本发明专利技术涉及一种放射性矿石分选机，包括机架、输送皮带、防护壳体、X射线源、阵列探测器、γ射线探测器、信号处理装置、工控机、喷气分选机构、振动给料器、给料斜槽、储气罐、进气导管，所述X射线源设置于输送皮带正上方；所述阵列探测器设置于输送皮带下方，正对于X射线源端口；所述输送皮带下方设置有γ射线探测器；所述振动给料器与输送皮带之间有让矿石滑落的给料斜槽。本发明专利技术的分选机大大提高了矿石质量计算的准确度，确保了最终分选的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及选矿机械领域，特别涉及一种放射性矿石分选机。
技术介绍
铀和钍是重要天然放射性元素。铀在军事上主要用来制造核武器和核动力燃料，在和平用途中是核电产业发展的保障。钍可广泛应用于光学、无线电、航空、材料等领域，随着核能的发展，以钍为核燃料的核电站成功应用，将钍提到了重要地位，当代，国内外以钍为核燃料的研究利用理论和应用水平都有较大突破。铀、钍矿石能不受外界干扰地发射α、β、γ三种射线，其中γ射线的穿透能力最强，可以穿透几十厘米的矿石。利用铀、钍矿石中的天然放射性(γ射线)进行矿石的拣选始于20世纪40年代，到20世纪七八十年代，铀矿石的放射性分选得到较大的发展。近年来，矿石资源逐渐贫乏，富矿愈来愈少，采出矿石的品位越来越低，使得产品成本提高。放射性矿石分选技术可以在矿石粒度较大时就丢弃部分废石，使采出矿石的品位提高，进入下一工序的矿量减少，从而使生产成本降低；分选所废弃的大块废石易于处理，可减轻环境污染。通过放射性矿石分选机处理可降低对采出矿石品位的要求，使得部分表外矿可以入选。这样就扩大了矿石资源，延长了矿山寿命，同时，还可以利用过去矿山开采中所堆存的低品位矿石资源。20世纪80年代美国曾做过研究，原矿U3O8品位从0.1%提高到0.2%，每磅U3O8的直接加工费可以节约近50%。我国衡阳铀水冶厂也得到类似的结果，铀品位每降低0.01%，按铀质量计成本要提高11%～15%。所以很多国家都重视利用选矿手段来提高水冶工艺前的铀矿石品位。在美国、加拿大、法国、澳大利亚、南非、前苏联等国的铀矿山都有放射性分选机的应用。我国从20世纪50年代末期开始研制放射性分选机，先后研制出几种型号的放射性分选机，并应用于生产。现有的放射性分选机借助于摄像器、激光光电探测器等测量矿块的粒度从而估算每一矿块的重量。然后根据矿块的放射性和重量，计算出其品位。而实际分选中，即使来自同一矿床的矿石间密度差异也是很大的，仅仅通过测量矿石粒度来计算矿块重量会造成一定误差，这使得品位计算不准确，最终导致分选机的的准确度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种放射性矿石分选机，可准确、高效的对放射性矿石(铀、钍)进行预选，提高矿石品位，降低后续的选矿成本。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种放射性矿石分选机，包括机架、输送皮带、防护壳体、X射线源、阵列探测器、γ射线探测器、信号处理装置、工控机、喷气分选机构、振动给料器、给料斜槽、储气罐、进气导管，所述X射线源设置于输送皮带正上方；所述阵列探测器设置于输送皮带下方，正对于X射线源端口；所述输送皮带下方设置有γ射线探测器；所述振动给料器与输送皮带之间有让矿石滑落的给料斜槽；所述信号处理装置对阵列探测器与γ射线探测器传来的信号进行处理与计算，得出每块矿石中放射性组分的质量分数，并根据这一结果向喷气分选机构发送是否开阀的信号；所述阵列探测器中包括高能探测阵列和低能探测阵列，低能探测阵列放置于高能探测阵列上方，中间使用铜片作为滤光片。作为优选的技术方案，所述给料斜槽与水平方向的夹角为45度，用来衔接输送皮带的进料端与振动给料器。作为优选的技术方案，所述振动给料器下部设置有振动单元。作为优选的技术方案，所述输送皮带设置有沿运动方向的均匀分布的8道弧形凹槽。作为优选的技术方案，所述γ射线探测器探头为碘化钠材质，γ射线探测器中设置有6个直线排列的探头，使得γ射线探测器能以接力探测方式工作，γ射线探测器共有8个，与输送皮带的凹槽位置一一对应。作为优选的技术方案，在所述防护壳体上固定有X射线源，防护壳体由铅板制成。作为优选的技术方案，所述工控机与信号处理装置相连接，用于设定参数，并将设定的参数传输给信号处理装置。作为优选的技术方案，所述喷气分选机构通过进气导管与储气罐相连接，当接收到开阀信号时，打开对应矿块所在横向位置上的电磁阀，压缩气流将该矿块吹离其自然下落轨迹，落入精矿槽。本专利技术存的有益效果在于：1、通过矿石的天然放射性进行分选，摆脱了传统选矿方法中对水、化学药剂的依赖，是一种清洁、环保的分选方法；通过分选使采出的矿石品位提高，进入下一工序的矿量减少，从而降低了生产成本。2、通过X射线透射技术对矿物质量进行计算，相比较传统摄像器、激光光电探测器等测量方法，大大提高了矿石质量计算的准确度；同时通过计算X射线透射中每个像素点对应矿石的厚度，能对γ射线探测器得到的矿石放射性总量进行修正，使得到的矿石放射性总量更精确；从而确保了最终分选的准确性。附图说明：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中X射线源、阵列探测器的侧视结构示意图；图3是本专利技术中输送皮带剖面图；图中标记含义如下：1—机架，2—输送皮带，3—防护壳体，4—X射线源，41—X射线源端口，5—阵列探测器，6—γ射线探测器，7—信号处理装置，8—工控机，9—喷气分选机构，10—振动给料器，11—给料斜槽，12—储气罐，13—进气导管。具体实施方式结合图1至图3对本专利技术做进一步的说明。一种放射性矿石分选机，包括机架1、输送皮带2、防护壳体3、X射线源4、阵列探测器5、γ射线探测器6、信号处理装置7、工控机8、喷气分选机构9、振动给料器10、给料斜槽11、储气罐12、进气导管13，所述X射线源4设置于输送皮带2正上方；所述阵列探测器5设置于输送皮带2下方，正对于X射线源端口41；所述输送皮带2下方设置有γ射线探测器6；所述振动给料器10与输送皮带2之间有让矿石滑落的给料斜槽11。为了实现矿石能在输送皮带2的凹槽中单层分布，所述输送皮带2与振动给料器10之间通过给料斜槽11衔接，给料斜槽11与水平方向的夹角为45度；所述振动给料器10下部设置有振动单元，振动单元开启后，矿石呈现跳动状态并自行分散平铺开来，这样就确保矿石能够单层导入至输送皮带2的8个凹槽中，避免矿石重叠挤压的现象，从而确保了放射性矿石分选机信号的准确度，进而确保分选的准确度。矿石跟随输送皮带2到达X射线源4下方时，扇形X射线束仅穿过矿石的一个横截面，同时阵列探测器5将该截面内所包含的矿石吸收过的X射线能量值记录下来。随着矿石向前运动，矿石的每一个横截面被连续扫描，矿石的所有截面吸收过的X射线能量值都能被记录下来。所述阵列探测器5接收到矿石吸收后的剩余X射线， X射线先被上层的低能探测阵列接收，经过铜滤波片后，低能X射线被滤除，高能X射线再被下层的高能阵列探测器接收，阵列探测器5接收X射线后进行光电转换，然后将信号传送到信号处理装置7，信号处理装置7通过处理程序对得到的高、低能信号进行分析，判断出各像素点的矿物组分类别，然后根据组分类别得出其相应的固有属性密度ρ和物质的质量吸收系数， 在X射线衰减规律公式：中， I与I0可由阵列探测器得到的像素点灰度值代替，将ρ和带入公式可以计算出各像素点的X射线穿透厚度t。由于阵列探测器中各信号接收点的位置与间距是固定的，因此可以知道每个像素点的面积s，每个像素点对应的质量m=s·t·ρ，最后将一个矿块中的所有像素点质量相加就得到了该矿块的总质量。输送皮带2将矿石继续向前运输至γ射线探测器6上方时，γ射线探测器6便对矿块的放射性活度进行测量，γ射线探测器6中设置有6个直线排列的探头，采用多探头接力式的γ探测，使γ射线探测器6有较高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种放射性矿石分选机，包括机架（1）、输送皮带（2）、防护壳体（3）、X射线源（4）、阵列探测器（5）、γ射线探测器（6）、信号处理装置（7）、工控机（8）、喷气分选机构（9）、振动给料器（10）、给料斜槽（11）、储气罐（12）、进气导管（13），所述X射线源（4）设置于输送皮带（2）正上方；所述阵列探测器（5）设置于输送皮带（2）下方，正对于X射线源端口（41）；所述输送皮带（2）下方设置有γ射线探测器（6）；所述振动给料器（10）与输送皮带（2）之间有让矿石滑落的给料斜槽（11）；所述信号处理装置（7）对阵列探测器（5）与γ射线探测器（6）传来的信号进行处理与计算，得出每块矿石中放射性组分的质量分数，并根据这一结果向喷气分选机构（9）发送是否开阀的信号；所述阵列探测器（5）中包括高能探测阵列和低能探测阵列，低能探测阵列放置于高能探测阵列上方，中间使用铜片作为滤光片；所述输送皮带（2）设置有沿运动方向的均匀分布的8道凹槽；γ射线探测器（6）中设置有6个直线排列的探头，使得γ射线探测器能以接力探测方式工作；所述γ射线探测器设置有8个，与输送皮带（2）的凹槽位置一一对应。
【技术特征摘要】
1.一种放射性矿石分选机，包括机架（1）、输送皮带（2）、防护壳体（3）、X射线源（4）、阵列探测器（5）、γ射线探测器（6）、信号处理装置（7）、工控机（8）、喷气分选机构（9）、振动给料器（10）、给料斜槽（11）、储气罐（12）、进气导管（13），所述X射线源（4）设置于输送皮带（2）正上方；所述阵列探测器（5）设置于输送皮带（2）下方，正对于X射线源端口（41）；所述输送皮带（2）下方设置有γ射线探测器（6）；所述振动给料器（10）与输送皮带（2）之间有让矿石滑落的给料斜槽（11）；所述信号处理装置（7）对阵列探测器（5）与γ射线探测器（6）传来的信号进行处理与计算，得出每块矿石中放射性组分的质量分数，并根据这一结果向喷气分选机构（9）发送是否开阀的信号；所述阵列探测器（5）中包括高能探测阵列和低能探测阵列，低能探测阵列放置于高能探测阵列上方，中间使用铜片作为滤光片；所述输送皮带（2）设置有沿运动方向的均匀分布的8道凹槽；γ射线探测器（6）中设置有6个直线排列的探头，使得γ射...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪峰，王建英，胡鹏飞，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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