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第四期 | 使用手持式XRF分析精礦和控制品位
大多數天然礦床的礦物或金屬含量并不高。因此，礦石分級和礦物精選是利用原始原料制造最終產品（即金屬）的必要過程。雖然手持式X射線熒光(XRF)分析儀可以輕易地確定大多數低濃度天然樣品的元素成分，但其在精礦樣品中的應用可能更具挑戰性。
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在上一期中，我們深入了解了賽默飛手持XRF分析儀在鉭鈮錫礦勘探開采的卓越應用。本期，我們將探索使用手持式XRF如何以精準、輕松的方式分析精礦和控制品位。
手持式XRF分析儀在采礦中的應用
在采礦活動的各個階段（從基層勘探到開采、礦石品位控制，乃至環境調查），手持式XRF都能夠提供快速、準確的元素分析結果，并且無需或僅需極少樣品制備。Thermo Scientific™ Niton™手持式XRF分析儀廣泛應用于全球采礦業，用于測量從鎂 (Mg) 到鈾 (U) 的各種元素。Niton XRF分析儀提供優異的檢測限(LOD)，在廣泛的樣品范圍內提供準確結果，并顯著縮短了數據采集時間。
圖1.校準曲線生成示例
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在識別和提取礦石之后，通常通過利用各種物理和化學技術對礦石進行濃縮處理，包括機械分離方法，例如篩選和化學分離技術（包括浮選和酸浸）。經過這種處理的產品是均勻且均質的精礦，并具有相對簡單的組成/礦物學成分。Niton XRF分析儀具有一種稱為“UserMethod（用戶方法）”或“User Mode（用戶模式）”的功能，該功能使用經驗校準，是分析重金屬濃縮樣品的有用方法。（注釋：此應用必須驗證的一個重要假設是樣品成分是均勻的。）
值得注意的是，基本參數 (FP) 工廠模式是一種通用模式，適用于各種樣品類型。FP模式也是“無標準”模式，不需要已知樣品就能獲得定量結果；但是，在高濃縮處理的樣品中，使用常規FP模式，在某些情況下，相關金屬的濃度報告為小于真實值。為了獲得此類樣品的準確定量結果，建議使用“用戶方法”。使用該方法分析樣品并將信號報告為強度（每微安每秒的計數）。然后，基于已知濃度（來自實驗室值）和強度（來自HHXXRF結果）繪制校準曲線。從圖1中所示趨勢線導出的方程用于將HHXRF讀數（未知樣品中）從強度轉換為以重量百分比或百萬分率表示的元素濃度。
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在Thermo Scientific™ Niton™ XL3t GOLDD+分析儀上使用“用戶方法”對輝鉬礦 (MoS2) 精礦樣品進行了本研究。此類精礦中的礦石品位范圍為25%到65%不等。圖2顯示了這些精礦中鉬 (Mo)、鐵 (Fe)和銅 (Cu) 的濃度，以及與實驗室分析數據的相關性。
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判定系數，即R2值，是衡量數據集之間相關性密切程度的指標，其中完全相關的R2值為1。Mo、Cu和Fe的相關性分別為0.97、0.99 和 0.97（請參見圖2）。當趨勢線方程中X旁邊的斜率值與1顯著不同時，表明存在一些系統性誤差，有時也稱為偏差。所有三種元素的值都在0.95和1.05之間，偏差很低，測量結果準確。
Niton™ XL3t GOLDD+ XRF 分析儀
產品特點
標準分析范圍：從鎂到鈾的多達30余種元素（根據應用不同而異）。
用于手持式XRF分析的功能更加強大的X射線管。
一鍵式測定——極易使用，非專業技術人員也能很快掌握。
面向實際工業環境的耐用型設計。
提供原位無損的即時分析。
完整密封，防水防塵。
符合人體工程學設計。
顯示屏在強日光下仍清晰可讀。
提供多種語言選擇。
彩色觸摸屏顯示器。
結論
HHXRF是一款非常可靠和有效的工具，可分析從勘探階段（低品位）到礦石分級階段（高品位）的各類礦藏或金屬礦石樣品。對于重金屬的濃縮礦物樣品，“用戶方法”可以替代無標準的基本參數校準方法，并為鉬或鉛精礦等提供更準確的結果。一旦上傳“用戶方法”，這些結果將直接顯示在分析儀上，從而提供生產線上所需的即時信息，以保持正確的品位控制。
*特別感謝Freeport-McMoRan Gopper & Gold, Inc.的密切合作和提供的分析樣品。