Способ изменения окраски минералов

 

Изобретение относится к физике твердого тела, геофизике и геохимии и может быть использовано для облагораживания кристаллов природного флюорита с последующим их использованием в гравильноювелирной и ювелирно-декоративной промышленности, а также в качестве фильтров в оптике. Цель изобретения - придание природному флюориту интенсивной голубой и зеленой окраски. Способ включает облучение минералов интегральной дозой

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ((() (я)з С 30 8 33/04, 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gin

l (21) 4760687/26 (22) 24.11.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (75) Ф.И.Мамаджанов (53) 621,315.592(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1117344, кл. С 30 В 33/04, 29/34, 1983. (54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ОКРАСКИ МИНЕРАЛОВ (57) Изобретение относится к физике твердого тела, геофизике и геохимии и может

Изобретение относится к физике твердого тела, геофизике и геохимии и может найти применение для облагораживания кристаллов природного флюорита с последующим их использованием в гравильноювелирной и ювелирно-декоративной промышленности как облицовочные и поделочные материалы, а также в качестве фильтров в оп тике.

Известен способ окрашивания кристаллов аметиста в фиолетовый цвет, включающий гамма-облучение, термообработку при

290 C в течение 2 ч и последующее воздействие ультрафиолетовым излучением с длиной волны 200-500 нм.

Однако этот способ по своему техническому решению, по параметрам и режимам обработки не применим для приоодного флюорита. Образцы аметиста по данному способу облучают гамма-излучением с неизвестной исходной мощностью дозы, в течение неопределенного времени и неизвестной интегральной дозой для получения темно-фиолетового цвета с буровато-дымчатым оттенком. Глубины этого быть использовано для облагораживания кристаллов природного флюорита с последующим их использованием в гравильноювелирной и ювелирно-декоративной промышленности, э также в качестве фильтров в оптике. Цель изобретения — придание природному флюариту интенсивной голубой и зеленой окраски. Способ включает у-облучение минералов интегральной дозой (2,8 — 3,1).10 Р и последующую их термоабработку при 70 — 80 С в течение 40 — 45 мин. центра окраски могут быть совершенно различными для разных образцов аметиста.

Следовательно, эти центры возбуждаются не при одинаковых, а при совершенно разных интегральных дозах гамма-облучения, которые отсутствуют в известном способе. Последующее ультрафиолетовое облучение с заданной длиной волны в зависимости от О глубины центра темно-фиалетовага цвета окраски с буровато-дымчатым оттенком и интегральной дозы первоначального гаммаоблучения вызывает в образцах аметиста разные эффекты. Положительный эффект по Ы неизвестному режиму гамма-облучения и (,Ь последующему ультрафиолетовому облучению может проявляться в образцах аметиста с давольно низкой глубиной указанного центра, за исключением образцов с более глубокими центрами окрасок.

Природный флюорит с заданной, на с очень близко расположенной друг к другу глубиной окраски возбуждается только при вполне определенных дозных и временных режимах обработки, которые не приведены в известном способе. Кроме того. отжиг при

1693136

290 С в течение 2 ч по известному способу приводит к полному обесцвечиванию образцов природного флюорита, к их разрушению и растрескиванию.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изменения окраски кристаллов пренита, включающий гамма-облучение интегральной дозой (710)Мр д, последующую термообработку при

150-180 С в течение 40 — 50 мин, Этот способ также не применим со своими режимами и параметрами обработки для природного флюорита. Природный флюорит при интегральной дозе гамма-облучения (7 — 10)Мр д вообще не окрашивается, а после отжига при 150 — 180 С в течение

4Q-50 мин обесцвечивается.

Цель изобретения — придание природному флюориту интенсивной голубой и зеленой окраски.

Цель достигается тем, что в способе изменения окраски кристаллов, включающем радиационное облучение и термообработку, в качестве радиационного облучения используют жесткое гамма-излучение, а облучение проводят интегральной дозой (2,5-3,1),10 P с последующей термообработкой при 70 — 80 С в течение 40 — 45 мин после облучения.

Общими признаками известного и предлагаемого способа являются радиационное облучение и термообработка. Отличительными признаками предлагаемого способа являются новые режимы и параметры обработки.

Пример 1, Серые, белые, серовато-бе,лые или слабоокрашенные образцы природного флюо60ита опускают в канал у-источника Со и облучаюту-излучением со средней энергией у-квантов 1,25 МэВ, интегральной дозой 7,8.10 Р. Нет заметно го изменения в окраске, Термообработка при 40-45 С в течение 25 — 30 мин приводит к образованию светло-салатового цвета, Пример 2. Серые, белые, серовато-белые или слабоокрашенные образцы природ. ного флюоб итв опускают в канал у-источника Со и облучвюту-излучением со средней энергией g -квантов 1,25 МэВ, интегральной дозой (1,2-1,8) 10э Р, Окраска бледно-зеленая и бледно-голубая, а после термообрвботки при 50-60 С в течение 30-35 мин — синевато-зеленая и синевато-голубая.

П р.и м е р 3. Серые, белые, серовато-белые или слабоокрашенные образцы природного флюо0ита опускают в канал у -источника Со и облучают у-излучением со средней энергией у -квантов 1 25 МэВ, интегральной дозой (2,5-2,8).10 Окраска слабо-зеленая и слабо-голубая, а после термообработки при 70 — 80 С в течение 40-45

5 мин — ярко-зеленая и ярко-голубая.

Пример 4. Серые, белые. серовато-5еп е или слабоокрашенные образцы природного флюооита опускают в канал у-источника Со и облучают у-излучением

10 со средней энергией у-квантов 1,25 МэВ. интегральной дозой (2,9-3,1).10 Р, Окраска средне-зеленая и средне-голубая, а после термообработки при 70-80 С в течение 4045 мин — ярко-зеленая и ярко-голубая.

15 Пример 5. Серые, белые, серовато-белые или слабоокрашенные образцы природного флюооита опускают в канал у-источника .Со и облучают у-излучением со средней энергией у-квантов.1,25 МэВ, 20 интегральной дозой (3,4-3,9).10 P. Образец покрывается темно-дымчатым оттенком.

Дальнейшее увеличение температуры и времени термообработки приводит к удалению достигнутых положительных цветов окра25 сок. Таким образом, оптимальными параметрами режимов обработки природного флюорита являются гамма-облучением интегральной дозой (2,5-3;1).10 P и термооб- работка при 70 — 80 С в течение 40-45 мин.

30 Флюорит (плавиковый шпат) представляет собой фторид кальция с формулой

СаРг. Изотропный. но иногда слабодвупреломляющий в результате местных напряжений. Показатель преломления 1,434. Блеск

35 — стеклянный. Удельный вес 3,18, а твэрдость,4 по шкале Мооса. Из-за исключительной красоты он пользовался популярностью как материал для изготовления различных изделий. Цвет обычно фиолетовый„голубой, 40 зеленый, желтый, реже розовый и бесцветный. Одним. из привлекательных свойств флюорита является способность некоторых зеленовато-голубых разновидностей казаться зелеными.в проходящем свете и го45 лубыми — в отраженном. Многие образцы светятся приятным фиолетовым светом и флюоресцируют под воздействием ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучений, ускоренных пучков электронов, 60 протойов и многозарядных ионов. При осторожном обращении огрвнвнные флюориты могут сохранять свой блеск годами, если их носить в виде кулонов, серег и других иэде- . лий в условиях, исключающих постояннов

55 трение, Благодаря низкому показателю преломления (1,,434) и небольшой дисперсии (0,0045) бесцветный флюорит при отсутст1693136

Составитель Ф, Мамаджанов

Редактор Н, Яцола Техрвд М.Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 4055 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вии в нем различных макро- и микродефектов исключительна ценен для изготовления линз.

Флюорит образовался в результате.кри- 5 сталлизации флюидов, содержащих фтор, при их движении вверх в земной коре по трещинам и пустотам. Он встречается вместе со свинцовым блеском и цинковой обманкой, кварцемибаритом. Егохимический 10 состав близок к кремнезему. В нем в основном могут присутствовать такие элементыпримеси, как С, N, О, F, Ne, Mg, Al, Sl, К, Са, Sc, Tl, Ч. Cr, Mn, Fe, Nl, Cu, Со, Cs, Sb.

Кристаллы флюорита используются в 15 основном в качестве источника получения фтора и плавиковой кислоты, флюсов в стеклоплавильном производстве и как составной элемент в производстве молочного стекла и эмалей. Именно поэтому задача 20 получения из этих низкосортных разновиднастей флюорита конечных изделий с высокими свойствами по окраске является актуальной, позволяющей широко использовать их в гравильно-ювелирной и в ювелирно-декоративной промышленности как ограночные и поделочные камни.

Предлагаемый способ позволяет за сутки окрашивать в интенсивный голубой и зеленый цвета до 5-6 кг флюорита на всю его массу.

Формула изобретения

Способ изменения окраски минералов. включающий их гамма-облучение и последующую термообработку. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью придания природному флюориту интенсивной голубой и зеленой окраски, облучение ведут интегральной дозой (2,8-3,1).10 Р, а термообработку проводят при 70-80 С в течение 40-45 мин.