同位素X萤光载流测定矿浆浓度的方法技术

一种同位素Ｘ萤光载流测定矿浆浓度的方法，采用低能光子源２３８ＰＵ激发矿浆样品，利用在线Ｘ萤光分析中一般作为干扰谱线处理的反散射峰强度测出与其对应的瞬时浓度值。可以在线测定含各种元素、任何范围的矿浆浓度值。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种用同位素X萤光载流测定矿浆浓度的方法。在现代冶金选矿生产中，浓度的监测对选别作业是一项极为重要的工作。合理的控制浓度，对于提高产品产量和质量有着重要意义。浓度监测要求快速和准确。通常采用人工用浓度壶取样测定或烘干称重方法来确定浓度的方法，劳动强度大、速度慢、不能满足连续生产的需要。已有的利用同位素测定浓度的方法，通常称为r吸收法，应用对象仅限于原子序数≤30的元素。测量范围10～60%(重量百分浓度，以下同)。用来测量稀土等重元素的矿浆浓度时，误差一般都超过工业生产所允许的指标范围。〔重元素含量较高的矿浆浓度自动测量，选矿检测与控制快报，86、3、2期，中国选矿科技测试技术及自动控制情报网〕。γ吸收法是利用γ射线穿透待测物质，并与该物质相互作用而被吸收，引起透射强度的变化这一特性来确定浓度的。它所采用的放射源是高能r源，探测方式在采用60Co源时用电离室，一般强度为370MBq，半衰期5.26年。采用闪烁计数器时用137Cs源，强度为185-1480Bq，半衰期33年。辐射剂量较大，对人身体有害，需要特殊防护。所采用的装置易受环境条件的限制，它只能测封闭管道中的矿浆浓度，探头体积重，且要避人安放。仪器的安装调试、标定都较困难。本专利技术的目的是提出一种测量范围广、灵敏度、准确度高，又对人体无害的同位素X萤光载流测量矿浆浓度的方法。本专利技术利用的是一般在X萤光分析中作为干扰谱线处理的反散射峰强度与矿浆浓度之间存在的关系特性。激发源采用低能光子源238Pu，半衰期86年，有利于现场应用。它的辐射剂量很低，国际卫生组织规定＜50mR/h，本放射源在20mm外为10mR/h，同样距离下只有137Cs源的1.25%，在使用时不用特殊防护，对人体无害。它的应用对象不受原子序数大小的限制，可以测量含各种元素的矿浆浓度，浓度范围0～100%，特别是对重元素、高品位低浓度时的矿浆测量，灵敏度和准确性是其它方法不能比拟的。本专利技术的要点是采用低能光子源238Pu，源强370～1110MBq，激发矿浆样品，使之产生特征X射线和反散射线。反散射射线强度与矿浆浓度存在着单值对应关系，浓度越低，反散射强度越高。根据矿浆浓度与反散射强度之间存在的单值对应的非线性关系，确定数学模型为C＝A·IsB式中C表示待测的矿浆浓度;Is为单道分析器所测量的反散射峰的强度;A、B均为常数，不同测量对象，不同的浓度范围，用仪器标定后可用回归方法确定其数值。仪器的标定根据不同的测量对象和所需要的浓度范围配制一套已知浓度的标样。标样可取一定重量的矿粉，加适量的水配成。用1/2吋矿浆泵打循环实现动态测量，测得一定浓度下的散射强度值，根据数次测量的平均值用回归方法便可确定其常数值。本专利技术所测量的对象是流动的矿浆样品，矿浆可由泵或用引流方式使之进入样品盒。将探头系统(包括238Pu源)置于样品盒上，初级射线一经投射到流动的矿浆表面，就有反散射粒子被探测器所接受，其脉冲经电压前置放大，主放大后送经单道分析器，定标器和单板计算机接受、纪录，并作数据处理直至给出测量结果。本专利技术采用的仪器装置比较简单，结构紧凑，由于它是分流取样，方便灵活，可安装在任何场合，不受环境条件的限制。使用和标定都很方便。测量结果由单极机以数码显示及打印输出。单板机用汇编语言，程序流程见附图。如图所示整个程序由以下四个部分组成1.初始化模块该部分的作用是设置好一切工作参数，为系统工作做好准备。2.中断管理模块本程序采用了三重中断结构，三个中断源分别为CTCD＃、1＃通道和PZDA口，每个中断源申请中断后，转入各自的中断服务程序。3.数据处理模块数据处理部分的计算函数式为Y＝AXB其中X为脉冲数，A、B为实验系数，考虑到直接计算比较复杂因此采用了查表的方法。4.报警、打印、显示及延时模块为了在显示的同时仍能进行准确的延时，程序采用了插入的方法使显示程序和延时程序并行执行。本专利技术适用于品位在一定范围内变化的矿浆浓度的测量。品位变化5%时，浓度测量不会超差，品位变化超过5%时，需更换模型及系数。专利技术人曾进行过如下试验测量对象是氟碳铈镧矿-独居石混合稀土矿浆，浓度变化范围5～45%，品位～50%，采用的全套测量系统如前所述，用虹吸引流法使矿浆流经取样盒。仪器经标定后即可开始进行测量，标定方法是将浓度为10%的矿浆充满样品盒，当定标器计数显示2000±50/10S，认定该仪器进入正常工作状态。这时可将待测矿浆引入样品盒，每经两分钟打印机及数码显示器将分别标明此时间间隔内的浓度平均值。尔后连续进行测定。用本方法分析结果和利用浓度壶及烘干样品称重的结果进行对照503组数据，误差小于1%的占95%以上，标准偏差0.602%，相对偏差＜2%，标准协方差0.9856。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同位素Ｘ萤光载流测定矿浆浓度的方法，其特征在于采用低能光子源↑［２３８］ｐｕ激发矿浆样品，利用其产生的反散射射线强度与矿浆浓度之间的单值对应的非线性关系，确定数学模型，测定与其反散射强度相应的瞬时浓度值。

【技术特征摘要】
1.一种同位素X萤光载流测定矿浆浓度的方法，其特征在于采用低能光子源238Pu激发矿浆样品，利用其产生的反散射射线强度与矿浆浓度之间的单值对应的非线性关系，确定数学模型，测定与其反散射强度相应的瞬时浓度值。2.按照权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述的低能光子源238Pu，其能量在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增强，张宏江，张世春，金晓威，
申请(专利权)人：冶金工业部包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]