[其他]同位素X螢光載流測(cè)定礦漿濃度的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87102281
• 申請(qǐng)日: 1987-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN87102281A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李增強(qiáng);張宏江;張世春;金曉威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部包頭稀土研究院
• 主分類號(hào): G01N23/20
• 分類號(hào): G01N23/20
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 陳佩琦

本發(fā)明是一種用同位素X螢光載流測(cè)定礦漿濃度的方法。

在現(xiàn)代冶金選礦生產(chǎn)中，濃度的監(jiān)測(cè)對(duì)選別作業(yè)是一項(xiàng)極為重要的工作。合理的控制濃度，對(duì)于提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量有著重要意義。濃度監(jiān)測(cè)要求快速和準(zhǔn)確。通常采用人工用濃度壺取樣測(cè)定或烘干稱重方法來確定濃度的方法，勞動(dòng)強(qiáng)度大、速度慢、不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要。

已有的利用同位素測(cè)定濃度的方法，通常稱為r吸收法，應(yīng)用對(duì)象僅限于原子序數(shù)≤30的元素。測(cè)量范圍10～60%（重量百分濃度，以下同）。用來測(cè)量稀土等重元素的礦漿濃度時(shí)，誤差一般都超過工業(yè)生產(chǎn)所允許的指標(biāo)范圍。〔重元素含量較高的礦漿濃度自動(dòng)測(cè)量，選礦檢測(cè)與控制快報(bào)，86、3、2期，中國選礦科技測(cè)試技術(shù)及自動(dòng)控制情報(bào)網(wǎng)〕。

γ吸收法是利用γ射線穿透待測(cè)物質(zhì)，并與該物質(zhì)相互作用而被吸收，引起透射強(qiáng)度的變化這一特性來確定濃度的。它所采用的放射源是高能r源，探測(cè)方式在采用⁶⁰Co源時(shí)用電離室，一般強(qiáng)度為370MBq，半衰期5.26年。采用閃爍計(jì)數(shù)器時(shí)用¹³⁷Cs源，強(qiáng)度為185-1480Bq，半衰期33年。輻射劑量較大，對(duì)人身體有害，需要特殊防護(hù)。所采用的裝置易受環(huán)境條件的限制，它只能測(cè)封閉管道中的礦漿濃度，探頭體積重，且要避人安放。儀器的安裝調(diào)試、標(biāo)定都較困難。

本發(fā)明的目的是提出一種測(cè)量范圍廣、靈敏度、準(zhǔn)確度高，又對(duì)人體無害的同位素X螢光載流測(cè)量礦漿濃度的方法。

本發(fā)明利用的是一般在X螢光分析中作為干擾譜線處理的反散射峰強(qiáng)度與礦漿濃度之間存在的關(guān)系特性。激發(fā)源采用低能光子源²³⁸Pu，半衰期86年，有利于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。它的輻射劑量很低，國際衛(wèi)生組織規(guī)定＜50mR/h，本放射源在20mm外為10mR/h，同樣距離下只有¹³⁷Cs源的1.25%，在使用時(shí)不用特殊防護(hù)，對(duì)人體無害。它的應(yīng)用對(duì)象不受原子序數(shù)大小的限制，可以測(cè)量含各種元素的礦漿濃度，濃度范圍0～100%，特別是對(duì)重元素、高品位低濃度時(shí)的礦漿測(cè)量，靈敏度和準(zhǔn)確性是其它方法不能比擬的。

本發(fā)明的要點(diǎn)是：采用低能光子源²³⁸Pu，源強(qiáng)370～1110MBq，激發(fā)礦漿樣品，使之產(chǎn)生特征X射線和反散射線。

反散射射線強(qiáng)度與礦漿濃度存在著單值對(duì)應(yīng)關(guān)系，濃度越低，反散射強(qiáng)度越高。

根據(jù)礦漿濃度與反散射強(qiáng)度之間存在的單值對(duì)應(yīng)的非線性關(guān)系，確定數(shù)學(xué)模型為：

C＝A·Is^B

式中：

C：表示待測(cè)的礦漿濃度;

Is：為單道分析器所測(cè)量的反散射峰的強(qiáng)度;

A、B均為常數(shù)，不同測(cè)量對(duì)象，不同的濃度范圍，用儀器標(biāo)定后可用回歸方法確定其數(shù)值。

儀器的標(biāo)定：

根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象和所需要的濃度范圍配制一套已知濃度的標(biāo)樣。標(biāo)樣可取一定重量的礦粉，加適量的水配成。用1/2吋礦漿泵打循環(huán)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，測(cè)得一定濃度下的散射強(qiáng)度值，根據(jù)數(shù)次測(cè)量的平均值用回歸方法便可確定其常數(shù)值。

本發(fā)明所測(cè)量的對(duì)象是流動(dòng)的礦漿樣品，礦漿可由泵或用引流方式使之進(jìn)入樣品盒。將探頭系統(tǒng)（包括²³⁸Pu源）置于樣品盒上，初級(jí)射線一經(jīng)投射到流動(dòng)的礦漿表面，就有反散射粒子被探測(cè)器所接受，其脈沖經(jīng)電壓前置放大，主放大后送經(jīng)單道分析器，定標(biāo)器和單板計(jì)算機(jī)接受、紀(jì)錄，并作數(shù)據(jù)處理直至給出測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明采用的儀器裝置比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，由于它是分流取樣，方便靈活，可安裝在任何場(chǎng)合，不受環(huán)境條件的限制。使用和標(biāo)定都很方便。測(cè)量結(jié)果由單極機(jī)以數(shù)碼顯示及打印輸出。

單板機(jī)用匯編語言，程序流程見附圖。

如圖所示整個(gè)程序由以下四個(gè)部分組成：

1.初始化模塊

該部分的作用是設(shè)置好一切工作參數(shù)，為系統(tǒng)工作做好準(zhǔn)備。

2.中斷管理模塊

本程序采用了三重中斷結(jié)構(gòu)，三個(gè)中斷源分別為CTCD＃、1＃通道和PZDA口，每個(gè)中斷源申請(qǐng)中斷后，轉(zhuǎn)入各自的中斷服務(wù)程序。

3.數(shù)據(jù)處理模塊

數(shù)據(jù)處理部分的計(jì)算函數(shù)式為：

Y＝AX^B

其中X為脈沖數(shù)，A、B為實(shí)驗(yàn)系數(shù)，考慮到直接計(jì)算比較復(fù)雜因此采用了查表的方法。

4.報(bào)警、打印、顯示及延時(shí)模塊

為了在顯示的同時(shí)仍能進(jìn)行準(zhǔn)確的延時(shí)，程序采用了插入的方法使顯示程序和延時(shí)程序并行執(zhí)行。