手持式光谱分析仪用于稀土元素的识别和勘探

来源：科迈斯（深圳）科学仪器有限公司分类：商机 2022-07-08 11:58:38 562阅读次数

稀土元素包含17种元素，一般会与钍（Th）和铀（U）归为一类。奥林巴斯手持式XRF软件可以检测一些稀土元素：镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钪（Sc）、钇（Y），以及一些靠近稀土元素的元素：钍（Th）、铀（U）、铯（Cs）和钡（Ba）稀土元素（REE）。这17种稀土元素对绿色能源革命和几乎所有行业的生产都至关重要，促进了在国内生产更多这些金属的需求。因此，实时识别这些材料具有很大的市场价值。手持式光谱分析仪具有出色的检出限，可检测许多可量化的稀土元素，可在现场有效地勘探和识别稀土元素。

采矿和勘探行业期望寻找到高价值的稀土矿床，因为在许多产品的制造中都需要稀土材料，包括绿色技术、消费电子产品、医学成像机器和国防武器装备。近来经济形势发生了变化，促使许多地区都在积极寻找和使用国内的稀土矿床，并在国内加工这些矿石。

虽然许多国家几十年来都没有在国内开采过稀土矿，但是最近却掀起了一股对这些宝贵资源进行开采和加工的风潮。多个矿山和加工厂，如加州东部的Mountain Pass矿、西德克萨斯州的Round Top矿、内布拉斯加州的Elk Creek矿、犹他州的White Mesa Mill和怀俄明州的Bear Lodge矿，都蕴藏着高质量的稀土矿藏。虽然有160种含有稀土元素的已知矿物，但主要开采的矿物只有四种：氟碳铈矿石、红粘土、独居石和铈铌钙钛矿石。有时也会开采其他矿物，例如磷灰石、硅铍钇矿石和磷钇矿石。

虽然稀土元素在技术上并不“稀有”，但它们通常不会像金（Au）或其他矿物那样以高含量的矿脉形式存在。因此对稀土矿石的识别和开采非常困难。此外，稀土矿石的加工是一项较为独特、主要是化学工程的任务，远比加工金和贱金属矿石复杂。手持式XRF光谱仪可以检测低至两位数ppm水平的稀土金属，是在现场快速识别这些宝贵元素的理想工具。此外，光谱仪可以在野外计算稀土氧化物的含量。

识别多金属矿石中的稀土元素可能非常困难，但加工这些材料会面临更大的挑战。将稀土从其原生矿石（小于10%的组合稀土矿石）中去除并提纯为可使用的材料（大于60%的稀土矿石），通常可以通过磁力、静电或重力工艺来完成。各种非稀土矿石可被酸溶解，或以加热方式去掉，留下可以通过其他化学工艺提取的以金属状态存在的稀土矿石组合。手持式XRF光谱仪可用于这种纯化工艺的每个阶段，对在工艺过程中提取的稀土矿石或富含稀土的化合物进行量化分析，例如方解石、二氧化硅或磁铁矿石。这些工艺中有许多是二战后美国原子能委员会开发的，可以生产纯度超过99.9%的稀土元素。

稀土快速鉴别仪能够在生产、运输、海关等现场对稀土样品实现快速鉴定，无需制样，对被测样品大小、形态无特殊要求，轻松对固体材料中稀土元素（单质、化合物形态均可）含量进行无损检测，5-20秒即可完成测试，可对钪Sc、钇Y和镧系共17种稀土元素进行定性和定量分析，并根据设定阈值分段显示稀土元素含量，当测得大量含有稀土元素时发出警告声音。对有经验的操作仪器时还可以提供原始谱图信息。

X射线管
激发源采用美国MOXTEK X射线管。X射线管是专为稀土快速鉴别仪设计的一体化微型X射线源，具有体积小、重量轻、控制简便等特点。
探测器
采用的SDD探测器组件，是目前商用探测器里灵敏度的探测器。探测器通过帕尔贴装置进行制冷，并根据户外分析的需要，将仪器的整个探头设计封装成“手枪式”
软件功能
针对稀土元素分析打造了傻瓜式软件，针对稀土元素的荧光特点，加入了定性分析和定量检测两种模式，并可设定含量阈值，对含量大于阈值的稀土样品进行铃声预警。
机身设计
根据手型和使用习惯，设计了大角度可调的观测范围，不易产生视觉疲劳。针对户外使用的环境特点，进行密闭式设计，防尘、防水、防震，减少外部环境对测试结果的影响。
分析速度
根据便携式仪器快速检测的特点，优化了对稀土测试的计算方法，使仪器测量时间大幅缩短。0-5s内即可进行快速的稀土定性分析，5-20s内可进行准确的稀土定量分析。

科迈斯K-REE5000稀土快速分析仪技术参数

1. 尺寸：250m×75mm×270mm

2. 重量：1.65KG

3. 激发源： X射线管，Rh靶，0 ~ 50kV，4W

4. 检测器： ketek SDD探测器

5. 掌上电脑：双核1.2G CPU ,1G内存，4.3寸屏幕，分辨率960×540

6. PDA系统：WINDOW CE操作系统

7. 存储功能：磁盘空间32G，可长时间大量存储数据

8. 电池：7.4V，双锂电池，单块连续工作8h以上

9. 检测时间：5s ~ 20s

10. 数据传输：USB、蓝牙

11. 数据打印：便携式蓝牙打印机