Способ контроля степени обогащения концентратов и качества готовых продуктов, содержащих аморфный углерод

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, например, в продуктах, содержащих графит, алмаз. Сущность изобретения: способ включает отбор проб и определение в них вредных примесей. Вредной примесью может быть амфорный углерод, при этом определение ведут методом электронного парамагнитного резонанса на наличие линии ЭПР- поглощения шириной 50·10^-4А/м с относительным g-фактором спектроскопического расщепления, равным 2,0020 - 2,0030. 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для контроля качества концентрата в технологической цепи, а также готового продукта в виде кристаллического углерода (графита, алмаза и др.).

Целью изобретения является разработка технологического контроля за процессом обогащения углеродсодержащего сырья, а также получение качественных характеристик готовых продуктов в виде кристаллического углерода.

Указанная цель достигается тем, что на каждой стадии обогащения углеродсодержащего концентрата вплоть до получения готового продукта производится отбор проб, в которых определяется концентрация разорванных углеродных (С-С) связей, регистрируемых методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Известен способ химического анализа продуктов обогащения на содержание вредных примесей (Справочник по обогащению руд / Т. 2, ч. 2. М.: Недра, 1974, с. 293-294).

Однако этот способ не позволяет обнаружить примесь аморфного углерода, так как по химическому составу вредная примесь идентична полезным продуктам - графиту и алмазу.

В данном способе метод ЭПР, применяемый для анализа структурных примесей, используется в качестве метода фазового анализа.

Примером осуществления предложенного способа контроля обогащения является работа с алмазно-графитовым концентратом, получаемым при переработке алмазсодержащих эклогитовых горных пород. Полезными компонентами данных пород являются алмаз и попутно графит. Обогащению и разделению между собой графита и алмаза вплоть до чистых продуктов препятствует существенная примесь аморфного углерода. Переработка концентрата с помощью различных операций (каталитический обжиг и др.) приводит к поэтапному снижению содержания аморфного углерода вплоть до полного его уничтожения.

С целью контроля обогащения концентрата отбирали пробы весом 50 мг, которые помещали в резонатор ЭПР-спектрометра типа РЭМ-20. При комнатной температуре наблюдали линию ЭПР-поглощения шириной 50˙10^-4 А/м с относительным фактором спектроскопического расщепления g=2,0025+0,0005, обусловленную разорванными С-С связями. Второй интеграл этой линии пропорционален числу разорванных С-С связей, находящихся как внутри объема кристаллического углерода, так и на его поверхности, т.е. определяется степенью аморфного и размерами частиц углерода. По мере обогащения концентрата амплитуда линии ЭПР снижается приблизительно пропорционально росту содержания кристаллической фазы (алмаз, графит и др.). При 100%-ном обогащении линия, обусловленная разорванными С-С связями, полностью исчезла. В азотсодержащих алмазах на ее месте наблюдается триплетная линия азота, входящего в структуру алмаза. Анализ занимает 1-3 мин и не разрушает исследуемый образец.

Результаты ЭПР-анализа углеродсодержащего концентрата на различных стадиях обогащения приведены в таблице.

Применение предлагаемого способа делает возможным постадийный контроль процесса обогащения некимберлитового алмазоносного сырья нового типа.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ОБОГАЩЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ И КАЧЕСТВА ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ АМОРФНЫЙ УГЛЕРОД, включающий отбор проб и определение в них вредных примесей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля, в качестве вредной примеси определяют аморфный углерод, при этом определение ведут методом электронного парамагнитного резонанса на наличие линии ЭПР-поглощения шириной 50 · 10^-4 А/м с относительным g-фактором спектроскопического расщепления, равным 2,0020 - 2,0030.

РИСУНКИ

Рисунок 1