ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Методы изучения минерального состава рудМетоды изучения минерального состава руд и продуктов обогащения. 1.Визуальный 2.Петрографический (оптический) 3.Минераграфический(оптический) 4.Фазовый рентгенометрический. 5.Термический анализ. 6. Количественный минералогический анализ 7. Химический анализ. Первый этап минералогического анализа — визуальное изучение штуфного материала минералогической пробы невооруженным глазом и с помощью бинокулярного микроскопа. При этом устанавливаются текстура руд и пород, характер оруденения, примерные размеры минеральных обособлений (зернистость) и признаки измененности руды (ожелезнение, окисленность и т. д.). Визуально можно различить частицы не менее 0.08 мм. Второй этап включает методы оптической диагностики с использованием специальных препаратов - шлифов и аншлифов. Оптические методы основаны на свойствах минералов пропускать или отражать свет. Здесь определяются размеры минеральных обособлений, их взаимоотношение между собой (структурные особенности, характер срастаний) наличие или отсутствие посторонних включений и т. п. Петрографические методы основываются на изучении шлифов, в которых определяются прозрачные минералы в проходящем свете. Минераграфические методы исследования основываются на изучении аншлифов, в которых определяются непрозрачные минералы в отраженном свете. С помощью оптических микроскопов можно различить частицы размером не менее 0.0002 мм. Рентгенометрический фазовый анализ широко применяется, главным образом для полуколичественной оценки минерального состава, особенно мелкозернистых руд. Он основан на исследовании дифракции рентгеновских лучей (с определенной длиной волны К) от плоских сеток кристаллических решеток минералов. Каждое кристаллическое вещество характеризуется определенным набором дифракционных максимумов, получаемых при разных углах отражения. Анализ проводят путем съемки рентгенограмм от небольшого количества (не более 300 мг) порошка. При съемке на дифрактометре вокруг плоской кюветы с порошком, помещенным в цилиндрическое углубление диаметром 2—3 см, глубиной 0,5 мм, вращается счетчик рентгеновских лучей. При съемке в фотокамере вокруг столбика порошка диаметром 0,5—0,3 мм или резинового шарика, в котором находятся доли миллиграмма порошка, закладывается фотопленка. В результате расчета рентгенограмм получается набор межплоскостных расстояний и соответствующих им интенсивностей. Расшифровка минерального состава ведется сравнением полученных данных с данными эталонных рентгенограмм минералов. Наличие большого количества эталонных рентгенометрических данных для минералов (около 2000) и различных химических соединений (около 24 000) позволяет широко использовать этот метод для диагностических. целей. Все больше применяются методики количественного рентгенометрического анализа для тонкоизмельченных или тонкодисперсных материалов. С помощью рентгенометрического метода можно также установить преимущественную кристаллографическую ориентировку поверхности раскола минеральных зерен (для класса крупности не менее 0,1 мм) и решить другие специальные задачи. Точная количественная характеристика минерального состава руд требует предварительно проведения специальных методических работ для конкретного типа руд и продуктов обогащения. При изучении дисперсных смесей минералов, полиморфных модификаций, изоморфных замещений, ожелезненных и обохренных образований особенно в марганцевых, алунитовых и бокситовых рудах этот метод является единственно возможным способом расшифровки минерального состава исследуемого продукта. Благодаря своим широким возможностям рентгенометрический фазовый анализ можно успешно применять при решении некоторых специальных вопросов, возникающих в работе технологов, например, при выяснении причин разного поведения при обогащении разновидностей минералов одной группы. Так, в группе халькопирита CuFeS2 близкие по химическому составу и оптическим характеристикам модификации отличаются. флотационными свойствами. По рентгенограмме выявить различие в их кристаллических структурах. Также быстро и однозначно диагностируются магнитный и немагнитный пирротины даже в присутствии других железосодержащих минералов. Рентгеновское изучение магнетита может обнаружить изоморфные примеси и дефицит двухвалентного железа в решетке магнетита. От этого изменяются его магнитные свойства. По рентгенограммам может быть установлено одновременное присутствие в пробах нескольких магнитных фаз окислов железа с близкими параметрами кристаллической структуры. Успешно диагностируются рентгеновскими методами фазы в тонких шламах и отвальных хвостах для выяснения возможности доизвлечения полезных компонентов (например, в марганцевых рудах). Трудноразличимые под микроскопом в измельченных материалах карбонаты разного состава надежно устанавливаются рентгенометрически. В некоторых случаях имеется возможность определять их количественные соотношения (например, в смесях кальцита и доломита, кальцита и родохрозита и др.). К недостаткам метода следует отнести невозможность анализировать аморфные вещества и объекты с размерами кристаллитов менее 0,01 мкм, а также сравнительно низкую чувствительность определения фаз (не менее 2-5 %). Плохо раскристаллизованные минералы (например, в глинистых и выветрелых рудах) отчетливо обнаруживаются лишь при содержаниях не менее 20—25% в образце.
Термический анализ. Дифференциально - термический анализ (ДТА) основан на физико-химических изменениях, происходящих при нагревании или охлаждении и зависящих от состава и структуры вещества. Многие вещества при нагревании неустойчивы и превращаются в другие. При этом происходит изменение плотности, выделяется или поглощается тепло и т.д. Эти изменения регистрируются графически в виде кривой, которая характеризует тепловое изменение анализируемой пробы (эндотермический или экзотермический эффект). Если вещество в применяемом интервале температур не претерпевает превращений, кривая получается гладкой, без максимумов и минимумов, что характерно для термоинертных веществ. Каждое вещество имеет свою индивидуальную термическую характеристику, отражаемую кривой ДТА, что позволяет использовать ДТА для диагностики минералов. Наряду с методом ДТА широко развит термогравиметрический анализ (ТГА), основанный на фиксации изменения массы вещества при нагревании. Термические исследования и запись кривых производят на различных термических установках отечественного или зарубежного производства, обеспечивающих получение одной или нескольких кривых — ДТ, ТГ, Т (температурная) и ДТГ (дифференциально-термогравиметрическая, регистрирующая скорость протекания реакции). При записи кривых термического анализа следует учитывать, что на их характер влияют масса навески вещества, скорость нагревания, степень измельчения вещества, плотность его в тигле, атмосфера в печи и т. д. Для получения четких кривых для каждой группы минералов требуется соответствующая методика. Термический анализ обычно применяют при наличии в руде минералов в виде тонкодисперсных или коллоидных образований, пленок, корочек, различных переходных разностей, трудно диагностируемых оптическим методом, а также для термически неустойчивых фаз. Необходимо учитывать, что многие вещества способны быстро поглощать и выделять влагу и при изменении условий хранения, измельчении, а примеси могут изменить температуру начала или окончания реакции и т. д., поэтому термический анализ требует тщательной подготовки проб. Существуют атласы кривых и сводные таблицы, помогающие идентифицировать кривую термического анализа с эталонной и таким образом диагностировать анализируемый материал. Ускоренный метод записи кривых нагревания обеспечивает быстроту и массовость метода. Особенно эффективен термический анализ минералов зоны окисления и глинистых минералов — окислов и гидроокислов марганца и железа, гидроокислов алюминия, алюмосиликатов, слюд, хлоритов, карбонатов, сульфатов, фосфатов, арсенатов. Количественный минералогический анализ является составной частью общего минералогического анализа и используется для установления точного содержания минеральных фаз и химических компонентов в руде и продуктах переработки. Количество минералов в руде может быть определено всеми вышеперечисленными методами: визуальным, оптическим, рентгенометрическим и термическим анализами, в зависимости от типа руды, характера исходного материала и т.д. Методики проведения количественого анализа описаны в специальных руководствах. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|