Firma Comex wprowadziła na rynek nowe typy separatorów CXR, które pozwalają na określenie rodzaju separowanego materiału w oparciu o jednoczesną analizę wewnętrznej struktury cząstek oraz ich powierzchni przy użyciu zaawansowanych czujników elektronicznych. Umożliwia to efektywne sortowanie różnych minerałów i skał w przemyśle górniczym.
dr Jacek Kołacz
Firma Comex już od wielu lat wykorzystuje analizę rentgenowską jako podstawowy element identyfikacji materiałów i minerałów. Dzięki analizatorowi rentgenowskiemu możliwe jest pośrednie określenie gęstość materiału, a zwłaszcza zidentyfikowanie jego wewnętrznej struktury. Ponadto stosowane są inne czujniki i kamery pozwalające na uzyskanie dodatkowych informacji o separowanym materiale.
RYS. 1 Zasada działania sortera typu CXR
Zasada działania
Zasada działania separatora przedstawiona jest na RYS. 1. Głównymi elementami układu identyfikacji są analizator rentgenowski oraz powiązane z nim inne czujniki elektroniczne. Po zakończeniu analizy rentgenowskiej, jeżeli jest to wymagane, materiał może być poddawany dodatkowej analizie obrazu w zakresie światła widzialnego, jak również analizie hiperspektralnej w świetle podczerwonym. Po zakończeniu analizy układ elektroniczny podejmuje decyzję co do kwalifikacji materiału i usuwa go z nadawy poprzez system dysz pneumatycznych przekierowujących odpowiednie cząstki materiału do osobnych kanałów wylotowych. Na FOT. 1 przedstawiony został przemysłowy separator typu CXR zawierający układ analizy rentgenowskiej oraz optycznej w tym samym urządzeniu.
FOT. 1 Sorter rentgenowski CXR zawierający czujnik rentgenowski oraz kamerę optyczną
Zaawansowana analiza rentgenowska
Na FOT. 2 przedstawiony został obraz zaawansowanej analizy rentgenowskiej rudy miedzi przy użyciu nowych detektorów o wysokiej rozdzielczości. Kolor niebieski przedstawia cząstki skały płonej, a kolor żółty i czerwony cząstki o dużej gęstości – w tym przypadku rudy miedzi. Same detektory zawierają czujniki CdTe (oparte na tellurkach kadmu), umożliwiające indywidualne zliczanie fotonów promieniowania rentgenowskiego po przejściu przez analizowany obiekt. Pozwala to na identyfikacje konkretnych materiałów lub minerałów, które w różny sposób pochłaniają promieniowanie rentgenowskie. Jednak podstawową zaletą tego systemu jest jego rozdzielczość, która zapewnia identyfikacje obszarów badanego materiału z dokładnością do 50 µm. Umożliwia to m.in. identyfikacje bardzo drobnych wtrąceń mineralnych w skale płonej. W ten sposób można bardzo dokładnie usunąć z materiału wsadowego te elementy rudy, które w ogóle nie zawierają interesujących nas metali lub zawierają ich na tyle mało, że ich dalsza przeróbka jest nieopłacalna. Pozwala to na zdecydowaną poprawę całości procesu wzbogacania, zredukowanie kosztów oraz podniesienie jakości końcowego produktu.
FOT. 2 Przykład analizy rentgenowskiej HD rudy miedzi
Podobnie możliwe jest zastosowanie takiej analizy do sortowania węgla kamiennego. Na FOT.3 przedstawiony jest obraz rentgenowski węgla (kolor niebieski) podczas identyfikacji skały płonej (kolor żółty) – wykonany w celu wzbogacenia węgla. Ponadto możliwe jest zidentyfikowanie wtrąceń pirytu, czyli siarczku żelaza (żółte wtrącenia na niebieskim tle). Pozwala to na dodatkowe odseparowanie węgla z tymi wtąceniami z głównej nadawy, a także na dodatkowe kruszenie w celu uwolnienia zanieczyszczeń pirytu, co w końcowym efekcie powoduje zredukowanie zawartości siarki we wzbogaconym węglu.
FOT. 3 Przykład analizy rentgenowskiej węgla po jego wzbogaceniu
Potencjalne zastosowania
Zaprezentowana separacja rentgenowska wraz z jej kombinacją z innymi czujnikami daje możliwość szerokiego zastosowania w przemyśle górniczym. Główne zastosowanie takiego procesu to sucha separacja materiałów skalnych i mineralnych w celu ich prekoncentracji. Poprzez rozpoznanie niewielkich koncentracji niepożądanych pierwiastków taka separacja daje dodatkowo możliwość usunięcia materiałów zawierających szkodliwe substancje. W efekcie możliwe jest uzyskanie wysokiej jakości produktów mineralnych do ich dalszej przeróbki lub przetwarzania i podniesienie wskaźników ekonomicznych oraz znaczne zmniejszenie obciążenia dla środowiska naturalnego. Obecnie urządzenia sortujące firmy Comex znalazły szerokie zastosowanie podczas wzbogacania węgla kamiennego, rud metali Au–Cu–Zn–Pb–Sn–Fe–Cr oraz usuwania zanieczyszczeń składających się z metali ciężkich, np. związków rtęci.
Więcej informacji można uzyskać na stronie internetowej firmy Comex: www.comex-group.com.
