Лекція No 6

Апарати для погрудкового і плоскогрудкового сортування
Практика погрудкового сортування корисних копалин

У практиці збагачення в залежності від властивостей мінералу і типу джерела випромінювання застосовуються наступні типи сепараторів (табл. 6.1).

Таблиця 6.1 - Класифікація сепараторів в залежності від виду випромінювання

Авторадiометричний спосіб сортування

Цей спосіб застосовується для збагачення природно-радіоактивних руд - уранових, торiєвих. Ці руди ґенерують α, β, γ -випромінювання. α і β -випромінювання сильно розсіюються. Тому в авторадiометричних сепараторах використовують γ -випромінювання.

Авторадiометричне сортування використовують тільки для чисто уранових і комплексних уранових руд.

Вміст урану в уранових рудах коливається від 3 % (1-й сорт) до 0.1 % (4-й сорт).

До комплексних руд належать:

• золото-уранові;

• фосфорно-уранові;

• урано-ванадiєві;

• урано-мідні;

• урано-піритні;

• вугілля і сланці, що містять уран із вмістом урану від 0.01 до 0.05 %.

Нижня межа крупностi уранових руд 25 мм. Принципова схема сортування наведена на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Схема радіометричного сортування уранової руди

Люмінесцентне сортування

Цей спосіб використовує відмінності в холодному свіченні (люмінесценції) мінералів під впливом рентгенівських або ультрафiолетових променів. У залежності від виду джерела випромінювання виділяють рентгенолюмiнесцентне (РЛ) і фотолюмiнесцентне (ФЛ) сортування.

Спектральний склад люмінесцентного свічення залежить:

• від будови кристалічних ґраток мінералу (його властивостей);

• вмісту люмiнесцюючих домішок (люмiногенiв);

• вмісту домішок-гасителів люмінесценції;

• умов дослiдження (температури, вологості мінералу).

До мінералів, люмінесценція яких зумовлена кристалічними ґратками, відносять шеєліт, повеліт (мінерали, що містять вольфрам), алмази.

Іноді люмінесценція може бути викликана присутністю люмiногенiв (уран, рідкісноземельнi елементи). Домішки заліза, нікелю іноді стають гасителями люмінесценції. Крім того, гасіння спостерігається при підвищенні температури. Нагрів алмазу до 1200 ^оС викликає повне гасіння свічення.

Люмінесцентний метод в основному застосовується для збагачення (доведення) руд, що містять алмази.

На рис.6.2 показана схема рентгенолюмiнесцентного сепаратора АРЛ-1 для доведення алмазів.

Рис. 6.2. Рентгенолюмінесцентний сепаратор (автори - Фінне, Красов)

Фотонейтронний метод

Цей метод оснований на різній інтенсивності випромінювання нейтронів мінералами при опроміненні їх гамма-променями. Метод застосовується при збагаченні берилiєвих руд, оскільки ядра берилiю здатні випускати нейтрони при опроміненні γ- променями. Джерелом випромінювання є ізотоп сурми ¹²Sb.

Нейтронно-активаційний метод

Цей метод оснований на відмінності в інтенсивності випромінювання мінералами при наведеній (штучній) радіоактивності руди, яка виникає при опроміненні її потоком нейтронів. Застосовується для сортування флюоритових руд на установці СО-2.

Абсорбцiйне сортування

Метод оснований на відмінності в здатності мінералів поглинати (ослабляти) випромінювання, що пропускається через них. У залежності від випромінювань, що використовуються, розрізнюють наступні методи:

гамма-абсорбцiйний;

нейтронно-абсорбцiйний;

рентгеноабсорбцiйний;

фотоабсорбцiйний.

Гамма-абсорбцiйний спосіб запропонований в 1956 році В.Д.Горошком для збагачення вугілля. Однак він може бути використаний при сортуванні хромових, ртутних, сурм'яних (стибієвих), свинцевих руд, залізняку.

На рис.6.3 наведена схема сортування залізняку гамма-абсорбцiйним способом.

Нейтронно-абсорбцiйне сортування

Цей метод оснований на різній здатності мінералів ослабляти потік нейтронів внаслідок захоплення їх ядрами хімічних елементів. Метод може застосовуватися для збагачення борних, лiтiєвих руд крупнiстю 25-200 мм.

Фотометричне сортування

Метод оснований на відмінності спектра у видимій частині випромінювання, відбитого від мінералу.

Рис.6.3. Схема гамма-абсорбцiйного сортування залізняку

Широкі можливості фотометричного сортування пояснюються доброю вивченістю мінералів з точки зору їх кольору, прозорості, блиску.

Метод застосовується для сортування мінералів крупнiстю 3(1) - 300 мм. Існують вітчизняні та закордонні аналоги високоефективних апаратів, які сортують матеріал в моношаровому та розосередженому потоці грудок.

Як правило, фотометричне сортування включається в схему збагачення вузьких класів крупностi після операцій грохочення.

На рис.6.4 наведена схема сортування доломітової руди із застосуванням фотометричних методів.

Рис. 6.4. Схема фотометричного сортування доломітової руди

Технiко-економічні показники сортування

Застосування сортування дає можливість:

• Вивести у вiдвальнi хвости частину початкового (вихідного) продукту. Це знижує собівартість переробки матеріалу, забезпечує підвищення продуктивності фабрики.

• Застосувати більш прості процеси подальшої переробки збагачуваного продукту.

• Знизити витрати на підготовку руди за рахунок виведення хвостів і концентрату в крупногрудковому вигляді.

• Зменшити забруднення навколишнього середовища (наприклад флотореагентами).

Техніка безпеки при роботі з сортуючою апаратурою

При експлуатації сортуючої апаратури необхідно застосовувати обгороджування вузлів, що створюють підвищену небезпеку.

Електробезпека досягається суворим дотриманням правил експлуатації електроустановок.

Захист від проникаючого випромінювання досягається при виконанні наступних умов:

• Створення і використання захисних екранів.

• Захист відстанню.

• Захист часом.

• Систематичний контроль потужності випромінювань.

Найголовнiшим є створення захисних екранів при установленні апаратури.

Контроль рівня радіації досягається використанням дозиметричної апаратури.

Гамма і рентгенівські випромінювання контролюються мiкрорентгенометрами МРП-1, радіометрами СРП-2. Нейтронне випромінювання контролюється радіометрами ДН-1А або "Мідія".

Всі види проникаючих випромінювань контролюються універсальними дозиметрами РУП-1, РУС-7. Обслуговуючий персонал забезпечується індивідуальними засобами контролю.

вгору