РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОГАЩЕНИЕ основано на природной (естественной) радиоактивности руд. Условно к радиометрическому обогащению относят и методы, основанные на взаимодействии любого вида излучений с веществом горных пород и руд, от фотонов и ядерных частиц (гамма- и рентгеновские кванты, нейтроны и т.д.) до светового, инфракрасного излучения и радиоволн.

К радиометрическому обогащению относят: радиометрические методы (называемые в обогащении авторадиометрическими), основанные на измерении естественной радиоактивности горных пород и руд; гамма-методы (метод рассеянного гамма-излучения, или гамма-гамма-метод, гамма-электронный метод, или эмиссионный; гамма-нейтронный метод, или фотонейтронный; метод ядерного гамма-резонанса, а также рентгенорадиометрический метод, если первичным является фотонное или гамма-излучение), основанные на взаимодействии гамма- или рентгеновских квантов или атомов элементов, входящих в состав горных пород и руд; нейтронные методы (нейтронно-абсорбционный, нейтронно-резонансный, нейтронный гамма-метод и нейтронно-активационный метод), основанные на эффектах взаимодействия нейтронного излучения с ядрами элементов, слагающих горные породы и руды; методы, основанные на взаимодействии нерадиоактивных излучений с минералами и горными породами, в т.ч. фотометрические, радиоволновые, радиорезонансные (в эту группу условно входят люминесцентный и рентгенолюминесцентный методы).

Разделительными признаками при радиометрическом обогащении являются спектральный состав и интенсивность первичных или вторичных излучений, возникающих в процессе таких взаимодействий. Эффективность применения того или иного метода радиометрического обогащения зависит от многих факторов, в т.ч. от физических способов, методики и аппаратурно-технических средств его реализации, от свойств руды (контрастности) и обогащаемого сырья, поставленных горно-технологических задач и этапов рудоподготовки.

Методы радиометрического обогащения используются на горных предприятиях: на стадии детальной и эксплуатационной разведки месторождений для технологического картирования руд; оконтуривания рудных тел; оценки содержания в них полезных компонентов с целью получения исходных данных к подсчёту запасов и управлению процессом выемки руды из недр; на стадии взрывной отбойки для предварительной концентрации полезных ископаемых посредством уточнения контуров взрыва и порядка проведения работ; для предварительной сортировки товарных руд в навале, транспортных ёмкостях (вагоны, самосвалы, вагонетки) и потоках (ленты конвейера) после крупного и среднего дробления; для покусковой сепарации руд после среднего и мелкого дробления; для контроля технологического процесса на обогатительных фабриках посредством экспресс-анализа исходного сырья и продуктов обогащения (хвосты, питание, концентраты, промпродукты и т.д.).

Радиометрическое обогащение позволяет управлять качеством руд (систем рудоподготовки) благодаря высокой производительности и точности, удовлетворяющей требованиям производства, а также возможности автоматизации трудоёмких процессов. Наибольшей эффективностью обладают системы рудоподготовки, в которых методы радиометрического обогащения используются на всех этапах технологического процесса добычи и переработки руд, начиная от условий естественного залегания руд и кончая контролем конечной продукции предприятия и отходов производства, например на горных предприятиях, добывающих и перерабатывающих радиоактивные руды.

Использование радиометрических методов при переработке минерального сырья реализуется с помощью специальных устройств, называемых сепараторами. С помощью сепараторов осуществляется определенная последовательность операций, необходимая для разделения подвергаемых переработке минеральных смесей и кусковых руд на продукты, отличающиеся по содержанию минералов или ценных компонентов. Этими основными операциями являются: транспортирование минеральной смеси или кусков горной массы в зону измерения, где происходит их облучение первичным излучением, регистрация вторичного излучения, возникающего при взаимодействии первичного излучения с веществом сепарируемого материала, обработка сигналов вторичного излучения по определенному алгоритму, разделение исходного материала в зависимости от технологической задачи на продукты - концентрат и хвосты; концентрат, промпродукт и хвосты, а также различные технологические сорта.

Конструкции конкретных сепараторов отличаются между собой. Это связано со специфическими требованиями или ограничениями, накладываемыми признаками разделения, реализуемыми в сепараторах. Кроме того, конструкция сепараторов зависит также от того, какой технологический режим на нем реализуется - покусковой, или поточный.

В покусковом режиме для обеспечения необходимой производительности сепаратора применяется принцип многоканальности, заключающийся в том, что в сепараторе технологический рудный поток разбивается на несколько, представляющих собой «ручьи», в которых куски рудной массы следуют один за другим. На выходе из сепаратора продукты одного качества, получаемые в каждом потоке, объединяются и поступают в соответствующие желоба для вывода продуктов разделения из сепаратора.

Покусковой режим сепарации используется для предварительного обогащения руды круп­ностью более 20 мм.

В поточном режиме, который также можно назвать режимом мел­копорционной сортировки, рудная масса в виде монослойного потока транспортируется в зону облучения и регистрации вторичного излу­чения. В таком режиме достаточно сложно из всего потока выделить конкретный минерал или кусок, поэтому выделяется вся пор­ция, находящаяся в зоне облучения и регистрации. Таким образом, реализуется операция сокращения рудопотока с повышением его ка­чества. Если качество руды не удовлетворяет предъявляемым тре­бованиям, то концентрат мелкопроционной сепарации можно напра­вить на другой сепаратор меньшей производительности, в котором организован покусковой режим сепарации. Следовательно, поточный режим используется для повышения производительности процесса сепарации в целом. Такой режим используется при обогащении ал­мазосодержащего сырья и рудной массы, содержащей драгоценные и полудрагоценные минералы крупностью от 10 до 0,5 мм.

Все радиометрические сепараторы, независимо от режима сепа­рации содержат идентичные по назначению узлы и блоки:

• корпус сепаратора, обеспечивающий защиту обслуживающего персонала от воздействия ионизирующего излучения и, при необходимости, светоизоляцию процесса регистрации при сепарации рудной массы, с приемным бункером;

• питатель для разгрузки руды из бункера;

• транспортирующее устройство, обеспечивающее подачу руды в зону облучения кусков руды первичным излучением и регистрации вторичного излучения, возникшее в результате взаимодействия первичного излучения с веществом кусков рудной массы;

• узел облучения кусков первичным излучением;

• узел регистрации вторичного излучения, возникающего у сепарируемого материала;

• узел обработки зарегистрированной информации, в котором проводится сравнение полученной информации, с заданным уровнем (пороговым значением), в случае, если уровень зарегистрированной информации будет превышать заданное значение, подается команда для выделения данного куска из сепарируемого потока;

• узел разделения, обеспечивает выделение кусков с кондиционным содержанием полезных компонентов.