Установки для радиометрической крупнопорционной сортировки
В отличие от сепараторов на установках радиометрической крупнопорционной сортировки (РКС) осуществляется сортировка значительных порций полезных ископаемых - от 1 - 5 до 50 - 100 т, загруженных при добыче в различные транспортные средства: вагонетки, автосамосвалы, железнодорожные вагоны и др. Основные типы РКС приведены на рис. 7.2 -7.4. На рис. 7.2 изображена автоматизированная установка, применяемая для сортировки флюоритовых руд, размещенных в вагонетках [1].
Рис. 7.2. Схема РКС флюоритовых руд: 1 -вагонетка с рудой; 2 - источник нейтронов; 3 - детектор гамма-излучения; 4 - толкатель; 5 -регистрирующая аппаратура; 6 –блок автоматического управления, приводящий в движение трос и источник нейтронов
В установке используется нейтронно-активационный метод. Установка работает следующим образом. В момент, когда вагонетка с рудой 1 останавливается в зоне измерений, по сигналу с блока автоматического управления 6 приводится в движение трос, и источник нейтронов 2 поднимается до уровня центра вагонетки. Толкатель 4 прижимает его к стенке, и в течение 60 секунд производится активация руды. После этого по команде с блока 6 источник опускается в колодец, заполненный водой для защиты от нейтронов, а его место занимает детектор гамма-излучения 3, соединенный с блоком регистрирующей аппаратуры 5. В течение 60 с производится регистрация наведенного гамма-излучения. В процессе измерения детектор прижимается к стенке вагонетки толкателем, а после завершения измерения толкатель отходит, и установка возвращается в первоначальное положение. В установке используется Ро-Ве-источник активности (1-2)∙107 нейтронов/с. Гамма-излучение регистрируется кассетой из 17 пропорциональных счетчиков типа СИ-22Г, размещенных в два ряда, сигналы с которых записываются с помощью самопишущего прибора.
Другой вариант реализации процесса крупнопорционной сортировки приведен на рис. 7.3 [5].
Рис. 7.3. Вариант реализации крупнопорционной сортировки руд в транспортных емкостях с предварительной раскладкой исходной горной массы в слой на движущейся ленте конвейера (а) и разделением ее на продукты (б): 1 - накопительный бункер; 2 - лента конвейера; 3 - слой руды; 4 -датчик для ядерно-физического опробования; 5 - измерительная аппаратура рудоконтролирующей станции; 6 - загрузочный бункер; 7 -транспортные емкости (самосвалы, вагонетки); 8-исполнительный механизм; 9 - блок управления исполнительным механизмом
В таком варианте руда из бункера 1 подается на ленту 3 конвейера и раскладывается на ней в слой 3 равномерной толщины (желательно в монослой). Облучение рудного слоя первичным излучением и регистрация от него вторичного излучения может осуществляться в двух вариантах. По первому варианту источник первичного излучения и детектор вторичного излучения размещены в устройстве 4, которое расположено над лентой конвейера. По второму варианту устройство 4 расположено под лентой конвейера. В этом случае устраняются неровности облучаемой поверхности рудного потока. По результатам анализа на соответствие интенсивности проявления вторичного излучения от рудной массы кондиционному содержанию в ней ценного компонента, подается команда на исполнительный механизм 8, который отклоняет рудный поток. При этом через бункеры 6 в транспортные емкости 7 разгружается руда заданного сорта. Преимущество такой системы заключается в том, что датчик, содержащий первичный источник ионизирующего излучения, удален от обслуживающего персонала (в том числе и от водителей самосвалов и электровозов) на безопасное расстояние, что в значительной мере облегчает соблюдение требований техники безопасности.
Использование радиометрического опробования и сортировки руд при их транспортировании на конвейере или в емкостях способствует значительному повышению эффективности циклично-поточной (ЦПТ) или поточной системы горных работ, особенно при подземной разработке месторождений. Геотехнологии с внутрирудничной РКС обеспечивают повышение качества добываемой руды, существенное снижение отходов горного производства при резком сокращении грузопотоков горной массы на поверхность за счет размещения отсортированных пустых и слабооруденелых пород в выработанном пространстве. Это позволяет не только существенно уменьшить затраты на подъем горной массы, но и оздоровить экологическую обстановку в регионе за счет значительного сокращения сооружения на поверхности отвалов и хвостохранилищ и выноса из них токсичных компонентов.
Вариант использования РКС в технологической схеме с ЦПТ представлен на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Транспортно-технологическая схема при циклично-поточной технологии подземной добычи руды с использованием радиометрической сортировки: 1 - опрокидыватель, 2 — питатель. 3 — дробилка крупного дробления: 4 - конвейерный подъем; 5 - блок облучения установки радиометрического порционного опробования руд «на просвет»; 6 - блок регистрации установки радиометрического опробования руд; 7 -исполнительный механизм разделения рудного и породного потоков; 8 - породный конвейер: 9 - комплекс радиометрической порционной сортировки руд по направлениям: на металлургический передел (10), на обогатительную фабрику (11), на сепарацию (12), в отвал (13); 14 - единое зондовое устройство с облучателем и блоком детектирования
Горная масса из очистных забоев из опрокидывателя 1, по питателю 2 подается в дробилку крупного дробления 3, далее на конвейер с размещенной установкой радиометрического порционного опробования руд 5, 6. Отсортированные с помощью исполнительного механизма 7 порции породы поступают на породный конвейер 8 и используются для закладки выработанного пространства. Руда по конвейерному подъему 4 выдается на поверхность на комплекс радиометрической порционной сортировки руд 9.
В комплексе 9 реализован способ опробования и сортировки руд, предусматривающий пересыпку рудопотока через два бункера с размещенными в них стационарно зондовыми устройствами 14. При заполнении рудой первого бункера питающий конвейер автоматически переключается на загрузку второго бункера, одновременно в первом бункере включается программа «Опробование», производятся радиометрические измерения, по окончании которых через 5-7 мин включается программа «Разгрузка», и рудная масса из первого бункера разгружается в транспортное средство и направляется в зависимости от ее качества на металлургический передел, на обогатительную фабрику, на покусковую сепарацию, в отвал. При заполнении второго бункера питающий конвейер переключается на первый, производится радиометрическое опробование руды, загруженной во второй бункер. Далее цикл повторяется. Вариант опробования и сортировки с использованием двух бункеров прост и технологичен в реализации, позволяет обеспечить нормы радиационной безопасности с наименьшими затратами.
Для осуществления процесса РКС применяются те же типы источников и детекторов излучения, а также аналогичные способы выделения полезного сигнала, что и на сепараторах или установках АПР, использующих эти радиометрические методы. Геометрия измерений, конструкция узлов облучения и детектирования при реализации РКС должны обеспечивать измерение возможно большей массы, поданной на сортировку руды, с достаточной точностью и экспрессностью.
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1060;