Показатель технологической эффективности радиометрической сепарации.

Если представить, что на сепарацию поступает материал, в котором ценный и сопутствующий минералы полностью разобщены, то в этом случае сепарация будет предельно эффективной и можно извлечь ценный минерал в абсолютно чистый концентрат.

Для количественного выражения результатов этого воображаемого процесса примем величину средневзвешенного из отклонений содержаний ценного компонента в концентрате и хвостах от содержания его в руде, отнесенную к этому содержанию.

Эту величину Р, зависящую только от содержания ценного компонента в руде, называют «показателем руды». Для удобства расчетов содержания ценного компонента и выхода продуктов будем выражать в долях единицы.

Если содержание полезного компонента в руде равно α, то предельный выход абсолютно чистого концентрата будет также равен α. Выход хвостов, соответственно, равен (1 – α). Отклонение содержания ценного компонента в концентрате от содержания его в руде при этом составит (1 - α), а отклонение содержания ценного компонента в хвостах от содержания его в руде (Θ – α). Следовательно, «показатель руды» будет равен:

Р=(|(1-α)* α|+|(Θ – α)*( 1 – α)|)/ α = 2* (1 - α)(3.7.1)

Реально достигаемые результаты радиометрической сепарации будут всегда отличаться в худшую сторону от предельно возможных результатов, отражаемых показателем руды Р.

Главные причины, понижающие эффективность радиометрической сепарации, следующие:

1. В действительности, приходится разделять на концентрат и хвосты не разобщенные минералы, а куски полезного ископаемого, значительная часть которых представлена агрегатами ценных и сопутствующих минералов. Уже поэтому не удается сконцентрировать в один продукт целиком ценный минерал, а в другой - сопутствующие ему. Снижение эффективности обогащения по этой причине не зависит от контрастности руды, выражаемой количественно, показателем контрастности М. Отношение М/Р покажет эффективность сепарации, принципиально достижимую при обработке руды данной концентрации. Это отношение называется эффективностью контрастности.

2. В реальных условиях куски руды разделяются на продукты не по содержанию ценного материала, а по тому или иному признаку разделения. Результаты обогащения П/М будут зависеть от того, насколько удачно выбран для данной руды признак разделения, что характеризуется показателем признака разделения П. Отношение, отражающее соответствие разделительного признака содержанию ценного компонента в руде, называется эффективностью признака разделения.

3. Следующим фактором, накладывающимся на предыдущие и затрудняющим реализацию максимальных возможностей разделения по выбранному признаку при данной контрастности руды, являются кондиции на получаемые продукты, от которых зависит граничное содержание, принимаемое на практике при разделении руды на продукты обогащения.

Для характеристики теоретических возможностей результатов обогащения руды при данной контрастности с использованием выбранного признака разделения по требуемому граничному содержанию получим относительное среднее взвешенное из отклонений содержаний ценных компонентов в концентрате и хвостах от содержания его в руде, отнесенное к этому содержанию. Эта величина называется показателем граничного содержанияГ.

Оно определяется по уравнению:

Г=((β-α)* γ_к+(α – Θ)*γ_хв)/ α, где (3.7.2)

α - содержание ценного компонента в руде, доли единицы;

β - то же, в концентрате, доли единицы;

Θ - то же в хвостах.

Данные, характеризующие продукты обогащения, берутся по кривой обогатимости, построенной по данному признаку разделения при соответствующем граничном содержании.

4. В дополнение ко всем перечисленным факторам на конечную эффективность обогащения влияет работа обогатительного аппарата.

Проведя опыты по сепарации руды и подставив их результаты в уравнение граничного содержания, мы получим показатель сепарацииС. Отношение С/Г называется эффективностью работы сепаратора.

4. Подготовка руды перед радиометрической сепарацией.

Перед автоматической сепарацией руды материал необходимо определенным образом подготовить.

1. Первая стадия - дробление руды до крупности 250-200 мм.

2. Промывку руды в бутаре, вибрационном грохоте или грохоте - конвейере для удаления шламов и загрязнений с кусков руды с целью предотвращения пылеобразования и искажений излучения.

3. Классификация руды по классам крупности, т.к. содержание ценного компонента в кусках руды разной крупности различно.

Классификация руды проводится по шкале, равной 1,5 для слабоконтрастных материалов и 2 для контрастных материалов. Руда крупностью менее 20 мм или 10 мм в зависимости от применяемого метода сортировки, отправляется на переработку каким-либо другим методом обогащения или присоединяется к концентрату радиометрической сепарации. Шкала классификации выбирается таким образом, чтобы масса кусков оказывала меньшее влияние на колебания в содержании ценного компонента. Очень важно провести правильно выбор источника облучения.

Дальнейший этап повышения экономической эффективности радиометрического обогащения связывается зарубежными специалистами с перенесением этого процесса в горные выработки (в т.ч. подземные), причем сортирующие установки должны работать в комплексе с экскаваторами непрерывного действия. Такие системы обеспечивают минимальное перемещение пустой порода от места добычи и, следовательно, максимальную экономическую эффективность. Технологические режимы радиометрической сепарации приведены на рис.4.1.

Рис. 4.1. Технологические режимы радиометрического обогащения:

1 - поточный; 2 - порционный; 3 - покусковой.

5. Классификация радиометрических методов сепарации.

Начало развития радиометрических методов обогащения было положено в Советском Союзе в 1930-х годах. Тогда при обогащении алмазосодержащих руд был применен первый радиометрический метод, основанный на использовании свойства алмазов люминесцировать под действием рентгеновских лучей.

В настоящее время при радиометрическом обогащении используются более 20 признаков разделения, что позволяет обогащать самые разнообразные твердые полезные ископаемые.

Наиболее технически освоенным являются следующие методы;

Нейтронно - абсорбционный;

радиорезонансный;

инфраметрический;

авторадиометрический;

фотометрический;

люминесцентный;

гамма - нейтронный или фотонейтронный;

нейтронно - активационный;

гамма - флюоресцентный.

Дата добавления: 2015-07-18