如何在空气环境中测试镍矿石

镍是由两个非常不同的矿石,硫酸和乳酸产生的。通常在铜矿旁找到亚硫酸矿石,并在地下开采,而雷氏矿石主要位于印尼等热带国家,并从地面下方的一系列深度开采。

镍的生产近来的需求增加了,因为镍是电动汽车中使用的锂离子电池的主要元素。因此,在精炼和采矿过程中测量这些矿石需要精确,有效和准确的技术。

X射线荧光光谱法(XRF)是一种良好的分析技术,可在具有最低样品制备和高精度的材料中建立化学组成。欧洲杯足球竞彩这使其成为多个行业中流行的质量和过程控制方法。

仪器

Thermo Scientific™ARL™Quant’x EDXRF光谱仪具有硅漂移检测器(SDD)和50瓦RH或AG目标X射线管,该管以50 kV的最大激发电压冷却空气。

一组九个主梁过滤器经过设计,以增强从F到AM的所有元素的峰值到背景信号。使用旋转器的10位自动采样器使多个样品的自主分析成为可能。

它的SDD仍然是所有能量分散探测器的性能的基准。30mm²的实质活性面积允许样品释放的特征元素X射线成功捕获。

激发条件

在EDXRF中,通过样品的靶向激发来实现精度和灵敏度,以仅荧光荧光。这ARL Quant’x EDXRF光谱仪提供了几种主要的光束过滤器,可用于理想的背景控制和激发电压(4-50 kV)的几乎无尽的组合。

如表1所示,在每次镍矿石样品上获得了5分钟的总直播时间,可以在每个镍矿石样品上获取光谱。根据特定的应用,可以进一步调整测量时间。分析在空中进行。

表格1。分析条件。资料来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

健康)状况 电压 管过滤器 中等的 活时间 元素
低za 4 没有过滤器 空气 180 MG,AL,SI
低ZB 8 C厚 空气 60 s,ca,k
中ZA 16 Ag薄 空气 60 Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn

样品制备

使用ORES的17个镍矿石认证参考材料(CRM)进行校准欧洲杯足球竞彩®。将样品按在20吨时没有粘合剂的颗粒中。

表2列出了通过校准测量的各种氧化物的浓度范围以及RMSE(均方根误差)和各种化合物获得的R²值。

表2。分析镍矿石的浓度范围和校准参数值。资料来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

元素 最低% 最大限度 % r2 RMSE
MGO 0.7 27.3 0.9986 0.4
al2o3 1.6 17.5 0.9985 0.2
Sio2 22.8 48.0 0.9896 0.8
所以3 0.03 0.19 0.9897 0.007
k2o 0.069 0.228 0.9935 0.006
CAO 0.13 3.11 0.9995 0.019
TIO2 0.02 1.36 0.9998 0.003
cr2o2 0.17 1.75 0.9971 0.02
mno 0.11 1.94 0.9997 0.008
2o2 12.7 46.0 0.9986 0.4
co 0.023 0.090 0.9839 0.003
0.05 2.94 0.9993 0.02
0.007 0.05 0.9999 0.00014
Zn 0.007 0.035 0.9968 0.0005

校准

通过将元件的特征X射线强度与氧化物浓度联系起来,已经达到了校准曲线。X射线荧光量化了元素,但是当样品中仅发现一种不同类型的氧化物时,结果可以直接归因于这些元素的氧化物形式。

图1至14证明了MGO,Ni,Sio₂,Al₂o₃,K₂o,So₃,Tio₂,Cao,Mno,Mno,Cr₂o₃,Co,Fe₂o₃,Zn和Cu获得的计算与给定的浓度图。

NI计算的与给定浓度相比。

图1。NI计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

MGO计算与给定浓度

图2。MGO计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

AL2O3计算的与给定浓度相比。

图3。al2o3计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

SIO2计算的与给定浓度相比。

图4。Sio2计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

SO3计算的与给定浓度相比。

图5。所以3计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

K2O计算的与给定浓度相比。

图6。k2o计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

CAO计算的与给定浓度相比。

图7。CAO计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

TIO2计算的与给定浓度相比。

图8。TIO2计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

CR2O3计算的与给定浓度相比

图9。cr2o3计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

MNO计算的与给定浓度相比。

图10。MNO计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

FE2O3计算的与给定浓度相比

图11。2o3计算与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

CO计算与给定浓度

图12。CO计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

CU计算与给定浓度

图13。CU计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

Zn计算与给定浓度

图14。Zn计算的与给定浓度相比。图片来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

验证

为了验证校准,使用了两种镍矿参考材料(192和199)。欧洲杯足球竞彩表3列出了这些参考材料的分析结果。欧洲杯足球竞彩

表3。使用ARL Quant’x光谱仪的标准192和199的结果精度。资料来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

mgo% al2o3 Sio2 所以3 k2o% cao% TIO2 cr2o3 mno% 2o3 共同% 你 % 铜% Zn%
192参考 21.32 2.76 43.58 - - 0.313 0.036 0.9129 0.277 18.1 0.0404 1.77 - 0.0176
192分析 21.86 2.61 43.97 0.03 0.0104 0.308 0.034 0.8854 0.269 18.2 0.0376 1.80 0.0060 0.0164
199参考 0.742 17.47 24.93 0.08 0.069 0.208 0.842 0.686 1.94 41.01 0.0554 0.0995 0.0189 0.0198
199分析 0.880 17.94 24.58 0.07 0.0724 0.213 0.840 0.695 1.95 40.68 0.0566 0.0984 0.0189 0.0206

将CRM参考值与两个CRM的10个重复分析进行比较,而表4A和4B呈现每个CRM的可重复性结果。

表4A。使用ARL Quant’x光谱仪的标准192的可重复性结果。资料来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

mgo% al2o3 Sio2 所以3 k2o% cao% TIO2 cr2o3 mno% 2o3 共同% 你 % 铜% Zn%
重复01 21.853 2.574 44.171 0.032 0.0104 0.307 0.034 0.885 0.269 18.187 0.036 1.803 0.0060 0.0164
重复02 21.992 2.565 43.843 0.031 0.0104 0.309 0.032 0.882 0.266 18.175 0.038 1.803 0.0060 0.0158
重复03 21.785 2.633 44.018 0.032 0.0104 0.307 0.034 0.886 0.268 18.174 0.039 1.802 0.0060 0.0164
重复04 21.843 2.625 43.916 0.029 0.0104 0.308 0.033 0.886 0.270 18.202 0.037 1.800 0.0060 0.0164
重复05 21.448 2.712 44.334 0.033 0.0104 0.308 0.038 0.886 0.270 18.209 0.036 1.807 0.0060 0.0167
重复06 21.950 2.589 43.882 0.032 0.0104 0.307 0.034 0.888 0.268 18.188 0.037 1.800 0.0060 0.0162
重复07 21.901 2.607 43.973 0.030 0.0104 0.307 0.030 0.886 0.270 18.173 0.039 1.804 0.0060 0.0167
重复08 21.958 2.586 43.913 0.028 0.0104 0.306 0.034 0.886 0.270 18.199 0.038 1.803 0.0060 0.0165
重复09 21.950 2.626 43.707 0.031 0.0104 0.308 0.038 0.888 0.269 18.185 0.038 1.802 0.0060 0.0163
重复10 21.964 2.581 43.964 0.030 0.0104 0.310 0.035 0.882 0.271 18.198 0.040 1.804 0.0060 0.0166
平均 21.864 2.610 43.972 0.031 0.0104 0.308 0.034 0.885 0.269 18.189 0.038 1.803 0.0060 0.0164
1 sigma 0.160 0.043 0.175 0.002 - 0.001 0.002 0.002 0.001 0.013 0.001 0.002 - 0.0003
%RSD 0.73 1.65 0.40 4.86 - 0.32 6.95 0.23 0.51 0.07 3.34 0.12 - 1.62
最低限度 21.448 2.565 43.707 0.028 0.0104 0.306 0.030 0.882 0.266 18.173 0.036 1.800 0.0060 0.0158
最大 21.992 2.712 44.334 0.033 0.0104 0.310 0.038 0.888 0.271 18.209 0.040 1.807 0.0060 0.0167

表4b。使用ARL Quant’x光谱仪的标准重复性结果199。资料来源:Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析欧洲杯足球竞彩

mgo% al2o3 Sio2 所以3 k2o% cao% TIO2 cr2o3 mno% 2o3 共同% 你 % 铜% Zn%
重复01 1.009 17.750 24.609 0.069 0.074 0.213 0.845 0.696 1.943 40.653 0.056 0.098 0.0191 0.0212
重复02 1.053 17.755 24.563 0.073 0.071 0.213 0.839 0.693 1.945 40.680 0.058 0.099 0.0192 0.0205
重复03 0.981 17.827 24.559 0.077 0.073 0.215 0.847 0.694 1.942 40.698 0.056 0.098 0.0190 0.0209
重复04 0.773 18.055 24.612 0.074 0.073 0.213 0.838 0.694 1.950 40.683 0.057 0.099 0.0186 0.0208
重复05 0.887 17.903 24.685 0.074 0.073 0.214 0.841 0.690 1.950 40.651 0.058 0.098 0.0189 0.0208
重复06 1.203 17.767 24.359 0.073 0.071 0.213 0.838 0.697 1.940 40.669 0.055 0.098 0.0188 0.0196
重复07 1.024 17.885 24.488 0.078 0.074 0.211 0.848 0.690 1.939 40.656 0.057 0.098 0.0190 0.0209
重复08 0.389 18.263 24.756 0.074 0.073 0.213 0.836 0.698 1.953 40.693 0.058 0.099 0.0188 0.0202
重复09 0.746 18.160 24.516 0.076 0.072 0.215 0.835 0.699 1.941 40.687 0.055 0.099 0.0190 0.0210
重复10 0.737 18.040 24.614 0.075 0.071 0.213 0.836 0.695 1.948 40.688 0.058 0.098 0.0186 0.0204
平均 0.880 17.941 24.576 0.074 0.072 0.213 0.840 0.695 1.945 40.676 0.057 0.098 0.0189 0.0206
1 sigma 0.229 0.181 0.109 0.002 0.001 0.001 0.005 0.003 0.005 0.017 0.001 0.001 0.0002 0.0005
%RSD 26.03 1.01 0.44 3.28 1.56 0.49 0.56 0.43 0.25 0.04 2.29 0.62 1.06 2.27
最低限度 0.389 17.750 24.359 0.069 0.071 0.211 0.835 0.690 1.939 40.651 0.055 0.098 0.0186 0.0196
最大 1.203 18.263 24.756 0.078 0.074 0.215 0.848 0.699 1.953 40.698 0.058 0.099 0.0192 0.0212

结论

本文演示了ARL Quant’x EDXRF光谱仪适合研究镍矿样品的适用性。这种紧凑的仪器可以快速可靠地分析镍矿石。

可重复性和准确性结果证实,在分析空气中的压力粉末时,可以实现正确的结果。这是经常在偏远地区运行的镍矿石矿山的主要好处。

此信息已从Thermo Fisher Scientific - 材料与结构分析提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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    Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析。欧洲杯足球竞彩(2022年2月23日)。如何在空气环境中测试镍矿石。azom。于2022年6月6日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21312检索。

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    Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析。欧洲杯足球竞彩“如何在空气环境中测试镍矿石”。azom。2022年6月6日。

  • 芝加哥

    Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析。欧洲杯足球竞彩“如何在空气环境中测试镍矿石”。azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21312。(2022年6月6日访问)。

  • 哈佛大学

    Thermo Fisher科学 - 材料与结构分析。欧洲杯足球竞彩2022。如何在空气环境中测试镍矿石。Azom,2022年6月6日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21312。

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