Способ определения качества известня-ковых пород

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ВТИЙЬСТВУ Союз Советских Социалистическвп Республик(22) Заявлено 13,1075 (21) 218012 7 у 18-25 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет 6 01 Н 23/20 Государственный комитет ССС Р по делан изобретений и открытийДата опубликования описания 300581(72) Авторы изобретения А.А.Чистякова и В.И.Садков е./Государственный ордена Трудового Красного намейи всесоюзний:проектный научно-исследовательский институт цементной.промьвленности (ГИПРОЦЕМЕНТ) и ЛенинградскийОрцрна Ленина,и ордена Трудового Красного Знамени горный инсФиАим. Г. В. Плеханова(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗВЕСТНЯКОВЫХПОРОД Изобретение относится к рентгеноструктурному анализу материалов иможет быть использовано для определения качества известняковых пород.Известен способ рентгеноструктурного анализа, который позволяет определить химический состав материала 11.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ определения количественного фазового состава материалов,включающий снятие рентгенодифракто"граммы порошковой пробы 21,Однако известные способы не позволяют производить оценку химическойактивности материала, являющуюся совокупностью его физико-химическихсвойств, поскольку с помощью этихспособов можно определить лишь химический или минералогический составанализируемой пробы. 20Цель изобретения - экспрессноеопределение реакционной способностиили химической активности известняковых пород.Поставленная цель достигается тем, что пробу породы растирают до размеров 40-60 мкм, измеряют интегральные интенсивности отражения от кристаллографических плоскостей кальцита 30 2(116) и (108) и по их отношениямсудят об искомом параметре,Способ основан на взаимосвязи вариаций отношений интенсивностей дифракционных максимумов в кристаллической структуре кальцита и специфи" чности физико-химических свойств пород разных месторождений, На этой основе выделены три характерные группы известняковых пород (1,11,1 Н ), имеющих индивидуальный тип вариаций отношений интегральных интенсивностей отражений 3 от кристаллографических плоскостей кальцита (116) и (108).При исследовании установлено, что вариации отношений,3 ц,3, как результат свойств кальцита, четко взаимосвязаны со следующими физико-химическими характеристиками известняковых пород: степенью окристаллизованности, чистотой и текстурой, размером и морфологией кристаллов кальцита, количеством цемевти 1- рующей пелитоморфной массы, скоростью и темпетатурой диссоциации кальцита. Эти свойства обуславливают химическую активность, способность к взаимодействию кальцита с минералами - примесями породы или другими сырье834473 ЗО 35 Формула изобретения 40 45 50 55 ВНИИПИ Заказ 4056/64 Тираж 907 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выми компонентами в технологическомпроцессе.Породы физико-химической группыхорошо окристаллиэованы, крупнозернисты (размер зерен 30 мкм и более),имеют мало (1) цементирующей основымежду зернами в агрегатах, в нихпреобладает дощатая Форма кристаллов,имеют высокую температуру разложенияпри нагревании (990-980 оС), обладаютвысокой степенью чистоты (как правило СаС 090). и т.д т.е, имеют не-.высокую химическую активность, Дляэтих пород величина вариации Д /Дсоставляет 0,65-0,90.Значение 0,65 соответствует пре-.дельной величине вариации 3, /Зхарактерной для исландского шпатаСаСО 99,6, принятого в качествеструктурного эталона.Породы Физико-химической группыН 1 слабо кристаллизованы, мелкозернисты (размер зерен с 10 мкм), содержат большое количество (до .50) цементирующей основы в виде пелитоморфного кальцита и глинистых примазок,что сопровождается уменьшением степени их чистоты (СаСО до 70)и температуру разложения при нагревании870-940 аС, т.е. имеют повышеннуюхимическую активность, Для этихпород величина вариации 3 /3составляет 1,0-1,15.Значение 1,15 соответствует тонкоэернистым породам, имеющим предельные размеры зерен кальцита 0,51,0 мкм.Для Физико-химической группы 11,соответствующей промежуточным значениям Физико-химических параметров1 и И групп, величина вариаций3 /3, составляет 0,90-1,0.мвНаиболее информативными к изменению Физико-химических свойствизвестняковых пород являются рефлексы с Ь 11 (116) и (108), но чувствительны также и рефлексы с М 1(102),(208), (300), (10.10) и др.Уточнение физико-химической группыизвестняковой породы можно производить и по следующим соотношенияминтенсивностей рефлексовдщ, щ, 2 ЯЙД ЙЦЩж,р,) дДоо и 1 ое оз ЪооЙо дьТ Роякоторые для 1 групп равны соответствеийо 1; 1,03, 0,3, 3,9; 2,4 и для111 групп - 2,2- 2,7, 1,6 -1,9; 0,8,1,7- 2,1, 1,2-1,3,Дополнительно при расшифровке ди.фрактограммы, записанной в оптимальных режимных условиях, можно производить определения количественногосодержания доломита (890) и кварца(50) по 3,и Зщ, соответственно,которые являются основными минералами - примесями известняковых пород.Способ осуществляется следующимобразом.Пробу известняковой породы измельчают до размера зерен 40"60 мкм сцелью сохранения предпочтительной ф ориентировки кристаллических индивидов кальцита в агрегатах и получения наибольшей информации о Физикохимических свойствах породы. Устанавливают пробу в рентгенодифрактометр 15 типа Дрон, и в режиме съемки принапряжении. на трубке 22 кВ производят запись дифрактограммы. при вращении счетчика 1-2 с/мин с движениемленты 600 и 1200 мм/ч соответственно.20.Измеряют величины интенсивностей рефлексов,соответствующих кристаллографическим плоскостям кальцита (116) и (108),по вариациям отношений которых судято реакционной способности породы.25 Использование предлагаемого способа позволяет получить широкую информацию об известняковой породе экспрессно (затраты времени сокращаются более чем и 50 раэ, т.е. информациюможно получить за 1 ч вместо нескольких дней), При этом исключается не"обходимость в выполнении трудбемкихкомплексных исследований, включающихфизико-химические анализы: химический,петрографический, термографический,термолюминесцентный и др,Способ определения качества известняковых пород, включающий снятиерентгенодифрактограммы порошковойпробы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью экспрессного определенияреакционной способности материала,пробу породы растирают до размеров40 60 мкм, измеряют интегральныеинтенсивности отражения от кристаллографических плоскостей кальцита (116)и (108) и по их отношениям судятоб искомом параметре.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Китайгородский А. И. Рентгеноструктурный анализ. М-Л., ГИТ-ТЛ,1950, с574.2. Хейкер Д.М. и Зевин Л.С. Рентгеновская дифрактометрия, М физ,матгиэ, 1963, с. 208 (прототип).