7.2.5 Радиоволновые методы

Методы радиоволнового просвечивания и отражения, основанные на различии в поглощении, отражении, преломлении, дифракции и интерференции радиоволн вмещающими породами и рудными телами, применяется для изучения межскважинного и межвыработочного пространства, обнаружения и локализации в нем рудных тел на стадии эксплуатационной разведки медных, медно-никелевых, полиметаллических,

Принцип радиоволновых методов, при их использовании в обогащении руд, состоит в изменении параметров (индуктивности и емкости) источника, колебательного контура, настроенного на собственную резонансную частоту, при взаимодействии его электромагнитного поля с веществом горных пород и руд. Этот метод применяется для предварительного обогащения (сепарации) полезных ископаемых, разделяемые компоненты которых обладают резко отличающимися электрическими (проводимость, диэлектрическая проницаемость) или магнитными (магнитная восприимчивость) свойствами.

7.3. Технологические задачи, решаемые при использовании радиометрических методов

К основным технологическим задачам горно-перерабатывающего производства, которые могут быть решены с помощью радиометрических методов, относятся:

1. Определение содержания полезных компонентов по результатам скважного опробования в процессе эксплуатационной разведки. Решение этой технологической задачи способствует уточнению контуров рудного тела, а полученные результаты являются достаточным основанием к реализации возможности корректировки технологии рационального отделения рудной части от массива.

2. Определение содержания полезных компонентов по результатам опробования добытой руды. С помощью решения такой технологической задачи может реализоваться возможность оперативного управления последующими технологическими процессами.

3. Предконцентрация полезных компонентов. Реализация данного процесса способствует решению технологической задачи направленной на повышение и стабилизацию качества питания процессов глубокого обогащения, путем выделения из добытой горной массы перед процессами дробления и измельчения пустых пород.

4. Разделение полезного ископаемого на технологические сорта. Решение такой технологической задачи особенно актуально при переработке комплексных и сложных по вещественному составу полезных ископаемых.

5. Получение товарных концентратов. Необходимость в реализации данной задачи возникает в тех случаях, когда возникает потребность промышленности в крупнокусковых концентратах, направляемых непосредственно в пирометаллургические процессы: доменный, мартеновский и конвертерный.

6. Доводка концентратов других технологических процессов. Решение такой технологической задачи возникает в случаях, когда концентраты содержат минералы трудноразделимые другими обогатительными методами.

7.4. Радиометрические сепараторы и установки крупнопорционнойй сортировки руд

7.4.1. Радиометрические сепараторы

Использование радиометрических методов при переработке минерального сырья реализуется с помощью специальных устройств, называемых сепараторами. С помощью сепараторов осуществляется определенная последовательность операций, необходимая для разделения подвергаемых переработке минеральных смесей и кусковых руд на продукты, отличающиеся по содержанию минералов или ценных компонентов. Этими основными операциями являются: транспортирование минеральной смеси или кусков горной массы в зону измерения, где происходит их облучение первичным излучением, регистрация вторичного излучения, возникающего при взаимодействии первичного излучения с веществом сепарируемого материала, обработка сигналов вторичного излучения по определенному алгоритму, разделение исходного материала в зависимости от технологической задачи на продукты - концентрат и хвосты; концентрат, промпродукт и хвосты, а также различные технологические сорта.

Конструкции конкретных сепараторов отличаются между собой. Это связано со специфическими требованиями или ограничениями, накладываемыми признаками разделения, реализуемыми в сепараторах. Кроме того, конструкция сепараторов зависит также от того, какой технологический режим на нем реализуется - покусковой, или поточный.

В покусковом режиме для обеспечения необходимой производительности сепаратора применяется принцип многоканальности (рис.7.1), заключающийся в том, что в сепараторе технологический рудный поток разбивается на несколько, представляющих собой «ручьи», в которых куски рудной массы следуют один за другим. На выходе из сепаратора продукты одного качества, получаемые в каждом потоке, объединяются и поступают в соответствующие желоба для вывода продуктов разделения из сепаратора.

Рис. 7.1. Эскиз конструкции восьмиканального радиометрического сепаратора свободного падении: 1 - каналы движения кусков; 2 - желоб для вывода хвостовых продуктов; 3 - желоб для вывода обогащенных продуктов (концентрата)

Покусковой режим сепарации используется для предварительного обогащения руды круп­ностью более 20 мм.

В поточном режиме, который также можно назвать режимом мел­копорционной сортировки, рудная масса в виде монослойного потока транспортируется в зону облучения и регистрации вторичного излу­чения. В таком режиме достаточно сложно из всего потока выделить конкретный минерал или кусок, поэтому выделяется вся пор­ция, находящаяся в зоне облучения и регистрации. Таким образом, реализуется операция сокращения рудопотока с повышением его ка­чества. Если качество руды не удовлетворяет предъявляемым тре­бованиям, то концентрат мелкопроционной сепарации можно напра­вить на другой сепаратор меньшей производительности, в котором организован покусковой режим сепарации. Следовательно, поточный режим используется для повышения производительности процесса сепарации в целом. Такой режим используется при обогащении ал­мазосодержащего сырья и рудной массы, содержащей драгоценные и полудрагоценные минералы крупностью от 10 до 0,5 мм.

Все радиометрические сепараторы, независимо от режима сепа­рации содержат идентичные по назначению узлы и блоки:

• корпус сепаратора, обеспечивающий защиту обслуживающего персонала от воздействия ионизирующего излучения и, при необходимости, светоизоляцию процесса регистрации при сепарации рудной массы, с приемным бункером;

• питатель для разгрузки руды из бункера;

• транспортирующее устройство, обеспечивающее подачу руды в зону облучения кусков руды первичным излучением и регистрации вторичного излучения, возникшее в результате взаимодействия первичного излучения с веществом кусков рудной массы;

• узел облучения кусков первичным излучением;

• узел регистрации вторичного излучения, возникающего у сепарируемого материала;

• узел обработки зарегистрированной информации, в котором проводится сравнение полученной информации, с заданным уровнем (пороговым значением), в случае, если уровень зарегистрированной информации будет превышать заданное значение, подается команда для выделения данного куска из сепарируемого потока;

• узел разделения, обеспечивает выделение кусков с кондиционным содержанием полезных компонентов.