RU2764394C1 - Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores - Google Patents
Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764394C1 RU2764394C1 RU2020138515A RU2020138515A RU2764394C1 RU 2764394 C1 RU2764394 C1 RU 2764394C1 RU 2020138515 A RU2020138515 A RU 2020138515A RU 2020138515 A RU2020138515 A RU 2020138515A RU 2764394 C1 RU2764394 C1 RU 2764394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- iron
- enrichment
- ores
- criterion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B13/00—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects
- B03B13/06—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects using absorption or reflection of radioactive emanation
Abstract
Description
Изобретение относится к радиометрическим методам обогащения руд и других полезных ископаемых, конкретнее, к рентгенорадиометрической сепарации (далее - РРС) марганцевых руд.The invention relates to radiometric methods for the enrichment of ores and other minerals, more specifically, to X-ray radiometric separation (hereinafter referred to as RRS) of manganese ores.
Известен способ обогащения марганцевой руды, включающий дробление руды, разделение ее на фракции, магнитную сепарацию мелкой фракции, далее крупную фракцию подвергают рентгенорадиометрической сепарации, при этом руду с содержанием менее 2% марганца направляют в отвал, а руду с содержанием более 2% марганца подвергают рентгенолюминесцентной сепарации (патент РФ №2131780 С1, В03В 7/00).A known method of enrichment of manganese ore, including crushing the ore, separating it into fractions, magnetic separation of the fine fraction, then the coarse fraction is subjected to X-ray radiometric separation, while the ore with a content of less than 2% manganese is sent to the dump, and the ore with a content of more than 2% manganese is subjected to X-ray luminescence separation (RF patent No. 2131780 C1, B03V 7/00).
Данный способ производит только небогатый кусковой марганцевый концентрат (31% Mn), небольшое количество (около 12%) отвального продукта (хвосты РРС с содержанием марганца менее 2%) и применяет дополнительную операцию - рентгенолюминесцентную сепарацию (РЛС) для повышения качества полученного концентрата по марганцу и уменьшения в нем содержания фосфора.This method produces only a poor lumpy manganese concentrate (31% Mn), a small amount (about 12%) of the final product (PPC tailings with a manganese content of less than 2%) and uses an additional operation - X-ray luminescent separation (RLS) to improve the quality of the resulting manganese concentrate and a decrease in its phosphorus content.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- низкий выход отвальных хвостов;- low output of waste tailings;
- низкое качество марганцевых концентратов;- low quality of manganese concentrates;
- применение двух последовательных технологических операций (РРС и РЛС);- the use of two consecutive technological operations (RRS and radar);
- обязательная отмывка кускового материала.- obligatory washing of lumpy material.
Отмеченные недостатки существенно снижают технологическую и экономическую эффективность процесса, а также удорожают общую технологию. Эти негативные факторы сводят к минимуму целесообразность использования данного способа.The noted shortcomings significantly reduce the technological and economic efficiency of the process, as well as increase the cost of the overall technology. These negative factors minimize the feasibility of using this method.
Ближайшим аналогом заявляемого способа является способ рентгенорадиометрической сепарации золотосодержащих руд (патент РФ №2700816 С1 В07С 5/34).The closest analogue of the proposed method is the method of X-ray radiometric separation of gold-bearing ores (RF patent No. 2700816 C1 B07C 5/34).
Способ рентгенорадиометрического обогащения золотосодержащих руд, заключающийся в последовательном пропускании кусков перед датчиком, облучении кусков первичным рентгеновским излучением, возбуждении в кусках вторичного рентгеновского излучения от каждого куска, одновременном измерении характеристического флуоресцентного рентгеновского излучения (далее - ХРИ) сопутствующего золоту элемента и рассеянного куском рентгеновского излучения пропорциональными детекторами, использовании отношения интенсивности ХРИ сопутствующего золоту элемента к интенсивности рассеянного куском рентгеновского излучения в качестве критерия обогащения, разделении кусков относительно заданного порогового значения критерия обогащения, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют ХРИ железа и ХРИ стронция, используют дополнительные критерии обогащения по железу и стронцию вместе с критерием обогащения по сопутствующему элементу и сравнивают все три критерия обогащения с соответствующими заданными пороговыми значениями по логике «ИЛИ».The method of X-ray radiometric enrichment of gold-bearing ores, which consists in sequentially passing the pieces in front of the sensor, irradiating the pieces with primary X-ray radiation, excitation in the pieces of secondary X-ray radiation from each piece, simultaneous measurement of the characteristic fluorescent X-ray radiation (hereinafter referred to as XXI) of the element accompanying gold and the X-ray radiation scattered by the piece in proportion to detectors, using the ratio of the CRI intensity of the element accompanying gold to the intensity of the X-ray radiation scattered by the piece as an enrichment criterion, separating the pieces relative to a given threshold value of the enrichment criterion, characterized in that the CRI of iron and CRI of strontium are additionally recorded, additional enrichment criteria for iron and strontium are used together with the enrichment criterion for the accompanying element and compare all three enrichment criteria with the corresponding predetermined threshold values by logic "OR".
Недостатком данного способа является то, что его нельзя применить для покусковой сепарации марганцевых руд.The disadvantage of this method is that it cannot be used for the lumpy separation of manganese ores.
В данном способе каждый элемент определяется отдельно и независимо по критерию обогащения, представляющему отношение ХРИ определяемого элемента Ni к регистрируемому от куска рассеянному рентгеновскому излучению Ns. При этом алгоритм сортировки задается через логику «ИЛИ».In this method, each element is determined separately and independently according to the enrichment criterion, which represents the ratio of XRI of the determined element Ni to the scattered X-ray radiation Ns detected from the piece. In this case, the sorting algorithm is specified through the logic "OR".
Это означает, что критерий обогащения может быть больше, или меньше задаваемого порога РРС (например, ПMn).This means that the enrichment criterion may be greater than or less than a predetermined RPC threshold (eg, P Mn ).
Для марганцевых руд, в которых, как правило, содержится не только марганец, но и значительное количество железа (до 20-30%), данные критерии работать не будут.For manganese ores, which, as a rule, contain not only manganese, but also a significant amount of iron (up to 20-30%), these criteria will not work.
Данный алгоритм (критерий обогащения) из-за большого содержания железа приводит к большим ошибкам определения содержания (или концентрации) марганца (CMn) в куске.This algorithm (enrichment criterion) due to the high content of iron leads to large errors in determining the content (or concentration) of manganese (C Mn ) in the piece.
Этот эффект проявляется через интенсивность рассеянного излучения Ns, которая может значительно и в больших пределах варьировать от содержания железа: чем больше железа, тем меньше Ns, и чем меньше железа, тем больше Ns.This effect manifests itself through the intensity of the scattered radiation Ns, which can vary significantly and within a wide range from the iron content: the more iron, the less Ns, and the less iron, the more Ns.
Этот эффект иллюстрируется спектрами рентгеновского излучения от кусков (образцов) марганцевой руды (на примере месторождений «Аккермановское» и «Шунгулежское») на фигурах 1, 2, 3. На фигуре 1 изображен спектр с содержанием марганца 10%, на фигуре 2 - спектр с содержанием марганца 19%, на фигуре 3 - спектр с содержанием марганца 30%.This effect is illustrated by the X-ray spectra from pieces (samples) of manganese ore (on the example of the Akkermanovskoye and Shungulezhskoye deposits) in figures 1, 2, 3. Figure 1 shows a spectrum with a manganese content of 10%, figure 2 shows a spectrum with manganese content of 19%, figure 3 - spectrum with a manganese content of 30%.
Точно так же определение железа, которое может быть полезным компонентом в марганцевых рудах, должно производиться с учетом содержания марганца в анализируемом куске. При этом марганец в марганцевых рудах может варьировать в кусках от отвальных содержаний (Mn<5%) до предельно богатых концентраций (Mn=45-50%).Similarly, the determination of iron, which can be a useful component in manganese ores, should be made taking into account the manganese content in the analyzed piece. At the same time, manganese in manganese ores can vary in pieces from dump contents (Mn<5%) to extremely rich concentrations (Mn=45-50%).
При этом так же, как и для KMn, критерий обогащения железа будет значительно изменяться от содержания марганца, приводя к существенным погрешностям определения железа за счет влияния содержания Мп на интенсивность Ns.In this case, just as for K Mn , the iron enrichment criterion will vary significantly with the manganese content, leading to significant errors in the determination of iron due to the influence of the Mn content on the Ns intensity.
Приведенные спектры (на фигурах 1-3) показывают взаимовлияние марганца и железа на рентгеновские спектры, регистрируемые от кусков марганцевой руды.The given spectra (in figures 1-3) show the mutual influence of manganese and iron on the x-ray spectra recorded from pieces of manganese ore.
Физически пик рассеянного излучения Ns представляет собой спектр рентгеновских квантов, которые остались от первичного спектра и не участвовали в возбуждении ХРИ марганца, железа и других элементов в определяемом куске, в частности Rb, Sr, Zr. Поэтому левую границу Ns надо брать правее KL и Kβ Zr, например, от 18 кэВ до конца спектра, как показано на фигурах 1-3. Чем больше содержание марганца и железа, тем больше квантов первичного излучения уходит на возбуждение ХРИ этих элементов (а также других), тем меньше квантов первичного излучения остается в спектре рассеянного излучения, и наоборот. Поэтому взаимовлияние элементов через данное физическое явление должно обязательно учитываться в аналитических выражениях для критериев обогащения KMn и KFe.Physically, the scattered radiation peak Ns is a spectrum of X-ray quanta that remained from the primary spectrum and did not participate in the excitation of CRI of manganese, iron and other elements in the determined piece, in particular Rb, Sr, Zr. Therefore, the left border of Ns must be taken to the right of K L and K β Zr, for example, from 18 keV to the end of the spectrum, as shown in figures 1-3. The higher the content of manganese and iron, the more quanta of primary radiation are spent on excitation of CRI of these elements (as well as others), the less quanta of primary radiation remain in the spectrum of scattered radiation, and vice versa. Therefore, the mutual influence of elements through this physical phenomenon must necessarily be taken into account in the analytical expressions for the K Mn and K Fe enrichment criteria.
Авторами предлагаемого нового способа разработан наиболее простой и эффективный алгоритм расчета KMn и KFe, проверенный на разных типах марганцевых руд. Таким универсальным критерием, который приводит к более правильному определению в кусках содержаний марганца и железа является отношение ХРИ определяемых элементов к общей сумме рассеянного излучения и интенсивности ХРИ этих элементов, задаваемых специальным спектральным коэффициентом k.The authors of the proposed new method have developed the simplest and most efficient algorithm for calculating K Mn and K Fe , tested on different types of manganese ores. Such a universal criterion, which leads to a more correct determination of the contents of manganese and iron in the pieces, is the ratio of the CXR of the elements being determined to the total amount of scattered radiation and the CXR intensity of these elements, given by a special spectral coefficient k.
и and
Значение NFe в выражении для KMn может быть корректно задано только интенсивностью линии Kβ железа (Fe Kβ=7,1 кэВ), поскольку линия Kβ марганца (Mn Kβ=6,5 кэВ) входит непосредственно в основной фотопик железа (Fe Kα=6,4 кэВ), увеличивая суммарную интенсивность этого общего фотопика (Fe Kα + Mn Kβ). Поэтому аналитические выражения (критерии обогащения) KMn и KFe должны задаваться:The value of N Fe in the expression for K Mn can only be correctly set by the intensity of the K β line of iron (Fe K β =7.1 keV), since the K β line of manganese (Mn K β =6.5 keV) enters directly into the main photopeak of iron (Fe K α =6.4 keV), increasing the total intensity of this total photopeak (Fe K α + Mn K β ). Therefore, analytical expressions (enrichment criteria) for K Mn and K Fe should be given:
Точно так же, чтобы исключить вклад марганца в увеличение интенсивности NFe по линии Kα, параметр KFe должен задаваться через :In the same way, in order to eliminate the contribution of manganese to the increase in the N Fe intensity along the K α line, the K Fe parameter must be specified via :
При малых содержаниях марганца и достаточно больших содержаниях железа допускается задавать KFe через выражение:At low manganese contents and sufficiently high iron contents, it is allowed to set K Fe through the expression:
Спектральные коэффициенты KMn и kFe выбираются экспериментально на каждой конкретной руде и в зависимости от характеристик применяемых детекторов рентгеновского излучения.The spectral coefficients K Mn and k Fe are selected experimentally for each specific ore and depending on the characteristics of the X-ray detectors used.
Технологические схемы нового способа на 2-х продуктовом сепараторе и на 3-х продуктовом сепараторе представлены на фигуре 4.Technological schemes of the new method on a 2-product separator and on a 3-product separator are shown in figure 4.
Таким образом, предложенный новый способ в зависимости от задаваемых пороговых значений критериев обогащения KMn и KFe а также исходных содержаний марганца и железа в руде позволяет получать два металлургических кусковых концентрата: один - по марганцу (например, три сорта Mn>45%, Mn>40%, Mn>30%), другой - по железу (например, два сорта Fe>40%, Fe>30%).Thus, the proposed new method, depending on the specified threshold values of the enrichment criteria K Mn and K Fe, as well as the initial contents of manganese and iron in the ore, makes it possible to obtain two metallurgical lumpy concentrates: one for manganese (for example, three grades Mn> 45%, Mn >40%, Mn>30%), the other for iron (for example, two grades Fe>40%, Fe>30%).
При этом может быть предложена новая трехпродуктовая технологическая схема одновременного получения трех продуктов:In this case, a new three-product technological scheme for the simultaneous production of three products can be proposed:
- концентрат марганца;- manganese concentrate;
- концентрат железа;- iron concentrate;
- хвосты РРС (отвальный продукт или промежуточный продукт).- PPC tailings (dump product or intermediate product).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138515A RU2764394C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138515A RU2764394C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2764394C1 true RU2764394C1 (en) | 2022-01-17 |
Family
ID=80040442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020138515A RU2764394C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2764394C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793568C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" | Method for synchronized registration of x-rays and secondary fluorescent radiation in monophoton mode with sample irradiation with x-rays |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4394907A (en) * | 1979-12-04 | 1983-07-26 | General Mining Union Corporation, Limited | Displacement error correction in sorting systems |
RU2131780C1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-06-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.М.Федоровского | Process of beneficiation of manganese ore |
RU2248245C2 (en) * | 2003-05-05 | 2005-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие "Буревестник" | Method for radiometric concentration of mineral resources |
RU2435647C1 (en) * | 2010-07-26 | 2011-12-10 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Procedure for processing manganese ore |
CN203275323U (en) * | 2013-04-26 | 2013-11-06 | 上海精谱科技有限公司 | X-ray fluorescence analyser |
RU2536084C1 (en) * | 2013-10-14 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method for x-ray spectrum separation at lump-by-lump supply of separated material, and device for its implementation |
-
2020
- 2020-11-23 RU RU2020138515A patent/RU2764394C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4394907A (en) * | 1979-12-04 | 1983-07-26 | General Mining Union Corporation, Limited | Displacement error correction in sorting systems |
RU2131780C1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-06-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.М.Федоровского | Process of beneficiation of manganese ore |
RU2248245C2 (en) * | 2003-05-05 | 2005-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие "Буревестник" | Method for radiometric concentration of mineral resources |
RU2435647C1 (en) * | 2010-07-26 | 2011-12-10 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Procedure for processing manganese ore |
CN203275323U (en) * | 2013-04-26 | 2013-11-06 | 上海精谱科技有限公司 | X-ray fluorescence analyser |
RU2536084C1 (en) * | 2013-10-14 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method for x-ray spectrum separation at lump-by-lump supply of separated material, and device for its implementation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793568C1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" | Method for synchronized registration of x-rays and secondary fluorescent radiation in monophoton mode with sample irradiation with x-rays |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Knapp et al. | Viable applications of sensor‐based sorting for the processing of mineral resources | |
US20160107197A1 (en) | Method and device for separating primary ore containing rare earths | |
Bergh et al. | Trace element concentration reduction by beneficiation of Witbank Coalfield no. 4 Seam | |
RU2764394C1 (en) | Method for x-ray radiometric enrichment of manganese ores | |
Wightman et al. | Representing and interpreting the liberation spectrum in a processing context | |
RU2383889C1 (en) | Method for detection of average gold content in ore bodies | |
Li et al. | Sulfur isotopic compositions of the Huize super-large Pb–Zn deposit, Yunnan Province, China: Implications for the source of sulfur in the ore-forming fluids | |
RU2379130C1 (en) | Minerals separation method | |
RU2700816C1 (en) | Method for x-ray radiometric separation of gold-containing ores | |
Chanturia et al. | Modification of diamond spectrum pattern using luminophore-containing agents with zinc and cadmium chalcogenides | |
SE461552B (en) | SET THE BACKGROUND RADIATION IN DETERMINING THE RADIATION INTENSITY OF ANALYSIS SAMPLES FOR SORTING | |
Chuparina et al. | A comparative determination of major components in coal power plant wastes by wavelength dispersive X-ray fluorescence using pellet and fused bead specimens | |
Fickling | An introduction to the RADOS XRF ore sorter | |
RU2761038C2 (en) | Method for x-ray fluorescence sorting of ores with a complex material composition | |
RU2691418C1 (en) | Method for diamond-containing ores preconcentration | |
RU2200062C2 (en) | Niobium-containing ore concentration process | |
RU2209683C2 (en) | Method of sorting-out slags of silicon production process | |
RU2131780C1 (en) | Process of beneficiation of manganese ore | |
Jasieniak et al. | Surface chemical mechanisms of inadvertent recovery of chromite in UG2 ore flotation: Residual layer identification using statistical ToF-SIMS analysis | |
Link et al. | Soil lead mineralogy by microprobe: an interlaboratory comparison | |
RU2303495C2 (en) | Method of separation of minerals | |
SU648890A1 (en) | X-ray flourescent analysis method | |
RU2248245C2 (en) | Method for radiometric concentration of mineral resources | |
RU2156168C1 (en) | Method of x-ray radiation separation of magnesite ores | |
RU2212946C1 (en) | Method of roentgenoradiometric separation of sulfide copper-nickel ores |