6.8.5. Взаимодействие радиоволнового излучения с веществом
Радиоволновое излучение представляет собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле с длиной волны 10-3÷104 м.
Характер взаимодействия радиоволн с горными породами определяется их электрическими и магнитными свойствами. При попадании в электромагнитное поле каких-либо объѐмов полезного ископаемого (кусков) в зависимости от их структуры могут возникнуть ток сквозной проводимости, вызванный движением свободных зарядов, и поляризация, механизм которой связан со смещением центров электрических зарядов частиц, поворотом осей дипольных молекул, миграцией носителей зарядов в пределах изолированного включения в монофазной породе и т. п. Вещества, в которых преобладает ток проводимости, относят к проводникам, а вещества, в которых преобладает ток смещения, обусловливаемый поляризацией, – к диэлектрикам.
Электрические свойства характеризуются удельным сопротивлением и диэлектрической проницаемостью, а магнитные – магнитной проницаемостью или магнитной восприимчивостью. Различия указанных свойств у минералов и горных пород весьма различны, и этот факт может быть использован в информационных методах обогащения.
В результате взаимодействия радиоволнового излучения с минералами и горными породами происходит потеря энергии электромагнитного поля в них и перераспределение энергии самого поля в зоне создающего его источника.
Существуют два возможных основных направления использования электромагнитного излучения радиоволнового диапазона для обогащения. Первое из них, связанное с использованием эффекта поглощения радиоволн горными породами в системе «источник – порода – приѐмник» (радиоабсорбционный), в обогащении не используется. Второе направление связано с применением для оценки свойств породы лишь источника радиоволн.
С перераспределением энергии электромагнитного поля в зоне создающего источника связаны резонансные методы измерения, заключающиеся в том, что количественная оценка свойств веществ, с которыми взаимодействует электромагнитное поле, производится на измерении реакции, испытываемой источником поля при внесении в него контролируемого вещества. В диапазоне радиоволн указанные методы измерения называют радиорезонансными. Источником поля в этом случае служат катушка индуктивности или конденсатор, являющиеся частью колебательного контура автогенератора. Измерения производятся в режиме резонанса, то есть в том случае, когда возбуждающая частота автогенератора ω совпадает с собственной частотой колебаний контура ω0, то есть
111
√
где L – индуктивность катушки; C – ѐмкость конденсатора.
Если требуется идентифицировать различия в электропроводности или удельном электрическом сопротивлении тел, следует использовать автогенератор с индукционным датчиком, в случае выявления различий в диэлектрической проницаемости вещества применяют автогенератор с датчиком емкостного типа. При измерениях с использованием электромагнитных колебаний с частотами 1-100 кГц с индуктивным датчиком идентифицируется различие в магнитных свойствах.
В сепараторах с использованием различий в магнитных свойствах минералов и горных пород в колебательных контурах активным элементом является катушка индуктивности. Колебательный контур настроен на резонансную частоту. Прохождение кусков с различной магнитной восприимчивостью через катушку или вблизи неѐ приводит к изменению индуктивного сопротивления контура и, следовательно, к смене резонансной частоты и добротности контура.
При использовании для получения информации датчиков индуктивного типа метод называется индукционным или индукционным радиорезонансным.
Если минералы отличаются диэлектрической проницаемостью, активный элемент – конденсатор. Кусок, проходя поблизости от обкладок конденсатора, меняет его диэлектрические свойства и, следовательно, ѐмкость, что приводит к изменению добротности колебательного контура и сдвигу резонансной частоты. Метод называется радиорезонансным емкостным.
Информативным параметром при радиорезонансных методах измерения чаще всего является изменение добротности колебательного контура, которая определяется из выражения
√
где R – активное сопротивление контура.
Излучение СВЧ-диапазона радиоволн (λ=10-3÷1 м), как было описано ранее, при взаимодействии с веществом может приводить к селективному нагреву компонентов с различными электрическими и теплофизическими свойствами.
Электрические и магнитные свойства минералов и горных пород зависят от их химического и минерального состава, структуры и текстуры, пористости
112
и влажности и существенно меняются с изменением частоты воздействующего электромагнитного поля.
Высокой электропроводностью (низким удельным электрическим сопротивлением) обладают металлы (ρ=10-8÷10 -4 Ом·м). Они имеют электронную проводимость. Металлическая форма кристаллической связи обусловливает наличие нелокализованнных электронов. В соединениях при ковалентно-металлическом и ионно-металлическом видах связи также присутствуют электропроводящие элементы, что определяет высокую электропроводность ряда минералов (ρ=10-6÷10-3 Ом·м). Для электронных проводников характерно увеличение сопротивления с ростом температуры и увеличением содержания некоторых химических примесей, что иллюстрируется непостоянством удельного сопротивления рудных минералов, которое может меняться на 2-3 порядка.
Свойства полупроводников имеют некоторые химические элементы, к ним в частности относятся элементарные полупроводники (Si, Ge, C, Te, Se) и целый ряд рудных минералов. В строении многих минералов имеются элементы с электронной проводимостью, однако, находясь в узлах решѐтки, они не создают высокую подвижность электронов, и поэтому такие минералы имеют высокое сопротивление (ρ=104÷108 Ом·м).
Полупроводники могут обладать собственно электронной и дырочной проводимостью. В элементарных проводниках и бездефектных кристаллах минералов количество передвигающихся электронов и дырок одинаково, но при наличии химических примесей даже в ничтожных количествах это равновесие нарушается и наблюдается либо типично дырочная, либо типично электронная проводимость.
Для полупроводников изменение концентрации примеси обусловливает резкое изменение удельного электрического сопротивления. Так, избыток кислорода в 0,1 % уменьшает сопротивление куприта в 104 раз. Полупроводники чувствительны к различного рода облучениям (фотоэффект и др.)
Диэлектрики – это минералы с ковалентной формой связи и наиболее плотными упаковками атомов в решѐтке (островные и цепочные структуры). Удельное сопротивление минералов 1012÷1016 Ом·м, а некоторых элементов – 1024÷1025 Ом·м. В сильных электрических полях диэлектрики обладают электронной проводимостью.
Зависимости сопротивления полупроводников и диэлектриков от температуры аналогичны: сопротивление уменьшается с повышением температуры.
113
Большинству рудных минералов свойственна электронная проводимость (10-6÷10-2 Ом·м). Графит также имеет электронную проводимость. Породообразующие минералы горных пород обладают свойствами полупроводников или диэлектриков (106÷1016 Ом·м). Удельные электрические сопротивления рудных и породообразующих минералов приведены в табл. 6.14.
Удельное электрическое сопротивление влажных образцов существенно ниже, чем у аналогичных образцов с гигроскопической влажностью.
В зависимости от строения диэлектриков различают два основных вида поляризации: поляризацию смещения (электронного или ионного) и релаксационную поляризацию. Поляризация электронного смещения наблюдается у большинства твѐрдых, жидких и газообразных веществ, она проявляется практически мгновенно. Для диэлектриков с таким типом
поляризации ε близка к квадрату преломления согласно уравнению Максвелла: ε = n2.
Для диэлектриков с поляризацией ионного смещения, наблюдаемой в твѐрдых веществах с ионной решѐткой и в аморфных веществах при наличии ионов, ε=4÷15.
|
|
|
|
Таблица 6.14 |
|
|
Удельное электрическое сопротивление минералов и пород |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Минерал, |
Удельное электрическое |
Минерал, |
Удельное электрическое |
|
||
порода |
сопротивление, Ом·м |
порода |
сопротивление, Ом·м |
|
||
Ангидрит |
107÷1010 |
Перидотит |
106÷107 |
|
||
Базальт |
5·103÷105 |
Пирит |
10-4÷10-1 |
|
||
Галенит |
10-5÷10-3 |
Пирротин |
10-5÷10-4 |
|
||
Галит |
1012÷1014 |
Полевой |
|
11 |
12 |
|
|
|
|
10 |
|
÷10 |
|
Гнейс |
104÷105 |
шпат |
|
|
||
Гранит |
104÷8·107 |
Сера |
1012÷1015 |
|
||
Графит |
10-6÷10-4 |
Сидерит |
10÷103 |
|
||
Диабаз |
5·105÷5·106 |
Сильвин |
1013÷1015 |
|
||
Кальцит |
107÷1012 |
Скарн |
106÷107 |
|
||
Кварц |
109÷1012 |
Слюда |
1014÷1015 |
|
||
Кварцит |
106÷108 |
Сфалерит |
10-6÷10-2 |
|
||
Лимонит |
106÷108 |
Уголь |
10-4÷10-2 |
|
||
Магнетит |
10-1÷10-2 |
Филлит |
104÷105 |
|
||
Марказит |
10-2÷10-1 |
Халькопирит |
10-3÷10-1 |
|
||
Мрамор |
106÷107 |
Хлориты |
2·1010 |
|
||
В реальном диэлектрике поляризация является результатом различных поляризационных процессов, возникновение любого из которых определяется химико-физическими свойствами вещества и диапазоном используемых частот.
114
В переменных полях в диэлектриках с релаксационной поляризацией возникают диэлектрические потери, связанные с переходом части электрической энергии в тепло, что обусловливается некоторой проводимостью вещества и медленно устанавливающейся поляризацией. Поляризация смещения потерь не вызывает и устанавливается за 10-12÷10-15 с. Время релаксационной поляризации значительно больше, при ней возникает ток i, представляемый активной и реактивной составляющими. Кроме того, существуют токи iс – ток смещения (емкостной) и iа – ток проводимости.
По значению токов находят тангенс угла диэлектрических потерь:
Он меняется с частотой и описывается формулой Дебая:
где η – время релаксации, ω – частота; диэлектрическая проницаемость: ε0 – при
ω=0, ε∞ – при ω=∞.
Диэлектрическая проницаемость минералов (табл. 6.15, где в скобках указаны оптические оси, а n – показатель преломления) связана с типом катиона и иона, их ионного радиуса и поляризуемости. В меньшей степени она зависит от структурных особенностей минералов. Диэлектрическая проницаемость имеет различные значения в радиочастотном и оптическом диапазонах. Высокая диэлектрическая проницаемость характерна для сульфидов и окислов, а среди них наиболее высокой диэлектрической проницаемостью обладают минералы, содержащие катионы таких металлов, как Pb, Fe и Cu, они имеют повышенные значения поляризуемости.
Диэлектрическая проницаемость горных пород (табл. 6.16) зависит от нескольких факторов, среди которых важнейшие – это соотношения минералов с различной диэлектрической проницаемостью, текстурные и структурные особенности породы и их пористость.
Диэлектрическая проницаемость сухих горных пород с увеличением пористости уменьшается, так как εвозд=1, что намного меньше εминерала. Если в порах пород в естественном залегании содержится минерализованный раствор, диэлектрическая проницаемость кусков породы резко возрастает, так как εраств≈80, что существенно больше, чем εтвѐрдой фазы.
115
Таблица 6.15
Диэлектрическая проницаемость некоторых минералов (Пархоменко, 1965; Поваренных, 1979; Кларк, 1969)
|
ε в области |
|
|
|
||||
Минерал |
радиочастот |
оптических |
n2 |
|
||||
|
частот |
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
Алмаз |
5,7 |
– |
|
5,76 |
|
|||
Сера |
4,1 |
– |
|
4,2 |
|
|||
Графит |
>81,0 |
– |
|
4,0 |
|
|||
Галенит |
17,0–81,0 |
– |
|
– |
|
|||
Сфалерит |
6,9–12,1 |
5,6–6,1 |
5,7 |
|
||||
Пирит |
33,7–81,0 |
– |
|
– |
|
|||
Пирротин |
>81,0 |
– |
|
– |
|
|||
Молибденит |
33,7–81,0 |
– |
|
4,0–18,5 |
|
|||
Арсенопирит |
>81,0 |
– |
|
– |
|
|||
Халькозин |
>81,0 |
– |
|
– |
|
|||
Цинкит |
11,0 |
– |
|
4,0 |
|
|||
Куприт |
5,65–6,35 |
– |
|
8,3 |
|
|||
Гематит |
25,0–170,0 |
8,65 (II) |
9,0 |
|
||||
|
|
10,33 (I) |
|
|
||||
Рутил |
80,0–173,0 |
6,82 (II) |
8,4 |
|
||||
|
|
8,42 |
(I) |
|
|
|||
Касситерит |
23,7–24,3 |
3,98 (II) |
– |
|
||||
|
|
4,36 |
(I) |
|
|
|||
Галит |
5,7–6,2 |
2,39 |
2,4 |
|
||||
Сильвин |
4,39–6,2 |
2,2 |
2,2 |
|
||||
Флюорит |
6,26–6,79 |
2,06 |
2,05 |
|
||||
Кальцит |
7,5–8,7 |
2,21 |
(I) |
2,2–2,8 |
|
|||
Магнезит |
10,6 |
2,75 (II) |
2,2–2,9 |
|
||||
Сидерит |
5,2–7,4 |
– |
|
2,6–3,5 |
|
|||
Родохрозит |
6,8 |
– |
|
3,5 |
|
|||
Англезит |
14,0 |
3,52–3,59 |
– |
|
||||
Целестин |
7,0 |
2,62 (a) |
2,7 |
|
||||
|
|
2,64 (b) |
– |
|
||||
Лимонит |
3,2 |
– |
|
4,0 |
|
|||
Оливин |
6,8 |
– |
|
2,56 |
|
|||
Диопсид |
0,0 |
2,9 |
2,9 |
|
||||
Сподумен |
8,4 |
– |
|
2,7 |
|
|||
Актинолит |
6,6 |
– |
|
– |
|
|||
Роговая обманка |
4,9–5,8 |
– |
|
– |
|
|||
Альбит |
5,39–5,63 |
2,33–2,36 |
2,5 |
|
||||
Ортоклаз |
6,03–6,06 |
2,39 |
– |
|
||||
Андезит |
6,2 |
2,41 |
– |
|
||||
|
6,47 |
2,41 |
2,5 |
|
||||
116
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.16 |
|
||||
Диэлектрическая проницаемость горных пород |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Порода |
f, Гц |
ε |
Порода |
f, Гц |
|
|
ε |
|
|||||
Песчаник: |
|
|
Диорит |
10 |
4 |
–10 |
7 |
|
10,8–8,6 |
|
|||
сухой |
103–105 |
4,6–5,9 |
сухой |
|
|
|
|
||||||
аркозовый сухой |
102–107 |
5,9–5,3 |
Дацит |
3·106 |
|
|
6,8–8,16 |
|
|||||
водонасыщенный |
– |
7,4–12,1 |
Габбро |
102 |
|
|
15,0 |
|
|||||
Аргиллит |
– |
5,53 |
сухое |
104 |
|
|
10,2 |
|
|||||
Доломит сухой |
102–107 |
11,9–7,7 |
|
107 |
|
|
8,8 |
|
|||||
Известняк сухой |
102–107 |
15,4–9,2 |
Диабаз |
5·103 |
|
|
11,6 |
|
|||||
Сланец |
|
|
Диабаз |
|
|
|
|
|
|
|
|||
роговообманковый |
102–107 |
10,3–8,9 |
сухой |
102–107 |
|
23,5-8,5 |
|
||||||
сухой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Кварцит |
5·103 |
4,4–4,9 |
Базальт |
105 |
|
|
18,3 |
|
|||||
Амфиболит |
105–107 |
7,9–8,9 |
Перидотит |
105–107 |
|
12,4–15,7 |
|
||||||
Гнейс сухой |
102 |
9,7 |
Пироксенит |
105–107 |
|
6,2–9,5 |
|
||||||
Силлиманит |
104 |
8,8 |
Дунит |
105–107 |
|
8,5–6 |
|
||||||
Гнейс гранатовый |
107 |
8,1 |
Ювит |
105–107 |
|
11,1–8,6 |
|
||||||
Серпентинит |
102–107 |
10,1–6,2 |
Уртит |
105–107 |
|
8,5–7,3 |
|
||||||
Гранит |
5·105 |
4,5–5,4 |
Рисчоррит |
105–107 |
|
5,8–4,9 |
|
||||||
Гранит |
102–107 |
11,1–8,5 |
Луяврит |
105–107 |
|
11,45–9,7 |
|
||||||
роговообманковый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Влияние влаги усиливается с понижением частоты электрического поля. Увеличение концентрации солей в поровом растворе приводит к снижению диэлектрической проницаемости породы.
Диэлектрические потери, имеющие место в минералах и горных породах, объясняются медленно устанавливающимися видами релаксации, которые проявляются из-за наличия в веществе полярных молекул, сложных комплексных анионных радикалов, химически связанной воды, границ твѐрдой и жидкой фаз, границ диэлектриков и проводников и т. п. Количественная характеристика диэлектрических потерь – тангенс угла диэлектрических потерь.
Малые диэлектрические потери (tgθ=10-4÷10-2 при частотах 105÷107 Гц) характерны для минералов-диэлектриков, обладающих высоким сопротивлением.
Величина tgθ растѐт с увеличением содержания в породе порового электролита и рудных минералов с малым сопротивлением. Глины, пески, песчаник во влагонасыщенном состоянии имеют tgθ в диапазоне 0,1-1 (и выше) при частотах 102÷106 Гц. В широких пределах от 0,1 до 2 tgθ меняется у
изверженных горных пород и зависит от содержания катионов Fe2+
117
Зернистость рудной фазы или множество чередований зѐрен рудных и породообразующих минералов значительно увеличивает tgθ пород.
Информация о магнитных свойствах минералов и горных пород содержится в табл. 6.17.
|
|
Таблица 6.17 |
|
Удельная магнитная восприимчивость некоторых минералов |
|
||
|
|
|
|
Минералы |
Химическая формула |
Удельная магнитная |
|
восприимчивость, 10-7 м3/кг |
|
||
|
Сильномагнитные |
|
|
Магнетит |
Fe3O4; (FeO·Fe2O3) |
6300-12000 |
|
Маггемит |
γ-Fe2O3 |
5000-6000 |
|
Титаномагнетит |
Fe(Fe3+, Ti)2O4 |
3000-4000 |
|
Пирротин |
FenSn+1 |
63-700 |
|
|
Слабомагнитные |
|
|
Гематит |
Fe2O3 |
8,8-22 |
|
Лимонит |
Fe2O3·nH2O |
2-3 |
|
Сидерит |
FeCO3 |
6-7 |
|
Ильменит |
(Mg, Fe)TiO3 |
14-34 |
|
Манганит |
MnO2·Mn(OH)2 |
До 6,3 |
|
Пиролюзит |
MnO2 |
До 4 |
|
Вольфрамит |
(Fe, Mn)WO4 |
8-12 |
|
|
Немагнитные |
|
|
Кварц |
SiO2 |
-0,025 |
|
Полевой шпат |
(Na, K, Ca)[AlSi3O8] |
0,630 |
|
Апатит |
Ca5(PO4)3(F, OH, Cl) |
0,126 |
|
Пирит |
FeS2 |
0,1 |
|
Рутил |
TiO2 |
0,2-06 |
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Какие существуют виды радиоактивных превращений?
Физический смысл термина «Эффективное сечение».
Виды записи ядерных реакций.
Особенности взаимодействия заряженных частиц с веществом.
Виды взаимодействия нейтронов с веществом.
Понятия фотоэлектрического поглощения и его следствия.
Суть γ-флуоресцентного метода измерения.
Математическая запись закона Мозли.
Сущность фотонейтронного метода измерения.
Формула интенсивности прошедшего через слой вещества γ-излучения.
Какие физические эффекты учитывает полный массовый коэффициент ослабления γ-излучения веществом?
В чем различие рентгеновского и γ-излучений?
118
В чем различие тормозного и вторичного рентгеновских излучений?
Дать определение люминесценции.
Охарактеризовать признаки разделения при люминесценции.
Перечислить эффекты взаимодействия видимого излучения с веществом.
Виды индикатрис рассеяния.
Каковы длины волны в системе RGB?
Перечислить способы нагрева тел.
Что такое степень черноты?
Какие свойства веществ идентифицируются радиорезонансными методами?
119
ТЕМА 7
КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУПП ИНФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ
Характеристики (свойства) вещества, используемые для измерений в информационных методах, определяются элементным, изотопным, минеральным составом, особенностью текстуры и структуры, характером минерализации, состоянием поверхности и многими другими факторами.
В разные годы отечественными учѐными Мокроусовым В. А. и Лилеевым В. А., Татарниковым А. П., Архиповым О. А., Марчевской В. В. и Терещенко С. В., Кравцом Б. Н., Лаговым Б. С. и Лаговым П. Б. были предложены классификации информационных методов обогащения под разными названиями и с различными признаками классификации.
Для классификации информационных методов целесообразно использовать принцип укрупнѐнного подразделения. На верхнем уровне может быть выделен уровень групп, имеющих свой признак классификации. В то же время любая из групп внутри себя может иметь свой классификационный признак, а это означает, что классификации верхнего и нижнего уровней в силу их специфики должны быть независимыми и отдельными.
Множество информационных методов обогащения может быть разделено на три крупных класса по уровню организации материи, на котором получают информацию для разделения (см. табл. 7.1).
Методы уровней организации материи ядерного (первого) и атомного (второго) позволяют оценивать содержания химических элементов, входящих в состав минералов и горных пород. Третий уровень – уровень вещества; в нашем случае минералов и горных пород, на котором оцениваются свойства входящих в разделяемые порции (куски) минералов и горных пород. В ряде случаев свойства минералов и горных пород коррелированы с содержаниями химических элементов и косвенно их характеризуют.
Классы включают в себя группы методов, отличающиеся используемыми для разделения свойствами. В двух первых классах используются методы прямого определения содержаний элементов. К ним относятся, во-первых, методы измерения характеристик излучений и потоков частиц – продуктов естественного радиоактивного распада, а также искусственных ядерных реакций, характеристик излучений и потоков частиц, рассеянных и частично поглощѐнных ядром, во-вторых, методы измерения характеристик излучений и потоков частиц, возникающих в результате взаимодействия первичных излучений и потоков частиц с внутренними электронными оболочками атомов. Интенсивность вторичных излучений и потоков, вторичные энергетические спектры квантов и частиц, их пространственное распределение позволяют
120
преобразовывать данную информацию в содержания интересующих элементов, их сочетания формируют конкретные методы и их названия.
|
|
Таблица 7.1 |
|
Классификация групп информационных методов обогащения |
|
||
|
|
|
|
Уровень |
|
|
|
организации |
Группы методов |
Используемые для разделения свойства |
|
материи |
|
|
|
|
|
Свойства атомных ядер в естественных |
|
|
Радиометрические |
условиях: испускание радиоактивных |
|
Ядра |
|
излучений и потоков частиц |
|
атомов |
|
Свойства атомных ядер при взаимодействиях с |
|
|
Ядерно-физические |
излучениями и потоками частиц: поглощение, |
|
|
|
рассеяние, искусственная радиоактивность |
|
|
|
Свойства внутренних электронных оболочек |
|
Атомы |
Атомно-физические |
атомов при взаимодействиях с излучениями и |
|
потоками частиц: поглощение, рассеяние |
|
||
|
|
|
|
|
|
квантов и частиц |
|
|
Люминесцентные |
Люминесцентные свойства минералов |
|
|
|
|
|
|
Оптические |
Оптические свойства минералов: поглощение и |
|
|
рассеяние света минералами в видимой и |
|
|
|
(фотометрические) |
|
|
|
прилегающих к ней областях спектра |
|
|
|
|
|
|
|
Теплофизические |
Теплопроводность, удельная теплоѐмкость, |
|
Минералы |
информационные |
температуропроводность минералов |
|
Электрические |
Удельное электрическое сопротивление, |
|
|
и горные |
|
||
электропроводность, диэлектрическая |
|
||
породы |
информационные |
|
|
проницаемость, поляризуемость минералов |
|
||
|
|
|
|
|
Магнитные |
Магнитная восприимчивость, остаточная |
|
|
информационные |
намагниченность минералов |
|
|
Механометрические |
Твѐрдость, пластичность, упругость минералов |
|
|
… |
… |
|
|
Комбинированные |
Например, диэлектрическая |
|
|
информационные |
проницаемость + теплоѐмкость минералов |
|
Первый класс может быть разделѐн на 2 группы: первая – методы,
использующие определение содержания радиоактивных элементов по естественной радиоактивности без первичного излучения или потока частиц (радиометрические); вторая – методы, использующие определение содержаний элементов по характеристикам излучений и потоков частиц после взаимодействия первичных излучений и потоков частиц с ядрами атомов.
Методы, использующие определение содержаний элементов по характеристикам излучений или потоков частиц после взаимодействия первичных излучений и потоков частиц с внутренними электронными оболочками атомов, отнесены к атомно-физическим (это второй класс методов).
121
В третьем классе методы подразделяются на группы по используемым для разделения свойствам минералов и горных пород.
Входящие в группы методы весьма разнообразны и различаются видами (процессами) взаимодействия излучений и потоков частиц с веществом или прочими воздействиями на вещество на разных уровнях (ядро, атом, минерал, горная порода и т. п.) и видом получаемой информации о составе и свойствах порций (кусков). Число и перечень методов и групп могут меняться за счѐт появления новых используемых свойств и утраты актуальности старых. Каждая группа при еѐ внутренней классификации должна иметь собственный признак классификации, который может характеризовать способ измерения свойств, вид формируемого разделительного признака и т. п.
Информационные методы отличает от прочих несколько свойственных только им весьма ценных возможностей. Среди них: возможность разделения по признакам, весьма тесно связанным с содержанием элементов; возможность использования комплексных разделительных признаков, обеспечивающих качественную идентификацию минеральных фаз; возможность учѐта в алгоритмах принятия решения содержаний нескольких элементов с учѐтом их промышленной ценности; возможность использования при разделении в одной технологической операции различий разделяемых фаз по нескольким физическим свойствам, что в прямых методах обогащения или просто невозможно, или требует развѐрнутых технологических схем.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
По какому признаку классифицируются группы информационных методов обогащения?
Какие свойства вещества используются в радиометрических методах обогащения?
Какие группы методов позволяют оценивать содержания элементов?
В чем отличие радиометрических от прочих информационных методов обогащения?
Какие свойства веществ используются в оптических методах разделения?
122
ТЕМА 8
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ