О роли механической активации в пробоподготовке труднорастворимых минералов

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Стендовые доклады » Секция I. Химические и физико-химические методы » ...

О роли механической активации в пробоподготовке труднорастворимых минералов

Разворотнева Л.И., Николаева И.В., Цимбалист В.Г.

Институт геологии СО РАН, Новосибирск 90, пр. Коптюга 3 e-mail: rasvorotuiggm.nsc.ru

Для решения широкого круга вопросов, связанных с геохимическими и экологическими процессами, предложен комплексный подход к развитию таких важных составляющих количественного химического анализа как пробоподготовка. Внедрение нового вида воздействия - механохимической активации (МХА)- на анализируемую пробу в процессе подготовки её к инструментальному анализу позволило достичь высокой степени гомогенизации и значительно интенсифицировать процессы химического вскрытия. Для экспериментального подтверждения преимущества МХА в процессах пробоподготовки были использованы труднорастворимые объекты, содержащие такие минералы, как колумбит, рутил, тантало-ниобаты, хромшпинелиды, касситерит. Направленное механическое воздействие на пробу проводилось в лабораторных измельчительных аппаратах, работающих по принципу гравитационного измельчения при параметрах ускорения, равных 20, 40, 60 g ,что соответствует величинам подводимой энергии 145, 350 и 670 кал/мин. Качество МХА воздействия оценивалось рядом физико-химических методов: рентгеноструктурным и термическим анализами, ИК- и ЭПР-спектроскопией, элементным химическим анализом. При механическом воздействии избыточная энергия концентрируется в структурных дефектах, что термодинамически выгоднее, чем равномерное распределение её по всем межатомным связям. При этом возникают различные типы точечных дефектов, дислокаций, новые внутренние поверхности раздела. Происходящее при этом увеличение реакционной поверхности приводит к значительному увеличению растворимости анализируемой пробы. Для интенсификации вскрытия труднорастворимых минералов были опробованы добавки неорганических солей. Весьма перспективными оказались соли аммония, т.к. в момент удара происходит их диссоциация на летучие компоненты, и они удаляются из реакционной зоны, не мешая последующим операциям анализа. Экспериментально установлено, что растворимость хромита с добавкой увеличивается в 7-8 раз уже в первые 5 минут взаимодействия с кислотами, обеспечивая в дальнейшем полное растворение пробы без сплавления.