[发明专利]电子对湮没辐射效应大块矿石品位在线检测方法及其系统

说明书

                     技术领域

本发明属于核探测技术应用和自动化检测技术领域，具体涉及一种电子对湮没辐射效应大块矿石品位在线检测方法及其系统。

                     背景技术

在现有技术中，一般用X荧光法或化学分析法测定矿石品位。由于X荧光的穿透能力极弱(小于1mm)，所以X荧光的测量受到矿石颗粒度大小的严重影响，测量前必须首先对矿石进行破碎、研磨、再通过恒压力压片将研磨后的矿粉制成厚度一致、密度恒定的薄片，才能进行X荧光分析；而采用化学分析法，也需要首先对矿石进行破碎、研磨、过筛、缩分，然后才能进行化学分析。两种方法的过程均费时费工、费用也高，只适用于实验室测定，难以满足对矿石品位进行全额、快速检测的需要，更不可能满足对生产过程进行实时控制的要求。

                     发明内容

本发明的目的在于提供一种电子对湮没辐射效应大块矿石品位在线检测方法及其系统，它可以实现大块矿石的全额、快速和准确检测，同时可以降低检测成本。

本发明利用γ射线照射矿石，测量因电子对湮灭和COMPTON效应而产生的γ谱线，从而求出铁矿石的品位值(铁在矿石中的质量百分比)，具体方案如下：

(1)放射源与探测器置于被测矿石的同一侧，放射源与探测器

   的安装应保证放射源发出的光子束与探测器接收的光子束

   之间的夹角＜60°，探测器的温度范围控制在40～60℃；

(2)放射源以能量大于1.022Mev的γ射线照射矿石；

(3)在经过稳峰的γ谱线上选取两个敏感区S1和S2，根据下式

   求出矿石中铁或其他重金属的品位值P：

   P＝A·K²+B·K+C        (a)

上式中：

K＝S2/S1

S1-COMPTON散射敏感区面积；

S2-湮灭辐射敏感区面积；

A，B，C-待定系数，对已知品位的矿石进行测量，用最小二

乘法拟合式(a)，可求得A，B，C。

其检测系统，包括放射源、探测器和与探测器连接的工业控制计算机，放射源和探测器设在一个框架上，框架上设有两个凹槽，一个凹槽内放置受屏蔽的放射源，另一个凹槽内放置受屏蔽的探测器，放射源与探测器轴线在同一水平线上，放射源与探测器的接收端相对，中间设置有贫铀隔断，放射源和探测器的上方设有开口，贫铀隔断与放射源的屏蔽之间设有一个小于60°的开口，探测器的接收端外侧的屏蔽也有一个大于90°的开口，保证放射源发出的光子束与探测器接收的光子束之间的夹角＜60°。所述的探测器中包括加热器和温度检测控制器件，以保证探测器温度恒定在40～60℃。所述的放射源的屏蔽采用贫铀和铅组合屏蔽的方式，贫铀设置铅屏蔽的内部。放射源采用²²⁶Ra，活度范围为1.5～5×10⁹Bq；所述的探测器是采用大体积NaI晶体、光电倍增管、前置放大器和高压产生器构成的闪烁探测器，NaI晶体的尺寸范围是φ100×100～φ200×200mm。智能控制仪与放射源、探测器、标定皮带及工业控制计算机连接。

本发明的效果在于：本发明可用于金属矿山、采矿厂、选矿厂和港口，在矿石输送过程中对矿石品位进行在线检测，也可直接用于大块矿石品位的快速分析，尤其是对于皮带输送的矿石进行在线品位检测。相对于现有的技术，本发明使得矿石品位检测的效率提高，成本降低，同时操作方便，而且可以实现实时在线。测量品位误差小于0.4％，在矿石粒度小于150mm时，品位测量不受矿石粒度变化的影响。

                    附图说明

本发明具有两个附图：

图1为电子对湮没辐射效应大块矿石品位在线检测系统的结构示意图。

图2为智能测控仪与其它装置的连接框图。

图中

1.被测矿石  2.输送皮带  3.铅屏蔽  4.贫铀  5.钨或贫轴

6.放射源  7.探测器  8.返回皮带  9.标定皮带

10.智能测控仪  11.工业控制计算机

                      具体实施方式