Назад в библиотеку

Практика покусковой сортировки полезных ископаемых

Сеньковский С.А.

Донецкий национальные технический университет

Источник: Реферат по дисцеплине "Специальные матоды обогащения", ДонНТУ, 2012, 10 с.

Практика покусковой сортировки полезных ископаемых

В практике обогащения в зависимости от свойств минерала и вида источника излучения применяются следующие типы сепараторов таб.1.

Табл. 1 – Классификация сепараторов в зависимости от вида излучения

Авторадиометрический способ сортировки

Этот способ применяется для обогащения естественно-радиоактивных руд - урановых, ториевых. Эти руды генерируют a, b, g - излучения. a и b - излучения сильно рассеиваются. Поэтому в авторадиометрических сепараторах используют g - излучения.

        Авторадиометрической сортировке подвергаются чисто урановые и комплексные урановые руды.

Содержание урана в урановых рудах колеблется от 3 % (1-й сорт) до 0.1 % (4-й сорт).

        К комплексным рудам относятся:

·       Золото-урановые;

·       Фосфорно-урановые;

·       Урано-ванадиевые;

·       Урано-медные;

·       Урано-пиритные;

·       Урансодержащие угли и сланцы.

        Нижний предел крупности урановых руд 25 мм. Принципиальная схема сортировки приведена на рис. 1

Рис. 1 – Схема радиометрической сортировки урановой руды

Люминесцентная сортировка

Этот способ использует различия в холодном свечении (люминесценции) минералов под воздействием рентгеновских или ультрафиолетовых лучей. В зависимости от вида источника излучения выделяют рентгенолюминесцентную (РЛ) и фотолюминесцентную (ФЛ) сортировку.

        Спектральный состав люминесцентного свечения зависит:

• От строения кристаллической решетки минерала (его свойств);
• Содержания люминесцирующих примесей (люминогенов);
• Содержания примесей-гасителей люминесценции;
• Условий опыта (температуры, влажности минерала).

        К минералам, люминесценция которых обусловлена кристаллической решеткой, относят шеелит, повеллит (вольфрам содержащие минералы), алмазы.

Иногда люминесценция может быть вызвана присутствием люминогенов (уран, редкоземельные элементы). Примеси железа, никеля иногда становятся гасителями люминесценции. Кроме того, гашение наблюдается при повышении температуры. Нагрев алмаза до 1200 С  приводит к полному  гашению свечения.

Люминесцентный метод в основном применяется для обогащения (доводки) алмазосодержащих руд.

        На рис. 2 показана схема рентгенолюминесцентного сепаратора АРЛ-1 для доводки алмазов.

Рис.2 – Рентгенолюминесцентный сепаратор (авторы - Финне, Красов)

Фотонейтронный метод

Этот метод основан на различной интенсивности излучения нейтронов минералами при облучении их гамма-лучами. Метод применяется при обогащении бериллиевых руд, т.к. ядра бериллия способны испускать нейтроны при облучении  g - лучами. Источником излучения является изотоп сурьмы  12Sb.

Нейтронно – активационный метод

Этот метод основан на различии в интенсивности излучения минералами при наведенной (искусственной) радиоактивности руды при облучении её потоком нейтронов. Применяется для сортировки флюоритовых руд на установке СО-2.

Абсорбционная сортировка

        Метод основан на различии в способности минералов поглощать (ослаблять) пропускаемые через них излучения. В зависимости от используемых излучений различают следующие методы:

• Гамма – абсорбционный;
• Нейтронно – абсорбционный;
• Рентгеноабсорбционный;
• Фотоабсорбционный.

        Гамма – абсорбционный способ предложен в 1956 году В.Д. Горошко для обогащения углей. Однако он может быть использован при сортировке железных, хромовых, ртутных, сурьмяных, свинцовых руд.

            На рисунке 3 приведена схема сортировки железных руд  гамма – абсорбционным способом.

Рис.3 – Схема гамма – абсорбционной  сортировки железных руд   

Нейтронно – абсорбционная сортировка

Этот метод основан на различной способности минералов ослаблять поток нейтронов в результате захвата их ядрами химических элементов. Метод может применяться для обогащения борных, литиевых руд крупностью 25-200 мм.

Фотометрическая сортировка

Метод основан на различии спектра в видимой части излучения, отражённого от минерала.

Широкие возможности  фотометрической сортировки объясняются хорошей изученностью минералов с точки зрения их цвета,  прозрачности, блеска.

Метод применяется для сортировки минералов крупностью 3(1) – 300 мм. В СНГ и за его пределами разработана высокоэффективная аппаратура, сортирующая материал в монослойном и рассредоточенном потоке кусков.

Как правило, фотометрическая сортировка включается в схему обогащения узких классов крупности после операций грохочения.

На рисунке 4 приведена схема сортировки доломитовой руды с применением фотометрических методов.

Рис.4 – Схема фотометрической сортировки доломитовой руды

Технико – экономические показатели сортировки

          Применение сортировки даёт возможность:             

            1.   Вывести  в отвальные хвосты часть исходного продукта. Это снижает себестоимость переработки материала, обеспечивает повышение производительности фабрики.             

            2.   Применить более простые процессы дальнейшей переработки обогащаемого продукта.             

            3.   Снизить затраты на подготовку руды за счёт вывода хвостов в крупнокусковом виде.             

            4.   Уменьшить загрязнение окружающей среды (например флотореагентами).  

Техника безопасности при работе с сортирующей аппаратурой

          При эксплуатации сортирующей аппаратуры необходимо применять ограждение узлов, создающих повышенную опасность.         Электробезопасность достигается строгим соблюдением Правил устройства электроустановок.         Защита от проникающих излучений достигается при выполнении следующих условий:             

            1.    Создание и использование защитных экранов;             

            2.    Защита расстоянием;             

            3.    Защита временем;             

            4.    Систематический контроль мощности излучений.         Определяющим является создание защитных экранов при установке аппаратуры.         Контроль уровня радиации достигается использованием дозиметрической аппаратуры.         Гамма и рентгеновские излучения контролируются микрорентгенометрами МРП-1, радиометрами СРП-2. Нейтронное излучение контролируется радиометрами ДН-1А или  «Мидия».         Все виды проникающих излучений контролируются универсальными дозиметрами РУП-1, РУС – 7. Обслуживающий персонал снабжается индивидуальными средствами контроля.

Литература

1. Аккерман Ю.Э. Справочник по обогащению руд / М. – Недра. 1982.

2. БілецькийВ.С.,Смирнов В.О. «Переробка та якість корисних копалин»-Донецьк, “Східний видавничий дім”,2005.