Фотометрический метод обогащения

Закон отражения света гласит: если свет падает на плоскую поверхность оптически однородного вещества, то угол падения первичной волны φ равен углу отражения вторичной волны по абсолютному значению. Такое отражение называется зеркальным. Если поверхность шероховата или оптически неоднородна, отраженный свет вследствие дифракции будет равномерно распространятся по всем направлениям. Такое отражение называется диффузным.

Отношение световых потоков отраженной и падающей волн определяется коэффициентом отражения. Закон преломления устанавливает связь между углом распространения преломленной волны и углом падения первичной волны:

sinφ/sinψ=n₂₁,

где n₂₁ – относительный показатель преломления среды, в которой распространяется преломленный свет относительно среды распространения падающего света.

По мере проникновения преломленной волны в вещество падение ее светового потока Ф_р происходит по закону

Ф_р=Ф_р0 · e^-αd,

где Ф_р0 начальное значение светового потока;

α – коэффициент поглощения;

d – толщина слоя вещества.

При этом методе используется разница в коэффициенте отражения рассеянного света минералов и горных пород. Куски руды подаются в фотометрическую камеру, в которой они освещаются на специально подобранном однородном по цвету фоне, а отраженный свет улавливается через светофильтр датчиком. Светофильтр пропускает тот диапазон спектра, где наблюдается наибольшая разница в отражении света разделяемыми минералами.

Датчиками служат фотоэлементы и фотоумножители, обеспечивающие большую чувствительность, селективность и производительность. В последние годы фотометрическая сепарация применяется для поваренной соли от ангидрида, гипса от мергеля (карбонат, силикат), известняка и доломита, сланцы от пегмантитов, изумруды, золото. Крупность материала, который может обогащаться этим методом, от 200 до 3 мм. Достоинство этой группы методов – чрезвычайно высокая производительность, при переработке сырья крупностью -10+5 мм до 200-400 срабатываний в минуту.

К недостаткам этого метода относятся:

- необходимость отмывки руды от загрязнений;

- недостаточная глубина анализа, так как анализируется только поверхностная часть минерального зерна;

- недостаточная корреляция между интенсивностью отраженного света и содержанием полезного компонента.