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消息称研究人员对稀土矿石样品和高通量激光烧蚀进行分析

2023-08-30 09:56:02  来源:激光网原创    

  稀土元素 (REE) 对于高规格电子设备的生产至关重要,包括计算机组件、LED、智能手机、电动机(汽车)、发动机或石油精炼中的催化剂以及高规格合金。

  每年生产近 2.4 亿吨稀土金属,其中一半以上(1.4 亿吨)来自中国,3000 万吨来自缅甸,俄罗斯、越南和印度储量巨大,而澳大利亚、北半球的储量较小。正在评估美国和撒哈拉以南非洲地区的经济可行性。

  稀土元素的发现需要经济高效地快速筛选调查样本中的稀土元素含量,因为高分辨率调查区域需要每天分析数百或数千个样本。

  地质调查样品无机分析的常规方法需要酸消解。根据岩石/矿物成分的不同,可能需要多种不同的方法,这些方法具有时间和安全性,需要大量的酸,并产生大量的化学废物。然而,全球范围内推动更可持续的运营并减少化学足迹意味着这种方法不再是一个可行的选择

  在确定大块/主要成分时,大部分采矿发现样品往往已常规融合成珠子以进行 XRF 分析。然而,这些熔珠的激光烧蚀 (LA) 将绕过酸消化的需要,并最大限度地减少浪费和资源消耗。

  LA-ICP-MS 以前被认为是一种劳动密集型、小批量的技术,但现在它已经发生了转变。Elemental Scientific Lasers (ESL) 将 LaserTRAX 激光烧蚀样品引入系统与 PerkinElmer 的 NexION° 5000 多四极杆 ICP-MS 结合使用,现在实现了自动化、快速样品到样品加载和精确分析的卓越结合。这些熔珠中含有微量元素和主要元素。

  实验性的方法

  NexION 5000 ICP-MS 通过简单的推入式连接与 LaserTRAX 系统无缝连接,并具有多种独特的功能,可实现激光烧蚀样品的精确分析。

  供电接口控制并改善离子进入 ICP-MS 的传输,以实现高灵敏度,从而降低微量元素的检测限并提高精度。

  值得注意的是,这种改进的传输不会影响其量化主要元素的能力,因为专有的扩展动态范围 (EDR) 功能会根据质量调整衰减程度。

  此外,NexION 5000 的高占空比可提供每秒 100,000 点的数据采集速率,而与动态反应池 (DRC) 集成的四个气体通道可提供出色的干扰消除功能。

  对于此应用,LaserTRAX 用于直接检查由 REE 矿石样品制成的 XRF 珠。XRF 珠子已按常规生产,并在送去加工之前检查矿石的散装或重要元素成分。

  能够使用相同的珠子进行 XRF 和 LA-ICP-MS 分析,减少了样品制备,并且无需使用大量酸,这对人类健康和环境都有好处。

  LaserTRAX 是一款激光烧蚀仪器,专为满足高通量、自动化分析而设计,每天可处理多达 1200 个样本。每个样品的快速分析时间为 60 秒。它具有条形码扫描仪、样品处理机器人和激光烧蚀系统等集成组件。它们与 NexION ICP-MS 平台(在本例中为 NexION 5000 多四极杆 ICP-MS)无缝连接。

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