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精準高效勘探鈾和釷礦 | 手持光譜儀應用

更新時間:2025-03-17 點擊次數:637

鈾 (U) 是一種稀有元素,在地殼中的平均濃度為2.7 ppm。在自然界中,鈾主要以U-238 (>99%) 的形式存在,而U-235(可裂變)僅占約0.7%。U-234含有不到0.1%的天然鈾。鈾原子的尺寸較大,難以進入巖漿中的早期結晶礦物。因此,它通常集中在富硅巖石(例如花崗巖)中巖漿結晶的最終產物中(特別是在花崗巖中發現的礦物中,例如鋯石、榍石和磷灰石)。在此類巖石中,鈾含量可能達到幾十甚至幾百ppm,并形成一種稱為晶質鈾礦或瀝青鈾礦 (UO2) 的礦物。

 

鈾礦開采方式包括:露天開采、地下開采、原地浸出和鉆孔開采(使用高壓水射流)。低品位鈾礦石通常含有0.01%至0.25%的氧化鈾(通常報告為U3O8);但是,一些礦床具有很高的鈾濃度(高達百分之幾)。在自然界中,鈾存在于幾種礦床中,包括不整合面型礦床、奧林匹克壩型礦床、砂巖礦床、石英-卵石礫巖礦床、地表礦床(鈣質結礫巖礦床)、脈狀礦床、與火山和破火山口相關礦床、侵入礦床和交代巖礦床。

 

釷 (Th) 是另一種可裂變的天然放射性化學元素。釷在地殼中的含量比鈾多三到四倍 (9.6 ppm) ,主要是從獨居石砂(提取稀土金屬的副產品)中提煉出來。

 

在上一期中,我們介紹了尼通手持XRF光譜儀分析精礦和控制品位應用。本期,我們將進一步探討這項便攜技術如何以精準、高效的方式進行鈾和釷礦勘探。

 

 

手持XRF光譜儀在采礦中的應用

 

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XRF (HHXRF) 光譜儀都可以提供快速、準確的結果,并且無需或僅需極少樣品制備。使用尼通手持XRF光譜儀可以覆蓋的元素分析范圍鎂 (Mg) 到鈾 (U)。尼通 XRF 光譜儀配備具有動態電流調節的高功率X射線管和硅漂移探測器,用戶能夠實現低檢測限、高精度和快速的數據采集。

 

當與試驗臺結合使用時,也可以在實驗室中使用分析儀對制備的樣品進行分析。如圖1所示,可以使用經認證的參比材料對分析儀結果進行驗證。

圖片

圖1.粉礦和土壤成分標準物質的U和Th測量準確度驗證(點擊查看大圖)

 

 

 

1

方法

 

 

 

墨西哥地質服務公司 (SGM) 的地質學家在墨西哥東北部的諾帕爾地區進行了這項調查。他們系統性分析了31個站點中的1334個樣品,使用了40個線性斷面和100 m間距。通過對制備樣品執行輻射測量、實驗室分析和手持式XRF分析,測量了每個樣品的鈾含量。輻射測量使用了閃爍儀。這些儀器通常用于U-Th勘探,一些型號可以提供半定量數據。基于這三種方法的鈾地球化學圖如圖2所示。

 

 

 

2

結果

 

 

 

圖2顯示,實驗室分析和HHXRF分析確定的鈾地球化學異常之間存在明顯重疊。HHXRF分析顯示Th與U的異常相同;實驗室數據無法進行比較。雖然閃爍計是快速識別放射性樣本的非常有效的工具,但其數據可能不如實驗室或HHXRF分析可靠,因為其顯示的U和Th異常與實驗室或HHXRF分析的異常不重疊。如果在現場將閃爍儀與HHXRF結合使用,可以更有效。

 

圖片

圖2.通過放射性測量、實驗室和現場手持XRF測量的U和Th的地球化學圖(點擊查看大圖)

 

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尼通 XL2 Plus 手持 XRF 光譜儀

 

圖片

私信公眾號索取報價

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產品特點

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1

2W X射線管

2

適用于輕元素檢測(Mg、Al、Si、P、S)的石墨烯窗口硅漂移探測器(SDD)

3

檢測器ProGuard防護

4

微型攝像頭

5

熱插拔電池

6

觸摸屏和方向鍵

7

密碼安全保護

8

IP54認證(防濺/防塵)

9

鼻錐定位引導

 

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尼通 XL3t  手持 XRF 光譜儀

 

圖片

私信公眾號索取報價

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產品特點

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1

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)

2

更加強大的X射線管

3

一鍵式測定——輕松使用,非專業技術人員也能很快掌握

4

面向實際工業環境的耐用型設計

5

提供原位無損的即時分析

6

完整密封,防水防塵

7

符合人體工程學設計

8

顯示屏在強日光下仍清晰可讀

9

提供多種語言選擇

10

彩色觸摸屏顯示器

 

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尼通 XL5 Plus 手持 XRF 光譜儀

 

圖片

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產品特點

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1

5W X射線管

2

專有大面積漂移檢測器,用于輕元素檢測(Mg, Al, Si, P, S)

3

輕量化設計(1.3 kg)

4

小型化鼻端設計

5

支持WiFi

6

配有微觀和宏觀攝像頭

7

熱插拔電池

8

可調角度翻轉的彩色觸摸屏

9

方向鍵

10

密碼安全保護

11

IP54認證(防濺/防塵)

 

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