Opis patentowy opublikowano: 15.09.1977 89397 MKP B02c 23/00 Int. Cl.2 B02C 23/00 CZYTELNIA Urzedu Patentowego roUliBj tzeczytiospoliiei mflwl Twórcy wynalazku: Andrzej Grodzicki, Tadeusz Matz Uprawniony z patentu: Uniwersytet Wroclawski im. Boleslawa Bieruta, Wroclaw (Polska) Sposób oddzielania drobnych ziarn mineralnych z litej skaly macierzystej dla celów analizy petrogenetycznej oraz urzadzenie do oddzielania drobnych ziarn mineralnych z litej skaly macierzystej dla celów analizy petrograficznej w postaci tlocznika Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy sposobu od¬ dzielania drobnych ziarn skal litych — magmowych, metamorficznych i osadowych, na pojedyncze mozli¬ wie nie uszkodzone skladniki lub okreslone frakcje mineralne, dla celów analizy petrogenetycznej. Spo¬ sób wedlug wynalazku realizuje sie za pomoca urza¬ dzenia w ksztalcie tlocznika.Rozdzielanie skladników skaly ma na celu uzy¬ skanie .wiekszej Ilosci mozliwie nieuszkodzonych po¬ szczególnych mineralów lub okreslonych frakcji mi¬ neralnych, które nastepnie bada sie w celu wyciag¬ niecia wniosków petrogenetycznych. Mineraly uszko¬ dzone w trakcie niewlasciwego rozdrabniania skaly nie moga nalezycie spelniac tych zadan.Stan techniki. Dotychczasowe rozdrabniandie pró¬ bek skalnych dla celów analizy petrogenetycznej odbywalo sie na drodze stosowania sposobów me¬ chanicznego lub chemicznego rozdrabniania.Metody mechanicznego rozdrabniania próbek skalnych polegaja na zastosowaniu kruszenia skaly za pomoca recznego mlotka, kruszenia za pomoca zgniatacza, rozdrabniania w recznych mozdzierzach udarowych tzw. Abicha, Plattnera i innych, krusze¬ nia za pomoca róznego rodzaju mechanicznych mlynków, walców i lamaczy, stosowania róznych polaczen i kombinacji wymienionych wyzej urza¬ dzen.W efekcie uzyskuje sie rozdrobniona próbke skal¬ na, która nastepnie jest rozdzielana za pomoca ko- luarany sit na poszczególne frakcje mineralne, które sa poddawane dalszej analizie mineralogicznej.Znacznym ulepszeniem powyzszych sposobów by¬ lo zastosowanie sposobu rozdzielania skal litycH na pojedyncze skladniki mineralne za pomoca prasy, która powszechnie stosuje sie przy badaniach wla¬ snosci technicznych skal.Metody chemiczne rozdzielania skal litych na po¬ jedyncze skladniki mineralne polegaja na rozluznie¬ niu struktury skaly dzieki dzialaniu odczynników chemicznych, a nastepnie na wyseparowaniu intere¬ sujacych badacza skladników. Do tego celu stosuje sie róznego rodzaju odczynniki chemiczne odpowied¬ nio dobrane w,zaleznosci od rodzaju spoiwa, te¬ kstury skaly i innych czynników. Najczesciej uzy¬ wa sie kwasu solnego (HCL), kwasu siarkowego (HjSO^, towasu aootowego (HNO^, fluorowodoru (HF), wodorotlenków sodu (NaOH) lub potasu (KOH), dwusiarczku wegla, perhydrolu (HjO,), soli glauberskiejitd. ^ Stosowano równiez polaczenia kombinacji metod mechanicznych z chemicznymi.Niedogodnosciamd technicznymi metod mechanicz¬ nych jest duza pracochlonnosc czynnosci, wolne tempo pracy i mala efektywnosc ostatecznego re¬ zultatu. Uzyskane ze skaly w wyniku czynnosci me¬ chanicznych poszczególne skladniki mineralne sa w znacznym stopniu powaznie uszkodzone i nie nadaja sie do dalszych szczególowych badan. Opa¬ nowanie umiejetnosci wlasciwego rozdrabniania 89 39789 397 3 skal za pomoca mozdzierza Abicha (jest to metoda dlugotrwala, ale dajaca jak dotychczas najlepsze rezultaty) tak by uzyskac stosunkowo mala ilosc ziarn nieuszkodzonych z najdrobniejszych frakcji — wymaga odpowiedniego przeszkolenia i dlugotrwa¬ lych cwiczen oraz znacznego wysilku fizycznego.Niedogodnosciami technicznymi metod chemicz¬ nych jest miedzy innymi koniecznosc posiadania odpowiednio urzadzonego laboratorium chemiczne¬ go, w którym dokonuje sie prób i analiz, oraz od¬ czynników chemicznych. Powaznym minusem tych metod jest wolne tempo pracy, poniewaz dzialanie odczynników chemicznych na skale jest przewaznie dlugotrwale. Istnieje równiez mala efektywnosc ostatecznego rezultatu, gdyz odczynniki chemiczne rozluzniajac skale równoczesnie niszcza Wiele inte¬ resujacych badacza mineralów. Równiez nie bez znaczenia jest szkodliwosc uzywanych odczynni¬ ków dla zdrowia personelu obslugujacego labora¬ torium.Istota wynalazku. Opracowanie rozwiazania oddzie¬ lania na drodze mechanicznej umozliwilo uzyski¬ wac wiecej poszczególnych ziarn mineralów ze ska¬ ly bez powazniejszego naruszania ich skladu che¬ micznego oraz strukturalnego i z mozliwie najpel¬ niejszym zachowaniem ksztaltu ziarn spotykanych w skale pierwotnej.Sposób oddzielania drobnych ziarn wedlug wy¬ nalazku polega na poddawaniu kawalków tluczniaj w wyniku dzialania na nie sil statycznych poddajac te kawalki dzialaniu dwóch przesuwajacych sie wzgledem siebie klinowych powierzchni. Sposób ten realizuje sie za pomoca urzadzenia w postaci tlocz¬ nika z matryca i stemplem, których robocze po¬ wierzchnie stanowia dwa stozki o róznych katach nachylenia, przy czym dno stozka szerszego w ma¬ trycy ma przelotowy otwór.Zgniatanie klinowe sposobem wedlug wynalazku pozwala na opadanie czesci frakcji drobnych w cza¬ sie kruszenia co zabezpiecza najdrobniejsze ziarna mineralne przed wzajemnym scieraniem i pozwala na uzysk duzej ilosci procentowej ziarn w stanie nie zniszczonym.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie wiekszej masy rozdrobnionej próbki oraz odzyskanie znacznie wiekszego procentu ziarn spo¬ tykanych w skale pierwotnej bez naruszenia struk¬ tury mineralu. Fakt ten umozliwia przeprowadzanie badan dotychczas nie stosowanych, a majacych istotne znaczenie zarówno naukowe jak i przy¬ datnosc wyprowadzonych wniosków dla celów go¬ spodarczych.Ponadto uzyskano zmniejszenie pracochlonnosci i wysilku fizycznego przy wykonywaniu czynnosci 4 rozdrabniania skaly w porównaniu do innych metod mechanicznych, a lepsze niz dotychczas wyniki po¬ zwalaja zrezygnowac ze szkodliwych dla zdrowia s ludzkiego metod chemicznych.Przyklad rozwiazania wynalazku. Przedmiot wy¬ nalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym uwidoczniono najistotniejsze dla wynalazku elemen¬ ty urzadzenia — to jest matryce 1 i stempel 2.Elementy te moga byc obudowane w znanym tlocz- niku z dostosowaniem go do posiadanej prasy o dzialaniu umozliwiajacym powolne przesuwanie stempla wzgledem matrycy.Wewnetrzny stozek 3 matrycy 1 jest wiekszy od zewnetrznego stozka 4 stempla 2, przy czym ten ostatni jest zakonczony trzpieniem 5 wchodzacym w otwór 6 wykonany w dnie matrycy 1. Po wpro¬ wadzeniu stempla 2 w matryce 1 nastepuje napel¬ nienie matrycy materialem 7 przeznaczonym do roz¬ drobnienia. Nacisk wywierany przez prase hydra- uliczna lub mechaniczna powoduje rozklinowanie sie materialu wsadowego miedzy powierzchniami roboczymi stempla i matrycy.Rózne katy nachylenia stozków powierzchni robo¬ czych, umozliwiaja opadanie drobnych ziarn w cza- sie zgniatania. Katy te sa wyznaczone w zaleznosci od twardosci i spoistosci materialu rozdrabnianego oraz od wielkosci najdrobniejszych ziarn przezna¬ czonych do badan.Sposób oraz urzadzenie wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie równiez przy badaniach mi- kropaleontologicznych w celu wyodrebnienia mikro¬ fauny w stanie nieuszkodzonym, co ma równiez bardzo istotne znaczenie w geologii stratygraficzno- poszukiwawczej. W dziedzinie tej pracowano prze- 39 waznie sposobami omówionymi wyzej w stanie techniki, napotykajac na liczne podobne trudnosci. PL