Портативный дифрактометр для анализа содержания лития

Разведка и разработка пегматитовых месторождений

Портативные дифрактометры Olympus, например, анализатор TERRA^®, позволяют геологам и металлургам выполнять количественный минералогический анализ практически в реальном времени. Геологи-разведчики могут использовать эти данные для принятия взвешенных решений «в поле». Металлурги используют дифрактометр с целью получения необходимой информации для разработки эффективных стратегий шихтовки и оптимизации технологий обработки и аффинажа для производства лития.

Преимущества рентгеновских дифрактометров Olympus Дифрактометры Olympus имеют немало преимуществ: Малое количество образца: 15 мг материала достаточно для выполнения анализа Простая подготовка образца: не требует высокой квалификации оператора Высокая скорость сбора данных: получение результатов за несколько минут Автономный прибор: не требует водяного охлаждения или мощного источника питания Не требует постоянного обслуживания: регулярный XRD-анализ, минимальные простои Портативность: батарейное питание, прочная конструкция, отсутствие подвижных частей

Геологоразведка

Литий может содержаться в целом ряде минералов пегматитовых месторождений. Перечень основных литийсодержащих минералов представлен в Табл. 1. Дифрактометр Olympus может быстро идентифицировать и определять количество этих литийсодержащих минералов, независимо от их отражающей способности. Количественный минералогический анализ горных пород выполняется путем обратных вычислений для определения концентраций лития (Рис. 1). Вместо того, чтобы несколько дней, а то и недель, ждать результатов лабораторного анализа, геологи-разведчики с помощью дифрактометров Olympus могут принимать важные решения прямо на месте исследования:

Прекратить или продолжить работу по бурению скважины; Где выбрать место для бурения скважины; Продолжить ли картирование в данной местности Рис. 1: Сравнение данных Li2O, полученных в лаборатории и в результате XRD-анализа.

Минерал Li2O (%) Химич. формула Сподумен 8,03 LiAlSi4O6 Петалит 4,50 LiAlSi4O10 Эвкриптит 11.86 LiAlSiO4 Анблигонит 7,40 (Li,Na)Al(PO4)(F,OH) Лепидолит 7.70 K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2 Литиофилит 9,53 LiMnPO4 Циннвальдит 3,42 KLiFeAl(AlSi3)O10(F,OH)2 Холмкистит 3.98 Li2(Mg,Fe2+)3Al2Si8O22(OH)2 Трифилин 9,47 Li(Fe,Mn)PO4 Табл. 1. Основные литий-содержащие минералы и их химический состав (Источник: webmineral.com).

Переработка и обогащение

Знать концентрации Li₂O важно, но знать о наличии (и количестве) фаз, содержащих литий – еще важнее. Литий может легко извлекаться из одних минералов, и с большим трудом – из других минералов. Имея доступ к количественному минералогическому составу, металлурги могут разработать соответствующие стратегии шихтовки и оптимизировать процессы.

XRD-анализ также используется для идентификации жильных минералов, которые могут понизить концентрации лития. Например, гравитационная сепарация – металлургический процесс, который применяется для обогащения сподуменовых руд. Поскольку другие пироксеновые минералы, не содержащие литий, имеют аналогичную со сподуменом силу тяжести, важно идентифицировать и количественно определить эти пироксеновые минералы.

Качество данных

Портативные дифрактометры Olympus позволяют получить данные с той же точностью, что лабораторное оборудование. Для иллюстрации этого, мы сравнили данные количественного XRD-анализа литийсодержащих пегматитов с данными лабораторного химического анализа (Табл. 2 и Рис. 1 и 2).

Табл. 2. Сравнение полученных в лаборатории Si₂O, Li₂O, Al₂O₃, Na₂O и K₂O с результатами количественного XRD-анализа.

Рис. 2 Сравнение полученных в лаборатории Al₂O₃, SiO₂, Na₂O и K₂O с результатами количественного XRD-анализа.