X射线辐射预选技术.doc

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1、刘明宝，印万忠，高莹味北大学资源与土木工程学院，沈阳110004)扌商要：介绍x射线辐射分选的理论基础和新型矿石预选设备——x射线分选机的研究现状及其组成、工作原理和测量操作系统在分选机上所起的作用，分析X射线辐射分选机在流程中的配置情况，指出研究和应用X射线辐射分选技术在目前我国矿石日趋贫化的现状下所具有的逍要现实意义和战略意义。关键词：预选；X射线辐射分选：综述：拣选：选矿「II图分类号:TD455.9：TD925.4文献标识码:A文章编号：1671-9492(2011)S0-0177-04OreSortingbyX-raySep

2、arationTechnologyLIUMingbao,YINWanzhong,GAOYingCollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity,Shenyang0004,ChinaAbstract：ThetheoreticalfoundationoftheX-rayseparationtechnologyandtheresearchstatus,composition,workprincipleofthenovelorepre-concentrationX-ray

3、separatorandtheeffectofmeasurement&controlsystemontheX-rayseparatorareintroduced.ThearrangementoftheX-rayseparatorintheflowsheetofthemineralprocessingisanalyzedandtherealisticandstrategicsignificanceunderthepresentstatusofthegraduallydecliningoregradeinourcountryarepoin

4、tedout.Keywords：orepre-concentration；X-rayseparation；review；sorting；beneficiation矿石表面原子受到X射线光子轰击后会辐射出被激发原子的特征X射线，每种元素的特征〉射线均是唯一的，因此可以利用元素特征X射銭分选矿石，该方法称为X辐射分选法。X射线辐射分选技术是近年来发展起來的一种新型、高效、清洁、环保的可分选各种矿石和原料的工艺。俄罗期PAflOC公司在20世纪90年代成立的用X射线辂射分选法进行试验和分选矿石的公司，这也是到目前为止国际上唯一的一个研究和试

5、验用X射线辎射方法分选矿石的公司⑴。1X射线辐射分选理论基础X射线是1895年徳国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的。经研究证明，X射线为波长5x10_2~10nm的电磁波，就其本质而言，它与可见光、红外线、紫外线、伽马射线以及宇宙射线是相同的，均属电磁辐射。从量子力学知识可以知道，X射线也具有波粒二象性，既可以看作电磁波，也可以看作粒子。看作粒子时的能量和看作电磁波时的波长有着一一对应的关系，其能量E与波长I之间的关系为E=hc/I,式中：h为普朗克常数，c为光速。X射线可通过用高速电子流轰击金属靶的方式获得,从X射线管中发射出來的

6、X射线可以分为两种类型"一种是具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，它与可见光的白光相似，故也成为多色X射线。另i种是在连续图谱的基础上叠加若干具有一定波长的谱线，构成标识（特征）X射线图谱，它与可见光川的单色光相似，所以也称为单色X射线。在电子束轰击阳极的过程中，当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时，于是在低能级上出现空位，原子的系统能暈以此而升高，处于激发状态。这种激发状态是不稳建的，随后便有较高能级上的电了向低能级上的空位跃迁，使原子的系统能暈重新降低而趋于稳定。在原子系统中，电子从高能级向低能级的这种跃迁将以

7、光子的形式辐射出标识X射线，其辐射频率由式（1）决定，式中：En1,Ep—分别为低能级和高能级中电子的能量；Wn1,W.2—分别为激发低能级和高能级中的电子所做的功。hVn2-n1=En2=En1=Wni=Wn2⑴标识X射线图谱的激发和辐射过程可以用图1所示的原子能级图来描述。从原子物理学的知识可以知道，对于每一种化学元索的原了来说，其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，也就是说其核外电子都有其特定的能级结构，当内层电子获得足够能量之后会脱离原子的束缚，称之为自由电子。此时内层电子轨道上由于自由电子的逃逸而形成空位，这时

8、的原子就处于激发态。此刻，其他的外层（K,L,M,N,…）电子便会补充这一空位，原子物理学称之为跃迁，同时以发出X射线的形式放出能量。由原子物理学知识可知，每一种元素原子的核外电子能级结构都是特定的。因此，当原子被激发后