Известняк является основным сырьем для производства извести и цемента, а также используется в качестве плавильного агента в производстве чугуна и стали. Известняк в изобилии встречается во всех частях света.
Портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы (РФА) и рентгеновские дифрактометры (XRD) предоставляют геологам, металлургам и ученым информацию об элементном и минералогическом составе образцов известняка в полевых условиях. Эти количественные данные отображаются в режиме реального времени, позволяя принимать быстрые и обоснованные решения. Например, металлурги могут использовать данные анализа для разработки эффективных процессов очистки и рафинирования с целью повышения скорости извлечения руды.
Читайте дальше, чтобы подробнее узнать о методах портативного XRF-XRD и их основных преимуществах для анализа известняка.
Анализ известняка с использованием портативных дифрактометров (XRD)
Портативные и компактные дифрактометры TERRA™ II и BTX™ III позволяют определять количественное содержание образцов известняка. Количественный анализ минералов помогает геологам вычислить в обратном порядке концентрацию оксида кальция с использованием химических молекулярных формул, чтобы определить:
- Отказываться от скважин или продолжить бурение на более глубокий пласт
- Место сверления
- Продолжать ли разведку в той или иной зоне
На Рис. ниже представлен количественный анализ образцов известняка из китайских провинций Синьцзян и Гуанси. С помощью дифрактометра BTX III операторы получили дифрактограммы образцов, а затем выполнили качественный и количественный анализ в ПО XPowder.
| Образец | Кальцит | Кварц | Др. |
|---|---|---|---|
| 1 | 84,2 | 8,4 | 7,4 |
| 2 | 92,1 | 2,5 | 5,4 |
| 3 | 91,2 | 3,5 | 5,3 |
Спектр, полученный дифрактометром BTX III для образца известняка
Данные показывают заметные различия в концентрации кальцита между разными участками образца известняка.
Геологи обычно выбирают места, где образцы известняка имеют высокое содержание кальцита и низкое содержание кремнезема или доломита, для проведения дальнейших исследований. Известняк, основной состав которого составляет кальцит, называется карбонатным.
Преимущества использования портативных дифрактометров для анализа известняка
Помимо предоставления данных количественного анализа в реальном времени и портативного дизайна, дифрактометры Olympus имеют другие важные преимущества, такие как:
- Небольшое количество образца (всего 15 мг)
- Легкая подготовка проб для анализа
- Уникальная конструкция вибрационной камеры для точной дифракции рентгеновских лучей
- Возможность одновременного XRD- и XRF- анализа, что позволяет быстрее принимать решения на месте
Анализ известняка с помощью портативного РФА
Операторы могут использовать портативный РФА для получения дополнительных данных анализа известняка в полевых условиях. Например, РФ-анализатор Vanta™ способны отображать результаты для элементов или соединений — пользователи переключаются между этими результатами по мере необходимости. Измерения могут проводиться на забое горной породы в карьере, что позволяет геологам определять идеальную зону для взрывных работ еще перед обработкой.
Здесь приведен реальный пример использования портативного РФА. На изображении ниже, технический специалист с помощью РФ-спектрометра Vanta анализирует образец руды, взятый из известнякового рудника в провинции Гуанси (Китай).
Оператор проверяет образец известняка с помощью РФ-анализатора Vanta.
Поскольку образцы свежедобытой руды сильно различаются по степени зернистости, результаты анализа неподготовленных образцов руды могут показать значительную разницу в содержании кальцита. Рекомендуется измельчить образцы сырой руды в порошок, поместить их в специальную кювету для анализа, а затем протестировать.
Анализ подготовленных образцов известняковой руды с помощью РФ-анализатора Vanta
Проанализировав некоторые подготовленные образцы, оператор получил следующие результаты:
| Оксид кальция (лаб.) | Модель Vanta VCR (180 с) без калибровки | Абсолютная ошибка | Относительная ошибка |
|---|---|---|---|
| 52,67 | 52,32 | -0.35 | -0.66 |
| 51,65 | 50,75 | -0.90 | -1.74 |
| 50,98 | 49,3 | -1.68 | -3.30 |
| 52,5 | 51,17 | -1.33 | -2.53 |
Результаты показывают хорошее соответствие между данными лабораторного анализа и данными, полученными с помощью анализатора Vanta.
Преимущества портативных РФ-анализаторов для анализа известняка
РФ-анализатор Vanta позволяет быстро определить основной химический состав неизвестного образца и концентрацию составляющих его элементов в процентах. Фактически, для анализа требуется всего 20 минут — от отбора проб до получения результатов:
- 5 минут на отбор проб
- 5 минут на подготовку образца
- 8 минут на тестирование
- 3 минуты на анализ данных
Для сравнения, лабораторный РФ-анализ того же типа образца займет почти месяц: около недели на доставку образца, 1-2 недели ожидания и неделю для получения результатов анализа.
Портативные XRD/XRF анализаторы обеспечивают быстрый анализ и принятие решений на месте, что экономит время и деньги по сравнению с лабораторным анализом.
См. также
Брошюра: Vanta для горного дела и геохимии
Видео: Быстрый минералогический анализ в полевых и лабораторных условиях
