Способ подготовки водосордежащих проб для радиационного анализа

Способ подготовки водосордежащих проб для радиационного анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И. C-А-Н И-Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 524997

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 11,06.74(21) 2033038/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76. Бюллетень % 30 (45) Дата опубликования описания 05.11.76 (51) М. Кл.

5 01 N 1/GC

G0l N 23/СС

Гооударстоениый иомитет

Саовта Мииистроа СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 543.52 (088. 8) A. В. Коломеец, Ю. А. Кайев, Т. Л, Угарова и

Ю. Г. Попов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВОДОСОДЕРЖАЩИХ ПРОБ

ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к способу подготовки водосодержаших проб для анализа физическими методами, например нейтронноабсорбционным.

Способ пригоден для подготовки проб, отбираемых для контроля производственных процессов обогатительных фабрик, шлама буровых скважин и других проб, водосодержание которых может меняться в широких пределах. 10

Из н способ подготовки водосодержаших проб к анализу путем удаления влаги при нагревании (высушивание).

Недостаток. известного способа,заключается в том, что îí длителен, задерживает выполнение анализа, что препятствует использованию его результатов в оперативных целях, например для контроля и регулирования технологического процесса обогашения полезных ископаемых. 20

В тех случаях когда удаление влаги из проб не производят, требуется обязательный учет фактической влажности проб.

Это осушествляется либо непосредственным определением р ажности известными 25 методами, например по величине диэлектрической проницаемости, скорости распространения ультразвуковых волн, рассеянию быстрых нейтронов и др., либо применением в основном анализе различных методических приемов, например проводят двухкратные измерения проб в различных энергетических частях спектров применяемых излучений.

Необходимость учета фактической влажности проб вызывает дополнительные погрешности основного анализа, а часто, при больших погрешностях, делает анализ практически невозможным. Изменяюшаяся влажность проб, как источник ошибок, особенно проявляется в ядернофизических методах анализа, где используется нейтронное излучение, в частности, в нейтрон-нейтронном, нейтронно-активационном и гамма-нейтронном методах.

Llenbm предлагаемого изобретения является разработка такого способа подготовки водосодержац:их проб для анализа физическими методами, котоРый позволил бы повысить скорость подготовки пробы к анализу и повысить точность последнего.

524997

11ель изобретения достигается тем, что исходнук. пробу разбавляют до пульпообразного состояния, а затем ее подвергают действию вибрации до получения постоянных значений влажности и плотности. 5

Предлагаемый способ основан на явлении виброуплотнения.

Если порошковую пробу с высоким водосодержанием, например, типа пульпы, подвергнуть действию вибрации, то происходит нарушение связей частичек пробы друг с другом и водой, что способствует взаимному перемещению частиц, сближению их и, в конечном итоге, приводит к уплотнению пробы. Излишняя вода при этом отжи- у мается. По истечении определенного времени уплотнения под действием вибрации достигаются постоянные значения плотности и влажности.

На фиг. 1 изображена схема устройства 0 для предлагаемого способа. На фиг. 2, 3, 4 и 5 показаны фазы обработки пробы. На фиг. 6 представлены графики экспериментальной зависимости изменения плотности и влажности пробы от времени воздействия 25 вибрации, где по оси абсцисс отложено время в секундах (Ь ), а по оси ординат на одном графике — плотность проб (г/см), а на другом - влажность проб в весовых процентах (%); кривые I, II, III соответст- 30 вуют Разным соотношениям Ж:Т, равным соответственно 0,5; 0,75; 1,0.

Устройство, реализукзшее описанный способ, содержит поддон 1, кювету 2 и удлинитель 3, который вместе с поддоном 1 за» 35 фиксирован скобой 4 на площадке вибростенда 5. Применение удлинителя 3 дает возможность обрабатывать пробу большого объема с учетом отношения Ж:Т отобранной или разбавленной пробы. Как показано на фиг. 1, 40 между кюветой и удлинителем имеется,зазор, а в стенке удлинителя, ниже уровня верхнего края кюветы, выполнены отверстия о, предназначенные дпя стока воды в под дон 1, выделяющейся из пробы при обработ- O ке на вибростенде. Из поддона 1 вода удаляется по шлангу, не показанному на чертеже, в дРенаж.

Предлагаемый способ реализук т следу шим образом. 50

1. На площадку вибростенда 5 (см. фиг, 1) устанавливают поддон 1, в который помешают кювету, Снаружи кюветы насаживают удлинитель 3, высота которого в 2-2,5 раза выше высоты кюветы. 55

2. Пробу 7 (см. фиг. 2), уплотнение которой требуется получить, загружают в кювету и удлинитель.

Перед, загрузкой в кювету пробы предварительно доводятся добавлением в них во4 ды до пульпообразного состояния, например до отношения жидкой фазы к твердой (Ж:Т) не менее 1:2.

После загрузки пробы удлинитель с кюветой и поддоном закрепляют на вибростенде с помощью скобы 4.

3. Включают электродвигатель вибростенда и ведут процесс уплотнения пробы с вытеснением из нее избытка воды, которая через зазор между кюветой и удлинителем и отверстия в удлинителе сливается в под» дон.

4. Ilo истечении определенного времени работы вибростенда процесс уплотнения пробы,заканчивается. После остановки электродвигателя удлинитепь снимают с кюветы; часть пробы, выступающую выше краев кюветы, убирают.

На фиг. 2, 3, 4 и 5 показаны различные стадии подготовки пробы: а) проба загружена в кювету и удлинитель (фиг. 2); б) проба после виброуплотнения, излишняя вода удалена (фиг. 3); в) удлинитель снят с кюветы, часть пробы выступает над краем кюветы (фиг. 4) г) выступающая часть пробы удалена, оставшаяся в кювете проба (в этой же кювете) направляется на анализ, например нейтронно-абсорбционным методом (фиг, 5).

При проведении производственнь х испытаний был применен вибростенд, обеспечивающий ускорение вибрации,0,4 g (4 м/с ).

Пробы имели состав, близкий к составу гранитов; крупность материала минус 1 мм. диаметр кюветы $ 100 мм, .высота 43 мм, вес пробы после уплотнения 700 г.с.

На графиках (фиг. 6) приведены экспериментально установленные зависимости показателей виброуплотнения (плотности и влажности пробы) от времени вибрации; Бз графиков следует, что через 80-100с виброуплотнения плотность и влажность проб, независимо от первоначального соотношения жидкой и твердой фаз (Ж:Т); достигаютпостоянных значений, которые при дальнейшем воздействии вибраций практически не изменяются. На основании этих, зависимостей время виброуилотнения рядовых проб было установлено равным 2 мин.

По результатам испытаний для числа проб более 200, которые отбирались регулярно на протяжении двух месяцев из измельченного исходного сырья обогатительной фабрики и характеризовались широким диапазоном колебания состава, установлено: — среднее значение плотности уплотненных проб 1,98 г/см при среднеквадратичном отклонении от среднего + 0,01 г/см (или 0,5% относительных);

524997

Уиг. 2

Уиг,.(Уиг.5

- среднее значение весовой влажности

22,4% при среднеквадратичном отклонении от среднего + 0,1% абс. (или 0,6% относительных) .

Высокая точность достижения постоянных значений плотности и влажности проб обеспечила то, что точность нейтронно- адсорбционного анализа (по содержанию нейтроннопоглошаюших элементов) повышается на

20-30% по сравнению с точностью, получаемой по известным методикам анализа для неуплотненных на вибростенде, как сухих, так и влажных проб.

Полное время выполнения единичного анализа, включая подготовку пробы по описываемому способу, составляло 6 мин. При под6 готовке пробы высушиванием обшее время единичного анализа занимало не менее 1 ч, Формула изобретения

Способ подготовки водосодержаших проб для радиационного анализа, например нейтронно-абсорбционного, путем регулирова10 ния влагосодержания пробы, о т л и ч ак ш и и с я тем, что, с целью повышения скорости подготовки пробы и точности анализа, исходную пробу доводят до пульпообразного состояния, а затем подвергают ее действию вибрации до получения постоянных значений влажности и плотности.

5 24997 см2

1,60

120

sou

0 ю ю szo ж

Редактор Москаленко

Заказ 5 1 1 О/5 6 1 т р 1030 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

1 ф

200

co u sz// ® ы иг. 1

Составитель К. Кононов

Техред А. Демьянова корректор С, Шекмар

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4