[发明专利]借助于X射线发光分离矿物的方法

说明书

技术领域

本发明属于选矿领域，更特别地，本发明属于分离粉碎矿物质的方法，所述矿物质包含矿物，在将辐射激发到精选产品和尾矿的作用下，该矿物发出荧光。在不同的选矿阶段，可以通过使用X射线荧光分离器和荧光激发的脉冲作用来实施提出的方法。

现有技术

记录一段时间的矿物荧光信号的特点是适时的强度变化趋势（动力学特征），并且被认为是两种组分的叠加或重叠：短暂的（short-lived）或快速的组分（进一步称作-FC）和长久的或缓慢的(slow)荧光组分（进一步称作-SC），其中FC实质上与激发辐射效应开始时同时（在几微秒的时间间隔内）产生，并且在激发辐射效应结束时立即消失，SC的强度在激发辐射效应过程中连续增加，并且在激发辐射效应结束后（荧光余辉期）相对缓慢地衰退（在几百微秒和毫秒之间）。

通过增加精选矿物的回收选择性（recovery selectivity）来实现增加矿物分离效率和精选矿物（生产精矿）质量的目标。

可以通过已知的方法来增加精选矿物的回收选择性，已知方法既包括通过选择精选标准从分离物质的运输流中的伴生矿物中确定精选的矿物，也包括在流块分离中，在从矿物流中分离确定的精选矿物时，确定其在矿物流中的位置以避免发生错误，和/或在间接分离中，降低从流中分离的物质的体积。

为了增强目标矿物的回收选择性，已知的X射线荧光分离方法采用荧光信号的各种动力学特征作为分离标准，所述荧光信号记录在矿物原料的激发辐射作用过程中及其结束后（余辉期）。

例如，已知的矿物分离方法[SU 1 510 185 A1 B03B 13/06，B07C5/346，20.08.1995]包括矿物荧光激发，在荧光余辉期测量SC信号起始和当前的振幅，然后通过时间间隔与荧光衰减的时间常数之间的比例标准来进行矿物分离。

该方法的缺点如下：其没有考虑激发脉冲期间的荧光，SC的荧光强度大大不同，例如，对于金刚石和伴生矿物而言。此外，记录仪器的有限振幅范围也限制该方法的应用。由于矿物荧光强度可以存在几个级别的差别，因此这种缺点是本质性的。考虑到这些缺点，精选产品（精矿）中不仅获得精选的矿物，也获得伴生矿物，其具有相对短的余辉期，但是具有密集的荧光。这将导致选择性的本质上降低。

另一个含金刚石矿物的已知分离方法[RU2235599，C1，B03B13/06，B07C5/342，2004]包括，通过足够持续时间的脉冲X射线辐射以诱导产生SC荧光来激发荧光，在X射线辐射脉冲作用期间，确定短暂的和长久的荧光组分的总强度，在X射线辐射脉冲作用结束后，确定具有延迟的长久荧光组分的强度，通过短暂的和长久的荧光组分的总强度对长久荧光组分的水平的比率，确定分离标准值，其与阈值比较，并随后基于比较结果来分离精选的矿物。

该方法的缺点事实是如果荧光信号超出记录仪器的强度的线性范围（信号振幅的限制）之外，将不能应用该方法，这是因为在这种情况下，所述比率不再能捕获矿物的特性。因为在实时选矿机中，矿物荧光强度可以在几个数量级中变化，因此这种缺点是本质性的。

作为标准，我们采用另一个已知的基于荧光特性分离矿物的方法[RU2355483，C2，20.05.2009]；其包括分离物质的运输，具有激发辐射的重复脉冲序列的所述物质的辐射足够长以诱导产生SC荧光，记录每个序列期间矿物的荧光信号强度，实时加工所记录的信号，确定分离标准值，其与预定的阈值比较，并且基于比较结果从分离的物质流中分离精选的矿物。作为分离标准参数，该方法使用矿物荧光信号的三个特征的组合：归一化（normalized）自相关函数，激发脉冲期间记录的FC和SC信号总强度与预设的激发脉冲终止时间后记录的SC信号强度的比率，以及荧光衰减比率。荧光信号强度以峰值范围进行记录，以确保不存在（absence of）对记录信号的限制。

该方法中采用的分离标准参数相当完全地考虑了荧光的动力学特征，以确定精选的矿物。