Устройство для определения растворимости труднорастворимых минералов

Союз Советскии

Социалистические

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

939997 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05.08.80 (23 ) 2970817/25-26 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (5 I ) M. Кл.

G 01 1ч 5/00

Ct01 М 33/00

)Ьоударстееииый комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.266 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Д. Рябчиков и Г. П. Орлова (7I) Заявитель

Институт геологии рудных месторождений, петр минералогии и геохимии АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ

ТРУДНОРАСТВОРИМ61Х МИНЕРАЛОВ

Изобретение относится к изученик растворимости труднорастворимых веществ в различных средах в надкритических условиях существования растворов, в частности, для определения концентраций минералов, на сышаюших надкритический водно-хлоридный флюид (раствор), и может быть использовано в геологии, гидрометаллургии и т д.

Известно устройство, для изучения растворимости при температурах выше о

600 С и давлениях выше 10 Па методом потери веса, в котором растворимость определяется по уменьшению веса кристаллического минерала, отнесенному к взве )5 щенному количеству среды, например, воды в герметически закрытом платиновом контейнере после нагревания в сосуде высокого давления с последующей закалкой равновесия кристалл-вода (1). 20

Однако известный метод во многих случаях недостаточно чувствителен для измерения растворимости труднорастворимых веществ, к которым относится большинсч во минералов, и совершенно непригоден, если изучаемый минерал в условиях высоких температур и давлений образует твердые растворы с материалом контейнера.

Известно устройство для определения растворимости минералов, включающее герметически закрытый контейнер с раст вором и размещенной в нем перфорированной капсулой — ловушкой с инертным наполнителем в зависимости от изучаемых реакций растворения инертным веществом может быть кварц, корунд и r. д. (2$.

Однако в этом устройстве при наличии температурного градиента внутри ко тейнера возможно искажение результатоа измерения растворимости вследствие перемещения части вещества в перфорированную капсулу транспортными реакциями.

Кроме того, всегда существует опасность механического привноса частиц исследуемого минерала в перфорированную капсулу

9ММ7 4 цнент отрицательный). Вследствие этого для одной из перфорированных капсул раосчитанная величина растворимости оказыт вается завышенной, а для другой капсулы получаются неискаженные результаты. м Из двух полученных значений большее я- отбрасывается, так как оно представляет сумму предельной химической концентрации вещества в растворе для заданных с- ð усповий температуры и давления и количераз- ства этого KoMIIQHBMTB, механически пеой- реотложенного вследствие температурного градиента по" длине герметически он- закрытого контейнера. Принимается во внимание меньшая из рассчитанных вели в- чин.

Медь

0,3323

0,3259 0,0064

9,13

0,14

0,3661

Золото 0,3301

0,3574

0,3226

0,0087

0,007 5

15,13

0,011 0,1 7

0,0001 5

0,3203 0,01 03

0,3306

0,019

3 конвсш ионными потоками раствора в основном контейнере.

Пель изобретения - повышение точности и достоверности определений рас воримости минералов за счет устранения искажений, обусловленных температурнь градиентом и механическими загрязнени ми, Поставленная пель достигается тем, ° .то устройство, включающее герметиче ки закрытый контейнер с раствором и мещенной в нем перфорированной капсул ловушкой с инертным наполнителем, дополнительно снабжено размещенной в к тейнере перфорированной капсулой-ловуш кой с инертньцл наполнителем и устано ленной между капсулами-ловушками час тично перфорированной капсулой с исследуемым минералом и наполкителем.

Для препотвращения механических загрязнений исследуемое вещество заключено в той части средней капсулы, где перфорация отсутствует (оставшаяся часть капсулы засыпается инертным наполнителем, через который фильтруется раствор, контактировавший с минералом).

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство, содержит герметически закрытый контейнер 1 из благородного металла, .в котором размещены перфорированные капсулы-ловушки 2 и 3 с инертным наполнителем 4, частично перфорированная капсула 5, заполненная исследуемым веществом 6 и инертным порошком 7, а также флюид 8.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемое вещество 6 помешают в частично перфорированную капсулу 5, которую располагают в основном контейне40 ре 1 между двумя перфорированными капсулами-ловушками 2 и 3 раствора (флюида). При наличии температурного градиента транспортнЬ е реакции начинают переносить исследуемые компоненты либо в

45 холодный конец контейнера (в случае поло жительного коэффициента растворимости), либо — в горячий конец (если коэффи1

В качестве контейнера используют ампулу длиной 40-45 мм, диаметром

5,4 мм. Длина капсул-ловушек раствора составляет 8-10 мм, диаметр 3 мм.

Пример. Определяю- растворимость самородных минералов (меди, золота) в 1 н. растворе хлоридов натрия и калия при 750 С и давлении 1 5.10 Па.

В качестве герметического основного контейнера используют платиновую ампулу.

Самородный элемент (Си или Au ) помещают в среднюю частично перфорированную

Ft-капсулу, засыпают смесью силиката

Г и кварца. Эта капсула располагается в контейнере между двумя перфорированными F+-ампулами, заполненными порошком синтезированного кварца. После проведения эксперимента по потере веса перфорированных капсул С р при нагревании их не выше 120 С до йостоянного веса определяют количество хлоридного раствора, насыщенного металлом в ходе опыта, и задержанного в этих ловушках.

Высушенный поглотитель с сухим остатком раствора в каждой из ловушек анализируют атомно-абсорбционным методом на общее содержание в нем меди или золота.

Данные по растворимости, рассчитанные по отношению (общее количество металла в поглотителе:количество раствора), даны в таблице.

5 939007 6

По полученным результатам в соответ с я тем, что, с це ью повышения точствии с методикой растворимость меди ности и достоверности определений расъв 1 н. растворе хлоридов щелочей близка воримости минералов за счет устранения к величине 0,14 вес. % (воспроизводи- - искажений, обусловленных температурным мость результатов 0,04 абс. %), а золо- s градиентом и механическими загрязненията — 0,00015 вес. % (воспроизводимость ми, оно дополнительно снабжено размещен0,00002 абс. %). ной в контейнере перфорированной капсулойИспользование предлагаемого изобре- ловушкой с инертным наполнителем и устатения позволяет получить информацию новленной между капсуламиповушками часдля количественного моделирования природ о тично перфорированной капсулой с исследуеных процессов рудообразования, а также мым минералом и наполнителем. для оптимизации технологии гидротермаль- Источники информации, ного синтеза монокристаллов и процессов принятые во внимание при экспертизе гидрометаллургии. 1.Kenned G С. et аС "ТйЕ ОРРЕг 1ИГЕ6Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я >s phase region intbe ovate SiOz-Н О "Am. устройство для определения раствори- g. ñ 1д60 7.

I I мости труднорастворимых минералов, 2. Рябчиков И. Д. и др. Физико-химивключаюшее герметически закрытый кон- ческий анализ поведения золота в процестейнеР с РаствоРом и Размешенной в нем се дегазапии кислых магм.. Сб. Проблеперфорированнойкапсулойловушкойс инерт-. мы геохимии энцогенных процессов "Нау-. м энцогенных процессов, ным наполнителем, о т л " и ч а,ю щ е е, ка", 1977.

1 2

Составитель О. Чернуха

Редактор М. Голаковски Техред И.Рейвес Корректор А, pриценко

Заказ 4655/62 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4