Устройство для моделирования процессов сорбции и десорбции ртути горными породами

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для моделирования процессов сорбции и десорбции ртути горнымы породами при исследованиях процессов формирования ореолов ртути. Цель - повышение информативности, точности моделирования и производительности работ. Для этого цилиндрический корпус (ЦК) 4 устройства установлен на закрепленном на опорах 3 основании 1 с отверстием 2 и выполнен в виде кольцевых секций (КС) с дном и кольцевым буртиком 6 в верхней части внутренней поверхности. На каждую из КС с внешней стороны прикреплен нагревательный элемент 10. Дно КС выполнено в виде жесткой сетки 5. На внутреннюю поверхность кольцевого буртика 6 нанесен сорбент 7. Под отверстием 2 расположены четыре регулировочные шторки 12. Со стороны, противоположной ЦК 4, к основанию 1 прикреплен отражатель 9 в виде конуса. В вершине отражателя 9 установлен источник 8 паров ртути. Отверстие 2, вершина отражателя и ЦК 4 размещены соосно. Пары ртути эманируют от источника 8 во внутреннюю полость отражателя 9 и через отверстие, образованное шторками 12, и сетку 5 поступают в моделируемую среду, по которой мигрируют в верхние слои. Для исследования миграции ртути и закономерности формирования ее ореолов в горных породах поочередно сверху вниз снимают КС и определяют содержание свободной составляющей и адсорбированной формы ртути. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1615363 а11 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫ!"1 HGMHTET

llO ИЗОБРЕТЕНИЙИ И ОТИРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ ССС?

2 (34 .зС .РОИ(.ТЬО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ СОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ .РТУТИ

ГОРНЬКИ ЛОРОДЛМИ (7) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для моделирования процессов сорбции и десорбции, ртути горными породами при исследова- ниях процессов формирования ореолов ртути,. Цель — повышение информативности,, точности моделирования и производительности работ. ля этого цилиндрический корпус (ЦК) 4 устр-ва установлен на закрепленном на опорах 3 основании 1 с отверстием 2 и выполнен в виде кольцевых секций (КС) с дном и кольцевьм буртиком 6 в верхней части внутренней поверхности. На каьдую из i(C с внешней стороны прикреплен нагревательный элемент 10. (21) 4633617/31-03 (22) 09.01.89 (46) 23.12.90.Бюл. Р 47 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного обьединения "Рудгеофизика" (72) И.M.Kàìáåðoâ и Ю.Д.Жеребцов (53) 622.325 (088.8) (56) Политиков М.И., Жеребцов 10,Д. и др. Методика газортутной съемки .

Разведка и охрана недр, 1986, Р 11.

Tiar3.an Ruan, М. Hale and R.J.Haverth. Numeria1 modelling experirpents

in vapaur geochemistry П Чароиг

dispersion patterns and exploration

implications. — Journal of Geochemica1 Exploràс оп, Amsterdam, Netherlands 1985, v.23,.

Н A ВТОРОИОМ СВИДЕТЕЛЬСЩ",=;"

3 1615363

ДНО КС выполнено в виде жесткой зманируют от источника 8 во внутренсетки 5. На внутреннюю поверхность нюю полость отражателя 9 и через откольцевого буртика 6 нанесен сор- верстие, образованное шторками 12, и берент 7. Под отверстием 2 располо- сетку 5 поступают в моделируемую

1 5 ены четыре регулировочные шторки 12 среду, по котоРой мигрируют в верхние о стороны,. противоположной ЦК 4, к слои. Для исследования миграции ртуснованию 1 прикреплен .отражатель :ти и закономерности формирования ее в виде конуса. В вершине отражателя ОРеолов в горных породах поочередно

Ф установлен источник 8 паров рту" 10 сверху вниз снимают КС и определяют .и. Отверстие 2, вершина отражателя содержание свободной составляющей

ЦК 4 размещены соосно. Пары ртути .и адсорбированной формы ртути. 2 ил, И <збр .т= Â÷- : относится к устройст

r. ам щ ": y;ññò т-рования процессов ообц1и и дег.орбции ртути горньми ородами и может быть использовано ри ис"дарованиях процессов формиования орео :.1в ртути.

Целью изобретения является повы.шение ин-,:..Ормативиости, точности моде амиров-.ч-1я и производительности работ.

На фиг- 1 приведено предлагаемое устройство, общий вид, иа фиг.2 разрез А-Л на фиг.1.

Ус тгойство цля моделирования про" цессс" со; >бнин и десорбции Ртути горк -;::. =.5 породаРж (фиге1) содержит аслот:ание 1 . отверстием 2 и опора" ми 3,, ..-1.-;"..кцрический корпус 4, выпал чр 1д g в" g . с земных кольцевых сек . .д:..й и у тааовленный на основании 1 соо .-.:.о е =- отверстию 2. Дно каждой

:-:åæò è. . ..=- :г:индрическогo корпуса 4 Bht, пол еи:-.. -, виде жесткой сетки 5, на вн тг:=:-..ü-; .-."1 поверхности в верхней час ти ка- :.ОР секции цилиндрического корпуса : выполнен кольцевой буртик 1 на гну-р::--::л:ei:; поверхности которого нан..;.е ;.Орбент 7. Кроме того„ устройст. з";::.;,. ержнт источник 8 паров ртути.,- a:æ;à;êàTåëü 9 в виде конуса, нагревательны-": элемент 10, герметик

11 н. четыре оегълировочиые шторки 12 при ""-том источник 8 паров ртути уста

4 новлен †. вершине отражателя 9, при." крепленного к основанию 1 со сторо- . ны, про1ивоположной цилиндрическому корпусу 4., так, что вершина отражателя 9 соосна отверстию 2. Шторки 12 установлены между основанием 1 и zv!.:.- : црическим корпусом 4. Места сое" р;-. неккя цилиндрического корпуса 4 с регули„-.,воч".:-:.сии шторками 12 и регули. ровочных шторок 12 с основанием 1 проложены герметиком 11. На внешней

25

ЗО поверхности каждой секции цнли„ ри ческого корпуса 4 прикреплен нагревательный элемент 1Î с выводами кисточ-. нику питания (не показан).

Регулировочные шторки 12 могут быть выполнены из двух пар притертых прямоугольных пластин, размещенных вкрест друг другу с возможностью линейного перемещения в герметике 11.

Источник 8 паров ртути может быть выполнен в виде цилиндра, внутренняя полость которого заполнена металлической ртутью. В верхней части цилиндр заканчивается капилляром, диаметр и длина которого выбираются

s зависимости от требуемой концентра. ции ртути на выходе капилляра.Все рабочие узлы устройства должны бить

35 выполнены из материала, инертного к парам ртути.

Устройство работает следующим образом.

Еольцеъые секции цилиндрического

gg корпуса 4 заполняются .изучаемым составом горных город. В случае необходимости исследования„ однородного слоя они заполняются однотипными породами, для излучениц многослойных

45 сред - Разнотипными.породами. В каждую секцию цилиндрического корпуса 4 могут быть помещены пористые материалы определенной формы, имитирующие; дайки-, тектонические нарушения или зоны дроблении. Затем секции цилиндРического корпуса 4 устанавливают плотно одна на другую и всю колонну ставят на основание 1 с опорами 3.

После этого подсоединяют источник 8 паров ртути и перемещением шторок 12 обеспечивают его необходимые форму и размеры.

Пары ртути эманируют от источника

8 во внутреннюю полость отражателя 9 лен на основании и выполнен в ниде о кольцевых секций с дном к кольцевым буртиком в верхней части внутренней поверхности,. на каждую кз кольцевых секций с внешней стороны прикреплен нагревательный элемент, дно кольцевых секций выполнено в виде жесткой сетки, на внутренней поверхности кольцевого буртика нанесен сорбент, лен в вершине отражателя, а отвер стие — в основании, вершина Отражате- ля и цилиндрический корпус размещены соосно, 5 1615363 и через отверстие, образованное шторi ками 12, и сетку 5 поступают в моделируемую с>,:и.=ду, па которой мигрируют в верхние слак- Герметик 11 обеспечивает пОлн- 7 » т:-р »еткэацию прОстранст

5 ва между кс:...усам 4, шторками 12 и ос. акакием 1.

По истечении определенного времени определяемого поставленной задачей, исследуют праце:.Сы миграции ртути и закономерности формирования ее ореолов в горны= пау:одах. Для этого поочередно сверху вниз снимают секции . цилиндрического корпуса 4 и в них определяют содержание свободной составляющей к адсарбированной формы ртути следующим образом.

Вначале с определенным: выбранным шагам по двум взаимно пересекающимся микрапрофилям через зонд (не показан) прокачивается необходимый объем га=зовой пробы,. который с полезным компонентом поступает в анализатор (не показан), где производится измерение его содержания. Затем по тем же точкам и профилям отбираются пробы исследуемого состава, в которых после ермавазгонкк определяется содержание адсорбированной ртути. После заверше- и нкя этапа всего цикла экспериментальных работ секции цилиндрического корпуса 4 устанавливают плотно одну на другую и после экспозиции в течение необходкмога времени продолжают опыт.

В реальных геологических средах наиболее благоприятными для миграции

:ртути B верхние слОи оТ источника яв ляются зоны разуплотнения или тектонических нарушений. В данном случае этими зонами являются области контакта исследуемой среды и корпуса 4, в пределах которых образуются аномалии ртути, искажающие морфологию (геометрию) ее адсорбированных ореолов и отрицательно влияющие на точ ность..моделирования. Для исключения этага на. внутренней..поверхности в верхней части каждой секции цилиндрического корпуса выполнен кольцевой о буртик 6, на внутренней поверхности которого нанесен сорбент 7, который па мере поступ: границе раздел,:. Ис: -.П.емай :i-., äû и кОрпуса 4 ада<>рбнрует кх H к(клю-чает возможность к,,каженкя .<арткны (процесса) моделирования геалагкческкх сред

Пас: е зев :рые»кя всегo цикла Нс-" следований,;:..точи»»к Я снимают с атр: жателя 9, ня» c. BBT е, ьнь»Й элемент 1 C подсоединяют к кстОчнику электрОпкта= ния. который прогревает секции с исследуемой ср pG до -;еабхадкмой тем= пературы.- 5 резу» ьтат-: исследуемая среда полностью Очищается ат ртути:

Сорбент 7 также Очищают ат ртути либо термавазгонкай, либо х»ь»к:=ескимк реактива»п», Паоле этага устройства

1 »я мОделк» Ования процессов сарбцкк десарбцкк „;-;, тк гареымк- парадами гoToBQ для ксспедэвс»»кй, Фарм--„xd.=".забое-еHH. . устройства для моделирования процессов сарбцкь» и десарбцки отутк гарными породами, содержащее цилинд--рический корг-.с и источник паров 1 ртути О т л i ч д. ю щ е е с я теь»., что, е целью повышения инфарматквнас-, ТИ, ТОЧНОСТИ МОДЕЛКРОВЯНИЯ И -IPOHS вадительнастк рабат, ана снабжена установленным на опоры основанием с

ОтВерстием четырьмя регулкравачнымк шторкаьп» распалаженньъ»и пад атверсти †. ем, отражателем, выпалненньг» з виде конуса, нагревательными элементами, причем цилиндрический корпус установ= причем источник паров ртути установ1615363

Корректор С.Шевкун

Зак аэ 3970 Тираж 389 Подписное

ВНИДУТ Государственног(! ком тета по изобретениям H открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35,„ Рву нская наб., д. 4/5

Пронэводственно-излателh(. кий комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Ю.Лупкчева

Редактор И.Горная Техрен П.Олеииик