• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2023
КНЦ РАН
416

Ученые оценили содержание апатита в рудах по их люминесцентным свойствам

❋ 4.5

Одна из крупнейших в мире щелочно-ультраосновных интрузий — Хибинский массив — содержит огромное количество фторапатита, являющегося основным сырьем для производства фосфорных удобрений. Строение массива довольно «пестрое». Слагающие его породы содержат фторапатит в разных концентрациях — от первых процентов до почти сплошной руды. Апатит-нефелиновые рудные тела имеют разные размеры — от нескольких метров до пары километров, мощность до 200 метров, представлены различными текстурными разновидностями. Таким образом, для разных участков массива могут применяться и разные способы добычи, и разные методы переработки руд, что заставляет функционирующие здесь горно-перерабатывающие предприятия применять новейшие научные достижения для повышения эффективности этой работы. Сотрудники Горного и Геологического институтов Кольского научного центра и Мурманского арктического государственного университета предложили использовать для оценки содержания фторапатита люминесцентные свойства основных и второстепенных минералов, слагающих апатит-нефелиновые руды и вмещающие породы Хибинского массива.

Хибины
Хибины / ©Getty images / Автор: Cloelia Andronicus

Для современного планирования горных работ применяют специализированные программы, которые позволяют создавать трехмерные модели расположения рудных тел и оценивать характеристики руды. Это планирование тем эффективнее, чем точнее информация о распределении полезной составляющей в массиве. Очень перспективно для этого изучение стенок буровзрывных скважин – оно позволяет выявлять изменение концентрации руды не только «на плоскости», но и по глубине залегания. Но для этого нужно выявить стабильный и надежный признак наличия в породе фторапатита. Например, для железорудных месторождений таким свойством является магнитная восприимчивость, с большой степенью достоверности указывающая на наличие и концентрацию в породе магнетита.

Сотрудники Горного и Геологического институтов Кольского научного центра и Мурманского арктического государственного университета предложили использовать для оценки содержания фторапатита люминесцентные свойства основных и второстепенных минералов, слагающих апатит-нефелиновые руды и вмещающие породы Хибинского массива. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Статья об этом опубликована в журнале Minerals.

Источник УФ-излучения на основе светодиодов: а — общий вид; б — схема расположения светодиодов, в — принципиальная схема: 1 — светодиоды ДРП-5WLG45UV365; 2 — разъем питания с защитой от обратной полярности, тумблером и индикацией питания цепи; 3 — регулируемые преобразователи постоянного напряжения; 4 — вентиляторы; 5 — двунаправленный 4-канальный преобразователь уровней логических сигналов; 6 — графический ЖК-дисплей Nokia 5110; 7 — энкодер; 8 — зуммер; 9 — микроконтроллер Arduino Nano 3.0; 10 — тумблер; 11 — термистор / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Фторапатит обладает способностью люминесцировать – светиться под воздействием различных видов излучения (рентгеновского, ультрафиолетового). В более ранних работах описывалось успешное применение рентгеновского излучения для индикации этого минерала.

Цвет люминесценции: (а) фторапатит; (b) нефелин; (c) кальцит; (d) содалит / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Наиболее перспективно применение УФ-излучения для возбуждения свечения апатита, что значительно упростит эксплуатацию оборудования, исключит воздействие ионизирующего излучения на работников, а также позволит создать портативные приборы для экспресс-обследования скважин. Ученые использовали отобранные на Коашвинском месторождении мономинеральные фракции основных (фторапатит, нефелин) и второстепенных (содалит, кальцит) минералов и выявили спектры люминесценции этих минералов.

Цвет люминесценции: (а) фторапатит; (b) нефелин; (c) кальцит; (d) содалит / ©Пресс-служба КНЦ РАН

В качестве источника УФ-излучения была специально разработана лампа с определенными спектральными характеристиками, собранная из доступных и дешевых компонентов, безопасная для окружающей среды. Исследование подтвердило, что фторапатит, содалит и кальцит светятся в ультрафиолете, однако разными цветами и с разной интенсивностью, что позволит определять наличие фторапатита по цвету и интенсивности люминесценции. На следующем этапе теми же методами будут изучены глыбы основных пород и руд хибинских месторождений. Источник УФ-излучения и видеодетектор будут модифицированы для работы в скважине. Планируют ученые также разработать специальное программное обеспечение для обработки информации с камеры. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Вчера, 09:51
КБГУ

Кавказ — один из мировых лидеров по числу долгожителей. Ученые КБГУ задались целью выяснить, что позволяет людям в Кабардино-Балкарии жить так долго и сохранять активность. Работа исследователей открывает новые перспективы в понимании процессов старения и разработке стратегий для продления жизни.

Вчера, 19:44
Игорь Байдов

Гарум — знаменитый рыбный соус, который был неотъемлемой частью кухни Древнего Рима и других средиземноморских культур. Он стоял на столах и в хижинах бедняков, и в пиршественных залах патрициев. Философ Сенека с отвращением называл его «‎драгоценной сукровицей протухших рыб», но миллионы римлян обожали эту приправу. Что на самом деле входило в ее состав? Ответ на вопрос нашла международная команда ученых с помощью чанов, которые использовались для приготовления соуса.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно