Способ определения минеральных форм и гранулометрического состава частиц минералов благородных металлов в порошковых пробах руд
Использование: изобретение относится к сцинтилляционному анализу веществ и может быть использовано для оперативного проведения геохимических поисков. Сущность изобретения: способ включает введение пробы в спектральный источник или атомизатор, в котором частицы пробы испаряются и пары на выходе просвечиваются пульсирующим потоком света, содержащим аналитические линии золота и серебра. Оптические сигналы преобразуются в электрический импульс поглощения. Для импульсов, совпадающих во времени, дополнительно определяют соотношение масс выбранных элементов в каждой частице порошковой пробы, содержащей анализируемые элементы. Совпадение этих импульсов во времени и их величина характеризуют минеральную форму анализируемых элементов и размеры частиц их минералов в порошковой пробе. Способ используется для оперативного проведения геохимических поисков и прогнозирования месторождений. 1 ил.
Изобретение относится к сцинтилляционному спектральному анализу веществ и может быть применено для исследования порошковых проб руд, продуктов их технологической переработки, шлиховых и металлометрических проб.
Существуют различные инструментальные способы определения минералов благородных металлов. К таким способам относятся: химические и химико-спектральные, микроспектральные, рентгеноспектральные, гамма-электронный, оптические, кристаллографический. Этим способам присущи следующие недостатки: большая трудоемкость, низкая производительность и, как следствие, высокая стоимость анализа единичной частицы, что не позволяет использовать названные способы для оперативного проведения геохимических поисков и прогнозирования месторождений. Известен сцинтилляционный способ определения содержания золота и серебра в рудах [1] включающий введение пробы в виде порошка руды и плазмообразующего газа в разряд СВЧ-волноводно-коаксиальной горелки со скоростью 0,5-0,7 г/мин. Недостатком данного способа является отсутствие информации о минералах благородных металлов в порошковой пробе. Ближайшим аналогом является способ определения распределения частиц по размерам в порошковых пробах [2] Способ обеспечивает введение частиц во взвеси поодиночке в зону испарения, далее зону испарения просвечивают пульсирующим потоком света, содержащего линии излучения анализируемого элемента, преобразуют сигнал в электрический импульс поглощения и анализируют амплитудным анализатором или интегрируют электрические сигналы от множества частиц, проходящих зону испарения. Результат интегрирования принимается в качестве аналитического параметра и пропорционален содержанию анализируемой примеси в пробе. Поэтому этот способ не позволяет получить информацию о минеральной форме отдельных минералов благородных металлов в пробе. Технической задачей изобретения является разработка способа экспрессного определения минеральных форм благородных металлов в отдельных частицах порошковых золотосодержащих проб руд, а также количества и гранулометрии этих минералов. Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе, включающем введение пробы в спектральный источник или атомизатор со скоростью, обеспечивающей с заданной вероятностью раздельную регистрацию сигнала от отдельных частиц определяемой примеси, просвечивание зоны испарения пульсирующим потоком света, содержащего аналитические линии определяемого элемента, преобразование аналитического сигнала в электрический импульс поглощения, измерение аналитического сигнала, пульсирующий поток света содержит аналитические линии двух и более элементов, для импульсов, совпадающих во времени, дополнительно определяют соотношение масс выбранных элементов в каждой частице порошковой пробы, содержащей анализируемые элементы, и одновременно определяют массу каждой частицы. Совпадение этих импульсов во времени и их величина характеризуют минеральную форму и размеры частиц минералов благородных металлов в порошковой пробе. Импульсы поглощения для всех выбранных элементов делятся на группы: 1. Импульсы поглощения выбранных элементов, не совпадающие во времени с импульсом от частиц золота. 2. Импульсы поглощения выбранных элементов, совпадающие во времени с импульсом от частицы золота. 3. Импульсы от частицы золота, не совпадающие во времени с импульсами от других элементов. Первая группа импульсов представляет собой минералы выбранных элементов, т.е. минералы, не связанные с золотом, вторая группа минералы золота, третья чистое (высокопробное) золото. По величине импульса поглощения определяют массу выбранного элемента в каждой единичной частице порошковой пробы. А для импульсов, совпадающих во времени, дополнительно определяют отношение масс выбранных элементов в каждой частице порошковой пробы, содержащей выбранные элементы. Одновременно определяют суммарную массу выбранных элементов в каждой частице порошковых проб, содержащей выбранные элементы, т. е. определяют гранулометрический состав золото- и серебросодержащих минералов. Предлагаемый способ был опробован для определения золото-серебряного соотношения в частицах порошковых проб руд. На чертеже показана установка для осуществления способа. Золотосодержащая порошковая проба либо шлиховой продукт из распылителя 1 поступает в плазмотрон 2, в котором частицы пробы испаряются, и пары на выходе из плазмотрона просвечиваются пульсирующим потоком света, содержащим аналитические линии золота и серебра. Этот поток излучается источником 3, а система линз 4 направляет его в двухканальный спектральный прибор 5, который выделяет линии золота и серебра. На выходе спектрального прибора установлены два фотоумножителя (на линии серебра и золота). Электрические сигналы с фотоумножителей поступают на электронный блок, где импульсы поглощения преобразуются в коды, пропорциональные величине импульса, и поступают на ЭВМ 6. В ЭВМ производится сортировка кодов по величине и по совпадению во времени, результаты записываются на магнитный диск. Затем по соответствующей программе производится обработка результатов. Определяется по градуировочной зависимости масса золота и серебра в каждой частице пробы, по стехиометрическому их соотношению устанавливается минеральная форма каждой золото- и серебросодержащей частицы, в том числе пробность частиц самородного золота. Одновременно выдаются следующие минералого-химические показатели: содержание золота и серебра в пробе; суммарное количество минералов серебра, не связанного с золотом, и минералов золота, не связанного с серебром;количественное распределение частиц самородного золота по пробности;
среднее и модальное значение пробности золота;
число частиц минералов серебра и золота;
гранулометрия групп минералов золота и серебра с весовым распределением частиц;
распределение средней пробности по классам размерности. Все эти показатели отражаются в виде таблиц и гистограмм. Производительность анализа однограммовой навески порошковой пробы с выдачей результатов на ЭВМ 5 мин. Количество вовлекаемых в анализ частиц золота и серебра зависит от содержания этих элементов в пробе, например, при их содержании более 5 г/т число частиц составляет более 5000, что обусловливает высокую статистическую обеспеченность определяемых характеристик. Достоверность минералого-гранулометрической интерпретации результатов сцинтилляционного анализа по интегральному выражению золото-серебряного соотношения в каждой частице-примеси анализируемых порошковых проб оценивалось для наиболее широко развитых золоторудных минерализаций. В таких минерализациях минералы золота и серебра (как в рудах, так и порошках) разобщены между собой, а золото чаще образует мельчайшие (менее 0,1 мм) разнопробные (по серебру) самородные выделения. Поэтому в качестве объекта исследований были выбраны существенно- и убогосульфидные руды Зун-Холбинского месторождения. С этой целью проведены детальные изучения минералогии более 1800 частиц золота и серебра на микрозонде и с помощью атомной абсорбции. Пробность таких выделений (по соотношению золота и серебра) колеблется в непрерывном ряду от 250 до 950. Изредка (не более 1-5% от частиц золота) встречаются теллуриды золота и серебра (калаверит, петцит). Минералы серебра чаще представлены его самородными мельчайшими (менее 0,01 мм) включениями в сульфидах. Часть серебра заключена в виде изоморфной примеси в галените и блеклых рудах, имеющих ограниченное развитие. Количество серебра, не связанного с золотом, по расчетам составляет 25-65% По данным технологических испытаний руд преобладающий размер выделений самородного золота менее 0,05 мм, хотя встречаются частицы от 0,1-1,0 мм в поперечнике. Сравнение результатов сцинтилляционного анализа, полученных по 150 пробам Зун-Холбинского месторождения, показывает, что они весьма близки данным количественного минералого-химического анализа. Наибольшее совпадение в распределении частиц самородного золота по размерам и пробности характерно между данными сцинтилляционного анализа и микрозондовых исследований. Это объясняется тем, что результаты микрозондовых и сцинтилляционных измерений сравнивались для одного класса размерности частиц (5-100 мкм) весьма разнопробного золота, в то время как атомной абсорбцией изучались только крупные (более 100 мкм) частицы, обладающие более высокой пробностью. Экономическая эффективность предлагаемого способа определения минеральных форм, гранулометрии и количества минералов золота определяется тем, что предлагаемый способ в десятки раз быстрее и дешевле и не менее достоверен, чем все известные способы.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1