X射线荧光光谱分析技术在矿产品检验中的应用(三)-Bruker X射线荧光光谱矿产品检验解决方案

创业   2024-09-13 16:58   北京  


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前言
从矿产品的勘察、开采、加工到冶炼,X射线荧光光谱仪作为一种高精度的元素分析仪器,在岩芯、原矿、浮选矿、精矿等样品的化学成分分析中,发挥着重要的作用。
与传统湿法化学和其它仪器分析方法相比,X射线荧光光谱(XRF)分析方法:
  • 样品前处理简单,一般采用压片制样或熔融制样,样品制备过程的步骤少,样品前处理引入的误差小。

  • 现代的X射线荧光光谱仪的长期稳定性可以达到0.04%(RSD),可以精确分析常量元素的含量。

  • 大功率的波长色散X射线荧光光谱仪的灵敏度高,可以分析低至PPM水平的杂质元素。因此,从决定矿物品位的常量元素到有害的微量杂质元素,XRF可以同时给出分析结果。


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矿物样品的制备
通常采用压片制样或熔融制样
  • 为满足矿山的快速分析需求,也可以直接分析粉末样品。
压片制样:
  • 快捷方便。

  • 存在颗粒效应和矿物效应。主量元素的分析误差较大,微量元素的灵敏度高。
熔融制样:
  • 制样成本较高。

  • 消除了颗粒效应和矿物效应,减小了元素间的吸收增强效应,可以精准分析主量元素。



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矿产品
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黑色金属矿-铁矿

铁矿是大宗矿产。澳大利亚的矿山通常采用熔融制样X射线荧光法分析成分,部分南非的矿山采用压片制样。第三方检测公司采用熔融方法制样,依据标准方法分析铁矿的主次成分。

布鲁克的铁矿分析方法:GEO-QUANT Iron Ore
  • 分析21个元素:Fe, Si, Ca, Mn, Al, Ti, Mg, P, S, K, V, Sn, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Pb, Ba, Na

  • 包含:15个标准样品,1个质控样品

  • 符合:ISO 9516标准


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黑色金属矿-锰矿、铬矿

锰矿和铬矿是常见的黑色金属矿产,主要用于生产锰铁、铬铁等铁合金,铬矿还用于生产耐火材料。

锰矿和铬矿都采用熔融制样方法。铬矿较难熔,需要加大稀释比或者采用特殊的六偏磷酸钠熔剂。
宁波检验检疫科学技术研究院使用布鲁克的波长色散X射线荧光光谱仪起草了锰矿和铬矿国家标准:
  • GB/T 24519-2009 锰矿石 镁、铝、硅、磷、硫、钾、钙、钛、锰、铁、镍、铜、锌、钡和铅含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法
  • GB/T 24231-2009 铬矿石 镁、铝、硅、钙、钛、钒、铬、锰、铁和镍含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法

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有色金属矿

有色金属矿包括铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、铋、钼、锑、汞等重金属矿产,铝、镁等轻金属矿产,金、银、铂族等贵金属矿产。

铜精矿和锌精矿是常见的有色金属精矿,多为硫化物矿,样品在熔融制样前需要充分的预氧化。
南通海关综合技术中心和鲅鱼圈海关使用布鲁克的波长色散X射线荧光光谱仪分别起草了铜精矿和锌精矿国家标准:
  • GB/T 3884.21-2018 铜精矿化学分析方法 第21部分:铜、硫、铅、锌、铁、铝、钙、镁、锰量的测定 波长色散X射线荧光光谱法

  • GB/T 8151.22-2020 锌精矿化学分析方法 第22部分:锌、铜、铅、铁、铝、钙和镁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法
镍矿有相应的XRF行业标准,Ni的分析误差可以控制在0.02%。

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非金属矿

非金属矿的种类很多,如石灰石、萤石、磷矿等,是生产水泥、陶瓷、耐火材料、玻璃、化肥等产品的原材料。

布鲁克的地质和非金属矿分析方法,包括3个:
  • GEO-QUANT Basic

  • GEO-QUANT Advanced

  • GEO-QUANT Traces


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GEO-QUANT Basic 分析方法
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介绍

GEO-QUANT Basic 分析方法

  • 熔融制样

  • 可以分析14个元素
包含:
  • 20个标准样品

  • 3个质控样品

  • 2个漂移校正样品


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适用范围



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GEO-QUANT Advanced 分析方法
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介绍

GEO-QUANT Advanced 分析方法:

  • 熔融制样

  • 可以分析21个元素
包含:
  • 30个标准样品

  • 4个质控样品

  • 2个漂移校正样品


2

适用范围



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GEO-QUANT Traces

GEO-QUANT Traces 分析方法:

  • 压片制样

  • 可以分析55个元素

适用于分析地质、矿产、土壤样品中微量痕量元素。




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