RU2057324C1

RU2057324C1 - Process of determination of mineral forms and granulometric composition of particles of minerals noble metals in powder samples of ores

Info

Publication number: RU2057324C1
Authority: RU
Inventors: Е.Б. Агеенко; В.Г. Дроков; М.Р. Лифлянд; В.Н. Морозов; М.В. Тупицын; Г.А. Феофилактов
Original assignee: Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете; Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1996-03-27

Abstract

FIELD: scintillation analysis of substances. SUBSTANCE: process involves injection of sample into spectral source or spray gun where particles of sample evaporate and vapors are irradiated by pulsating light flux containing analytical lines of gold and silver at exit. Optical signals are transformed into electric absorption pulse. For pulses coinciding in time relation of masses of selected elements in each particle of powder sample carrying analyzed elements is determined in addition. Coincidence of these pulses in time and their value characterize mineral form of analyzed elements and sizes of particles of their minerals in powder sample. Process is used for timely performance of geochemical surveys and prediction of ore deposits. EFFECT: enhanced authenticity of process for timely analysis of samples of ores. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сцинтилляционному спектральному анализу веществ и может быть применено для исследования порошковых проб руд, продуктов их технологической переработки, шлиховых и металлометрических проб. The invention relates to scintillation spectral analysis of substances and can be used to study powder samples of ores, products of their technological processing, bulk and metal samples.

Существуют различные инструментальные способы определения минералов благородных металлов. К таким способам относятся:
химические и химико-спектральные,
микроспектральные,
рентгеноспектральные,
гамма-электронный,
оптические,
кристаллографический.There are various instrumental methods for determining the minerals of precious metals. These methods include:
chemical and chemical spectral,
microspectral,
X-ray spectral
gamma electronic
optical
crystallographic.

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. The following drawbacks are inherent in these methods: high complexity, low productivity and, as a consequence, the high cost of analyzing a single particle, which does not allow the use of these methods for the operational conduct of geochemical searches and field prediction.

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. A known scintillation method for determining the content of gold and silver in ores [1] comprising introducing a sample in the form of ore powder and plasma-forming gas into the discharge of a microwave waveguide-coaxial burner at a speed of 0.5-0.7 g / min.

Недостатком данного способа является отсутствие информации о минералах благородных металлов в порошковой пробе. The disadvantage of this method is the lack of information about the minerals of noble metals in the powder sample.

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. The closest analogue is a method for determining the size distribution of particles in powder samples [2] the Method provides the introduction of particles in suspension alone in the evaporation zone, then the evaporation zone is illuminated by a pulsating stream of light containing the emission lines of the analyzed element, the signal is converted into an electrical absorption pulse and analyzed by an amplitude analyzer or integrate electrical signals from a plurality of particles passing through the evaporation zone. The result of integration is taken as an analytical parameter and is proportional to the content of the analyzed impurity in the sample. Therefore, this method does not allow to obtain information about the mineral form of individual minerals of precious metals in the sample.

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. An object of the invention is to develop a method for the rapid determination of mineral forms of noble metals in individual particles of powdered gold-bearing ore samples, as well as the quantity and granulometry of these minerals.

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. The stated technical problem is achieved by the fact that in a method that includes introducing a sample into a spectral source or atomizer at a speed that provides, with a given probability, a separate registration of the signal from individual particles of the determined impurity, transillumination of the evaporation zone by a pulsating light stream containing analytical lines of the element being determined, conversion of the analytical signal into an electrical absorption pulse, measurement of an analytical signal, a pulsating stream of light contains analytical lines of two or more elements to pulses coincident in time, further comprising determining the mass ratio of the selected elements in each particle of the powder sample containing the analyzed elements and simultaneously determining the mass of each particle.

Совпадение этих импульсов во времени и их величина характеризуют минеральную форму и размеры частиц минералов благородных металлов в порошковой пробе. The coincidence of these pulses in time and their value characterize the mineral shape and particle size of the noble metal minerals in the powder sample.

Импульсы поглощения для всех выбранных элементов делятся на группы:
1. Импульсы поглощения выбранных элементов, не совпадающие во времени с импульсом от частиц золота.Absorption pulses for all selected elements are divided into groups:
1. The absorption pulses of the selected elements that do not coincide in time with the momentum from the gold particles.

2. Импульсы поглощения выбранных элементов, совпадающие во времени с импульсом от частицы золота. 2. Absorption pulses of selected elements coinciding in time with the momentum from a gold particle.

3. Импульсы от частицы золота, не совпадающие во времени с импульсами от других элементов. 3. Pulses from a gold particle that do not coincide in time with pulses from other elements.

Первая группа импульсов представляет собой минералы выбранных элементов, т.е. минералы, не связанные с золотом, вторая группа минералы золота, третья чистое (высокопробное) золото. The first group of impulses is the minerals of the selected elements, i.e. minerals not related to gold, the second group is gold minerals, the third is pure (high-grade) gold.

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. The magnitude of the absorption pulse determines the mass of the selected element in each individual particle of the powder sample. And for pulses coinciding in time, the mass ratio of the selected elements in each particle of the powder sample containing the selected elements is additionally determined. At the same time, the total mass of the selected elements in each particle of the powder samples containing the selected elements is determined, i.e., the particle size distribution of the gold and silver minerals is determined.

Предлагаемый способ был опробован для определения золото-серебряного соотношения в частицах порошковых проб руд. The proposed method was tested to determine the gold-silver ratio in the particles of powder samples of ores.

На чертеже показана установка для осуществления способа. The drawing shows an installation for implementing the method.

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. A gold-containing powder sample or a slurry product from the atomizer 1 enters the plasma torch 2, in which the particles of the sample evaporate, and the vapors at the exit of the plasma torch are illuminated by a pulsating light stream containing analytical lines of gold and silver. This stream is emitted by source 3, and the lens system 4 directs it to a two-channel spectral device 5, which emits lines of gold and silver. At the output of the spectral instrument, two photomultipliers are installed (on the silver and gold lines). Electrical signals from the photomultipliers are sent to the electronic unit, where the absorption pulses are converted into codes proportional to the value of the pulse, and fed to the computer 6. The computer sorts the codes by magnitude and coincidence in time, the results are recorded on a magnetic disk. Then, according to the corresponding program, the results are processed.

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.The mass of gold and silver in each sample particle is determined by the calibration dependence, the mineral form of each gold and silver-containing particles, including the fineness of native gold particles, is established by their stoichiometric ratio. At the same time, the following mineralogical and chemical indicators are issued:
the content of gold and silver in the sample;
the total amount of silver non-gold minerals and non-silver gold minerals;
quantitative distribution of native gold particles by fineness;
average and modal fineness of gold;
the number of particles of silver and gold minerals;
particle size distribution of mineral groups of gold and silver with a weight distribution of particles;
distribution of average fineness by dimension classes.

Все эти показатели отражаются в виде таблиц и гистограмм. All these indicators are reflected in the form of tables and histograms.

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. The performance of the analysis of a one-gram sample of a powder sample with the output of results on a computer is 5 minutes. The number of gold and silver particles involved in the analysis depends on the content of these elements in the sample, for example, if they contain more than 5 g / t, the number of particles is more than 5000, which leads to a high statistical security of the determined characteristics.

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. The reliability of the mineralogranulometric interpretation of the results of scintillation analysis by the integral expression of the gold-silver ratio in each impurity particle of the analyzed powder samples was evaluated for the most widely developed gold ore mineralizations. In such mineralizations, the minerals of gold and silver (both in ores and powders) are separated from each other, and gold often forms the smallest (less than 0.1 mm) heterogeneous (silver) native deposits. Therefore, as an object of research, significant and poor sulfide ores of the Zun-Kholbinsk deposit were selected. For this purpose, a detailed study of the mineralogy of more than 1800 particles of gold and silver on a microprobe and using atomic absorption was carried out. The fineness of such precipitates (in the ratio of gold to silver) varies in a continuous row from 250 to 950. Occasionally (not more than 1-5% of gold particles), tellurides of gold and silver (calaverite, petcite) are found. Silver minerals are more often represented by its smallest native (less than 0.01 mm) inclusions in sulfides. Part of silver is enclosed in the form of an isomorphic impurity in galena and faded ores with limited development. The amount of silver not associated with gold is estimated to be 25-65%. According to technological tests of ores, the predominant size of the discharge of native gold is less than 0.05 mm, although particles from 0.1-1.0 mm across are found.

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. A comparison of the results of scintillation analysis obtained from 150 samples of the Zun-Kholbinsky field shows that they are very close to the data of quantitative mineralogical and chemical analysis. The greatest coincidence in the distribution of native gold particles in size and fineness is characteristic between the data of scintillation analysis and microprobe studies. This is explained by the fact that the results of microprobe and scintillation measurements were compared for a single particle size class (5-100 μm) of very different gold, while atomic absorption studied only large (more than 100 μm) particles with higher fineness.

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. The economic efficiency of the proposed method for determining mineral forms, particle size distribution and the amount of gold minerals is determined by the fact that the proposed method is tens of times faster and cheaper and no less reliable than all known methods.

Claims

METHOD FOR DETERMINING MINERAL FORMS AND GRANULOMETRIC COMPOSITION OF PARTICLES OF MINERALS OF NOBLE METALS IN POWDER ORE SAMPLES, which includes introducing a sample into a spectral source-automatizer with a speed that provides, with a given probability, an analysis of the light source’s time-separated analysis of signals from a particle, analyzing the signals from the source containing analytical absorption lines of precious metals, registration of optical absorption signals, conversion of optical signals into electrical pulses, their measurement and determination of the mass of individual metals in mineral particles by the magnitude of the pulses and calibration characteristics, characterized in that the registration of optical signals is carried out simultaneously through two or more measuring channels, each of which is configured on an analytical absorption line of one metal, with for signals recorded simultaneously on each channel, the mass ratio of the corresponding metals is determined, according to which, taking into account the stoichiometric ratio The metal formations in known minerals establish the mineral form of the particle, and the number of particles of individual minerals, their mass and nominal diameter are calculated from the data obtained.