Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах

(9) . ( гн)5 6 01 й 23/2) ТЕ ИЗО Я бек чФ к способам рен ализа вещества о для количест ра при исследо Руд еделения содержааллических рудах, руд нейтронами, ти 3-излучения исвного изотопа сее которой опредеГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казахский филиал Всесоюзного научноисследовательского института разведочнойгеофизики Научно-производственного обьединения "Рудгеофизикаи- Сб. Геофизические исследования в Казахстане. - Алма-Ата, 1965, с,14 - 20.Вольфштейн П.М. и др. Рентгенорадиометрический каротаж скважин серебряныхместорождений с аппаратурой ПРК - 1-36 иисточником самарий. М,; Изотопы вСССР, 1983, М 65, с.27 - 35,(54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЕБРА В ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУДАХ(57) Изобретение относится к ядерной геофизике и может быть использовано для опробования руд в естественном залегании и Изобретение относитс тгенорадиометрического а и может быть использова венного определения сере вании полиметаллических Известен способ опр ний серебра в полимет включающий облучение измерение интенсивнос кусственного радиоакти ребро, по величин ляют содержание серебр 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 уизлучением, 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. Недостатком способа является невозможность применения его для опробования руд в естественном залегании из-за низкой прониканиии способности Р иапучения, которое при исспедоаании скважин будет ( а поглощаться в промежуточной зоне и кожухе эондового 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+и) Сдц им серебро,; серебра соых интерваизвестными содержаниями элементов облучают у"излучением радионуклида самарий 145 с энергией 40 кэВ регистрируютотношение интенсивностей вторичного уизлучения в областях пика характеристического рентгеновского излучения серебра ирассеянного гамма-излучения источника истроят градуированную зависимость величины аналогичного параметра от содержания серебра, а затем облучают исследуемыеинтервалы руд, измеряют величины аналитических параметров, по которым по градуировочной зависимости определяютсодержание серебра,В качестве аналитического параметрапри определении серебра используют величинуМ = Идц "- Фц)Фцгде ц = 1 дц/1 р, диац = дц/1 р,о1 дцо и 1 р - интенсивности рассеянногогамма+излучения источника, регистрируемые соответственно в области пика характеристического излучения серебра истандарта-фона;Ь 1 дц - интенсивность характеристического рентгеновского излучения серебра;1 дц - интенсивность излучения в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра.Недостатком способа является низкаяточность определения серебра в цинковосодержащих полиметаллических рудах. обусловленная присутствием в них кадмия.Особенностью полиметаллических рудявляется 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 излучениясеребра, при исследовании полиметаллических руд регистрируется значительная долякадмия. Как следствие этого, по результатам измерений известным способом вместоЬ ддц определяется величина Ь ддц, завивсящая от содержаний серебра и кадмияЬдц = Ьддц + Ьцс,1где Ьдсб - величина параметра, обусловленная кадмием.Цель изобретения - повышение точности определения за счет учета влияния кадмия.Определение серебра становится возможным, если в величину Ьддц, опредеИленную известным способом, ввестипоправку эа влияние кадмия Ьдсд,5 10 15 20 25 30 35 40 45 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 Ь 12 п, пропорциональной содержанию кадмия, определять поправку за влияние кадмия на величину ЬдцЬс = а Ь 1 гп,где а - отношение между величиной параметра Ьддц =Ьдс и интенсивность характеристического излучения цинка в рудах при отсутствии серебра,ДЛя ОПрЕдЕЛЕНИя Ь 12 п ИНтЕрВаЛЫ (Образцы) облучают гамма-излучением с энергией Е 2, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка, Помимо цинка в полиметаллических рудах присутствуют свинец, медь, железо, Характеристическое рентгеновское излучение железа, меди и 1-серия свинца возбуждаются одновременно с излучением цинка и дают вклад в область энергий, выбранную для измерения излучения цинка, Поэтому для определения Ь 1 гп, в общем случае регистрируют рассеянное гамма-излучение источника 1 п и излучение в области пиков характеристического рентгеновского излучения цинка 1 гп, и мешающих его определению элементов, например, меди сц и свинца РьЬ 1 гп = 12 п - гп - Агпсц (со 1 сц ) - а 2 пРЬ (1 РЬ - 1 рь ),где 2 п, 1 со, 1 Рь - "фоновые" значениЯ параметров соответственно 1 гп, 1 сц, Рь, определяемые с помощью зависимостей 1 = =т 0 Р)агпсо и агпрь - коэффициенты вклада соответственно излучения меди и свинца в область измерения излучения цинка. Величина параметра а определяется с помощью выражений а 1 = ЬддцуИ 1 гп - по интервалам полиметаллических руд, содержащим цинк (кадмий) и несодержащим серебро аЬ 1 гп Сдц(+и) - Ь 1 гп по интервалам руд, содерж где Сдц и Сдд(+и) - содержан ответственно в 1 и (1+и)-м руд лах;а - величина параметра, определенная по 1-у интервалу;п - количество интервалов.Способ осуществляется следующим образом. 5Облучают 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 Е 1, 10 возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение серебра, измеряют рассеянное гамма-излучение источника 1 р и интенсивность в области пика характеристического рентгеновского излучения се ребра 1 дд и вычисляют для каждого интервала величину аналитического пара-. метра Додд.Затем облучают те же интервалы (образцы) гамма-излучением с энергией Е 2, 20 возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цинка, измеряют рассеянное гамма-излучение источника 1 р и1 интенсивности в области пика характеристического излучения цинка и других эле ментов (например, меди, свинца), пики которых накладываются на пик цинка, и вычисляют для каждого интервала интенсивность характеристического рентгеновского излучения цинка Д 1 гп. 30Рассчитывают по интервалам с известными содержаниями серебра и цинка величину соотношения а = а/п и строят35 грэдуирОВОчную зависимость Д 7/дд = (Д 7/дд - а Д 1 гп 1) = 1(Сдд),Облучают исследуемые интервалы гамма-излучением с энергией Е 1 и измеряютинтенсивности 1 Р и 1 дд, по которым вычисляют величину аналитического параметраДодд, а затем облУчают интеРвалы гаммаизлучением с энергией Е 2 и измеряют интЕНСИВНОСтИ 1 р, 1 гп И МЕШаещИХ1определению Д 1 гп элементов, например 451 РЬ 1 СО, 1 Ге, по которым Вычисляют Д 1 гп.Затем умножают Д 1 гп на ранее найденное .значение а, рассчитывают величинуДодд и с учетом градуировочной зависи 1150мости Ьцдд = 7(Сдд) определяют содер 1жание серебра в исследуемом интервале. Способ опробован на примере определения содержания серебра в керне полиметаллических месторождений, представленном полиметаллическими и свинцово-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(Е = 39 кэВ), возбуждение характеристического рентгеновского излучения цинка - гамма-излучением радионук. лида кадмия(Е 2 = 22,2 кэВ). Вторичное гамма-излучение измеряют пропорциональным счетчиком в области пика К -излучения серебра 1 дд (20-23 кэВ) и рассеянного гамма-излучения источника самарий(7 - 17 кэВ), пика К-излучения цинка 1 гп (8,2 - 9,2 кэВ), меди 1 се (7.1-7,7 кэВ), железа 1 ре (5,3-6,7), 1.у-излучения свинца 1 рь (11,6-13,6 кэВ) и рассеянного излучения источника кадмия - 109 1 р (20 - 221 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 1 р,дд, а затем облучают интервалы гамма-излучением радионуклида кадмий - 109 и измеряют интенсивности вторичного излучения р, 1 гп,1 рь,1 с,1 ре, вычисляютдля каждого1ИНтЕрВаЛа ВЕЛИЧИНЫ Д 77 дд И Д 77 гп 1, ПО КОТО- рым находят величину а, определяют величины Д 77 дд и строят градуировочную зави 11симость Д 7/дд = 7(САд 1).11 Исследуемые интервалы керна облучают гамма-излучением радионуклида самарий - 145, измеряют интенсивностирассеянного гамма-излучения источника 1 ри в области пика характеристического рентгеновского излучения серебра 1 дд и вычисляют величину Д 1 гп. затем исследуемыеинтервалы облучают гамма-излучением радионуклида кадмия - 109, регистрируют интенсивности рассеянного гамма-излученияисточника 1 р и в области пиков характери 1стического излучения цинка гп, свинца 1 рь,меди 1 се, железа 1 ре вычисляют величину Д1 гп, умножают ее на ранее найденное значение а и для каждого интервала определяютВЕЛИЧИНУ Д 77 Дд = (Д 77 Дд - а Д гп 1), ПО11которой с помощью градуировочной зависимости Додд = 1 (Сдд 1), постРоенной по11результатам измерений интервалов с известными содержаниями серебра, находят содержание серебра в исследуемыхинтервалах керна,1735209 8 Способ-я е но-геомет ического оп обования Геологическое оп обование П е агаемый Известный Со е жание Цинк,Серебро,г/т Относительная погрешность определения,Содержание Относительсеребра, г/т ная погрешность определения,Содержаниесеребра, г/т Полиметалли ческая а 20 29 40 46 52 90 142 98 13 61 7622348162245 199 381 407 39 138 3,86 11,81 15,12 1,88 4,42 113 118 70 24 40 С е няя пог ешность,218 46 50 27 12 29 36 157 380 48 50 22 12 28 36 153 380 0,05 0,05 0,06 0,07 54 24 124 431 34 33 С е няя пог ешность,Составитель А.КолесниковТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор Г.Гербер Заказ 1785 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 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 раэ повысить точность и снизить стоимость определения серебра в рудах полиметаллических месторождений,Формула изобретения Способ рентгенорадиометрического определения содержания серебра в полиметаллических рудах, включающий облучение 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, 5 величина интенсивности которого входит ваналитический параметр, по градуировочной зависимости которого от содержаний серебра определяют содержание серебра в исследуемых рудах, о т л и ч а ю щ и й с я 10 тем, что, с целью повышения точности определения за счет учета влияния кадмия, дополнительно облучают укаэанные интервалы руд гамма-излучением, возбуждающим характеристическое рентгеновское излучение цин ка, регистрируют вторичное излучение вобласти пика характеристического рентгеновского излучения цинка и рассеянное излучение источника, находят соотношение а между величинами определяемого аналитического 20 параметра и интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка при отсутствии или наличии в образце серебра и найденное соотношение используют при построении градуировочной зависимости.25