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手持光谱仪用于稀土元素的识别和勘探

发布时间:2022-12-13      点击次数:84

  采矿和勘探行业期望寻找到高价值的稀土矿床,因为在许多产品的制造中都需要稀土材料,近来经济形势发生了变化,促使许多地区都在积极寻找和使用国内的稀土矿床,并在国内加工这些矿石。

  稀土元素包含17种元素,一般会与钍(Th)和铀(U)归为一类。奥林巴斯手持式XRF软件可以检测一些稀土元素:镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钪(Sc)、钇(Y),以及一些靠近稀土元素的元素:钍(Th)、铀(U)、铯(Cs)和钡(Ba)。

  XRF分析仪检测稀土元素及相关元素的性能

  下面图表说明了Vanta手持式XRF光谱仪在检测由矿石研究和勘探测试标准样品(OREAS)公司提供的各种试剂盒中的一系列认证参考材料(CRM)时所表现的开箱即用性能。Vanta XRF元素分析仪计算的含量与认证参考材料(CRM)的标称数据高度吻合,具有很高的准确性和精确性,可以为含稀土的矿石和矿床提供非常出色的高质量数据。

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  图1.Vanta手持式XRF光谱仪在检测由OREAS提供的各种试剂盒中的含稀土元素及相关元素的标准样品时表现了出色的性能。

  Vanta手持式XRF光谱仪在检测各种矿石样品(包括氟碳酸盐和次生磷酸盐)时,表现出非常高的性能。氟碳酸盐通常是氟碳铈矿石,可提供钇、铈和镧;而磷酸盐通常是独居石,不仅含有镧、铈、镨和钕,还含有较重的稀土元素钐和钆,以及放射性较弱的钍。正如每个图表所示,元素的斜率和R2都接近于1,说明Vanta在检测氟碳铈矿石和独居石时均表现出很高的准确性。

  许多公开发表的数据也表明Vanta X射线荧光光谱仪在检测部分制备和未制备的样品时可以获得准确、优质的数据。请阅读以下应用注释,查看其中一些数据:

  用于土壤调查的X射线荧光光谱仪:岩石露头、土壤和沉积物的地球化学特征

  用于勘查钻探的X射线荧光光谱仪:逆循环/回转式空气爆破和钻石取芯

  用于在矿产勘探和矿体定向应用中探测金元素和金探途元素的手持式XRF光谱仪

  稀土矿的开采和加工

  虽然许多国家几十年来都没有在国内开采过稀土矿,但是最近却掀起了一股对这些宝贵资源进行开采和加工的风潮。但主要开采的矿物只有四种:氟碳铈矿石、红粘土、独居石和铈铌钙钛矿石。有时也会开采其他矿物,例如磷灰石、硅铍钇矿石和磷钇矿石。

  稀土矿石的加工主要是化学工程的任务,远比加工金和金属矿石复杂。Vanta手持式XRF光谱仪可以检测低至两位数ppm水平的稀土金属,是在现场快速识别这些宝贵元素的理想工具。此外,Vanta光谱仪可以在野外计算稀土氧化物的含量,如下图所示。

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  图2. Vanta手持式XRF光谱仪可计算含稀土元素的常见矿物的化合物含量。

  钇是稀土氧化物的探途元素

  由于分析所有17种稀土元素要么不可能(使用手持式XRF光谱仪时),要么过于缓慢和昂贵(在使用ICP时),因此如果能找到可以在现场实时确定总稀土含量的方法,将会非常有用。类似于砷、铜、铅和锌等多种精选元素可用作寻找黄金的探途元素,钇(Y)可用作寻找稀土氧化物(REO)的探途元素,前提是目标稀土矿物的成分中含有可探测水平的钇。

  使用手持式XRF光谱仪回收稀土元素

  由于稀土元素价格昂贵,因此从消费品和其他技术设备(例如催化转换器)中回收金属变得越来越重要。然而,由于当前电子产品的高度复杂性,很难以合算的成本进行回收。例如,现代手机包含多达65种元素,使用传统的回收技术,很难对这些元素进行回收。幸运的是,我们的Vanta光谱仪可以探测到包括稀土元素在内、从镁(Mg)到铀(U)的整组元素,从而可更容易地识别和回收电子产品、汽车以及其他消费品和工业品中的稀土元素,回收稀土元素可使它们重新用于各种用途。

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