5.2. Обладнання для аналізу складу сировини та продуктів збагачення

Контроль речовинного складу руди є найважливішим завданням, тому що вміст коштовних елементів у вихідній руді й продуктах збагачення є істотнішим критерієм ефективності процесу збагачення корисної копалини.

Контроль вмісту коштовних елементів шляхом відбору проб і проведення хімічних аналізів навіть у випадку їхнього прискореного виробництва (експрес-аналізи) вимагає значного часу, іноді до чотирьох годин з моменту відбору проби. Внаслідок такого великого запізнювання результати хімічних аналізів не можуть бути використані для оперативного регулювання й контролю процесів збагачення.

Для підвищення оперативності контролю застосовують експрес-аналізатори, що дозволяють безупинно контролю-вати вміст металів й елементів у сухій пробі (порошкові аналізатори) або безпосередньо в потоці матеріалу – рентгеноспектральні, гамма-абсорбційні, активаційні, полярографічні, магнітометричні, оптико-спектральні й інші.

Рентгеноспектральний метод (РСА) заснований на збудженні атомів аналізованих елементів за допомогою первинного ядерного випромінювання й наступної реєстрації вторинного флуоресцентного випромінювання збуджених атомів за допомогою реєструючої апаратури. Метод використовується для визначення вмісту багатьох кольорових і рідких металів.

На рис. 5.2 наведена схема рентгеноспектрального аналізатора «Потік-2» для автоматичного контролю вмісту міді й нікелю в безперервному потоці пульпи. Пульпа, що протікає через трубку 1, опромінюється джерелом рентгенівського випромінювання 3 через отвір 2. Вторинне рентгенівське випромінювання потрапляє на коліматор 4, потім на вигнутий кристал кварцу 5, що розкладає рентгенівське випромінювання на спектр. Спектральні лінії міді й нікелю надходять на сцинтиляційний лічильник (блок детектування) 8 через щілини 7 й 9. Щілини поперемінно перекриваються шторкою (орбюратором) 6, що дає можливість по черзі реєструвати лінії міді й нікелю. Далі перетворені сигнали, пропорційні вмісту аналізованих елементів, ідуть на вимірювальний прилад.

Рис. 5.2. Схема рентгеноспектрального аналізатора:

1 – трубка; 2 – отвір; 3 – рентгенівська трубка; 4 – коліматор; 5 – кристал кварца; 6 – орбюратор; 7, 9 – щілини; 8 – сцинтиляційний лічильник; 10 – комутуючий пристрій; 11 – дискрімінатор; 12, 13 – перерахункові схеми; 14 – блок поділу та реєстрації

Такий аналізатор не відрізняється особливою точністю аналізу (відносна погрішність може досягати 6-10%), однак має високу експресність - тривалість аналізу не перевищує декількох хвилин. Густина пульпи не впливає на результати аналізу.

Гамма-абсорбційний метод заснований на вимірі поглинання потоку гамма-квантів аналізованим елементом. Застосовується при контролі вмісту свинцю й для радіометричної сепарації залізовмісних руд у рухомому потоці матеріалу.

Активаційний метод заснований на вимірі наведеної активності, що з'являється в результаті ядерних реакцій під дією потоку нейтронів, заряджених часток або гамма-квантів. Використовується для контролю вмісту міді, марганцю, цинку, алюмінію.

Магнітометричний метод контролю заснований на вимірі магнітної проникності рухомого потоку матеріалу (наприклад, пульпи), що залежить від вмісту магнітного заліза в потоці. Застосовується для контролю залізних руд.

Оптико-спектральні методи (емісійний спектральний, атомно-адсорбційний, люмінесцентний) засновані на вимірі інтенсивності ліній спектра, характерних для контрольованих елементів.