Способ анализа руды и продуктов переработки минерального сырья

Способ анализа руды и продуктов переработки минерального сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АНАЛИЗА РУДЫ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающий обнуление анализируемого материала потоком тепловых нейтронов и измерение потока гамма-излучения радиационного захвата определяемых элементов , отличающийся тем, что, с целью повышения точности, а также достоверности анализа, дополнительно измеряют прошедший через слой анализируемого материала поток гамма-излучения с знергией в диапазоне 2-5 МэВ и по совокупным данным судят о содержании элементов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 и 23/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) м, (, ЩРЧ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

1 (21) 2985900/25 (22) 26.09.80 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Научно-производственное объединение

"Рудгеофизика" (72) А.Н.Соколов, С.М.Синельников и

Л.И.Вознесенский (56) Авторское свидетельство СССР

М 515978, кл. G 01 N 23/22, 1974.

Патент США N. 4028267, кл. G 01 N

23/02, 1977.

Изобретение относится к ядерной геофизике, а именно к нейтронному гамма-методу, и может быть использовано для одновременного определения количества и массового содержания элементов в рудах и продуктах переработки минерального сырья в пробах и непосредственно на установках непрерывного действия (транспортеры, конвейеры и т.д.).

Цель изобретения — повышение точности, а также достоверности анализа.

Сущность изобретения заключается в следующем. В результате радиационного захвата нейтронов ядрами определяемого элемента последние испускают гамма-кванты с характерной для данного элемента

Энергией. Таким образом, поток гаммаквантов. измеренный в энергетической области, соответствующей линии захватного излучения определяемого элемента, зависит от количества этого элемента в измеряемом объеме материала.

Масса анализируемого материала определяется по величине ослабления слоем.5U,, 1034487 А1 (54)(57) СПОСОБ АНАЛИЗА РУДЫ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО

СЫРЬЯ, включающий обнуление анализируемого материала потоком тепловых нейтронов и измерение потока гамма-излучения радиационного захвата определяемых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности. а также достоверности анализа, дополнительно измеряют прошедший через слой анализируемого материала поток гамма-излучения с энергией в диапазоне 2-5 MsB и па совокупным данным судят о содержании элементов. анализируемого материала гамма-излучения с энергией 2-5 МэВ.

Для гамма-квантов с энергией 2-5 МэВ 3 величина коэффициента ослабления излучения практически постоянна. Ширина энергетического окна спектрометра выбирается достаточно узкой, что исключает регистрацию рассеянного на большие углы гамма-излучения, т.е. площадь сбора информации ограничивается размерами детектора. Из- д меряя скорость счета одной из линий жесткого гамма-излучения в области 2 — 5 МэВ, прошедшего через слой материала, можно судить о массе измеряемого материала.

Для реализации способа проводят следующие операции. 00 4

1. Облучают анализируемый материал потоком тепловых нейтронов от замедлителя.

2. Измеряют поток гамма-квантов радиационного захвата в энергетической области; соответствующей линии определяемого элемента, и по величине этого потока определяют количество элемента в материале.

1034487 возможном изменении их вещественного состава.

Измерялся поток гамма-квантов с энергией 7. 64 МэВ (гамма-излучение радиационного захвата нейтронов ядрами железа) и гамма-излучения с энергией 2,2 МэВ (гаммаизлучение радиационного захвата нейтронов ядрами водорода замедлителя) при использовании источника Cf или гаммаизлучения с энергией 4,43 МэВ (гамма-излучение, сопутствующее реакции образования нейтронов в Po — Be источнике).

Относительное среднеквадратическое расхождение результатов определения массы материала по предложенному способу и взвешиванием на пружинных весах не превышает 2,3 j>. Изменение вещественного состава материала в широких пределах (пустая порода — железный концентрат) не сказывается на результатах измерений.

Относительное среднеквадратическое расхождение результатов определения количества металла в пробах по данным химического анализа предварительно взвешенной пробы и по предложенному способу не превышает 25g, при использовании соответственно калифорниевого и полониевого-берилиевого источника нейтронов.

Оценка расхождений результатов предложенного способа с химическим анализом и взвешиванием по объединенным пробам большого веса приведена в таблице.

Технико-экономический эффект изобретения определяется тем, что применение способа позволит .существенно упростить механику и повысить точность и достоверность измерений за счет отказа от применения сложных дополнительных устройств, а также позволит расширить возможности метода и применения его непосредственно для определения количества определяемого компонента и массы анализируемого материала.

Определяамый. параметр

Диапазон изме- Среднее значерения ние ние абсолютное относительное

Масса анализируемого материала, кг

0,18

11,7

1,5

Количество ме0-6

1,8

1,02 талла,кг

Массовое содержание,ф

16,0

0,18

3. Измеряют поток гамма-квантов с энергией 2 — 5 МэВ, прошедших через слой анализируемого материала, и по величине этого потока определяют массу анализируемого материала, 5

4. Разделив полученное значение количества элемента на массу анализируемого материала, определяют массовое содержание элемента в материале.

На чертеже изображена блок-схема ус- "0 тройства, реализующего способ.

Устройство содержит источник нейтронов

1, помещенный в замедлитель 2, представляющий собой цилиндрическую емкость из ал юминия, заполненную водородсодержащим 15 материалом, в виде прожектора, которая устанавливается под конвейерной лентой или пробоподающим устройством. Над измеряемой рудной массой 3 располагается парафиновый отражатель 4, имеющий отверстие для детек- 20 тора 5, помещенного в экран 6, состоящий из смеси карбида бора (90 ) и парафина (10;5) для ослабления фона нейтронного излучения источника. Поступивший с детектора сигнал после прохождения через усилитель 7 с по- 25 мощью дифференциальных дискриминаторов

8 подвергается селекции, в результате которой выделяется информация о скоростях счета в выоранных энергетических интервалах, С выхода анализатора сигнал поступает 30 на блок обработки 9, содержащий счетчики импульсов с таймерным устройством и мини-3ВМ, с помощью которой по заданной программе измерения скорости счета авто- матически пересчитываются в определяе-. 35 мые величины: массу анализируемого материала, количество определяемого элемента и его массовое содержание. Полученные данные автоматически выводятся на цифропечатающее устройство или цифро- 40 вое табло 10.

Предложенный способ был опробован ,на магйетитовых рудах при максимально

Среднеквадратическое расхожде1034487

Составитель А.Соколов

Техред М.Моргентал Корректор M.KY b

Редактор О. Кузнецова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1977 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5