовать трубки с широким пучком излучения. Приемником сигнала люминесценции служат различные фотоэлементы и фотоумножители, тип фотоэлемента определяется длиной волны возбуждаемой люминесценции.

Рентгенолюминесцентные сепараторы отличаются устройством питателей, режимом подачи материала и способом вывода куска.

Для первичного обогащения алмазных руд, а также для доводки гравитационных и флотационных алмазных концентратов применяются сепараторы серии ЛС производства НПП «Буревестник», Россия (табл. 1.7).

Таблица 1.7. Рентгенолюминесцентные сепараторы

Назначение Тип сепаратора Крупность материала, мм Производитель-ность, т/ч
Обогащение исходной руды ЛС-20-05Н 5–10; 10–20 25; 45
ЛС-20-05-2Н 10–20; 20–50 60; 100
ЛС-20-09 5–10; 10–20; 20–50 30; 60; 100
Доводка алмазосодержащих концентратов ЛС-20-04-3Н 5–10; 10–20 9; 20
ЛС-50-05 5–10; 10–20; 20–50 9; 20; 30
ЛС-Д-4-03Н 1–2; 2–5 1,3; 5
Предокончательная и окончательная доводка алмазосодержащих концентратов ЛС-ОД-50-03Н 5–10; 10–20; 20–50 0,12; 0,5; 2,5
ЛС-Д-4-03П 1–2; 2–5 0,17; 0,4
ЛС-Д-4-04Н 1–2; 2–5 0,3; 0,6
ЛС-ОД-4-04Н 0,5–1; 1–2; 2–5 0,004; 0,025; 0,1
ЛС-ОД-6 0,5–1; 1–2; 2–5 0,002; 0,012; 0,05

Оригинальные технические решения позволяют использовать их на мокром материале влажностью 15-50 % в диапазоне крупности от 5 до 50 мм.

Обязательная сушка требуется только перед подачей концентрата крупностью 0,5-5 мм на предокончательную и окончательную доводку.

На рис. 1.15 показана схема работы сепаратора ЛС-20-05Н.

В сепараторе используется режим двустороннего облучения материала и двусторонней регистрации. Режим излучения – импульсный (длительность импульса - 0,5 мс; период следования – 4 мс). В качестве приёмников сигнала люминисценции применяются фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Выделение алмазов в концентрат осуществляется при помощи сжатого воздуха специальными отсекателями. Извлечение алмазов в концентрат составляет не менее 98 %.


Рис. 1.15. Схема работы сепаратора ЛС-20-05Н:

1 – загрузочный бункер; 2 – гравитационный питатель; 3 – рентгеновская трубка; 4 – фотодетектор; 5 – пневматический отсекатель

На рис. 1.16 показана принципиальная технологическая схема обогащения алмазосодержащих кимберлитовых руд с применением РЛ-сепараторов [10,11].

По данной схеме исходная руда после дробления поступает на грохота где разделяется на классы крупности. Руда классов 20-50 мм, 10-20 мм, 5-10 мм направляется на сепараторы первичного обогащения по узким класам крупности. При необходимости концентраты этих сепараторов проходят предварительную доводку с помощью сепараторов ЛС-20-04-3Н и ЛС-50-05. Полученные концентраты направляются на предокончательную и окончательную доводку в сепараторы ЛС-ОД-50-03Н, которые работают в режиме позерновой подачи и обеспечивают извлечение алмазов на уровне не менее 99 %.

Материал крупностью 1-2 мм и 2-5 мм поступает на отсадочные машины или на установки для тяжелосредной сепарации. Полученный концентрат проходит доводку на сепараторах ЛС-Д-4-03П. Для класс 1-2 мм альтернативным вариантом является обогащение в цепочке, состоящей из последовательно расположенных установки винтовой сепарации и пневмофлотационных установок.

Для окончательной доводки концентрата класса менее 5 мм требуется сухой материал, позволяющий осуществлять позерновую подачу. Поэтому перед сепараторами концентрат проходит сушку в инфракрасных установках. Для окончательной доводки концентрата используются сепараторы ЛС-ОД-4-04Н или ЛС-ОД-6, обеспечивающие на выходе концентрат требуемой кондиции.

Полученные кондиционные концентраты поступают в цех окончательной доводки (ЦОД). Там из них извлекают алмазы; чистят кристаллы алмазов путём химческой обработки поверхности; рассеивают; производят ручную выборку; сортируют и упаковывают.


Рис. 1.16. Схема обогащения алмазосодержащих кимберлитовых руд

<< | >>
Источник: Самойлик В. Г.. Специальные и комбинированные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие. 2015

Еще по теме 1.5.2. Рентгенолюминесцентный метод:

  1. 2. Сравнительно-правовой метод – частнонаучный метод юридической науки
  2. 5.4. Понятие и структура общего метода расследованиякак метода практической деятельности
  3. 6.5. Сокращенный метод проверки (метод нуля и единицы).
  4. Тема 8. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯИЗМЕНЧИВОСТИ И МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕДАЧИНАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ. ПРИМЕНЕНИЕГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
  5. Методы (метод-ка) для исследования личности
  6. МЕТОД ДЕ ФРИЗА И ФУЛКЕРА (ДФ-МЕТОД)
  7. 3. МЕТОД БЛИЗНЕЦОВИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДА
  8. Тема 15. ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ. ФАКТОРЫ ВИРУЛЕНТНОСТИ. МЕТОДЫ ЗАРАЖЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ. АНТИГЕНЫ, МЕТОДЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ. АНТИТЕЛА. РЕАКЦИИ ИММУНИТЕТА И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ. ФАГОЦИТОЗ
  9. Тема 10. АСЕПТИКА, АНТИСЕПТИКА, ДЕЗИНФЕКЦИЯ,СТЕРИЛИЗАЦИЯ. МЕТОДЫ АСЕПТИКИГ ДЕЗИНФЕКЦИИИ СТЕРИЛИЗАЦИИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В УСЛОВИЯХ АПТЕКИ.МЕТОДЫ КОНСЕРВАЦИИ МЕДИЦИНСКИХ ПРЕПАРАТОВ
  10. МЕТОДЫ психологии.Каковы наиболее известные методы ПСИХОЛОГИИ?
  11. Тема 13. ДОПУСТИМЫЕ НОРМЫ СОДЕРЖАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В РАЗЛИЧНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ПРЕПАРАТАХ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОБНОИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ. ЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ АСЕПТИКИ, КОНСЕРВАЦИИ, ХРАНЕНИЯИ САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ МИКРОБНОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
  12. 8.6.2.3. Хирургические методы
  13. Метод разницы
  14. Методы определения
  15. МЕТОД ЦИЦЕРОНА
  16. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ