Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах

 

Изобретение относится к ядерной геофизике и может быть использовано для опробования руд в естественном залегании и Изобретение относится к способам рентгенорадиометрического анализа вещества и может быть использовано для количественного определения серебра при исследовании полиметаллических руд. Известен способ определения содержаний серебра в полиметаллических рудах, включающий облучение руд нейтронами, измерение интенсивности /3-излучения искусственного радиоактивного изотопа серебро-108, по величине которой определяют содержание серебра. необработанного керна при разведке и эксплуатации полиметаллических месторождений . Цель изобретения - повышение точности определения за счет учета влияния кадмия. Облучают интервалы руд с известными содержаниями промышленных компонентов и исследуемые интервалы руд излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) серебра и цинка, и регистрируют это излучение . Для исключения влияния кадмия устанавливают соотношение а между величинами аналитического параметра, регистрируемого в области ХРИ серебра, и интенсивности ХРИ цинка при отсутствии серебра. В исследуемых интервалах руд определяют интенсивность ХРИ цинка. Используя соотношение а, находят вклад излучения кадмия в область регистрации излучения серебра и вносят поправку в величину аналитического параметра, по которому судят о содержании серебра. 1 табл. Ё Недостатком способа является невозможность применения его для опробования руд в естественном залегании из-за низкой проникающей способности / -излучения, которое при исследовании скважин будет поглощаться в промежуточной зоне и кожухе зондового устройства, а при опробовании горных выработок существенно зависеть от неровностей исследуемой поверхности . Наиболее близок к изобретению способ рентгенорадиометрического определения серебра, в котором интервалы с различными -xj 00 сл го о Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ч)5 G 01 N 23/223

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О (> (21) 4632598/25 (22) 10.10.88 (46) 23.05.92, Бюл. М 19 (71) Казахский филиал Всесоюзного научноисследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (72) Ю,С.Старцев и М.М.Шварцман (53) 539.1.03/.06(088,8) (56) Беляшев В.Н. и др. Ядерные методы экспресс-анализов полиметаллических руд, - Сб. Геофизические исследования в Казахстане. — Алма-Ата, 1965, с,14 — 20.

Вольфштейн П.М. и др. Рентгенорадиометрический каротаж скважин серебряных месторождений с аппаратурой ПРК вЂ” 1-36 и источником самарий-145. М,; Изотопы в

СССР, 1983, М 65, с.27-35, (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЕБРА В ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУДАХ (57) Изобретение относится к ядерной геофизике и может быть использовано для опробования руд в естественном залегании и

Изобретение относится к способам рентгенорадиометрического анализа вещества и может быть использовано для количественного определения серебра при исследовании полиметаллических руд, Известен способ определения содержаний серебра в полиметаллических рудах, включающий облучение руд нейтронами, измерение интенсивности Р-излучения искусственного радиоактивного изотопа серебро-108, по величине которой определяют содержание серебра.. Ж 1735209 А1 необработанного керна при разведке и эксплуатации полиметаллических месторождений. Цель изобретения — повышение точности определения за счет учета влияния кадмия. Облучают интервалы руд с известными содержаниями промышленных компонентов и исследуемые интервалы руд у излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) серебра и цинка, и регистрируют это излучение. Для исключения влияния кадмия устанавливают соотношение а между величинами аналитического параметра, регистрируемого в области ХРИ серебра, и интенсивности ХРИ цинка при отсутствии серебра. В исследуемых интервалах руд определяют. интенсивность ХРИ цинка. Используя соотношение а, находят вклад излучения кадмия в область регистрации излучения серебра и вносят поправку в величину аналитического параметра, по которому судят о. содержании серебра. 1 табл.

Недостатком способа является невозможность применения его для опробования руд в естественном залегании из-за низкой проникающей способности 3-излучения, которое при исследовании скважин будет поглощаться в промежуточной зоне и кожухе эондового устройства, а при опробовании горных выработок существенно зависеть от неровностей исследуемой по.верхности.

Наиболее близок к изобретению способ рентгенорадиометрического определения серебра. в котором интервалы с различными

1735209 известными содержаниями элементов облучают излучением радионуклида самарий145 с энергией 40 кэВ регистрируют отношение интенсивностей вторичного излучения в областях пика характеристического рентгеновского излучения серебра и рассеянного гамма-излучения источника и строят градуированную зависимость величины аналогичного параметра от содержания серебра, а затем облучают исследуемые интервалы руд, измеряют величины аналитических параметров, по которым по градуировочной зависимости определяют содержание серебра.

В качестве аналитического параметра при определении серебра используют величину

М =(ЧАя "- Ч4) @я где r = IAg/Ip, rgb = !А /!Р, д!+!О

lAgо и Ip — интенсивности рассеянного гамма+излучения источника, регистрируемые соответственно в области пика характеристического излучения серебра и стандарта-фона;

Л IAg — интенсивность характеристического рентгеновского излучения серебра;

lAg — интенсивность излучения в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра.

Недостатком способа является низкая точность определения серебра в цинковосодержащих полиметаллических рудах. обусловленная присутствием в них кадмия.

Особенностью полиметаллических руд является наличие в них кадмия в концентрациях, изменяющихся в широких пределах, Линии характеристического рентгеновского излучения серебра (22.2 кэВ) и кадмия (23,2 кэВ) не разрешаются детектором между собой, поэтому в энергетическом интервале, выбранном для измерения излучения серебра, при исследовании полиметаллических руд регистрируется значительная доля кадмия. Как следствие этого, по результатам измерений известным способом вместо

Л gAg определяется величина Л уАц, завиI! сящая от содержаний серебра и кадмия

4$Ag = AQAg + A/Cd, !! где Лдсб — величина параметра, обусловленная кадмием.

Цель изобретения — повышение точности определения за счет учета влияния кадмия.

Определение серебра становится возможным. если в величину AfjAg, опреде-!! ленную известным способом, ввести поправку эа влияние кадмия Адски .

Величина параметра а определяется с

ПОМОЩЬЮ ВЫражЕНИй ai = ЛдА !/b IZn! — ПО интервалам полиметаллических руд, содержащим цинк (кадмий) и несодержащим серебро

CAg 1+П ЛдДд — CAgi Л УДЫ+Щ

55 а!

hlzni CAg(i+n) Л Izn(i+A) CAg! по интервалам руд, содержащим серебро, где CAgi и CAg(i+n) — содержания серебра соответственно в и (i+n)-м рудных интервалах;

Как показало изучение закономерностей вещественного состава полиметаллических руд, между содержаниями кадмия и одного из основных промышленных компонентов руд — цинка имеет место тесная корреляционная близкая к функциональной линейная связь, обусловленная вхождением кадмия в виде изоморфной примеси в состав основного цинкового минерала— сфалерита. Это позволяет по интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка Alzn, пропорциональной содержанию кадмия, определять поправку за влияние кадмия на величину Л д

А с! =а Aizn, где а — отношение между величиной параметра ЛgAg =Ада!! и интенсивность характеристического излучения цинка в рудах при отсутствии серебра.

Для определения Л!zо интервалы (образцы) облучают гамма-излучением с энергией Е2. возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка. lloмимо цинка в полиметаллических рудах присутствуют свинец, медь, железо, Характеристическое рентгеновское излучение железа, меди и L-серия свинца возбуждаются одновременно с излучением цинка и дают вклад в область энергий, выбранную для измерения излучения цинка, Поэтому для определения Л lzn, в общем случае регистрируют рассеянное гамма-излучение источника Ip и излучение в области пиков характеристического рентгеновского излучения цинка Izn, и мешающих его определению элементов, напРимеР, меДи ICu u свинца !Рь

A IZn = IZn IZn AZnCu (ICu ICu )

aZnpb (Ipb lpb ) где lzn, Icu, !рь — "фоновые" значения параметров соответственно lzn !со, !Рь, определяемые с помощью зависимостей I!

= 0Р)

aZnCu И aZnPb — КОЭффИЦИЕНтЫ ВКЛаДа соответственно излучения меди и свинца в область измерения излучения цинка.

1735209

Способ опробован на примере определения содержания серебра в керне полиметаллических месторождений, представленном полиметаллическими и свинцово-медными рудами с содержаниями серебра до 430 г/т и цинка до 15 . Соотношение между цинком и кадмием в рудах

55 а1 — величина параметра, определенная . по I-у интервалу; п — количество интервалов.

Способ осуществляется следующим образом.. 5

Облучают интервалы (образцы) руд с различными известными содержаниями серебра и цинка (в том числе, содержащими цинк и несодержащими серебро) и вмещающих пород гамма-излучением с энергией Е1, 10 возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение серебра, измеряют рассеянное гамма-излучение источника Ip u интенсивность в области пика характеристического рентгеновского излучения се- 15 ребра !Ад и вычисляют для каждого интервала величину аналитического пара-. метра AyAg .

Затем облучают те же интервалы (образцы) гамма-излучением с энергией Е2, 20 возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка, измеряют рассеянное гамма-излучение источника Ip u

I интенсивности в области пика характеристического излучения цинка и других эле- 25 ментов (например, меди, свинца), пики которых накладываются на пик цинка, и вычисляют для каждого интервала интенсивность характеристического рентгеновского излучения цинка Л Izn. 30

Рассчитывают по интервалам с известными содержаниями серебра и цинка велиП чину соотношения а = а1/п и строят

35 градуироВочную зависимость ЛyAgi

= (Л Ад1 — а Л IZni) = f (САд;), Облучают исследуемые интервалы гамма-излучением с энергией Е1 и измеряют интенсивности lp u IAg по котоРым вычислЯ- 40 ют величину аналитического параметра

АуАд, а затем облучают интервалы гаммаизлучением с энергией Ez и измеряют интенсивности Ip, Izn и мешающих

1 определению Ь Izn элементов, например 45

lPb Icu, IFe, rio KoTopblM вычисляют A lzn.

Затем умножают hlzn на ранее найденное . значение а, рассчитывают величину

Ь АЯ и с учетом градуировочной зависи11

50 мости Ьцдд1 = 1(Сдд1) определяют содерIl жание серебра в исследуемом интервале.

1:0.0045, т.е. при содержании цинка 1 в руде содержится 45 г/т кадмия, Возбуждение характеристического рентгеновского излучения серебра осуществляют гамма-излучением радионуклида самарий-145 (E> = 39 кэВ), возбуждение характеристического рентгеновского излучения цинка — гамма-излучением радионуклида кадмия-109 (E2 = 22,2 кэВ). Вторичное гамма-излучение измеряют пропорциональным счетчиком в области пика К -излучения серебра IAg (20-23 кэВ) и рассеянного гамма-излучения источника самарий-145 (7 — 17 кэВ), пика К -излучения цинка Izn (8,2 — 9,2 кэВ), меди Icu (7.1-7,7 кэВ), железа Ice (5,3-6,7), Lp-излучения свинца Ipb (11,6-13,6 кэВ) и рассеянного излучения источника кадмия — 109 lp (20 — 22

I кэВ), Из опробованного керна выбирают не менее 30 интервалов с различными содержаниями серебра и цинка, равномерно перекрывающими характерные для месторождения диапазоны содержаний серебра и цинка, и облучают гамма-излучением радионуклида самарий — 145 измеряют интенсивности вторичного гамма-излучения Ip, IAg, а затем облучают интервалы гамма-излучением радионуклида кадмий — 109 и измеряют интенсивности вторичного излучениЯ Ip, lzn, lpb, Icu, II e ВычислЯют длЯ каждого

I интеРвала величины Лт Ад1 и ЛЧ7», по которым находят величину а, определяют величины AI7Agi и строят градуировочную завиlI симость Л 7Ад1 = f(CAgi).

Исследуемые интервалы керна облучают гамма-излучением радионуклида самарий — 145, измеряют интенсивности рассеянного гамма-излучения источника Ip и в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра IAg и вычисляют величину Alzn. затем исследуемые интервалы облучают гамма-излучением радионуклида кадмия — 109, регистрируют интенсивности рассеянного гамма-излучения источника ip u s области пиков характериI стического излучения цинка Izn, свинца !рь, меди 1с<, железа lpe вычисляют величину Л

Izn, умножают ее на ранее найденное значение а и для каждого интервала определяют

ВЕЛИЧИНУ ЛУАд1 = (Ля Ад — а Л IZni), ПО

II которой с помощью градуировочной зависимости ЬQAgi = f (cAgl), построенной по

II результатам измерений интервалов с известными содержаниями серебра, находят содержание серебра в исследуемых интервалах керна.

1735209

Способ-я е но-геомет ического on обования

Геологическое on обование

П е агаемый

Известный

Со е жание

Цинк, Серебро, г/т

Относительная погрешность определения, Относител ьная погрешность определения, Содержание серебра, г/т

Содержание серебра, г/т

Полиметалли ческая а

29

46

142

98

13

76

223

481

62

245

199

381

407

39

138

3,86

11,81

15,12

1,88

4,42

113

118

24

С е няяпог еш

218 ность, 46

27

29

36

157

380

48

22

28

36

153

380

0,05

0,05

0,06

0,07

54

24

124

431

33

С е няя пог ешность, Составитель А.Колесников

Техред М. Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Редактор Г.Гербер

Заказ 1785 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В таблице приведены результаты определения серебра в полиметаллических и свинцово-медных рудах контрольным геологическим опробованием, а также известным и предлагаемым способами ядерно-геофизического опробования.

Таким образом, изобретение по точности не уступает известному способу при отсутствии в рудах кадмия (цинка) и значительно превосходит известный при исследовании полиметаллических руд, так как íà его результаты не оказывает влияние характеристическое излучение кадмия.

Использование изобретения позволяет в несколько раэ повысить точность и снизить стоимость определения серебра в рудах полиметаллических месторождений, Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах, включающий облучение интервалов руд с известными содержаниями элементов и исследуемых интервалов руд гамма-излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение серебра, регистрацию рассеянного излучения источника и характеристического рентгеновского излучения серебра, 5 величина интенсивности которого входит в аналитический параметр, по градуировочной зависимости которого от содержаний серебра определяют содержание серебра в исследуемых рудах, отличающийся

10 тем, что, с целью повышения точности определения за счет учета влияния кадмия, дополнительно облучают укаэанные интервалы руд гамма-излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цин15 ка, регистрируют вторичное излучение в области пика характеристического рентгеновского излучения цинка и рассеянное излучеwe источника, находят соотношение а между величинами определяемого аналитического

20 параметра и интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка при отсутствии или наличии в образце серебра и найденное соотношение используют при построении градуировочной зависимости.