Методи підготовки речовини для проведення дослідів в експериментальній геохімії і петрології
Магнітна сепарація здійснюється з цілю вилучення з навіски для аналізу мінералів, які володіють феромагнітними властивостями, – магнетиту, титаномагнетиту, якобситу, піротину, магеміту, фериту та ін. Ці мінерали вилучаються з шліху за допомогою звичайного постійного магніту (прямого або підковоподібного). Проте останній не дуже зручний в роботі, так як прилиплі до полюсів магнітні мінерали важко відокремлюються від магніту. Для уникнення цього явища полюса магніту обертають тонким папіросним папером, знімаючи яку відокремлюють і магнітну фракцію. Папіросний папір можна заміняти фотоплівкою без емульсії або “башмаками” з тонкої пластмаси.У роботі найбільш зручний і практичний спеціальний постійний багатополюсний самоскидальний магніт, конструкція якого дуже проста. Магніт має видовжену, заклеєну знизу фотоплівкою алюмінієву рамку, в якій рухається якір. В одній частині рамки якір закріплюється за допомогою спеціальних виступів, а з іншої частини вільно виймається. В алюмінієвому корпусі якоря за допомогою цементуючої маси закріплена невелика рифлена пластинка, відлита з нікель-алюмінієвої сталі, яка і слугує магнітом. Для виділення магнітної фракції за допомогою цього магніту навіску для аналізу розсипають тонким рівномірним шаром на склі або на листі паперу і підносять рамку з закріпленим у ній якорем до поверхні шліху, трішки торкаючись його. Магнітні мінерали притягуються до полюсів магніту і утримуються ним на плівці. Потім, тримаючи магніт над чистим листком паперу, якір переводять у протилежну частину рамки і виймають, магнітні мінерали з плівки зсипаються на папір. Так як виділення магнітної фракції відбувається дуже активно, то, щоб уникнути забруднення її механічно захопленими зернами немагнітних мінералів, перед скиданням магнітних мінералів роблять їх чистку. Для цього якір у рамці злегка пересувають обернено-поступово, тримаючи магніт горизонтально високо над шліхом, і випадково захоплені зерна осипаються назад у шліх. [1]
За степенем розповсюдження мінералів магнітної фракції в шліхових пробах можна відмітити, що самородне залізо, магнітна платина, магнітне золото і піротин зустрічається дуже рідко. Головним мінералом даної фракції являється магнетит. [2]
Кількість магнітної фракції у шліхах різна, в середньому на її долю припадає невелика частина навіски, але часто ця фракція складає 20-40 % навіски. Іноді шліхи зовсім не мають магнітної фракції. Виділена магнітна фракція зважується і аналізується під бінокулярним мікроскопом. [1]
1.2.2 Сепарація електромагнітами
Після відокремлення магнітної фракції у “немагнітному” залишку залишається ще досить багато мінералів, які володіють слабко вираженими магнітними властивостями, – парамагнітні мінерали. Це мінерали, які містять у своєму складі елементи групи заліза (амфіболи, піроксени, гранати та ін.), а також ті мінерали, у склад яких залізо входить у якості ізоморфної домішки (монацит, сфен та інші слабко магнітні мінерали). Ці мінерали у сильно магнітному полі також починають проявляти свої магнітні властивості, що дозволяє їх відокремити від мінералів дійсно немагнітних (діамагнітних). Для цього здійснюється електромагнітна сепарація “немагнітного” залишку, який утворився після виділення з навіски для аналізу магнітної фракції.
Електромагнітна сепарація здійснюється за допомогою електромагнітів. Електромагніти старих систем (Сочнева, Окунева, Биндуля) призначені для невеликих стаціонарних лабораторій.
В крупних лабораторіях, де приходиться розділяти значні за вагою шліхи або крупні протолочні проби, використовуються барабанні багатополюсні магнітні сепаратори або електромагнітні індукційно-роликові сепаратори, а також електромагніти: 138Т – СЕМ, УЕЛЕМС, УЕЛЕМС-1 і УЕМ-ІТ.
Універсальний електромагніт УЕМ-ІТ може використовуватися у польових і стаціонарних умовах і призначені для розділення шліхів на слабко, середньо і сильно магнітні фракції. Електромагніт має дві послідовно з’єднані котушки з серцевинами з сталі Армко-Е, на які закріплюються полюсні наконечники. У комплект прибору входить три пари полюсних наконечників: 1) багатополюсні гребінчасті, які слугують для відокремлення сильно магнітних мінералів методом посипки; 2) клиноподібні, які використовуються для сепарації “сухим” методом і виділення середньо магнітної і слабко магнітної фракцій; 3) конічні, які використовуються для відокремлення мономінеральних фракцій “мокрим” методом із використанням спеціальної приставки. Використання різних полюсних наконечників дозволяє змінювати напруження поля в їх зазорі в границях 1500—27500 ерстед. Обмотки електромагніту живляться постійним струмом із джерела, яке складається із автотрансформатора і мостового випрямляча. Струм у електромагніті встановлюється поворотом ручки автотрансформатора і контролюється за амперметром.Робота на електромагніті здійснюється наступним чином. “Немагнітний” залишок, отриманий після обробки навіски для аналізу постійним магнітом, розсипають тонким рівномірним шаром на склі, яке знаходиться на деякій відстані або слабо торкається полюсів електромагніту. При замикані ціпки електромагніту магнітні мінерали прилипають до його полюсів і утримуються на них до тих пір, поки включений електромагніт. Виключаючи його, скидають магнітні мінерали на чистий кінець скла. Іноді корисно окремі магнітні мінерали знову набрати на полюса електромагніту, а потім скинуть. При цьому випадково захоплені зерна немагнітних мінералів уходять з фракції. Змінюючи умови виділення магнітних мінералів – напругу поля електромагніту, – вдається виділити різні за магнітностю фракції. Звичайно виділяють дві електромагнітні фракції: першу – середньої магнітності і другу – слабої магнітності. Перша електромагнітна фракція може виділятися при силі струму біля 0,5 – 1 А, при зазорі між полюсами 1,5 мм і при відстані між склом зі шліхом і площиною полюсів електромагніту біля 1 см. Друга електромагнітна фракція може виділятися шляхом торкання полюсами електромагніту поверхні шліху при силі струму 1,0 – 1,5 А і при зазорі між полюсами 1,5 мм. Виділені фракції зважують і досліджують їх мінеральний склад. Немагнітний залишок, який залишився від навіски для аналізу, піддається обробці важкою рідиною для виділення з нього важких рудних мінералів.