загрузка...

1.5.3. Фотометрический метод

Фотометрический метод основан на использовании различий в свойстве минералов отражать, пропускать или преломлять свет.

При сепарации по отражению света используют ту часть оптического спектра, в которой наблюдаются наибольшие различия в отражательной способности разделяемых минералов. Один из способов регистрации отраженного от куска света — его измерение на фоне цветной поверхности, при этом выбор ее цвета является одним из способов оптимизации процесса.

Поскольку при фотометрической сепарации требуется разделять не только мономинеральные куски, но и агрегаты полезных и сопутствующих минералов, то оптические системы сепараторов нередко конструируют с применением сканирующих устройств, так что свет поступает на датчик не сразу со всей поверхности куска руды, а последовательно с отдельных ее участков.

Источником света служат как обычные лампы накаливания с вольфрамовой нитью, так и лампы с большим световым потоком (иодо-кварцевые). Кроме того, в последние годы стали использоваться гелий-неоновые лазеры, преимущество которых - в возможности создания мощного пучка света малого диаметра (до нескольких миллиметров). Это дает возможность дифферинциированного облучения поверхности куска. В качестве детекторов отраженного кусками руды света применяются фотоумножители.

Существуют различные модификации фотометрических сепараторов. В настоящее время для обработки неметаллических полезных ископаемых широко используются сепараторы английской фирмы «Гансонс Сортекс Лимитед», UltraSort (Австралия), Хрусталь, Сапфир, ФСЭ-10 (Россия), OptoSort производства компании AIS Sommer (Германия).

В фотометрических сепараторах фирмы «Сортекс» интенсивность отраженного света измеряется в условиях свободного падения кусков полезного ископаемого. В качестве сортирующего механизма используются пневматические клапаны, скорость срабатывания которых тем больше, чем мельче обрабатываемый класс. В сепаратора, предназначенных для обработки класса 3-20 мм, она достигает 200 раз в секунду.

На рис. 1.17 представлена принципиальная схема работы фотометрического сепаратора.

Рис. 1.17. Схема фотометрического сепаратора:

1 – бункер питания; 2 – вибрационный питатель; 3 – желобчатый ленточный конвейер; 4 – оптическая камера; 5 – узел облучения; 6 – узел регистрации импульсов; 7 – фоновая пластина; 8 – пневматический клапан; 9 – сборники продуктов

Руда из бункера (1) с помощью вибрационного питателя (2) подаётся на желобчатый ленточный конвейер (3), где куски руды распологаются цепочкой через определённые промежутки. Разгружаясь с ленточного конвейера, куски руды пролетают в свободном падении через оптическую камеру (4) с облучателями (5). Как только в оптическую камеру попадает кусок руды, отражательная способность которого отличается от фона (7), из датчика (6) поступает электрический импульс в электронно-измерительный блок. Если интенсивность импульса будет превышать некоторую заданную величину, срабатывает пневматический клапан (8) и поток сжатого воздуха изменяет траекторию движения этого куска руды.

В новом поколении полихромных фотометрических сепараторов, в частности сепараторы OptoSort производства компании AIS Sommer и сепараторы MikroSort компании Mogensen, измерение оптических и геометрических параметров объекта осуществляется цифровой строчной широкополосной камерой (ПЗС-матрицей). Критерием распознавания материала служат характеристики на основе цветностной модели RGB, которая позволяет различать до 16,77 млн. цветов. Кроме того, возможен учет 8-ми оптических и геометрических признаков разделения с логическими функциями «и», «или», «не». Минимальная площадь обзора для таких сепараторов составляет 0,3х0,3мм. Подача кусков осуществляется монослоем, коэффициент загрузки транспортирующего устройства 0,3−0,4. Производительность сепаратора на классе 12−30 мм составляет 88 т/ч, а на классе 3−6 мм достигает 12 т/час.

Кроме того, высокая эффективность работы сепараторов обусловлена большим количеством воздушных клапанов (в зависимости от ширины ленты – от 96 до 224), что позволяет более точно выбивать выбранный материал. Синхронизация электронной системы сепаратора с персональным компьютером позволяет производить его быструю настройку, а также открывает возможность непрерывного контроля процесса сепарации с определением качественно-количественных показателей продуктов сепарации за любой отрезок времени.

Сепараторы OptoSort выпускаются в нескольких модификациях, отличающихся по способу подачи материла в зону измерения (ленточный конвейер, вибропитатель), по ширине подающего органа и измерительной камеры (300, 600, 1200, 1800 мм).

Промышленные модели полихромных фотометрических сепараторов позволяют перерабатывать руду в диапазоне крупности от 300 до 0,5 мм при производительности более 200 т/ч (на классах крупности +150 мм).

Фотометрическая сепарация применима к самым разнообразным полезным ископаемым. Особенно распространена она для обработки неметаллических полезных ископаемых; хорошие результаты получают при фотометрической сепарации золотосодержащих руд.

При обогащении золотосодержащих руд месторождения Сухой Лог полихромным фотометрическим методом сепарации в качестве разделительного признака использовались дифференциальные цветностные характеристики минерала-индикатора золота (пирита) [11]. Сепарация проводилась по узким классам крупности от 5 мм до 100 мм (рис. 1.18). Применение полихромных фотометрических сепараторов позволяет на рядовых рудах получить отвальные хвосты с содержанием Au менее 0,42 г/т, выход которых составляет до 46%, потери Au с хвостами не превышают 6%; на убогих рудах выделить концентрат с содержанием до 1,5 г/т при выходе 33% и извлечении 77%.

Таким образом, предварительное обогащение золотосодержащих руд фотометрической сепарацией обеспечивает получение отвальных хвостов и повышение качества продукта, поступающего на дальнейшую переработку.


Рис. 1.18. Схема фотометрической сепарации золотосодержащих руд

Фотометрическая сепарация фосфоритовой руды Белкинского месторождения на фотометрическом сепараторе «Сортекс-711» позволила из бедной руды выделить до 40 % фракции, обедненной по полезному компоненту (P2O5 = 1,4–1,8 %). При этом качество руды повысилось в 1,5 раза при извлечении P2O5 – 82 %.

Установлена возможность разделения крупных кусков фосфоритовой руды Каратау фотометрическим методом. В табл. 1.8 представлены показатели фотометрической сепарации фосфоритов Обладжанского месторождения.

Таблица 1.8. Результаты фотометрической сепарации фосфоритов

Продукт Выход, % Содержание P2O5, % Извлечение, %
Концентрат 25-150 мм 51,4 36,7 77,0
Промпродукт 25-150 мм 9,2 23,3 8,8
Хвосты 25-150 мм 8,9 4,9 1,8
Отсев 0-25 мм 30,5 10 12,4
Исходная руда 100,0 24,5 100,0

Как видно из табл. 1.8, фотометрическая сепарация фосфоритов даёт возможность получить высокачественный концентрат, содержащий 36,7% P2O5 при извлечении его 77 %.

Дообогащение промпродукта сепарации способсвует повышению извлечения P2O5 в концентрат. Применение обжига с последующим гашением для его обогащения позволяет получить из него концентрат с содержанием 35% P2O5 при извлечении 93,2 % от операции, в результате чего извлечение в общий концентрат увеличивается на 11,4 % от исходной руды.

На рис. 1.19 представлена схема обогащения фосфоритов Обладжанского месторождения.


Рис. 1.19. Схема обогащения фосфоритов Обладжанского месторождения

Исследования обогатимости сильвиновых руд Верхнекамского и

Старобинского месторождений фотометрическим методом показали возможность выделения из рядовой руды в крупнокусковом виде (+5 мм) до 40 % (55 % от продукта, отправляемого на сортировку) галитовых отходов с содержанием хлористого калия от 3 до 10 %. При этом в хвосты извлекается до 80 % нерастворимого остатка, а содержание хлористого калия в обогащенном продукте повышается до 40 %. При использовании двух- и трехоперационной сортировки возможно выделение хлористого калия до 85 % и светлой разновидности каменной соли с содержанием хлористого натрия до 96 %.

Интересный способ обогащения для получения кварца особой чистоты (99,999%) разработали сотрудники института Механобр. При стандартных способах обогащения получаются концентраты, содержащие не только зерна чистого кварца, но и кварца, содержащего различные примеси. Если на такой кварц воздействовать гамма-излучением то он окрасится, причем цвет окраски зависит от характера примеси (алюминий – дымчатый цвет, железо – аметистовый, титан – розовый). После облучения кварц направляют на фотометрическое обогащение, и окрашенные зерна отделяют.

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

Еще по теме 1.5.3. Фотометрический 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
  17. 7.5.3. Хирургические методы
  18. Метод
  19. 5. Методы местной анестези