Научные основы люминесцентной сепарации минерального сырья

• Автор: Терещенко, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 378 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. КОНЦЕПЦИЯ ОХРАНЫ И РЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

1.1. Проблемы сырьевых ресурсов, охрана и рациональное использование

недр

1.2. Концепция повышения полноты извлечения полезных ископаемых из недр

1.3. Гравитационные методы предконцентрации руд

1.4. Радиометрические методы предконцентрации руд

1.5. Задачи и обоснование направлений исследований

Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

2.1. Разработка математической модели развития люминесценции

МИНЕРАЛА ПРИ ЕГО ДВИЖЕНИИ ЧЕРЕЗ ЗОНУ ОБЛУЧЕНИЯ

2.1.1. Определение максимально возможной ширины зоны облучения
2 Л .2. Модель развития люминесценции минерала, пересекающего зону
облучения
2.1.3. Модель развития люминесценции минерала, пересекающего зону облучения с учетом затухающей составляющей люминесценции минерала
2.2. Модель развития люминесценции минерального агрегата,
ПЕРЕСЕКАЮЩЕГО ЗОНУ ОБЛУЧЕНИЯ
2.3. Математическая модель и алгоритм выделения люминесценции
ПОЛЕЗНОГО МИНЕРАЛА ИЗ ИНТЕГРАЛЬНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ОТ
МИНЕРАЛЬНОГО АГРЕГАТА В ЦЕЛОМ.

2.4. Математическая модель критерия оценки влияния условий
ВОЗБУЖДЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО
сырья
2.5. Классификация и алгоритм выбора признаков люминесцентного
контроля полезных компонентов минерального сырья и методов его
разделения
Основные выводы по главе
ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ТЕОРИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В ПРАКТИКЕ ИЗУЧЕНИЯ ОБОГАТИМОСТИ РУД
3.1. Основные факторы, влияющие на оценку люминесцентной
ОБОГАТИМОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
3.2. Аппаратура для исследования люминесцентных характеристик
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
3.3. Оценка обогатимости апатитовых руд
3.3.1. Оценка обогатимости руд Хибинского массива
3.3.1.1. Геологическая характеристика месторождений Хибин
3.3.1.2. Определение доли пустых пород в границах балансовых руд
3.3.1.3. Изучение распределения Р2О5 в кусках рудной массы крупностью -200 мм
3.3.1.4. Определение оптимальных параметров процесса разделения для различных классов крупности руды
3.3.2. Оценка обогатимости апатитсодержащих пород Салмагорского массива
3.3.2.1. Геологическая характеристика
3.3.2.2. Изучение контрастности
3.3.2.3. Изучение люминесцентной обогатимости

3.3.3. Оценка возможности использования люминесцентного метода для
предконцентрации апатитоносных карбонатитов
3.4. Оценка обогатимости шеелитовых руд
3.4.1. Оценка обогатимости некондиционных руд Северного Кавказа
3.4.1.1. Обоснование постановки задачи изучения возможности предконцентрации некондиционных руд Тырныаузского вольфрамомолибденового комбината
3.4.1.2. Выбор признака разделения и оценка его эффективности
3.4.2. Оценка возможности люминесцентной предконцентрации кондиционных руд месторождения Северный Катпар
Основные выводы по главе
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СЕПАРАТОРОВ
4.1. Питатели и транспортирующие устройства
4.2. Узлы ОБЛУЧЕНИЯ сепарируемого материала и регистрации его
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
4.3. Узел обработки зарегистрированной информации от сепарируемого
МАТЕРИАЛА И УЗЕЛ РАЗДЕЛЕНИЯ
4.4. Систематизация факторов, определяющих конструктивные
ОСОБЕННОСТИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СЕПАРАТОРОВ
Основные выводы по главе
Глава 5. ВАРИАНТЫ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ
ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ РУД
5.1. Технология люминесцентной предконцентрации апатитовых руд
5.2: Технология люминесцентной предконцентрации шеелитовых руд
Основные выводы по главе
Глава 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ РУД
.V:

Предположим, что каждый акт поглощения минералом возбуждающего излучения центром люминесценции приводит к его ионизации и тем самым к появленшо электрона в зоне проводимости, а каждый акт рекомбинации приводит к излучению, т.е. тушение свечения люминесценции отсутствует. Поэтому в нашей схеме будем учитывать только четыре процесса, указанные стрелками на рис.З.
Баланс электронов и дырок на центрах люминесценции и на ловушках описывается дифференциальными уравнениями, называемыми кинетическими [106].
= а - р лУ-
? > (1-8)
г ат—
= 0Ы
Ж 1
где а- постоянная скорости ионизации центров люминесценции в единицу времени в единице объема; Р - коэффициент рекомбинации свободных электронов (так называются электроны, попавшие в зону проводимости) с ионизованными центрами люминесценции; п - концентрация ионизованных центров; К - концентрация свободных электронов в зоне проводимости; 5і -вероятность локализации свободных электронов на ловушках; ят/ - вероятность освобождения свободных электронов нз ловушки.
Известно, что интенсивность свечения I пропорциональна числу актов рекомбинации свободных электронов с ионизованным центрами в единицу времени согласно формулы [106]
/ = РКп. (1.9)
Поэтому в результате совместного решения уравнений (1.8) и (1.9) можно определить зависимость изменения интенсивности люминесценции минерала от времени.
Итак, в момент включения возбуждающего люминесценцию минерала излучения начинается процесс ее разгорания. Следовательно, нарастание интенсивности люминесценции должно происходить за время порядка времени