Техника - молодёжи 1978-09, страница 16
относится несколько сотен. Чтобы разобраться в этом многообразии, геологи используют самые различные методы. Один из наиболее эффективных — рентгеновский метод. На растертую в порошок крупинку минерала весом всего в 1—2 мг направляется тонкий пучок рентгеновских лучей. Кристаллическая решетка минерала играет при этом роль дифракционной сетки: рентгеновские лучи отражаются от нее и оставляют на фотопленке характерные полоски разной интенсивности. Так получается дебаеграмма — набор отражений от кристаллической решетки, который позволяет не только безошибочно опознать любое кристаллическое вещество, но и установить, как распределены в нем отдельные элементы. Для обогатителя нужно знать еще и размеры рудных зерен, и их соотношения с безрудной породой, с другими минералами. Микроскопические методы исследования позволяют увидеть в тонких срезах горной породы крупинки рудных минералов, определить их свойства, а также взаимоотношения друг с другом. В поляризованном свете кристаллы переливаются всеми цветами радугн, но среди них глаз геолога должен заметить нужный оттенок и опознать ценный минерал... Если возможности оптического микроскопа исчерпаны, применяется электронная Микроскопия, дающая увеличени до 50—100 тыс. раз. При этом становятся различимыми ультрамелкие частицы мине ралов. Если раньше, например, алюминиевые руды — бокситы — или же многочисленные глинистые минералы оставались практически недоступными для изучения, то теперь совсем нетрудно увидеть сла гающие их частицы, определить к каким именно минералам они относятся, и наметить оптимальный режим обработки руд. Под электронным микроскопом исследователь может увидеть картину дифракции электронов от крохотного кристаллика размером в тысячные доли миллиметра и получить «визитную карточку» минерала, аналогичную дебаеграмме, но только полученную с «образца» — ничтожной пылинки (рис. 4, 5, 6). Микрозондовый метод анализа позволяет проанализировать мельчайшие выделения, получить их химический состав и даже увидеть, как распределены разные элементы в зерне минерала (рис. 3). Но рекордсменом чувствительности анализа минералов является лазерная установка для локальных исследований, позволяющая из од ной точки размером 10 микрон получить данные о 70 элементах одновременно с чувствительностью до 10—15 г для одного элемента (рис. 7). Если же микроаналитические методы не в состоянии ответить на интересующие исследователей во просы, тогда приходится использовать специфические особенности рудных минералов. Так, например, некоторые соединения, почти неразличимые среди безрудной породы, начинают светиться — люми-несцировать — под действием рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Голубым светом загорается в темноте шеелит — руда вольфрама. Люминесцентные микроскопы позволяют увидеть свечение мельчайших кристалликов, а чувствительные фотоэлементы «замечают» светящиеся минералы гораздо лучше, чем человеческий глаз. Поэтому использование рентгенолюмиНесцен ции при обогащении шеелитовых руд снижает потери ценного сырья. Все эти сложные методы исследования минералов позволяют точно установить форму и характер вхождения ценных компонентов в руду, выбрать необходимый режим отделения руды от пустой породы. На основе детального изучения месторождений сейчас составляются специальные карты, на которых выделяются технологические типы руд. Для каждого типа можно подобрать оптимальный режим обогащения. Так, например, обработка ультразвуком некоторых черновых концентратов тантало ниобиепых руд облегчает выделение полезных минералов из породы и заметно повышает коэффициент извлечения. Добавки специальных реагентов при флотации бериллиевых руд позволяют получать высококачественные концентраты без примеси посторонних минералов. В последние годы на смену традиционным способам обогащения приходят принципиально новые. Большое будущее у гамма флюо ресцентного метода, при котором жесткие гамма лучи, пронизывая РУДУ, вызывают вторичную эмиссию более мягких гамма-лучей, чтс позволяет мгновенно отделять руду на транспортере от безрудной поро ды (рис. 8). Сильное поглощение нейтронов бором и литиеля позво ■ляет с помощью нейтронного облучения обогащать бедные руды этих редких элементов. В свою очередь, бериллиевые руды при воздействии на них гамма-лучами испускают нейтроны и так сообщают о своем присутствии (рис. 9) Фотометрические методы разделения позволяют с огромной скоростью классифицировать руду по цвету. Иначе го воря, к каждому элементу, к каждому минералу нужно подобрать свой ключ. Для выработки оптимального ре жима обработки месторождений нередко рассматривается ряд вариантов, и здесь на помощь приходят экономико-математические методы исследования с помощью ЭВМ. Такие работы позволили определить кондиционность руд для многих месторождений в различных районах СССР. Комплексный метод поиска, сочетающий геологическое картирование, геофизическую съемку, геохимические, математические, аналитические, минералогические и технологические исследования, помогает решению главной задачи геологов — полного обеспечения нашей страны всеми видами полезных ископаемых. Записал АЛЕКСАНДР МИХАИЛОВ Х-ОБЛУЧаТЕЛЬ п % *. К „А" ДЕТЕКТОР хч\ /// V \ '/г \\\ «Г • -щ о пнЕвмоклапан 13 |
