способ определения природных разновидностей слюд

Формула изобретения

Способ определения природных разновидностей слюд, включающий отбор проб образцов и их исследование, отличающийся тем, что исследование проводят путем прокаливания образцов при температуре 720 - 750^oC в течение 8 - 10 мин, затем фиксируют изменение окраски и по ней судят о разновидности слюды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к определению разновидностей слюд и может быть использовано в геологоразведочном производстве и горнодобывающей промышленности, а также в тех отраслях, которые используют слюды.

Известен способ определения природных разновидностей слюд путем определения размеров их кристаллической решетки, определяя параметры элементарной ячейки электронографическим методом анализа, а также путем определения химического состава слюд (Лазаренко Е.К. Курс минералогии. М., Высшая школа, 1963).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе для определения природных разновидностей слюд требуется специальная подготовка образцов, для анализа и специальное стационарное оборудование, на что затрачивается много времени.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению является способ определения природных разновидностей слюд в непрерывном изоморфном ряду биотит-флогопит путем проведения химического анализа образцов слюд, определения соотношения содержания магния к железу, при этом, если соотношение Mg : Fe < 2 : 1, то слюду относят к биотиту, если же соотношение Mg : Fe > 2 : 1, то слюду относят к флогопиту (Геологический словарь, т.I, с.79, 485, т.II, с. З6З. М., Недра, 1973).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе на проведение химического анализа и вычисление полученных данных затрачивается много времени.

Природные одинаково окрашенные разновидности слюд - мусковит, биотит и флогопит в тонких пластинках визуально практически не различимы друг от друга, но в силу различия технических и технологических свойств имеют различные области применения.

Изобретением решается задача распознавания природных разновидностей слюд. Технический результат - обеспечение экспрессности и упрощения способа при определении природных разновидностей слюд.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе, включающем отбор проб образцов и их исследование, исследование проводят путем прокаливания образцов при температуре 720-750^oC в течение 8-10 минут, затем фиксируют изменение окраски и по ней судят о разновидности слюды. Мусковит приобретает серебристую окраску, биотит - красно-бронзовую, а флогопит - слабо-желтую.

Отличительными и существенными признаками заявляемого способа являются прокаливание образцов при температуре 720-750^oC в течение 8-10 минут и связь изменения окраски образцов после прокаливания с определенным типом слюд.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых отличительными и существенными признаками заявляемого изобретения преобразований для достижения технического результата, таким образом заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Предлагаемое изобретение является промышленно применимым, так как отвечает следующим условиям:

- заявляемый способ предназначен для использования в геологоразведочной и горнодобывающей промышленностях;

- заявляемый способ в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, может быть осуществлен с помощью средств и методов, описанных в примере, представленном в описании заявки.

- заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно: обеспечение экспрессности, упрощение способа при определении природных разновидностей слюд.

Сущность заявляемого технического решения основывается на следующем. Отбирают пробы образцов разных природных разновидностей слюд, для которых их принадлежность к той или иной разновидности слюд установлена по их химическому составу. Отобранные образцы прокаливают при температуре 720-750^oC в течение 8-10 минут, при этом они приобретают различную окраску. Изменение в окраске слюд при прокаливании связано с различным содержанием закиси железа в слюдах, которое изменяется от 0,31% в мусковите до 3,56% в флогопите и 19,17% в биотите. Эта особенность слюд позволяет упростить способ определения разновидностей слюд и значительно сократить время этого определения, т.е. обеспечивает экспрессность анализа.

Пример осуществления способа.

Испытания проводились на образцах слюд мусковита и биотита Чупино-Лоухского слюдоносного района месторождения Плотина и флогопита месторождения Ковдор.

От каждого образца брали пластинки слюды (специальной подготовки и определенной массы не требуется).

Слюду на металлическом противне помещают в муфельную печь, подогретую до 720^oC, на 10 минут. Затем противень со слюдой вынимают из печи, охлаждают до комнатной температуры и фиксируют цвет слюды. Результаты экспериментов приведены в табл. 3.

Для определения оптимальной температуры прокаливания с целью надежности установления природных разновидностей слюд были проведены дополнительные эксперименты. При уменьшении температуры прокаливания до 650^oC окраска слюд оставалась без изменения (природная коричневая). А при увеличении до 800^oC окраска слюд оставалась такой, какую они приобрели при прокаливании до 720-750^oC - мусковит оставался серебристым, биотит - красно-бронзовым, а флогопит - слабо-желтоватым.

Для определения оптимального времени прокаливания были проведены дополнительные эксперименты. При уменьшении времени прокаливания до 6 минут не наблюдается четкого различия в окраске слюд.

При предлагаемых температурах 720-750^oC при прокаливании в течение 6 минут мусковит остается без изменения окраски, биотит приобретает бронзовую окраску, а флогопит остается без изменения окраски.

При увеличении времени прокаливания до 12 минут мусковит приобретает серебристую окраску, биотит красно-бронзовую, а флогопит слабо-желтоватую.

Анализ данных табл. 3 показывает, что наиболее надежное и существенное различие между мусковитом, биотитом и флогопитом получено в случае прокаливания их при 720-750^oC в течение 8-10 минут. Дальнейшее увеличение температуры прокаливания и времени становится нецелесообразным, более существенных различий в окраске не наблюдается.

Достоверность и надежность определения разновидностей слюд подтверждается химическим анализом (табл. 1) и параметрами элементарной ячейки (табл. 2).

Предлагаемый способ определения природных разновидностей слюд, по сравнению с общепринятым химическим анализом, имеет ряд преимуществ.

1. Сокращение времени на проведение анализа (обеспечение экспрессности).

2. Упрощение технологии проведения анализа, т.к. не требуется специальной подготовки проб слюд (растирания, приготовления суспензий и т.д.) и сокращается применение аппаратуры при проведении анализа.

3. Обеспечивает доступность способа к широкому применению в практике.