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使用手持式光谱仪和便携式XRD分析仪检测

便携式X射线荧光(pXRF)和X射线衍射(pXRD)手持光谱仪在铁矿石和矿床的勘探和开采中发挥着重要作用。例如,万塔手持XRF分析仪可以准确测量各种沉积物类型样品中的全范围铁(Fe)浓度,而BTXIII和TERRAII移动式XRD分析仪可以识别和量化各种铁相,其浓度按重量计可达1%。

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以下数据说明了VantapXRF分析仪在OREASOREAS(矿石研究和勘探分析标准)提供的各种试剂盒中的一系列认证标准物质(CRM)上的标准性能。CRM数据与vanta手持pXRF分析仪计算出的浓度之间具有极高的准确性和精密度,证明其能够提供关于铁矿石和矿床的优质数据。

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图1。VantapXRF手持光谱仪将铁(Fe)和其他关键元素的性能与使用OREAS提供的各种铁矿石套件的标准进行比较。

万塔酒店pXRF手持光谱仪在各种矿石样品上表现出了良好的性能,包括赤铁矿角砾岩、赤铁矿带状铁岩层(BIF或taconite)、铁质土壤、红土和磁铁矿矽卡岩——所有这些基质通常含有铁矿。图表显示,Vanta手持光谱仪提供了准确的,所有基质和浓度水平的精确结果,如斜率和R2接近1所示。

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这些铁矿床和基质类型遍布全球。澳大利亚、巴西、中国和印度是世界上四大铁矿石生产国,占全球可用铁矿石产量的近80%。1世界上一些最大的矿山包括巴西的卡拉加斯矿、刚果共和国的扎纳加项目、澳大利亚哈默斯利盆地的RTZ铁矿石矿,还有南非的Sishen矿。虽然这些大型矿山在巴西、西澳大利亚和撒哈拉以南非洲很常见,但如下图所示,世界各地都有铁矿。

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图2。全球活跃铁矿和前景地图。资料来源:美国地质调查局

有很多数据表明万塔pXRF分析仪手持光谱仪可以对各种商品的部分和未准备好的样品产生高质量的数据。请在此处查看部分数据:

土壤调查用手持XRF:岩石露头、土壤和沉积物的地球化学

手持式XRF在勘探钻井中的应用:反循环/旋转气流和金刚石岩心

用于矿物勘探和矿体矢量化的金(金)和金探索者的便携式XRF

便携式XRF手持式光谱仪分析铜金斑岩矿床

用于稀土元素识别和勘探的便携式XRF

铁矿成矿作用

今天开采的大多数铁矿石来自条带状铁建造(BIF)、磁铁矿、赤铁矿和岩浆磁铁矿矿床。这些矿石和矿床按重量计可含有70%以上的铁,分布在世界各地。剩下的大部分材料是硅酸盐和其他氧化物。这些氧化铁中最常见的是钨铁矿(FeO)、赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。

在计算元素浓度时,VantapXRF分析仪还可以实时计算这些矿物和化合物浓度。通过易于使用的界面,用户可以设置仪器,将计算出的浓度报告为化合物,如图3所示,用于BIF参考标准。Vanta软件执行此计算,只需几秒钟即可在元素和化合物报告之间切换。

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TERRAIIXRD分析仪是世界上第一台商用电池驱动便携式XRD仪器的后续产品。就像紧凑的台式BTX一样III分析仪,该pXRD仪器可以识别和量化单个样品中的各种铁相。技术人员和科学家可以使用该工具在矿山或加工设施中实时确定特定类型铁矿石和含铁矿物的品位、纯度和数量。奥林巴斯pXRD分析仪可以实时识别现场的所有矿物相,而不考虑化学成分和方向。

如下面的衍射图所示,TERRAII和BTXIIIXRD分析仪可以快速识别铁矿石样品中的各种相。制备该合成样品是为了证明该仪器能够准确、准确地区分和量化金属铁和氧化铁的不同相。使用集成的SwiftMin自动相位ID和定量软件,或使用XPowder(包括)等独立软件包,可以实时识别和量化样本的每个成分。这些选项使相信息和矿物学的量化变得更容易、更快。

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铁钨铁矿-磁铁矿-石灰方镁石-无定形

样本46..12...74.1

化学成分Fe-FeO-Fe3O4-CaO-MgO

该铁矿石用于证明奥林巴斯pXRD分析仪能够区分样品中的各种含铁相和任何杂质。虽然pXRF只能量化样品中铁的总浓度,但pXRD可以区分各种类型。在本例中,样品含有金属铁(Fe),以及两种形式的氧化铁,钨铁矿(FeO)和磁铁矿(Fe3O4)。这些材料在加工过程中还残留了一些石灰杂质,以及方镁石,一种氧化镁,通常在自然界中与乌氏体一起形成铁方镁石。

加工和提纯铁矿石的一种廉价方法是生产直接还原铁(DRI),也称为海绵铁。直接还原法是一种固态处理方法,可在较低温度(远低于°F)下将各种氧化铁还原为金属铁。由于温度降低,使用该技术生产的钢比其他生产技术更节能。4确定DRI加工过程中各相的浓度可以提高效率并降低铁生产成本。许多处理设施要么使用湿化学技术(在测定相浓度时不那么准确),要么使用外部实验室,这既昂贵又耗时。BTXIII和TERRAII分析仪为高通量测试提供简单的样品制备和快速的分析时间,实现实时决策和质量控制。奥林巴斯之前曾使用pXRD对铁矿石进行过一些QA/QC工作。

奥林巴斯pXRD技术有很多好处,包括:快速采集:从样本准备到分析只需几分钟

几乎免维护:无需压缩气体、水冷、二次冷却器或外部变压器即可运行,以减少停机时间和成本

简单的样品制备:简单的研钵和杵过程可以由现场所有经验水平的操作员快速完成,无需复杂的设备

小样品架:与常规XRD所需的大批量材料相比,只需要15mg材料

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