Kalkstein ist das wichtigste Ausgangsmaterial zur Herstellung von Kalk und Zement und wird auch als Schmelzmittel in der Eisen- und Stahlindustrie verwendet. Das Material ist in vielen Teilen der Welt in großen Mengen abbaubar.
Handanalysatoren für die Röntgenfluoreszenz (RFA) und portable Analysatoren für die Röntgendiffraktion (XRD) können Geologen, Metallurgen und Wissenschaftlern elementare und mineralogische Informationen für Kalksteinproben vor Ort liefern. Diese quantitativen Daten werden in Echtzeit geliefert und können verwendet werden, um schnelle und fundierte Entscheidungen zu treffen. Metallurgen können beispielsweise mit den Analysedaten effiziente Reinigungs- und Raffinationsverfahren entwickeln, um die Erzgewinnungsrate zu verbessern.
Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie diese Handanalysatoren funktionieren, und entdecken Sie ihre wichtigsten Vorteile für die Kalksteinanalyse.
Kalksteinanalyse mit portablen XRD-Analysatoren
Portable und kompakte XRD-Analysatoren, wie der TERRA II oderBTX III Analysatoren, können die Zusammensetzung und den Gehalt von Kalksteinproben identifizieren und quantitativ analysieren. Über die quantitative Analyse von Mineralien lässt sich dann mithilfe chemischer Molekülformeln die Konzentration von Kalziumoxid bestimmen, was die Grundlage für folgende Entscheidungen darstellt:
- Ob Bohrlöcher aufgegeben werden oder ob weiter in eine tiefere Schicht gebohrt wird
- Wo gebohrt wird
- Ob ein bestimmtes Gebiet weiter erkundet und erschlossen wird.
Die folgende Abbildung zeigt eine quantitative Analyse von Kalksteinproben aus den chinesischen Provinzen Xinjiang und Guangxi. Die Bediener verwendeten den BTX III XRD-Analysator, um Diffraktionsmuster der Proben zu erhalten, und führten dann qualitative und quantitative Analysen der Diffraktionsmuster mithilfe der XPowder Software durch.
| Proben-Nr. | Kalkspat | Quarz | Andere |
|---|---|---|---|
| 1 | 84,2 | 8,4 | 7,4 |
| 2 | 92,1 | 2,5 | 5,4 |
| 3 | 91,2 | 3,5 | 5,3 |
Ein vom BTX III XRD-Analysator erzeugtes Spektrum für eine Kalksteinprobe
Die Daten zeigen die bemerkenswerten Unterschiede in der Kalkspatkonzentration verschiedener Abschnitte der Kalksteinprobe.
Generell werden zur weiteren Erkundung und Untersuchung Standorte ausgewählt, an denen Kalksteinproben einen hohen Kalkspatgehalt und einen geringen Silizium- oder Dolomitgehalt aufweisen. Die Art von Kalkstein mit Kalkspat als Grundzusammensetzung wird als Karbonat bezeichnet.
Vorteile bei der Verwendung von portablen XRD-Analysatoren für die Kalksteinanalyse
Neben quantitativen Echtzeitdaten und einer portablen Auslegung bieten portable Analysatoren von Olympus weitere nützliche Vorteile wie:
- Kleine Probengröße erforderlich (nur 15 mg)
- Einfache Probenaufbereitung
- Einzigartige Vibrationskammer für eine präzise und genaue Röntgendiffraktion
- XRD- und RFA-Analysen können gleichzeitig durchgeführt werden, was schnellere Entscheidungen vor Ort ermöglicht
Kalksteinanalyse mit RFA-Handanalysator
Bediener könnenRFA-Handanalysatoren einsetzen, um ergänzende Materialanalysedaten über Kalkstein vor Ort zu generieren. Beispielsweise können RFA-Handanalysatoren, wie der Vanta Analysator, Ergebnisse für Elemente oder Verbindungen anzeigen. Benutzer können nach Bedarf zwischen diesen Ergebnissen umschalten. Die Messungen können direkt am Bruchstein erfolgen, so dass der ideale Bereich für die Sprengung bis zum Materialvorkommen vor der Verarbeitung festgelegt werden kann.
Hier ist ein Beispiel für eine RFA-Analyse mit einem portablen Gerät aus der Praxis. Die folgenden Bilder zeigen einen Techniker, der eine Erzprobe aus einer Kalksteinmine in der chinesischen Provinz Guangxi mit einem Vanta RFA-Handanalysator prüft.
Ein Techniker testet eine Kalksteinprobe mit einem Vanta RFA-Handanalysator
Da frisch abgebaute Erzproben in ihrer Granularität stark variieren, könnte die Analyse nicht aufbereiteter Erzproben zu Ergebnissen mit erheblichen Unterschieden im Kalkspatgehalt führen. Daher wird empfohlen, Roherzproben vor Ort zu Pulver zu zermahlen, in einen speziellen Probenbecher zu geben und dann zu testen.
Analyse aufbereiteter Kalksteinerzproben mit einem Vanta RFA-Handanalysator
Nach der Analyse einiger aufbereiteter Proben wurden die folgenden Ergebnisse ermittelt:
| Calciumoxid (Labor) | Vanta VCR-Modell (180 s), keine Kalibrierung | Absoluter Fehler | Relativer Fehler |
|---|---|---|---|
| 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 |
Die Daten zeigen, dass zwischen den Laborergebnissen und den Ergebnissen des Vanta Analysators eine gute Übereinstimmung besteht.
Vorteile von portablen RFA-Analysatoren für die Kalksteinanalyse
Mit dem Vanta RFA-Handanalysator kann die chemische Zusammensetzung einer unbekannten Probe und die prozentuale Konzentration ihrer Hauptbestandteile schnell bestimmt werden. Eine Analyse dauert von der Probenentnahme vor Ort bis zum Erhalt der Ergebnisse nur etwa 20 Minuten:
- 5 Minuten für die Probenentnahme
- 5 Minuten für die Probenaufbereitung
- 8 Minuten zum Testen
- 3 Minuten für die Datenanalyse.
Im Gegensatz dazu würde die Verwendung einer RFA-Laboranalyse zum Testen desselben Probentyps fast einen Monat dauern: etwa 1 Woche für die Lieferung der Probe, 1 bis 2 Wochen Wartezeit und 1 Woche für den Erhalt des Analyseberichts.
Schnelle Tests vor Ort mit portablen XRD- und RFA-Analysatoren ermöglichen schnelle Entscheidungen vor Ort. Es werden Zeit und Kosten eingespart verglichen zur herkömmlichen XRD- und RFA-Laboranalyse.
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