ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ

Информационные методы обогащения использовались человеком с древних времен. Ручная рудоразборка в ряде случаев применяется до сих пор. Все информационные процедуры (получение и обработка информации, принятие решений) при ручной рудоразборке выполняются человеком, отбор нужных кусков также выполняется вручную, лишь иногда для механического удаления кусков вместо ручного используют специальные удаляющие устройства.

В 1939 году М. Е. Богословским для выделения алмазов из чернового гравитационного концентрата был предложен рентгенолюминесцентный метод. Им же был сконструирован и создан первый сепаратор. Это было первое применение, в том числе и промышленное, одного из информационных методов обогащения и в СССР и в мире.

Новое развитие информационных методов связано с промышленным освоением урановых руд. Первые исследования в СССР в этом направлении были проведены З. В. Волковой в конце 1940-х годов. Одна из первых моделей радиометрического сепаратора была разработана Г. Р. Гольбеком. В тот же период в Канаде в 1947 году был разработан и испытан под руководством К. М. Лапойнте один из первых образцов сепаратора.

В 50-х годах ХХ века в СССР введена в эксплуатацию первая радиометрическая фабрика по обогащению урана в городе Жѐлтые Воды.

Области применения информационных методов сепарации расширялись за счет использования самых различных излучений и эффектов взаимодействия их

с обогащаемым сырьѐм.

В 50-х годах А. М. Годеном (Массачусетский технологический институт) с коллегами предложил фотонейтронный способ обогащения бериллиевых руд, несколько ранее (в 1938 г.) советским изобретателем Г. В. Горшковым этот способ был предложен для определения бериллия в рудах и породах.

В Великобритании традиционно развивались фотометрические методы сепарации. Прообразом сепарации минерального сырья были использовавшиеся в этой стране с 30-х годов сортировочные аппараты для бобов кофе и какао. В 1953 году П. С. Ньюмэном и П. Ф. Уиланом был предложен способ разделения угля по блеску. В 1960 году специалистами алмазодобывающего предприятия в Южной Африке было предложено для

обогащения алмазов использовать различия в способности минералов отражать и пропускать видимый свет.

Первый рентгенолюминесцентный сепаратор для обогащения сухих гравитационных концентратов алмазосодержащих руд был создан в 1955 г. В. В. Финне. Он явился прообразом современной аппаратуры, применяемой в алмазодобывающей промышленности всего мира.

С 60-х годов разработка способов и аппаратуры для сепарации происходит весьма интенсивно. В СССР разработаны нейтронно-абсорбционный, фотонейтронный, фотометрические, гамма-абсорбционный, радиорезонансный, фотолюминесцентный, рентгеноспектральный (в начале 70-х годов) способы сепарации. В 1966 году была освоена промышленная технология с использованием фотонейтронных сортировки и сепарации бериллиевых руд. В те же годы начинается промышленная эксплуатация рентгенолюминесцентных сепараторов для алмазов. В 1970 году в ЦНИЛА изготовлены промышленные нейтронно-абсорбционные сепараторы, которые использовались для обогащения датолитов. Там же разработаны и доведены до широкого промышленного внедрения гамма-абсорбционные сепараторы для обогащения окисленных железных руд Кривбасса.

За рубежом в 60-70-е годы английской фирмой Gunsons Sortex Ltd разработано несколько моделей фотометрических и рентгенолюминесцентных сепараторов.

В 80-е годы канадская фирма Ore Sorters Ltd разработала серию сепараторов с монослойной раскладкой кусков. Реализованы фотометрический, радиометрический, радиорезонансный, фотолюминесцентный способы разделения. Кроме них фирмой выпускались кондуктометрические сепараторы с контактным измерением проводимости, используемые для сортировки руды с самородной медью и вторичного металлургического сырья. Фотометрический сепаратор этой фирмы австралийскими разработчиками был модернизирован в комбинированный с дополнительной системой рентгенорадиометрического детектирования для улавливания богатых вольфрамовых кусков при фотометрическом обогащении жильного кварца, с которыми ассоциирует вольфрамит. В те же годы в центре геофизических исследований Франции разработан магнитометрический сепаратор ленточного типа. Этот высокочувствительный аппарат был использован для разделения мало отличающихся по магнитным свойствам талька и хлорита.

Ряд методов, разработанных в СССР и за рубежом, не являются бесконтактными. В них необходимую для разделения информацию о свойствах вещества в каждом куске получают или с использованием контактного воздействия на вещество или (и) с контактным измерением физических

характеристик вещества. Такой принцип реализуется в ряде аппаратов. Ранее уже упоминался кондуктометрический сепаратор с контактным измерением проводимости. К ним относится инфраметрический сепаратор австралийской компании Colonial Sugar Refining, использующий различие теплоемкостей и теплопроводностей асбеста и вмещающих пород путем бесконтактного измерения температуры поверхности куска после кратковременного нагревания руды в пламени газовой горелки (нагрев осуществляется не излучением, а при контакте с пламенем). В СССР разработан способ и аппаратура для сортировки губчатого титана по величине термо-ЭДС, в котором и нагрев и измерение ЭДС осуществляется контактными устройствами.

Наиболее активные разработки методов и аппаратуры сепарации с использованием информации о разделяемых кусках и порциях велись в СССР и за рубежом в 1960-1990-е годы.

В 90-е годы в разных странах появились модели оптических сепараторов с измерением трѐхцветных координат цвета в системе RGB.

С 90-х годов по настоящее время ведутся работы главным образом по совершенствованию методов и аппаратуры для сортировки внедрению сепараторов в промышленность. При этом происходит естественный отбор методов, пригодных для промышленного использования по критериям технологической, экономической, экологической эффективности. Существенным ограничением применения отдельных методов является их радиационная безопасность.

Наибольшее распространение в настоящее время получили аппараты, использующие рентгенорадиометрические, фотометрические, люминесцентные, радиометрический, радиорезонансный методы измерения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для каких минералов был создан первый рентгенолюминесцентный сепаратор?

2. С какими рудами связано первое промышленное внедрение радиометрических методов обогащения в СССР?

3. Какой метод разработан для обогащения бериллиевых руд?

4. Привести примеры контактных методов сепарации.

5. Сепараторы какого типа используют для обогащения окисленных железных руд?

ТЕМА 2