Herzog Mining

HERZOG Mining

HERZOG Mining предлагает комплексные решения по подготовке образцов для горнодобывающей промышленности и является одним из ведущих производителей лабораторных решений, например, для железорудной, золотодобывающей, медной, фосфатной и других отраслей промышленности.

close

Подробнее

Системы компании HERZOG оптимизированы для контроля всех производственных этапов в горнодобывающей промышленности и используются для анализа геологических и флотационных образов, а также концентратов.

DetailsTo sample preparation

Системы компании HERZOG оптимизированы для контроля всех производственных этапов в горнодобывающей промышленности и используются для анализа геологических и флотационных образов, а также концентратов.

Горнодобывающая промышленность, как и многие другие сырьевые отрасли, требует использования систем автоматизации на самых различных уровнях. Несмотря на то, что автоматизация широко используется при бурении, разработке месторождений и управлении технологическими процессами, всё ещё существует большой потенциал для автоматизации процессов в лаборатории. По-видимому, в будущем все разработки сырьевых запасов будут характеризоваться более низким содержанием металла в руде, более твёрдыми рудными телами, залегающими на большей глубине, а также более сложной ассоциацией минералов. Эти обстоятельства часто связаны с более высокими затратами на воду, энергию, с проблемами неистощимого использования природных ресурсов, использованием технических установок более крупных размеров, а также другими вызовами. Лаборатории с высокой пропускной способностью (24/7) играют важную роль в определении характеристик новых рудных тел, как на этапе разведки, так и в процессе непрерывной разработки. Это является важным условием, позволяющим избежать задержек и непредвиденных расходов в процессе освоения месторождений. Переход на автоматизацию существующих лабораторных систем может улучшить управление технологическими процессами, обогащение, флотацию, выщелачивание, снижая за счёт этого затраты и повышая эффективность.

Это объясняется тем, что обогащение руд и достижение оптимального качества продукции неизбежно связаны с быстрым и частым анализом данных (24/7) с высокой пропускной способностью системы, анализирующей образцы. Благодаря своей способности справляться с этим, современные лабораторные системы вносят важный вклад в рентабельную эксплуатацию установок. Это делает расширение автоматизации лабораторий (улучшение существующих систем, расширение, модульные лабораторные сегменты, установка новых устройств или создание центральных лабораторий) обязательным условием для перспективной добычи сырья.         

Разработка концепции

Команда компании HERZOG, занимающаяся автоматизацией, может разработать и предоставить вам различные концепции и схемы лабораторий для месторождений с различными условиями, с несколькими участками добычи полезных ископаемых. Эти лаборатории работают под управлением центральной лаборатории. Кроме того, компания HERZOG может предоставить концепции, которые могут использоваться при разработке подземных месторождений. Системы автоматизации компании HERZOG охватывают все необходимые области разработки месторождений и обогащения полезных ископаемых от подготовки образцов до соединения с анализаторами:

  • геологоразведка и геология (буровой керн, буровая мука и пробы руды)
  • геометаллургия (минералогия, химический анализ и металлургические образцы)
  • процесс обогащения (сырьё, продукты флотации, продукты выщелачивания и остатки, шлаки, штейн, катоды)
  • окружающая среда (почва, вскрышные породы, пробы отвода кислотных шахтных вод и др.)

Лаборатории для горнодобывающей промышленности

Уже много лет компания HERZOG осуществляет свою деятельность по всему миру в области горнодобывающей промышленности. В течение последнего десятилетия мы осуществили успешную поставку большого числа небольших и крупных систем автоматизации. Мы гордимся тем, что являемся партнёром ведущих мировых горнодобывающих и инженерных компаний. Это сотрудничество помогает нам постоянно совершенствовать наши технологии и за счёт этого удовлетворять растущие потребности наших клиентов.

КОМПАНИЯ HERZOG ЯВЛЯЕТСЯ ПОСТАВЩИКОМ ОДНИХ ИЗ САМЫХ ИННОВАЦИОННЫХ И КРУПНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ СИСТЕМ В МИРЕ:

  • Крупнейшая в мире система автоматизации лаборатории для компании Anglo Platinum (ЮАР)
  • Крупнейшая в мире система автоматизации лаборатории для меди (Freeport-McMoRan – США)
  • Крупнейшая в мире автоматизированная лаборатория для железной руды для компании BHP Billiton (Австралия)

Это позволило компании HERZOG приобрести богатый опыт в области горнодобывающей промышленности. Наша опытная команда состоит из конструкторов, специалистов по программному обеспечению, геологов и химиков. Кроме того, компания HERZOG тесно сотрудничает с IMP — предприятием, обладающим большим опытом и знаниями в области горнодобывающей промышленности в Австралии, ЮАР, Канаде, США и Бразилии. За 20 лет стратегического сотрудничества компании HERZOG и IMP успешно реализовали более 100 крупных проектов в этой отрасли.

Железная руда

HERZOG Mining предлагает полностью автоматизированные решения для обработки нескольких сотен образцов в день. Лаборатории предназначены для анализа образцов, начиная с геологоразведки, разработки месторождений, обогащения и вплоть до готовой продукции. В зависимости от применения, в систему автоматизации лаборатории могут быть интегрированы различные этапы подготовки образцов.

Система автоматизации лаборатории позволяет подготавливать высушенные образцы весом до 15 кг. В качестве опции сушку в печах можно интегрировать в систему автоматизации. Обычно после этого образцы разбиваются на части и небольшой подобразец отделяется для измельчения. Часто размер 90 % зёрен составляет < 106 мкм. Затем дозы измельчённых образцов помещаются в пластиковую ёмкость. Содержащийся в них материал подвергается химическому анализу при помощи 4-точечного определения потери массы при прокаливании, а также изготавливается стеклянный шарик для РФА. В качестве альтернативы измельчённые образцы можно также запрессовать в стальные кольца. Этот метод в основном используется для руд с высоким содержанием гематитов.

После регистрации образца система автоматизации лаборатории полностью автоматически выполняет вышеописанные процессы. Это полностью исключает человеческие ошибки, которые часто случаются в ручных лабораториях. Система автоматизации всегда выполняет отдельные рабочие операции с одинаковой точностью. Таким образом, автоматизированные лаборатории быстро и надёжно выполняют геохимические анализы в режиме реального времени, что позволяет применять их для управления технологическими процессами и использовать для принятия решений.

Компания HERZOG также предлагает ручные решения для каждого этапа подготовки. А также компактные автоматизированные комбинированные установки, например, HP-BTM для дробления, разделения и измельчения исследуемого материала.

Портовые лаборатории для горнодобывающей промышленности

Компания HERZOG может предложить комплексные решения по контролю погрузки и разгрузки судов. Компания HERZOG гарантирует, что конструкция лабораторий соответствует самым современным стандартам производства и безопасности, а также всем остальным предписаниям. Портовые лаборатории для железной руды, например, соответствуют ISO 3082 и связанным с ним стандартам. Машины и системы управления разработаны таким образом, чтобы гарантировать высокую безопасность, простоту технического обслуживания, максимальную эксплуатационную готовность, быструю обработку и прослеживаемость всех действий.

НАШИ СИСТЕМЫ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ СЛЕДУЮЩИХ ПРИМЕНЕНИЙ:

• регистрация образцов, взвешивание, маркировка и обеспечение; прослеживаемости
• деление образцов
• сушка
• определение влажности
• дробление
• деление
• создание средних образцов
• измельчение

     

Портовые лаборатории могут быть спроектированы в соответствии со стратегией отбора образцов по времени или по массе. Системы на основе времени имеют более короткий промежуток времени между отбором образцов, что приводит к более высокой загрузке на оборудование по сравнению с традиционными подходами на основе массы. В случае решений, основанных на времени, ручная обработка была бы невозможна с точки зрения логистики, если бы, что возможно в некоторых случаях, каждые 90 секунд в лабораторию поступало 40 кг материала.

Подобразцы, поступающие в лабораторию, проходят несколько этапов обработки, таких как накопление, деление, дробление и измельчение, чтобы получить типичный подобразец для химического анализа загруженного материала. Одновременно определяется влажность и распределение зёрен по величине. Для получения полного отчёта за максимально короткое время процесс полностью автоматизирован, что позволяет производить обработку в кратчайшие сроки. Кроме того, портовые лаборатории этого типа располагают достаточно вместительными магазинами для хранения подобразцов, архивных средних образцов, а также образцов для других целей.

Доступны различные концепции дизайна для разных методов анализа и разного пространственного расположения. Например, конфигурации с несколькими роботизированными линиями, вокруг которых расположены машины, или с расположением вдоль шины, по которой могут перемещаться роботы. Такое расположение машин позволяет безопасно проводить индивидуальное техническое обслуживание отдельных компонентов. Во время проведения этих работ по техническому обслуживанию остальная часть лаборатории может продолжать работать благодаря надёжным мерам безопасности.

Лаборатории в медедобывающей промышленности

Поскольку надёжность и доступность аналитических данных в значительной степени зависят от отбора и подготовки образцов, автоматизация лабораторий, занимающихся их подготовкой, («комнат пробоподготовки») в медедобывающей промышленности приводит к значительным улучшениям. Автоматизация подготовки образцов для химического анализа охватывает практически все материалы из рудников и технологических процессов, в том числе буровые керны, материалы из взрывных скважин, руды, технологические продукты, шлак, шлам и другие остатки. Образцы, маркированные штрих-кодами или RFID, могут быть подвергнуты автоматической обработке для

  • определения влажности
  • фильтрации и сушки
  • дробления и измельчения
  • просеивания, смешивания и деления
  • тонкого измельчения и прессования
  • дозирования, упаковки, транспортировки
  • анализа катодов

Одним из основных экономических и технических преимуществ автоматизированной подготовки образцов является высокая пропускная способность при обработке большого количества исследуемого материала (10–15 кг/образец). Поскольку размер и более частый отбор образцов являются важными факторами для получения более типичных образцов руды, автоматизация позволяет лабораториям на производственных предприятиях получать более достоверные статистические данные.

Помимо химических лабораторий, системы автоматизации компании HERZOG могут использоваться для:

  • минералогических лабораторий с технологией РСА и ближней ИК-областью спектра с высокой пропускной способностью
  • автоматического пробирного анализа
  • подготовки для автоматических анализаторов, таких как TIMA-X, QEMSCAN, MLA и др., включая автоматическое разделение по величине зерна, деление, сушку, заливку в горшки, отверждение и полировку

Лаборатории для процесса флотации

КОМПАНИЯ HERZOG РАЗРАБОТАЛА СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ШЛАМА

Пенная флотация является стандартным методом отделения широкого спектра сульфидов, карбонатов и оксидов перед последующим обогащением. Это производственный этап, часто используемый для добычи меди и материалов, содержащих свинец, а также для ряда других методов обработки руды. Он часто используется для извлечения фосфатов из различных типов руд, таких как апатит, штаффелит и т.д. Для успешного обогащения процесс флотации необходимо постоянно контролировать. Поэтому компания HERZOG предлагает полностью автоматические установки для подготовки образцов шлама, включая транспортировку, сушку, деление, тонкое измельчение, прессование или перевод в растворимую форму. Эти подготовительные этапы позволяют определить химический состав и распределение зёрен по величине. Эти результаты можно использовать для анализа «у линии» или калибровки процесса в режиме онлайн.

Исследуемый материал состоит из трёх различных типов образцов из различных зон процесса флотации. Три типа образцов:

  • • первоначальный материал
  • • продукты обогащения
  • • хвосты обогащения

Компания HERZOG предлагает решения для пневматической транспортировки из флотационной установки в лабораторию. Обычно образец отбирается вторичным секторным пробоотбирателем и направляется на станцию отправки шлама, в то время как избыточный материал возвращается в технологический процесс. Шламовый материал направляется в лабораторию, где он разделяется на части объёмом 1,2–1,8 литра. После каждого транспортировочного цикла вся трубопроводная система очищается водой, чтобы избежать любой формы перекрёстного загрязнения.

После транспортировки в лабораторию шламовый материал обезвоживается системой фильтр-прессов компании HERZOG. В фильтр-прессах вода выдавливается с помощью сжатого воздуха. При этом используется мультифиламентная ткань, которая специально адаптирована к свойствам шлака. В этой системе также используются самоусиливающиеся фильтрующие эффекты, которые дополнительно поддерживают фильтрацию мелких частиц и удаление фильтрационного кека. Фильтр-прессы доступны для эксплуатации как в автоматическом, так и в ручном режиме. Оставшаяся влага в пределах ок. 10 % удаляется при помощи контролируемой сушки в микроволновых печах или в печах с циркуляцией воздуха. После процесса сушки образец подвергается дальнейшей обработке путём измельчения, прессования, перевода в растворимую форму, определения размера частиц и т.д.

В большинстве случаев необходимо дальнейшее разделение образца на различные аликвоты для перевода в растворимую форму, прессования и спектроскопического анализа, создания среднего образца, а также для определения размера частиц. Предотвращение перекрёстного загрязнения между образцами первичного материала и образцами хвостов обогащения является одной из самых сложных задач этого процесса. Различные контрмеры, такие как предварительное загрязнение исследуемым материалом или очистка песком в промежутке между обработкой отдельных образцов, предотвращают загрязнение.

close

Подготовка образцов

DetailsBack

Дробление

Дробилки компании HERZOG разработаны для грубого и первичного дробления исследуемого материала. Степень измельчения материала, необходимая для проведения последующего спектроскопического исследования, как правило, обеспечивается при помощи дискового истирателя.

щековая дробилка HSC 550

Щековые дробилки компании HERZOG оснащены одной качающейся щекой. При этом материал, который должен быть раздроблен, прижимается качающейся щекой к неподвижной и измельчается под действием давления и ударной силы. Качающаяся щека приводится в движение эксцентриковым валом и совершает эллиптическую траекторию движения, благодаря которой происходит раздавливание материала и его подача вниз. Если размер частиц меньше ширины нижней щели, измельчённый материал падает в сборную ёмкость. Благодаря использованию воронок с защитой от обратного выброса материала исключается возможность попадания материала за пределы дробильной камеры.

В зависимости от вида измельчаемого материала щековые дробилки могут поставляться с щеками, выполненными из различных материалов. Щёки из марганцовистой стали имеют характерную особенность: с течением времени в ходе использования происходит их дальнейшее твердение. Щёки из нержавеющей стали рекомендуется использовать, если загружаемый материал может вызвать образование ржавчины. Щёки из карбида вольфрама отличаются особенной прочностью и износостойкостью. Они обеспечивают длительный срок службы даже при работе с твёрдыми материалами.

В конусной дробилке измельчение материала осуществляется в щели между футеровкой дробилки и конусом. Эта щель открывается и закрывается по кругу из-за конуса, совершающего эксцентрическое вращательное движение. Основное преимущество конусной дробилки состоит в непрерывном дроблении материала под действием давления и трения. При этом не происходит чередование рабочего и холостого хода, как в щековой дробилке.
Дробилка HP- C/M AUT была разработана специально для автомобильных катализаторов. Целые монолиты можно раздробить до размера зёрен, подходящего для тонкого измельчения. Раздробленный материал собирается в специальном контейнере (3 л), который легко извлекается оператором. Потери материала сводятся к минимуму. Машина очищается сжатым воздухом.

Измельчение

Измельчение и прессование являются способами подготовки образцов, которые экономят время и деньги и используются для анализа многих материалов неорганического и органического происхождения. Использование образцов в форме порошка позволяет не только определять химический состав, но в некоторых случаях также даёт возможность устанавливать минеральный состав при помощи методов рентгенодифрактометрического анализа (например, для цемента, солей).

Перед прессованием материал необходимо тонко измельчить для обеспечения достаточной однородности. Компания HERZOG предлагает широкий ассортимент дисковых вибромельниц различных размеров и с различной комплектацией для измельчения исследуемого материала. Даже материалы высокой твёрдости (например, карбид кремния) могут быть измельчены до размера, достаточного для проведения высококачественного анализа. Помимо выбранных параметров программы, доступная степень измельчения материала зависит также от следующих факторов:

  •  материал;
  •  количество загружаемого вещества;
  •  используемые интенсификаторы помола;
  •  размер частиц при загрузке.

Обычно через прибл. 60 секунд большинство материалов измельчается до размера частиц, позволяющего выполнять анализ. При более длительном измельчении, в зависимости от конкретного материала, возникают агломерации и скопления в ёмкости для измельчения.

Измельчение крупнозернистого материала до мелкого порошка, пригодного для анализа с помощью рентгеновской флуоресценции, дифрактометрии и других методов.

Для проведения РФА исследуемый материал часто необходимо измельчать до размера частиц < 75 мкм. Для обеспечения достаточной прочности на истирание ёмкости для измельчения должны быть изготовлены из износостойких материалов. Особенно это касается тех случаев, когда образец содержит очень твёрдые минеральные фазы и обладает абразивными свойствами (например, клинкер, карбид кремния и т.д.).

Мелющие сосуды

Таким образом, во время тонкого измельчения всегда имеет место износ используемых жерновов и ёмкости для измельчения. В зависимости от области применения необходимо выбирать подходящую ёмкость для измельчения, которая будет иметь соответствующий уровень твёрдости и химический состав, а также не будет содержать элементов, которые могут представлять интерес с точки зрения анализа. Чтобы не допустить попадания в исследуемый материал важных для анализа элементов, доступны различные ёмкости для измельчения.

Автоматические мельницы особенно подходят для подготовки материалов, содержащих драгоценные металлы, так как она имеет различные механизмы очистки для предотвращения перекрёстного загрязнения. Три типа очистки с помощью сжатого воздуха, песка и жидкости позволяют эффективно удалять материал. Эти механизмы очистки позволяют снизить перекрёстное загрязнение до низкого уровня миллионных долей. Кроме того, с помощью ложечного дозатора можно предварительно загрязнить мельницу материалом следующего образца. После приблизительно 30 секунд измельчения размер 90 % частиц составляет меньше 50 мкм. Ёмкость для измельчения, кольцо и жёрнов изготавливаются из хромистой стали, чтобы избежать наложения аналитических кривых за счёт попадания элементов размалывающих гарнитур в исследуемый материал.

Прессование

Измельчение и прессование для РФА и РСА являются общепринятыми методами не только для сырьевой промышленности, занимающейся добычей первичного сырья, но и для многих промышленных процессов. Компания HERZOG предлагает широкий ассортимент различных устройств, начиная от ручных установок и заканчивая целыми системами автоматизации.
Компания Herzog предлагает широкий спектр ручных и полностью автоматических машин для прессования исследуемого материала. Для ручной обработки небольших или средних объёмов образцов подходят модели TP 20/TP 20e, TP 40, TP 40/2d*, TP 60/2d*, TP 60, HTP 40, HTP 60 (*оснащённые поворотной траверсой). С помощью ручных прессов могут быть реализованы все стандартные методы прессования. Пресс-форма вручную заполняется исследуемым материалом. В зависимости от типа пресса необходимое давление создаётся вручную или с помощью автоматического/электрического гидравлического модуля.
Автоматические прессы HP-P и HP-PA производят дозировку мелко измельчённого исследуемого материала в пресс-форму. После прессования (исключительно в стальные кольца диаметром 40 мм или 51,5 мм) образец автоматически очищается от лишнего материала или пыли. В HP-P можно также использовать две пресс-формы. Чтобы свести к минимуму загрязнение, за каждой пресс-формой можно закрепить определённый тип материала. Затем готовый прессованный образец автоматически отправляется в анализатор. После анализа стальное кольцо опорожняется, очищается и помещается на хранение во внутренний магазин для колец.
HP-PD6 — это специальный пресс, который был разработан для прессования исследуемого материала для рентгенодифрактометрического анализа. Для этого несколько граммов исследуемого материала запрессовываются в стальное кольцо. По сравнению с другими прессами, здесь используется лишь очень небольшое усилие. Для того чтобы исследуемый материал тем не менее находился в стабильном состоянии внутри кольца, сзади он стабилизируется при помощи алюминиевого основания.

В зависимости от задач анализа может быть выбран один из четырёх стандартных методов прессования:

свободное прессование

Свободное прессование является наименее затратным методом прессования, поскольку не требует использования расходных материалов. Здесь также не требуется точное дозирование исследуемого материала.

двухкомпонентное прессование

Двухкомпонентное прессование требует проведения дополнительной рабочей операции, зато предоставляет возможность подготовки даже небольшого количества исследуемого материала для анализа. На первом этапе осуществляется дозирование и предварительное прессование загрузочного сырья (например, борной кислоты, Бореокса). При этом используется специальная крышка для пресс-формы. На втором этапе прессования осуществляется прессование исследуемого материала на подготовленную подложку.

прессование в алюминиевую оболочку

При прессовании в алюминиевые оболочки пуансоны пресса должны быть оснащены соответствующими вентиляционными каналами для предотвращения сжатия газов в пуансоне. Предусмотрены алюминиевые оболочки различных диаметров. Преимущество алюминиевых оболочек состоит в том, что в случае необходимости архивирования образцов не требуется больших затрат. Однако при использовании алюминиевых оболочек всегда есть риск крошения материала по краям.

прессование в стальные кольца

Использование стальных колец имеет дополнительные преимущества по сравнению с другими методами прессования, это связано с возможностью их применения в автоматизированных системах подготовки образцов. При использовании стальных колец снижается риск загрязнения в спектрометре ввиду того, что предотвращается возможность крошения образцов по краям. Однако архивирование колец, пригодных для многоразового использования, связано с большими затратами. Для прессования в стальные кольца предусмотрено два типа колец (Ø 40 мм и Ø 51 мм).

В автоматических прессах исследуемый материал может быть запрессован только в стальные кольца, поскольку все остальные методы прессования являются более сложными и не могут обеспечить достаточную стабильность при обработке образцов. Для свободного и двухкомпонентного прессования, а также прессования в алюминиевую оболочку можно выбрать любой диаметр пресс-формы.

Для очистки использованных стальных колец после проведения анализа может использоваться трёхступенчатая щёточная система. Она может применяться как в ручных, так и в автоматических прессах. В ручных прессах кольца вручную помещаются в устройство очистки, а затем извлекаются из него. В автоматических прессах процесс очистки выполняется без участия оператора. Затем чистые кольца автоматически подаются во внутренний магазин для хранения.

В катализаторы, например, практически не нужно добавлять связывающие вещества, чтобы изготовить высококачественные прессованные образцы с гладкой поверхностью. Очистка автоматического пресса обычно производится сжатым воздухом. Если этот механизм недостаточно эффективен, то можно использовать плёнку Mylar, чтобы покрыть пресс-форму и защитить её от загрязнения. Прессованные образцы подготавливаются в автоматическом прессе HP-PA, который может быть объединён с мельницей HP- MA в автоматическую систему. Это позволяет легко обрабатывать партии, содержащие до 100 образцов.

Получение типичных образцов при помощи деления

Получение типичных образцов вторичного сырья при помощи деления является важным условием для проведения надёжного физического и химического анализа и определения стоимости материала. После первичного отбора образцов уменьшение массы должно происходить таким образом, чтобы аликвота, которая исследуется в лаборатории, как можно точнее отражала исходное количество материала. Процентное отклонение, представляющее собой «относительную вариативность отбора» (ОВО) вторичных образцов, должно быть меньше 5 %. Предполагаемая ОВО должна определяться для каждого нового применения путём проведения как минимум пяти повторяющихся экспериментов, чтобы гарантировать полную репрезентативность процедуры. Отбор типичных образцов имеет особое значение не только для промышленности по вторичной переработке МПГ, но и для многих других отраслей, таких как горнодобывающая, пищевая, фармацевтическая промышленность, а также промышленность по переработке вторичного сырья и сельскохозяйственной продукции.

Перевод материала в растворимую форму

Метод перевода материала в растворимую форму

Перевод материала в растворимую форму является высокоэффективным методом подготовки образцов для различных методов анализа, таких как рентгенофлуоресцентный анализ, метод спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и атомно-абсорбционный анализ. Термин «перевод материала в растворимую форму» охватывает, как правило, смешивание образца с растворителем, расплавление смеси, отливка в форме стеклянного шарика или разведение в растворе кислоты.
Перевод материала в растворимую форму является лучшим выбором, если типовые экземпляры или исследуемый материал не имеют подходящей подложки. Этот метод обычно используется в случае работы с исследовательскими, экологическими и геологическими образцами, включая горные породы, минералы, глину, руды, пыль и отходы. Кроме того, он часто применяется со смешанными материалами, такими как цемент, катализаторами и электронными материалами.

Улучшение результатов анализа

Подготовка образцов методом перевода в растворимую форму приводит к значительному повышению точности анализа. Для этого есть ряд причин. Во-первых, образцы с одинаковым химическим составом могут отличаться друг от друга по минералогическому составу и размеру частиц. Одно только это может привести к различной скорости счёта в анализаторе. Процесс перевода материала в растворимую форму устраняет эти факторы, повышая таким образом точность измерений. Во-вторых, во время перевода материала в растворимую форму происходит его разбавление за счёт добавления растворителя. Это приводит к уменьшению взаимодействия между анализируемыми элементами и уменьшению так называемого матричного эффекта. В-третьих, перевод материала в растворимую форму значительно облегчает проведение калибровки. С одной стороны, можно производить типовые экземпляры, соответствующие подложке и подходящие для большинства материалов. С другой стороны, могут использоваться синтетические типовые экземпляры при отсутствии установленных экземпляров. Поэтому синтетические типовые экземпляры могут быть созданы практически для любого материала без необходимости проведения сложных регрессионных анализов для создания калибровочных кривых.

Предотвращение ошибок

Перевод материала в растворимую форму является очень важным этапом проведения анализа материала посредством рентгенофлуоресцентного и атомно-абсорбционного метода, а также метода спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Это отличный метод предотвращения ошибок, которые могут негативно повлиять на точность соответствующего метода измерения. Это самый простой и надёжный способ для устранения ошибок, возникающих в результате неоднородного распределения частиц, минералогического эффекта и недостаточного качества поверхности образцов.

Улучшение раствора исследуемого материала

Перевод материала в растворимую форму позволяет легко растворять оксидные образцы, которые сложно подготовить при помощи кислотного растворения. Традиционный метод кислотного растворения при использовании с устойчивыми к различным воздействиям материалами, такими как силикаты, алюминий, цирконий и т. п., занимает очень много времени и часто приводит к неполному растворению. Однако полное растворение образца является очень важным фактором для повышения точности и надёжности результатов анализа.

Великолепно подходит для проведения флуоресцентного анализа

В процессе перевода материала в растворимую форму создаётся стеклянный шарик, который идеально подходит для рентгенофлуоресцентных анализаторов. Стеклянный шарик имеет оптимальные размеры, отличается однородной структурой и ровной поверхностью.

Экономия времени

Обычно процесс перевода материала в растворимую форму занимает не более десяти минут. В отличие от этого, кислотное растворение требует нескольких часов, прежде чем будет достигнут удовлетворительный результат.

Безопасность

Это безопасный способ подготовки образцов, который не требует применения опасных кислот или реактивов. Поэтому специальные меры безопасности не требуются. Этот метод отличается высоким уровнем безопасности, если процесс осуществляется в одном устройстве с функцией автоматизированной обработки образцов, расплавления и заливки расплавленной массы.

Метод перевода материала в растворимую форму

Чаще всего перевод материала в растворимую форму осуществляется с использованием боратов. При этом образец приводится в растворимую форму благодаря борату лития, а затем отливается в форме стеклянного шарика с ровной поверхностью. Во время этого процесса происходит изменение фаз материала образца и их превращение в бораты, структура которых напоминает стекло. Это приводит к образованию однородного шарика, который отлично подходит для проведения рентгенофлуоресцентного анализа.

Сначала тонко измельчённый исследуемый материал смешивается с растворителем на основе боратов (обычно бората лития) в тигле, состоящем на 95 % из платины и на 5 % из золота. Затем тигель нагревается до температуры выше 1000 °C, пока образец не растворится в растворителе. Перемещение расплавленной массы во время перевода материала в растворимую форму дополнительно улучшает гомогенизацию материала. Смачиватель (бромид, иодид, фторид) можно добавить для облегчения отделения расплавленного материала от стенок платинового тигля.
Перевод электронного лома или катализаторов в растворимую форму в платиновом тигле затруднён тем, что платина, палладий и родий, содержащиеся в образце, образуют сплав с платиновой стенкой тигля. Тем не менее, изготовление шариков из расплавленного материала может повысить точность анализа в 5 раз. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо проверять возможность использования процесса перевода материала в растворимую форму.

 

close