RU2554593C1 - Method for clay matter test - Google Patents

Method for clay matter test Download PDF

Info

Publication number
RU2554593C1
RU2554593C1 RU2014114144/28A RU2014114144A RU2554593C1 RU 2554593 C1 RU2554593 C1 RU 2554593C1 RU 2014114144/28 A RU2014114144/28 A RU 2014114144/28A RU 2014114144 A RU2014114144 A RU 2014114144A RU 2554593 C1 RU2554593 C1 RU 2554593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wavelength range
luminescence
sample
ray
mineral
Prior art date
Application number
RU2014114144/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нина Николаевна Борозновская
Луиза Алексеевна Зырянова
Татьяна Степановна Небера
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority to RU2014114144/28A priority Critical patent/RU2554593C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554593C1 publication Critical patent/RU2554593C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: minerals are sampled; X-ray fluorescence is excited therein in the optical wavelength range to recognise a mineral; the X-ray fluorescence spectra are recorded for the prepared samples in the wavelength range of 200-500 nm, and kaolin mineral is recognised by luminescence bands in the wavelength range of 290-400 nm with maximum emission at λ=335-357 nm; dickite is recognised by maximum emission at λ=350-370 nm; montromorillonite is recognised by luminescence bands in the wavelength range of 320-380 nm at maximum emission at λ=320-350 nm; pecoraite is recognised by luminescence bands in the wavelength range of 270-400 nm at maximum emission at λ=280-330 nm; nacrite is recognised by a wide X-ray fluorescence band at λ=270-500 nm at maximum emission at λ=340-350 nm.
EFFECT: higher expressivity and reliability of clay matter tests.
1 tbl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области геологии, разработки и использования месторождений полезных ископаемых и может быть использовано на различных этапах поисковых и геолого-разведочных работ, требующих определения глинистых минералов, таких как каолинит, диккит, монтмориллонит, пекораит, накрит и др.The invention relates to the field of geology, development and use of mineral deposits and can be used at various stages of prospecting and exploration work, requiring the determination of clay minerals, such as kaolinite, dikkit, montmorillonite, pecoraite, nakrit, etc.

Глинистые минералы широко распространены в продуктах выветривания горных пород и рудных месторождений. Они слагают рыхлые или плотные агрегаты, содержащие обычно не один, а несколько глинистых минералов, и нередко минералы других классов соединений. Определение минерального состава таких полиминеральных тонкозернистых образований обычными методами с выделением монофракций каждого минерала весьма затруднительно. Однако это всегда необходимо как при решении генетических вопросов, так и сугубо практических. Глинистые минералы в зависимости от структуры, определяющей их видовую принадлежность, имеют достаточно различные технические характеристики, например, разную адсорбционную способность. В зависимости от этого их потребителями становятся разные отрасли. Для одних это производство керамики, для других - нефтяная промышленность и т.д. Некоторые глинистые минералы могут выступать даже в качестве рудных. Поэтому для оценки практической значимости глинистых образований необходим анализ их минерального состава. Кроме того, присутствие глинистых минералов в составе руд цветных металлов может заметно ухудшать их технологические свойства. Учитывая визуальное сходство глинистых минералов с минералами других классов, соединений с другими свойствами, минералогический анализ глинистых образований и в этом случае становится актуальным. Известен минералогический способ определения глинистых минералов с помощью рентгеноструктурного анализа, заключающийся в том, что для исследуемых проб снимают рентгенограммы, после расшифровки которых с использованием диагностических таблиц определяют минералы, входящие в состав данной пробы (Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов/М. Гос. Научно-техническое изд-во литературы по геологии и охране недр.- 1957- С. 375-376). Недостатком способа является тот факт, что для определения глинистых минералов требуется специальная длительная пробоподготовка, заключающаяся в длительном отмучивании пробы, прокаливании и последующей съемке с глицерином.Clay minerals are widespread in the weathering products of rocks and ore deposits. They compose loose or dense aggregates, usually containing not one but several clay minerals, and often minerals of other classes of compounds. The determination of the mineral composition of such polymineral fine-grained formations by conventional methods with the isolation of monofractions of each mineral is very difficult. However, this is always necessary when solving genetic issues, as well as purely practical ones. Clay minerals, depending on the structure determining their species, have quite different technical characteristics, for example, different adsorption capacity. Depending on this, different industries become their consumers. For some, this is the production of ceramics, for others - the oil industry, etc. Some clay minerals can even act as ore minerals. Therefore, to assess the practical significance of clay formations, an analysis of their mineral composition is necessary. In addition, the presence of clay minerals in the composition of non-ferrous metal ores can significantly impair their technological properties. Given the visual similarity of clay minerals with minerals of other classes, compounds with other properties, mineralogical analysis of clay formations in this case also becomes relevant. A known mineralogical method for determining clay minerals using x-ray diffraction analysis is that radiographs are taken for the samples under study, after decoding of which, using the diagnostic tables, the minerals that make up this sample are determined (Mikheev V.I. X-ray determination of minerals / M. Gos Scientific and Technical Publishing House of Literature on Geology and Mineral Protection. - 1957- S. 375-376). The disadvantage of this method is the fact that for the determination of clay minerals requires a special long-term sample preparation, which consists in prolonged elutriation of the sample, annealing and subsequent shooting with glycerin.

Известен также термический способ определения глинистых минералов, заключающийся в изучении превращений, происходящих в условиях нагревания в минералах при различных физических и химических процессах по сопровождающим их тепловым эффектам. Физические процессы связаны с изменением структуры или агрегатного состояния вещества без изменения его химического состава. Химические процессы приводят к изменению химического состава вещества. К таковым относятся дегидратация, диссоциация, окисление, реакция обмена и др. Каждому превращению, протекающему в образце, соответствует свой термический эффект. Совокупность всех термических эффектов при соответствующих температурах является индивидуальной характеристикой данного минерала, которая отражает особенности всех происходящих в нем превращений. Недостатком данного метода является сложность учета всех факторов, влияющих на результат анализа, таких как скорость нагревания, величина навески, степень дисперсии и плотности набивки образца в тигле, чувствительность в цепи дифференциальной термопары, свойства эталона, атмосфера печного пространства и др. Без стандартизации вышеперечисленных факторов можно получить неправильное представление о степени совершенства структуры, кристалличности, изоморфных превращений в минералах (Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. - М.: Изд-во МГУ, 1987. - 190 с.). Известен люминесцентный анализ минералов, заключающийся в том, что в минералах возбуждают люминесценцию, получают спектры излучения в оптическом диапазоне длин волн и по спектральным характеристикам люминесценции производят диагностику минерала (Б.С.Горобец, А.А. Рогожин. Спектры люминесценции минералов. Москва. 2001. С.67, 95). Положительным в известном способе является то, что авторами дан наиболее полный справочник по люминесценции минералов. Недостаток заключается в полном отсутствии сведений о люминесцентной диагностике глинистых минералов.There is also a thermal method for the determination of clay minerals, which consists in studying the transformations that occur under heating in minerals during various physical and chemical processes by the accompanying thermal effects. Physical processes are associated with a change in the structure or state of aggregation of a substance without changing its chemical composition. Chemical processes lead to a change in the chemical composition of a substance. These include dehydration, dissociation, oxidation, an exchange reaction, etc. Each transformation occurring in the sample has its own thermal effect. The combination of all thermal effects at appropriate temperatures is an individual characteristic of this mineral, which reflects the features of all the transformations occurring in it. The disadvantage of this method is the difficulty of taking into account all factors affecting the result of the analysis, such as the heating rate, the amount of dispersion, the degree of dispersion and packing density of the sample in the crucible, the sensitivity in the differential thermocouple circuit, the properties of the standard, the atmosphere of the furnace space, etc. Without standardizing the above factors you can get the wrong idea about the degree of perfection of the structure, crystallinity, isomorphic transformations in minerals (Topor N.D., Ogorodova L.P., Melchakova L.V. Thermal nalysis minerals and inorganic compounds -. M .: University Press, 1987. - 190 s).. A well-known luminescent analysis of minerals is that luminescence is excited in minerals, emission spectra are obtained in the optical wavelength range, and the mineral is diagnosed using the spectral characteristics of luminescence (B. S. Gorobets, A. A. Rogozhin. Luminescence spectra of minerals. Moscow. 2001. S. 67, 95). Positive in the known method is that the authors gave the most comprehensive guide to the luminescence of minerals. The disadvantage is the complete lack of information about the luminescent diagnosis of clay minerals.

Известен способ определения состава минералов и дальнейшего их сравнения по химическому составу с помощью электронно-зондового микроанализа, выполняемого на электронном микроскопе, который позволяет определять химический состав материала в отдельных точках. Недостатком известного метода является сложность пробоподготовки (изготовление специальных шашек из исследуемого материала, длительность такого изготовления), анализ только отдельных точек в исследуемом материале и получение информации лишь о химическом составе при отсутствии сведений о структуре минерала, что не позволяет однозначно определить его минеральный вид.There is a method of determining the composition of minerals and their further comparison by chemical composition using electron probe microanalysis performed on an electron microscope, which allows you to determine the chemical composition of the material at individual points. A disadvantage of the known method is the complexity of sample preparation (the manufacture of special pieces from the studied material, the duration of such manufacturing), the analysis of only individual points in the studied material, and obtaining information only on the chemical composition in the absence of information about the structure of the mineral, which does not allow us to unambiguously determine its mineral form.

Известен рентгенофлюоресцентный анализ образцов (РФА), который позволяет проводить точный анализ химического состава материала образца. В рентгенофлюоресцентном анализе пробу подвергают действию первичного рентгеновского излучения трубки. Вещество бомбардируется пучком заряженных частиц - фотонов высокой энергии. При этом регистрируется вторичное рентгеновское излучение и по нему определяется состав образца. Недостатком данного метода является трудоемкая и длительная пробоподготовка (изготовление таблеток), большое количество исследуемого материала (порядка 100 мг) и также отсутствие сведений о структуре минерала.Known x-ray fluorescence analysis of samples (XRF), which allows for accurate analysis of the chemical composition of the sample material. In an X-ray fluorescence analysis, the sample is exposed to primary x-ray radiation from a tube. The substance is bombarded by a beam of charged particles - high-energy photons. In this case, secondary X-ray radiation is recorded and the composition of the sample is determined from it. The disadvantage of this method is the time-consuming and lengthy sample preparation (making tablets), a large amount of the studied material (about 100 mg) and also the lack of information about the structure of the mineral.

Наиболее близким по техническому решению является способ разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений (патент RU 2444724, опубл. 10.03.2012, G01N23/223), заключающийся в том, что возбуждают люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн, снимают спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 400-800 нм и по спектральному составу излучения определяют минералы (прототип). Недостатком данного способа является тот факт, что для изучения глинистых минералов спектральный диапазон 400-800 нм оказывается менее информативным, чем коротковолновое излучение. The closest in technical solution is the method of separation of copper and silver minerals from the oxidation zones of sulfide polymetallic deposits (patent RU 2444724, publ. 10.03.2012, G01N23 / 223), which consists in the fact that they excite luminescence in the optical wavelength range, take the spectrum of x-ray luminescence in the wavelength range of 400-800 nm and minerals are determined by the spectral composition of the radiation (prototype). The disadvantage of this method is the fact that for the study of clay minerals, the spectral range of 400-800 nm is less informative than short-wave radiation.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения глинистых минералов с помощью люминесцентного анализа с целью повышения экспрессности и надежности при определении глинистых минералов.The present invention is to develop a method for determining clay minerals using luminescent analysis in order to increase the expressivity and reliability in the determination of clay minerals.

Поставленная задача решается тем, что, согласно прототипу, осуществляется пробоподготовка глинистого минерала и возбуждение в нем люминесценции в оптическом диапазоне длин волн, но в отличие от прототипа спектр люминесценции исследуемой пробы снимается в интервале длин волн 200-500 нм. Выбор спектрального диапазона 200-500 нм обусловлен тем, что именно в этом диапазоне происходит максимальное излучение за счет кислородных возбужденных состояний, в основном, на базе кремне- и алюмокислородных тетраэдров, характерных для большинства глинистых минералов. The problem is solved in that, according to the prototype, a clay mineral is sampled and luminescence excited in it in the optical wavelength range, but unlike the prototype, the luminescence spectrum of the test sample is taken in the wavelength range of 200-500 nm. The choice of the spectral range 200-500 nm is due to the fact that it is in this range that the maximum radiation occurs due to oxygen excited states, mainly on the basis of silicon and aluminum-oxygen tetrahedra, characteristic of most clay minerals.

Авторами изобретения экспериментально установлено, что спектральный состав излучения в зависимости от степени кристалличности и упорядоченности глинистого минерала, так же как и положение максимума в спектральном диапазоне 200-500 нм будут меняться. Следовательно, глинистые минералы будут иметь различные спектры люминесценции (Рисунок 1). Из рисунка 1 следует, что каолинит характеризуется широкими перекрывающими друг друга полосами излучения в интервале длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм. Из того же рисунка 1 следует, что диккит характеризуется максимальным высвечиванием в интервале длин волн 350-370 нм. Причем интенсивность излучения диккита значительно превосходит излучение каолинита, монтмориллонита и пекораита. Из того же рисунка 1 следует, что для накрита характерна широкая полоса рентгенолюминесценции в диапазоне 270-500 нм с максимальным излучением при λ=338-340 нм. Спектры люминесценции, представленные на рисунке 1, снимались при рентгеновском возбуждении (спектры рентгенолюминесценции) с помощью аппарата УРС-55, рентгеновской трубки БСВ-2 и монохроматора МДР-12. Достоверность определений минералов была подтверждена рентгеноструктурным анализом:The inventors experimentally established that the spectral composition of the radiation, depending on the degree of crystallinity and ordering of the clay mineral, as well as the position of the maximum in the spectral range of 200-500 nm, will change. Consequently, clay minerals will have different luminescence spectra (Figure 1). From figure 1 it follows that kaolinite is characterized by wide overlapping emission bands in the wavelength range of 290-400 nm with maximum radiation at λ = 335-357 nm. From the same figure 1 it follows that dikkit is characterized by maximum emission in the wavelength range of 350-370 nm. Moreover, the radiation intensity of dickite significantly exceeds the radiation of kaolinite, montmorillonite and pecoraite. From the same figure 1 it follows that nakrit is characterized by a wide X-ray luminescence band in the range of 270-500 nm with maximum radiation at λ = 338-340 nm. The luminescence spectra shown in Fig. 1 were recorded under X-ray excitation (X-ray luminescence spectra) using an URS-55 apparatus, a BSV-2 x-ray tube, and an MDR-12 monochromator. The reliability of the definitions of minerals was confirmed by x-ray analysis:

1. отбирают пробы глинистых минералов из исследуемых объектов;1. take samples of clay minerals from the studied objects;

2. делают протолочки;2. make crushing;

3. готовят навески по 10-15 мг;3. prepare samples of 10-15 mg;

4. для каждой приготовленной пробы снимают спектр люминесценции в оптическом диапазоне длин волн 200-500 нм;4. for each sample prepared, a luminescence spectrum is recorded in the optical wavelength range of 200-500 nm;

5. по положению максимума в спектральном диапазоне длин волн 200-500 нм определяют минерал.5. the mineral is determined by the position of the maximum in the spectral range of wavelengths of 200-500 nm.

Ниже приведены примеры конкретного осуществления изобретения.The following are examples of specific embodiments of the invention.

Исследования проводились на образцах глинистых минералов из фондов минералогического музея Томского государственного университета. В качестве источника возбуждения люминесценции использовался аппарат УРС-55 и рентгеновская трубка БСВ-2. Получаемые при этом возбуждении спектры рентгенолюминесценции снимались с помощью монохроматора МДР-12. Интенсивность излучения дана в условных единицах. Причем 1 условная единица в данном случае примерно равна 10-3 нит. Приготовлено 6 проб глинистых минералов. Для всех проб снимались спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм и проводился сравнительный анализ полученных спектров рентгенолюминесценции с последующим определением минерала с учетом графиков, представленных на рисунке 1.The studies were carried out on samples of clay minerals from the funds of the Mineralogical Museum of Tomsk State University. The URS-55 apparatus and the BSV-2 x-ray tube were used as a source of luminescence excitation. The X-ray luminescence spectra obtained with this excitation were recorded using an MDR-12 monochromator. The radiation intensity is given in arbitrary units. Moreover, 1 conventional unit in this case is approximately equal to 10 -3 nits. Prepared 6 samples of clay minerals. For all samples, X-ray luminescence spectra were recorded in the wavelength range of 200-500 nm and a comparative analysis of the obtained X-ray luminescence spectra was carried out with the subsequent determination of the mineral, taking into account the graphs presented in Figure 1.

Пример 1Example 1

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №1). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №1 (10 мг). С помощью рентгеновского аппарата УРС-55 и рентгеновской трубки БСВ-2 возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн.A clay mineral sample was taken (sample No. 1). They made a crush. A sample of sample No. 1 (10 mg) was prepared. Using the X-ray apparatus URS-55 and the BSV-2 X-ray tube, luminescence was excited in the optical wavelength range.

Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №1 аналогичен спектральному составу излучения каолинита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, что видно из рисунка 2, определили минерал каолинит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,16(10)-3,57(8)-2,32(6) -1,66(8)-1,266(6)-1,24(6) -4,47(4), что соответствует рентгенограмме каолинита (таблица 1).The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation of sample No. 1 is similar to the spectral composition of the radiation of kaolinite in Figure 1. By the presence of luminescence bands in the wavelength range of 290-400 nm with a maximum radiation at λ = 335-357 nm, as can be seen from Figure 2, the kaolinite mineral was determined . The reliability of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 7.16 (10) -3.57 (8) -2.32 (6) -1.66 (8) -1.266 (6) -1.24 (6) -4.47 (4), which corresponds to the x-ray of kaolinite (table 1).

Пример 2Example 2

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №2). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №2 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №2 аналогичен спектральному составу излучения диккита на рисунке 1. Затем по максимальному излучению при λ=350-370 нм, что видно из рисунка 2, определили минерал диккит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,21(10)-3,61(7)-4,13(6) -2,37(6)-3,80(4), что соответствует рентгенограмме диккита (таблица 1).A clay mineral sample was taken (sample No. 2). They made a crush. A sample of sample No. 2 (10 mg) was prepared. By the method described above, luminescence was excited in the optical wavelength range. The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation of sample No. 2 is similar to the spectral composition of the radiation of dikkit in Figure 1. Then, the mineral dikkit was determined from the maximum radiation at λ = 350-370 nm, as can be seen from Figure 2. The reliability of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 7.21 (10) -3.61 (7) -4.13 (6) -2.37 (6) -3.80 (4), which corresponds to the X-ray diffractogram (table 1) .

Пример 3Example 3

Отобрали пробу глинистого минерала из отложений белой каолиновой глины на берегу р. Томь, г. Томск (проба №3). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №3 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №3 аналогичен спектральному составу излучения каолинита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, что видно из рисунка 3, определили минерал каолинит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,16(10)-3,57(8)-2,32(6) -1,66(8)-1,266(6)-1,24(6) -4,47(4), что соответствует рентгенограмме каолинита (таблица 1).A clay mineral sample was taken from deposits of white kaolin clay on the bank of the river. Tom, Tomsk (sample No. 3). They made a crush. A sample of sample No. 3 (10 mg) was prepared. By the method described above, luminescence was excited in the optical wavelength range. The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation from sample No. 3 is similar to the spectral composition of the radiation of kaolinite in Figure 1. Using the presence of luminescence bands in the wavelength range of 290-400 nm with a maximum radiation at λ = 335-357 nm, as can be seen from Figure 3, the kaolinite mineral was determined . The reliability of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 7.16 (10) -3.57 (8) -2.32 (6) -1.66 (8) -1.266 (6) -1.24 (6) -4.47 (4), which corresponds to the x-ray of kaolinite (table 1).

Пример 4Example 4

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №4). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №4 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №4 аналогичен спектральному составу излучения монтмориллонита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 320-380 нм, с максимальным излучением при λ=320-350 нм, что видно из рисунка 4, определили минерал монтмориллонит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа:14.8(10)-4.53(8)-3.06(7)-2.51(6), что соответствует рентгенограмме монтмориллонита (таблица 1).A clay mineral sample was taken (sample No. 4). They made a crush. A sample of sample No. 4 (10 mg) was prepared. By the method described above, luminescence was excited in the optical wavelength range. The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation of sample No. 4 is similar to the spectral composition of the radiation of montmorillonite in Figure 1. By the presence of luminescence bands in the wavelength range of 320-380 nm, with a maximum radiation at λ = 320-350 nm, as can be seen from Figure 4, the mineral was determined montmorillonite. The validity of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 14.8 (10) -4.53 (8) -3.06 (7) -2.51 (6), which corresponds to the x-ray of montmorillonite (table 1).

Пример 5Example 5

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №5). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №5 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №5 аналогичен спектральному составу излучения пекораита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 270-400 нм с максимальным излучением при λ=280-330 нм, что видно из рисунка 5, определили минерал пекораит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа:7.28(10)-4.58(4)-3.63(8)-2.64(4)-2.48(4)-1.53(8), что соответствует рентгенограмме пекораита (таблица 1).A clay mineral sample was taken (sample No. 5). They made a crush. A sample of sample No. 5 (10 mg) was prepared. By the method described above, luminescence was excited in the optical wavelength range. The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation from sample No. 5 is similar to the spectral composition of the pecoraite radiation in Figure 1. By the presence of luminescence bands in the wavelength range of 270-400 nm with maximum radiation at λ = 280-330 nm, as can be seen from Figure 5, the mineral pecoraite was determined . The reliability of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 7.28 (10) -4.58 (4) -3.63 (8) -2.64 (4) -2.48 (4) -1.53 (8), which corresponds to the X-ray of pecoraite (table 1).

Пример 6Example 6

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №6). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №6 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №6 аналогичен спектральному составу излучения накрита на рисунке 1. По наличию широкой полосы рентгенолюминесценции при λ=270-500 нм с максимальным излучением при λ=338-340 нм, что видно из рисунка 6, определили минерал накрит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7.17(10)-4.42(8), 4.16(5)- 3.58(7)-2.42(6), что соответствует рентгенограмме накрита (таблица 1).A clay mineral sample was taken (sample No. 6). They made a crush. A sample of sample No. 6 (10 mg) was prepared. By the method described above, luminescence was excited in the optical wavelength range. The X-ray luminescence spectrum was recorded in the wavelength range of 200-500 nm. It was found that the spectral composition of the radiation of sample No. 6 is similar to the spectral composition of the radiation of nakrit in Figure 1. By the presence of a wide X-ray luminescence band at λ = 270-500 nm with a maximum radiation at λ = 338-340 nm, as can be seen from Figure 6, the mineral . The validity of the determination is confirmed by the data of X-ray diffraction analysis: 7.17 (10) -4.42 (8), 4.16 (5) - 3.58 (7) -2.42 (6), which corresponds to a radiograph of nakrit (table 1).

Таким образом, предложенный способ определения глинистых минералов с помощью рентгенолюминесцентного анализа позволяет быстро и надежно определять глинистые минералы.Thus, the proposed method for determining clay minerals using x-ray luminescence analysis allows you to quickly and reliably determine clay minerals.

Claims (1)

Способ определения глинистых минералов, включающий отбор проб минералов, возбуждение в них рентгенолюминесценции в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, отличающийся тем, что для приготовленных проб снимают спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм и определяют каолинит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, определяют диккит по максимальному излучению при λ=350-370 нм, определяют монтмориллонит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 320-380 нм, с максимальным излучением при λ=320-350 нм, определяют пекораит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 270-400 нм с максимальным излучением при λ=280-330 нм, определяют накрит по наличию широкой полосы рентгенолюминесценции при λ=270-500 нм с максимальным излучением при λ=340-350 нм. A method for determining clay minerals, including sampling minerals, excitation of X-ray luminescence in them in the optical wavelength range with subsequent determination of the mineral, characterized in that for the prepared samples, X-ray luminescence spectra are recorded in the wavelength range of 200-500 nm and kaolinite is determined by the presence of luminescence bands in the wavelength range of 290-400 nm with maximum radiation at λ = 335-357 nm, dickite is determined by the maximum radiation at λ = 350-370 nm, montmorillonite is determined by the presence of luminescence bands in at a wavelength range of 320-380 nm, with a maximum radiation at λ = 320-350 nm, pecoraite is determined by the presence of luminescence bands in the wavelength range of 270-400 nm with a maximum radiation at λ = 280-330 nm, the surface finish is determined by the presence of a wide band X-ray luminescence at λ = 270-500 nm with maximum radiation at λ = 340-350 nm.
RU2014114144/28A 2014-04-10 2014-04-10 Method for clay matter test RU2554593C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114144/28A RU2554593C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method for clay matter test

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114144/28A RU2554593C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method for clay matter test

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554593C1 true RU2554593C1 (en) 2015-06-27

Family

ID=53498563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114144/28A RU2554593C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method for clay matter test

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554593C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0127650A1 (en) * 1982-12-01 1984-12-12 Valtion Teknillinen Procedure and means for measuring with the aid of an x-ray tube the distribution of fillers or equivalent in a web.
US4845730A (en) * 1986-12-20 1989-07-04 Paul Lippke Gmbh Und Co. Kg Selective on-line measurement of filler components in paper
WO2001050115A2 (en) * 2000-01-05 2001-07-12 Abb Inc. Methods and apparatus for determining mineral components in sheet material
RU2444724C1 (en) * 2010-10-21 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) Method for separating silver and copper minerals from oxidation zones of sulphide complex deposits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0127650A1 (en) * 1982-12-01 1984-12-12 Valtion Teknillinen Procedure and means for measuring with the aid of an x-ray tube the distribution of fillers or equivalent in a web.
US4845730A (en) * 1986-12-20 1989-07-04 Paul Lippke Gmbh Und Co. Kg Selective on-line measurement of filler components in paper
WO2001050115A2 (en) * 2000-01-05 2001-07-12 Abb Inc. Methods and apparatus for determining mineral components in sheet material
RU2444724C1 (en) * 2010-10-21 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) Method for separating silver and copper minerals from oxidation zones of sulphide complex deposits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Асочакова Евгения Михайловна, Минералого-геохимические особенности железонакопления в мел-палеогеновых толщах Западной Сибири на примере Бакчарского месторождения, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, Томск, 2013. М.К.Иванов, Ю.К.Бурлин, Г.А.Калмыков, Е.Е.Карнюшина, Н.И.Коробова, Петрофизические методы исследования кернового материала (Терригенные отложения), Учебное пособие в 2-х книгах, Книга 1, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Геологический факультет, Издательство Московского университета, 2008 . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dufresne et al. Raman spectroscopy of the eight natural carbonate minerals of calcite structure
Lenz et al. Laser-induced REE3+ photoluminescence of selected accessory minerals—An “advantageous artefact” in Raman spectroscopy
Foucher et al. Petrographical and mineralogical applications of Raman mapping
Graetsch et al. Microstructure of flint and other chert raw materials
Panczer et al. Raman and fluorescence
Nasdala et al. Application of Raman-based images in the Earth sciences
Acquafredda XRF technique
Košek et al. Applying portable Raman spectrometers for field discrimination of sulfates: Training for successful extraterrestrial detection
O’Malley et al. Isolation and characterization of the earliest taxon-specific organic molecules (Mississippian, Crinoidea)
Campomenosi et al. Establishing a protocol for the selection of zircon inclusions in garnet for Raman thermobarometry
CN112485239A (en) Ancient fluid comprehensive analysis method related to oil and gas reservoir
Baita et al. An integrated Raman and petrographic characterization of Italian mediaeval artifacts in pietra ollare (soapstone)
Rezvukhina et al. Rutile in diamondiferous metamorphic rocks: New insights from trace-element composition, mineral/fluid inclusions, and U-Pb ID-TIMS dating
Sousa et al. Defect clustering in an Eu-doped NaMgF 3 compound and its influence on luminescent properties
Fau et al. Time-resolved Raman and luminescence spectroscopy of synthetic REE-doped hydroxylapatites and natural apatites
Chang et al. Simulation of the fluorescence evolution of “live” oils from kerogens in a diamond anvil cell: Application to inclusion oils in terms of maturity and source
RU2554593C1 (en) Method for clay matter test
Urashima et al. Non-destructive estimation of the cation composition of natural carbonates by micro-Raman spectroscopy
RU2577795C1 (en) Fluorescent method for determining mineral composition clay-like formations
Ivanova et al. U-Pb (ID-TIMS) geochronological studies of high-uranium metamict zircons: new opportunities of familiar approaches
Cheng et al. Fluorescence lifetime evolution of crude oils during thermal cracking: Implications from pyrolysis experiments in a closed system
Faulstich et al. Raman spectroscopic analysis of real samples: Brazilian bauxite mineralogy
Götze et al. Physical principles of cathodoluminescence (CL) and its applications in geosciences
Vymazalová et al. Raman spectroscopy characterisation of synthetic platinum-group minerals (PGM) in the Pd–Sn–Te and Pd–Pb–Te ternary systems
Venkateswarulu et al. Multielemental analyses of isomorphous Indian garnet gemstones by XRD and external pixe techniques

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200411