Люминесцентный метод

Методы определения естественной радиоактивности пород, содержащих радиоактивные элементы

Радиоактивность горных пород и руд в основном обусловлена содержанием в них элементов урано-радиевого ряда, ториевого ряда и калия, распад которых сопровождается γ -излучением.

Метод находит широкое применение на всех стадиях горнотехнологического цикла переработки радиоактивных руд.

Объектами применения методов обогащения полезных ископаемых, основанных на естественной радиоактивности руд, являются месторождения редкоземельных элементов, таких, как тантал, ниобий, иттрий, церий, лантаноиды, минералы которых, как правило, содержат торий, а также месторождения, в рудах которых наблюдается тесная корреляционная связь между полезным компонентом и радиоактивной примесью. К числу последних, например, относятся золото-урановые месторождения.

В связи с тем, что содержание радиоактивных элементов в различных комплексах горных пород существенно различается, изучение естественной радиоактивности пород используется при каротаже скважин для оценки их обогатимости.

Люминесцентный метод разделения руд, используемый при их обогащении характеризуется шестью признаками разделения [14]:

• амплитудно-интегральный - регистрируется интегральная интенсивность люминесценции во всем спектральном диапазоне. Этот признак разделения может быть использован, например, при разделении апатитовых руд, т.к. при облучении рентгеновским излучением смеси полезных (апатит) и сопутствующих (нефелин, содалит, титаномагнет, сфен и др.) минералов свечение возникает только у минералов апатита;

• амплитудно-спектральный - регистрируется интенсивность люминесценции минералов в заданной части спектрального диапазона;

• амплитудно-временной по разгоранию люминесценции - регистрация интенсивности люминесценции осуществляется в процессе ее разгорания;

• амплитудно-временной по затуханию люминесценции - регистрация интенсивности люминесценции осуществляется в процессе ее затухания;

• амплитудно-спектрально-временной, - регистрация интенсивности люминесценции осуществляется в процессе ее затухания, причем в заданном спектральном диапазоне;

• амплитудно-временной со стимуляцией люминесценции - главным критерием этого признака является создание условий, при которых происходит стимуляция люминесценции либо полезного, либо сопутствующего минералов. Воздействие на минерал в процессе затухания его люминесценции дополнительным излучением с энергией по величине равной энергии освобождения электронов из ловушки (энергия активации), приводит к тому, что скачком увеличивается вероятность их высвобождения из электронных ловушек, тем самым повышается концентрация свободных электронов в зоне проводимости. При этом резко возрастет вероятность их рекомбинации с ионизованными центрами люминесценции. Такая ситуация приводит к вспышке свечения, а процесс затухания люминесценции ускоряется.