Устрій радіометричних сепараторів.

Радіометрична сепарація здійснюється за допомогою особливих сепараторів, іноді називаних «сортексами» (за назвою англійської фірми «Гансонс Сортекс Лімітед», що спеціалізується в створенні подібного збагачувального устаткування).

Радіометричні сепаратори можуть значно відрізнятися конструктивно, однак всі вони мають наступні вузли:

- живильник із транспортуючим пристроєм (стрічковим, вібраційним й ін.) для формування потоку матеріалу й рівномірної (наприклад, покускової) подачі його в зону контролю. Це може бути зона опромінення для нерадіоактивних руд або зона реєстрації випромінювання для радіоактивних матеріалів;

- вузол опромінення з датчиком, за допомогою якого здійснюється розпізнавання корисної копалини й порожньої породи;

- реєстраційний лічильно-вимірювальний блок для оцінки інтенсивності випромінювання. На підставі отриманої інформації він повинен ухвалити рішення щодо ступеня кондиційності конкретного шматка (порції) матеріалу й сформувати відповідний керуючий сигнал на розділовий пристрій;

- розділовий пристрій (виконавчий механізм), що сприймає ці сигнали й спрямовує кондиційний і некондиційний матеріали в окремі бункери.

Радіометричні сепаратори можуть бути одноканальними й багатоканальними, що працюють декількома паралельними потоками. Останні більш поширені внаслідок значних обсягів контролю, особливо у випадку використання покускового режиму.

Живильник сепаратора забезпечує заданий технологічний режим процесу сепарації.

При потоковому режимі завантаження сепаратора не викликає особливих труднощів і може бути здійснено електровібраційними живильниками із плоским робочим органом.

При покусковому режимі необхідно розділити потік на кілька паралельних ниток, у кожній з яких шматки матеріалу транспортуються один за одним, забезпечити певний інтервал між ними, стабілізувати траєкторію їхнього руху в зонах контролю й поділу.

У багатьох випадках досить ефективною конструкцією є віброживильник, розвантажувальна частина робочого органу якого виконана у вигляді декількох паралельних жолобів (рис. 6.2). Можуть застосовуватися й інші пристрої, наприклад, тарілчасто-вібраційного типу (рис. 6.3).

Транспортуючий пристрій подає оброблювану сировину в зони контролю й сепарації. В залежності від його типу радіометричні сепаратори можуть бути стрічковими, вібраційними, ковшовими, карусельними, із транспортуючою поверхнею у вигляді барабана, похилої площини, паралельно натягнутих пружних струн й ін. Найбільше застосування одержали транспортуючі пристрої стрічкового й вібраційного типів. Швидкість переміщення збагачуваного матеріалу коливається від 0,3-1,0 м/с для першого типу до 2-4 м/с і більше для другого.

Рис. 6.2. Варіанти поперечних перетинів напрямних

жолобів багатоканальних вібраційних живильників

Рис. 6.3. Схема покускового живильника

тарілчасто-вібраційного типу:

1 – шматки руди; 2 – вібраційний живильник; 3 – тарілчастий живильник; 4 – транспортуючий пристрій

Багатоканальний характер руху матеріалу може забезпечуватися як загальною несучою поверхнею транспортуючого пристрою (рис. 6.4, а, б), так й ізольованими робочими поверхнями (рис. 6.4, в).

Рис. 6.4. Можливі типи несучих поверхонь

багатоканальних транспортуючих пристроїв

а, в – стрічковий; б - вібраційний

Вузол опромінення в загальному випадку містить джерело випромінювання, колімаційний пристрій (а при використанні нейтронів – уповільнюючий блок) і пристрій для безпечного ведення робіт.

Вибір конкретного джерела опромінення визначається методом сепарації й властивостями руди, що опромінюється. Застосовуються звичайно ампульні радіоізотопні джерела, які у різноманітному асортименті випускаються промисловістю. У всіх випадках бажано використовувати джерело, що має досить великий період піврозпаду.

Джерела гамма- і бета-випромінювань містяться в колімаційному пристрою, за допомогою якого створюється спрямований пучок випромінювання й забезпечується частковий або повний біологічний захист. Пристрій звичайно має захисний екран, що перекриває пучок випромінювання в неробочому стані сепаратора, і цілком виготовляється з матеріалів з високим коефіцієнтом поглинання розглянутих випромінювань, наприклад, зі свинцю або стали. На рис. 6.5 показаний загальний вид колімаційних пристроїв з вузькоспрямованим (рис. 6.5, а) і широким плоским (рис. 6.5, б) пучком випромінювання, а також розподіл інтенсивності випромінювання в напрямку, поперечному осі симетрії колімаційного отвору.

Рис. 6.5. Схеми колімаційних пристроїв для джерел

гамма- й бета-випромінювань:

1 – джерело випромінювання; 2 – колімаційний отвір; 3 – захисний екран в робочому положенні сепаратора

Вузол реєстрації радіометричних сепараторів містить блок детектування, що вимірює густину потоку проникаючого через шматки випромінювання або інтенсивність первинного випромінювання кусков, блок оцінки їхніх геометричних параметрів або маси. Сигнали із блоків надходять на рудосортувальний радіометр, що обробляє їх, порівнюючи із заданим граничним значенням якості, і формує командний імпульс, який керує роботою розділового пристрою.

Блок детектування дає необхідну для здійснення процесу сепарації інформацію, що характеризує кількість корисного компонента, який перебуває в оброблюваному шматку або порції корисної копалини.

Необхідність у використанні блоку оцінки геометричних параметрів або маси контрольованих шматків диктується наступними міркуваннями. Внаслідок коливань маси сортованих обсягів копалин при даній кількості корисного компонента його вміст у цих обсягах може бути різним, у тому числі й некондиційним. Тому є певна ймовірність, що бідний шматок великої маси при сепарації потрапить у концентрат, а багатий шматок малої маси - у хвости. У зв'язку із цим бажано враховувати масу сортованих об’ємів, наприклад, шляхом виміру будь-якого параметра, пов'язаного з масою. Найпростіше заміряти лінійні розміри або площу поперечного перерізу шматків.

На рис. 6.6 показана схема зони обмірювання гамма-абсорбційного сепаратора з додатковим вузлом опромінення для урахування маси сортованих шматків.

Розділовий пристрій здійснює за командою радіометра поділ мінеральної сировини на різні продукти. Це може бути пристосування механічного типу (наприклад, важіль), пневматичного (пневмоциліндр, струмінь стисненого повітря), лінійний електродвигун. Напрямок дії такого виконавчого механізму, як правило, перпендикулярний напрямку руху шматків, що дає можливість скидати некондиційний шматок з доріжки руху й відправляти його у хвости.

Рис. 6.6. Схема зони обмірювання гамма-абсорбційного сепаратора з додатковим вузлом опромінення

для урахування маси сортованих шматків:

1 – транспортуючий пристрій; 2 – шматок корисної копалини; 3 – основний вузол випромінювання; 4 – додатковий вузол урахування маси; 5 – блок детектування

Дата добавления: 2015-08-18