Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах Советский патент 1992 года по МПК G01N23/223 

известными содержаниями элементов облучают излучением радионуклида самарий- 145 с энергией 40 кэВ регистрируют отношение интенсивностей вторичного у излучения в областях пика характеристического рентгеновского излучения серебра и рассеянного гамма-излучения источника и строят градуированную зависимость величины аналогичного параметра от содержания серебра, а затем облучают исследуемые интервалы руд, измеряют величины аналитических параметров, по которым по граду- ировочной зависимости определяют содержание серебра.

В качестве аналитического параметра при определении серебра используют величину

A 0/Ag -$eX$g. где / - lAg/lP; $g lAg°/lP;

lAg AlAg + lAg°.

lAg° и Ip - интенсивности рассеянного гамма+излучения источника, регистрируемые соответственно в области пика характеристического излучения серебра и стандарта-фона;

Д дд - интенсивность характеристического рентгеновского излучения серебра;

lAg - интенсивность излучения в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра.

Недостатком способа является низкая точность определения серебра в цинковосо- держащих полиметаллических рудах, обусловленная присутствием в них кадмия.

Особенностью полиметаллических руд является наличие в них кадмия в концентрациях, изменяющихся в широких пределах. Линии характеристического рентгеновского излучения серебра (22,2 кэВ) и кадмия (23,2 кэВ) не разрешаются детектором между собой, поэтому в энергетическом интервале, выбранном для измерения излучения серебра, при исследовании полиметаллических руд регистрируется значительная доля кадмия. Как следствие этого, по результатам измерений известным способом вместо

определяется величина , зависящая от содержаний серебра и кадмия

Дт/дд , где Дт/cd - величина параметра, обусловленная кадмием.

Цель изобретения - повышение точности определения за счет учета влияния кадмия.

Определение серебра становится возможным, если в величину , определенную известным способом, ввести поправку за влияние кадмия

Как показало изучение закономерностей вещественного состава полиметаллических руд, между содержаниями кадмия и одного из основных промышленных компонентов руд - цинка имеет место тесная корреляционная близкая к функциональной линейная связь, обусловленная вхождением кадмия в виде изоморфной примеси в состав основного цинкового минерала сфалерита. Это позволяет по интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка Alzn, пропорциональной содержанию кадмия, определять поправку за влияние кадмия на величину

Дт/cd а Д1гп,

где а - отношение между величиной параметра Д)/дд и интенсивность характеристического излучения цинка в рудах при отсутствии серебра.

Для определения Д1гп интервалы (образцы) облучают гамма-излучением с энергией Е2, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка. Помимо цинка в полиметаллических рудах

присутствуют свинец, медь, железо. Характеристическое рентгеновское излучение железа, меди и L-серия свинца возбуждаются одновременно с излучением цинка и дают вклад в область энергий, выбранную для

измерения излучения цинка. Поэтому для определения Д1гп, в общем случае регистрируют рассеянное гамма-излучение источника 1р и излучение в области пиков характеристического рентгеновского иэлучения цинка Izn, и мешающих его определению элементов, например, меди leu и свинца 1рь

Д IZn IZn - IZn° - AZnCu (ICu ICu°)

-aznPb ОРЬ - 1рь°),

где lzn°, lcu°, IPb° - фоновые значения параметров соответственно Izn, leu. 1рь, определяемые с помощью зависимостей li°

f (IP ):

aznCu и aznPb - коэффициенты вклада

соответственно излучения меди и свинца в область измерения излучения цинка.

Величина параметра а определяется с помощью выражений ai Д /Ад|/Д Izni - по интервалам полиметаллических руд, содержащим цинк (кадмий) и несодержащим серебро

ai

СДд(|+П) СДд| At/Agfl-fn) Д IZnl CAg(i-Hl) - Д IZn(i+n) CAgl

по интервалам руд, содержащим серебро, где Сдд и Сдд(|+п) - содержания серебра соответственно в I и (1+п)-м рудных интервалах;

ai - величина параметра, определенная по 1-у интервалу;

п - количество интервалов.

Способ осуществляется следующим образом.Облучают интервалы (образцы) руд с различными известными содержаниями серебра и цинка (в том числе, содержащими цинк и несодержащими серебро) и вмещающих пород гамма-излучением с энергией EI, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение серебра, измеряют рассеянное гамма-излучение источника 1Р и интенсивность в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра 1дд и вычисляют для каждого интервала величину аналитического параметра .

Затем облучают те же интервалы (образцы) гамма-излучением с энергией Е2, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка, измеряют рассеянное гамма-излучение источника 1р и интенсивности в области пика характеристического излучения цинка и других элементов (например, меди, свинца), пики которых накладываются на пик цинка, и вычисляют для каждого интервала интенсивность характеристического рентгеновского излучения цинка Alzn.

Рассчитывают по интервалам с известными содержаниями серебра и цинка велип

чину соотношения а ai/n и строят

i

градуировочную зависимость

( - 3 A Iznl) f (CAgi).

Облучают исследуемые интервалы гамма-излучением с энергией EI и измеряют интенсивности р и дд, по которым вычисляют величину аналитического параметра , а затем облучают интервалы гамма- излучением с энергией Еа и измеряют интенсивности Ip1, Izn и мешающих определению A Izn элементов, например рь, leu. iFe, по которым вычисляют A Izn. Затем умножают A Izn на ранее найденное значение а, рассчитывают величину

и с учетом градуировочной зависимости f(CAgi) определяют содержание серебра в исследуемом интервале.

Способ опробован на примере определения содержания серебра в керне полиметаллических месторождений, представленном полиметаллическими и свинцо- во-медными рудами с содержаниями серебра до 430 г/т и цинка до 15%. Соотношение между цинком и кадмием в рудах

1:0,0045, т.е. при содержании цинка 1% в руде содержится 45 г/т кадмия.

Возбуждение характеристического рентгеновского излучения серебра осуществляют гамма-излучением радионуклида самарий-145 (Ei 39 кэВ), возбуждение характеристического рентгеновского излучения цинка - гамма-излучением радионуклида кадмия-109 (Е2 22,2 кэВ). Вторичное

гамма-излучение измеряют пропорциональным счетчиком в области пика К -излучения серебра дд (20-23 кэВ) и рассеянного гамма-излучения источника самарий-145 (7-17 кэВ), пика К -излучения

цинка Izn (8,2-9,2 кэВ), меди leu (7,1-7,7 кэВ), железа Ipe (5,3-6,7), Ljy-излучения свинца рь (11,6-13,6 кэВ) и рассеянного излучения источника кадмия-109 р (20-22 кэВ).

Из опробованного керна выбирают не

менее 30 интервалов с различными содержаниями серебра и цинка, равномерно перекрывающими характерные для месторождения диапазоны содержаний серебра и цинка, и облучают гамма-излучением радионуклида самарий-145 измеряют интенсивности -вторичного гамма-излучения Ip, 1дд, а затем облучают интервалы гамма-излучением радионуклида кадмий-109 и

измеряют интенсивности вторичного излучения Ip , IZn, lPb, ICu, Ipe, ВЫЧИСЛЯЮТ ДЛЯ КЭЖДОГО

интервала величины , и , по которым находят величину а, определяют величины и строят градуировочную зави

СИМОСТЬ f(CAgi)

Исследуемые интервалы керна облучают гамма-излучением радионуклида сэмаоий-145, измеряют интенсивности рассеянного гамма-излучения источника р и в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра дд и вычисляют величину Alzn. затем исследуемые

интервалы облучают гамма-излучением радионуклида кадмия-109, регистрируют интенсивности рассеянного гамма-излучения источника ip и в области пиков характеристического излучения цинка Izn, свинца рь,

меди leu, железа Ipe вычисляют величину А Izn, умножают ее на ранее найденное значение а и для каждого интервала определяют

величину AtyAgl ( - 3 A IZnl) , ПО

которой с помощью градуировочной зависимости Ат/Agi f (CAgi), построенной по результатам измерений интервалов с известными содержаниями серебра, находят со- держание серебра в исследуемых интервалах керна.

В таблице приведены результаты определения серебра в полиметаллических и свинцово-медных рудах контрольным геологическим опробованием, а также известным и предлагаемым способами ядерно-геофизического опробования.

Таким образом, изобретение по точности не уступает известному способу при отсутствии в рудах кадмия (цинка) и значительно превосходит известный при исследовании полиметаллических руд, так как на его результаты не оказывает влияние характеристическое излучение кадмия,

Использование изобретения позволяет в несколько раз повысить точность и снизить стоимость определения серебра в рудах полиметаллических месторождений,

Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах, включающий облуче- ние интервалов руд с известными содержаниями элементов и исследуемых интервалов руд гамма-излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение серебра, регистрацию рассеянного излучения источника и характеристического рентгеновского излучения серебра,

величина интенсивности которого входит в аналитический параметр, по градуировоч- ной зависимости которого от содержаний серебра определяют содержание серебра в исследуемых рудах, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности определения за счет учета влияния кадмия, дополнительно облучают указанные интервалы руд гамма-излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка, регистрируют вторичное излучение в области пика характеристического рентгеновского излучения цинка и рассеянное излучение источника, находят соотношение а между величинами определяемого аналитического

параметра и интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка при отсутствии или наличии в образце серебра и найденное соотношение используют при построении градуировочной зависимости.

Изобретение относится к ядерной геофизике и может быть использовано для опробования руд в естественном залегании и Изобретение относится к способам рен- тгенорадиометрического анализа вещества и может быть использовано для количественного определения серебра при исследовании полиметаллических руд. Известен способ определения содержаний серебра в полиметаллических рудах, включающий облучение руд нейтронами, измерение интенсивности /3-излучения искусственного радиоактивного изотопа се- ребро-108, по величине которой определяют содержание серебра. необработанного керна при разведке и эксплуатации полиметаллических месторождений. Цель изобретения - повышение точности определения за счет учета влияния кадмия. Облучают интервалы руд с известными содержаниями промышленных компонентов и исследуемые интервалы руд излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) серебра и цинка, и регистрируют это излучение. Для исключения влияния кадмия устанавливают соотношение а между величинами аналитического параметра, регистрируемого в области ХРИ серебра, и интенсивности ХРИ цинка при отсутствии серебра. В исследуемых интервалах руд определяют интенсивность ХРИ цинка. Используя соотношение а, находят вклад излучения кадмия в область регистрации излучения серебра и вносят поправку в величину аналитического параметра, по которому судят о содержании серебра. 1 табл. Ё Недостатком способа является невозможность применения его для опробования руд в естественном залегании из-за низкой проникающей способности / -излучения, которое при исследовании скважин будет поглощаться в промежуточной зоне и кожухе зондового устройства, а при опробовании горных выработок существенно зависеть от неровностей исследуемой поверхности. Наиболее близок к изобретению способ рентгенорадиометрического определения серебра, в котором интервалы с различными -xj 00 сл го о Ю