Фотометрические методы

При облучении образца горной массы световым потоком видимого диапазона Ф₀ можно наблюдать, как этот поток распределяется на границе раздела сред воздух - горная порода и в самом образце. Математически этот процесс можно записать в виде

(7.1)

где Ф_r,Ф_σ,Ф_μ,Ф_t - лучистые потока соответственно отраженный, рассеянный, поглощенный и прошедший через образец горной породы. Если разделить уравнение (7.1) на Ф₀, то получим уравнение

где r, σ, μ, t - коэффициенты соответственно отражения, рассеяния, поглощения и пропускания.

Эти коэффициенты являются основными характеристиками компонентов минерального сырья. Различие разделяемых компонент минерального сырья по основным оптическим характеристикам: коэффициентам отражения, пропускания, рассеяния, цвету, - позволяет использовать фотометрический метод для радиометрического обогащения (покусковой сепарации или мелкопорционной сортировки).

Цвет минерального сырья в свою очередь определяется законами отражения, поглощения, пропускания, свойствами вещества и спектральным составом источника света. Коэффициент отражения содержит информацию о поверхностных свойствах разделяемой компоненты, а коэффициенты пропускания и рассеяния - о ее объемных свойствах.

При фотометрическом разделении рудной массы часто используют различие минеральных агрегатов по их яркостному контрасту. Для этого применяют метод, в котором сравнивают яркостный контраст образца В₀ и выбранного фона В_ф* по величине, определяемой уравнением [120]

(7.2)

делается вывод, относится ли данный образец к руде или к породе. Если яркостный контраст фоновой пластины подбирается таким образом, что его значение соответствует яркостному контрасту минерального агрегата с минимально значимым содержанием полезного компонента, то в этом случае величина К в уравнении (7.2) будет называться пороговой контрастностью. Все образцы, значение яркостного контраста которых превышаю величину пороговой контрастности К, будут относиться к руде, в противном случае - к породе.

Необходимо отметить, что коэффициент отражения различных типов горных пород изменяется по длинам волн. Таким образом, для разделения минерального сырья можно использовать разницу в коэффициентах отражения на выбранной длине (или диапазоне длин) волн.