Mobile Röntgendiffraktion für Lithium

Exploration, Bergbau und Extraktion in Pegmatit-Lagerstätten

Die tragbaren Olympus Analysatoren zur Röntgendiffraktion (XRD), wie der Analysator, liefern Geologen und Metallurgen quantitative mineralogische Analysen zu vielen Gesteinsarten beinah in Echtzeit. Explorationsgeologen können anhand des TERRA Analysators Entscheidungen besser informiert vor Ort treffen. Metallurgen können die mobile Röntgendiffraktion verwenden, um effektivere Mischverfahren zu entwickeln und Verarbeitungs- und Veredelungstechniken zu optimieren für eine bessere Lithiumgewinnung.

Vorteile eines tragbaren XRD-Analysators von Olympus Der innovative und mobile XRD-Analysator bietet viele Vorteile: Kleine Probe: nur 15 mg Probenmaterial Einfache Probenvorbereitung: ohne erfahrene Prüfer Schnelle Datenerfassung: Ergebnisse sind nach wenigen Minuten ermittelt Unabhängiges Gerät: ohne Wasserkühlung und große, externe Stromquelle Kein permanenter Wartungsbedarf: XRD kann regelmäßig mit minimaler Ausfallzeit durchgeführt werden Transportierbar: Akkubetrieb, robustes Design ohne bewegliche Teile

Exploration

Lithium kann in verschiedenen Pegmatit-Gängen vorkommen. Tabelle 1 enthält eine Auflistung von lithiumhaltigem Gestein. Mit der mobilen XRD von Olympus kann dieses lithiumhaltige Gestein schnell identifiziert und quantifiziert werden, unabhängig des Reflexionsfaktors. Die quantitative Gesteinsanalyse kann dann auf die chemische Zusammensetzung zurück gerechnet werden, was Geologen im Außeneinsatz exzellente Bewertungen zu Lithium-Konzentrationen bietet (Abbildung 1). Explorationsgeologen können ohne tage- oder wochenlanges Warten auf die Laborergebnisse die mobile XRD von Olympus als Entscheidungshilfe für folgende Aspekte in Echtzeit nutzen:

Sind Bohrungen abzubrechen oder fortzusetzen? Wo soll die nächste Bohrung begonnen werden? Ist die Kartierung einer spezifischen Gegend fortzusetzen? Abbildung 1: Vergleich zwischen Laborergebnissen und Ergebnissen der quantitativen XRD von Li2O.

Gesteinsname Li2O (%) Chemische Formel Spodumen 8,03 LiAlSi4O6 Petalit 4,50 LiAlSi4O10 Eukryptit 11.86 LiAlSiO4 Amblygonit 7,40 (Li,Na)Al(PO4)(F,OH) Lepidolit 7.70 K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2 Lithiophilit 9,53 LiMnPO4 Zinnwaldit 3,42 KLiFeAl(AlSi3)O10(F,OH)2 Holmquistit 3.98 Li2(Mg,Fe2+)3Al2Si8O22(OH)2 Triphylit 9,47 Li(Fe,Mn)PO4 Tabelle 1: Lithiumhaltiges Gestein mit chemischer Formel (Quelle: webmineral.com).

Verarbeitung und Extraktion

Die Kenntnis über die vorhandene Li₂O-Konzentration ist wichtig, aber ein Wissen über die vorhandenen lithiumhaltigen Phasen (und ihre Quantität) ist oft wichtiger. Lithium kann aus einigen Erzen einfach und aus einigen fast gar nicht extrahiert werden. Mit dem Zugriff auf die quantitative Gesteinsanalyse können Metallurgen bessere Mischverfahren entwickeln und die Prozesse demnach optimieren.

Die XRD kann auch zur Identifizierung von taubem Gestein verwendet werden, was die Lithium-Konzentrationen herabstufen kann. Beispielsweise ist die Schweretrennung ein metallurgischer Prozess zur Extraktion von Spodumen. Da andere nicht lithiumhaltige Pyroxen-Mineralien eine ähnliche spezifische Schwere zu Spodumen besitzen, ist es wichtig diese zu identifizieren und zu quantifizieren.

Prüfdatenqualität

Die tragbaren XRD-Analysatoren von Olympus können Daten liefern, die denen von XRD-Laborgeräten entsprechen. Um dies zu illustrieren, wurden die Ergebnisse der quantitative XRD-Analyse eines lithiumhaltigen Pegmatiten auf die chemische Zusammensetzung zurückgerechnet und die Ergebnisse mit Laborergebnissen verglichen (siehe Tabelle 2 und Abbildungen 1 und 2).

Tabelle 2: Vergleich zwischen Laborergebnissen und Ergebnissen der quantitativen XRD von SiO₂, Li₂O, Al₂O₃, Na₂O und K₂O.

Abbildung 2: Vergleich zwischen Laborergebnissen und Ergebnissen der quantitativen XRD von Al₂O₃, SiO₂, Na₂O und K₂O.