<<
>>

4.2 Минералогический состав полезных ископаемых

Минералогический состав позволяет получить информацию о полезном ископаемом как об объекте обогащения. Он даёт информацию о составе минералов в полезном ископаемом и их количестве; физических и химических свойствах минералов; форме и размере минеральных зёрен; степени и характере срастания минералов друг с другом; размере и характере вкрапления полезных минералов.

Для идентификации минералов применяют ряд методов, позволяющих определить их физические и химические свойства, такие как: отражательная способность, цвет в отражённом свете, явления поляризации, твёрдость, электропроводность, магнитные свойства, растворимость некоторых минералов химическими реактивами.

Оптический метод является основным при определении минерального состава полезного ископаемого и продуктов обогащения. Прозрачные шлифы исследуют в проходящем свете, а полированные - в отражённом. Оптический метод очень трудоёмкий и, к сожалению, даёт достаточно большую погрешность. Для уверенной диагностики минералов оптический метод дополняют другими - химическим, спектральным, рентгенометрических, термическим, рентгеноспектральным (электронно-зондовым), электронной микроскопией и др.

Химический анализ применяется для количественного определения содержания минералов и предусматривает избирательное растворение исследуемых минералов. Он основан на различии в степени или скорости растворения минералов в определённых растворителях. Химический анализ имеет значительные преимущества перед оптическим: позволяет обрабатывать большие количества анализируемого материала (до 20 г) при малом содержании определяемого минерала, что способствует высокой точности измерений. Однако, продолжительность химического анализа для большинства руд составляет от одного до трёх дней. Большинство методик химического фазового анализа даёт количественную оценку только одного элемента.

Люминесцентный анализ применяется для определения качественного и количественного состава полезных ископаемых. Использование люминесценции в минералогическом анализе основано на способности многих минералов светиться под действием ультрафиолетовых лучей или потока электронов (катодная люминесценция). Люминесценция кристаллов характеризуется положением в спектре полос излучения и полос возбуждения. Идентификация спектров проводится по положению узких полос путём сопоставления их со справочными данными по спектрам люминесценции.

Спектральный анализ применяется для определения химического состава веществ. Спектральный анализ основан на использовании спектров электромагнитного излучения, поглощения, отражения или люминесценции. Количественный анализ основан на измерении интенсивности излучения (длине волн поглощения, отражения и т.д.), принадлежащего анализируемым атомам и молекулам, и последующим расчётом концентраций по их значениям. Спектральный анализ применяется на всех стадиях геологоразведочных работ, при исследовании месторождений полезных ископаемых, при минералогических исследованиях для определения более 70 элементов при содержании от 10-6 до 10% с возможностью одновременного определения до 40 элементов в каждой пробе.

Рентгенометрических фазовый анализ применяется, главным образом, для качественной, а при использовании специальных методик и для количественной характеристики минеральной состава полезного ископаемого и продуктов обогащения. Рентгенометрических анализ основан на исследовании дифракции рентгеновских лучей (с определённой длиной волны λ) от плоских сеток кристаллических решёток минералов. Каждая кристаллическая структура характеризуется определённым набором дифракционных максимумов, которые получают при различных углах отражения. Ускорению выполнения рентгенометрических анализов с прямым получением сведений о количественном минеральном составе проб способствует применение автоматизированных дифрактометров, соединённых с ЭВМ.

Термический анализ обычно применяют при наличии в полезном ископаемом минералов в виде тонкодисперсных или коллоидных образований, плёнок, корочек и т.п., которые трудно диагностируются оптическим методом. Термический анализ необходим при исследовании полезных ископаемых, содержащих глины, водные силикаты, карбонаты, бораты, сульфаты и гидроокислы тяжёлых металлов. Термический анализ основан на физико-химических изменениях, происходящих при нагревании или охлаждении вещества и зависящих от его состава и структуры. Эти изменения регистрируются графически в виде кривой, которая характеризует тепловые изменения в пробе (эндотермический или экзотермический эффект). Каждое вещество имеет свою индивидуальную термическую характеристику, которая отображается кривой дифференциально-термического анализа. Существуют атласы кривых и сводные таблицы, помогающие идентифицировать кривую термического анализа с эталонной и, таким образом, диагностировать анализируемый минерал.

Электронно-зондовый рентгеноспектральный микроанализ позволяет определить состав образца на участках площадью в несколько мкм2 и глубиной 1 мкм по всем элементам от бериллия до урана. Анализ используется на полированных шлифах с кускового или измельчённого материала с помощью специальных приборов - электронно-зондовых микроанализаторов. Электронное зондирование позволяет получить информацию о структуре распределения элементов, их взаимосвязи, размерах вкраплений и т.д. С помощью микрозонда можно проводить качественный и количественный анализ состава минералов. Чувствительность анализа и предел обнаружения элемента по концентрации обычно составляет около 0,01%. Обработка экспериментальных данных для определения состава образца (массовых и атомных концентраций элементов) сложная, поэтому для их обработки используют ЭВМ.

<< | >>
Источник: В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский. Теория и техника физического эксперимента при обогащении полезных ископаемых: учебное пособие / В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский.– Донецк: ООО «Технопарк ДонГТУ «УНИТЕХ»,2016. – 205 с.: ил., табл.. 2016

Еще по теме 4.2 Минералогический состав полезных ископаемых:

  1. Статья 240. Нарушение правил охраны недр
  2. Нарушение правил охраны и использования недр
  3. Список литературы.
  4.   Библиографический список использованной литературы  
  5. б) Геологические институты
  6. Собственные имена на земле, в небесах и на море
  7. § 2. Объект и предмет хищения
  8. ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЬ КРУПНЕЙШЕЙ В МИРЕ ТАЙМЫРО-НОРИЛЬСКОЙ ПЛАТИНОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ - ПРОФЕССОР НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ УРВАНЦЕВ
  9. Статья 95. Земли особо охраняемых природных территорий
  10. Содержание
  11. 4.1 Предварительные исследования полезных ископаемых
  12. 4.2 Минералогический состав полезных ископаемых
  13. Вопросы для самоконтроля.