矿物和采矿中的相位分​​析定量矿物学

XRD和Topas Rietveld改进的定量矿物质有助于改善南非的锰冶炼厂。准确了解矿石的相位成分允许在冶炼过程中建立定量矿物学数据和所需的能量和还原剂之间的经验关系。

锰矿定量矿物学

南非是世界领先的锰生产国。大多数原料是通过矿物学复杂的冶炼矿石获得的(图1)。传统上，冶炼厂原料的质量控制是通过散装化学方法进行的。然而，在冶炼厂中处理材料所需的能量和还原剂(如煤)的数量是由矿石的相组成决定的，因为矿物有不同的熔点和锰的价态。因此，利用XRD和DIFFRAC对喀拉哈里(北开普省)锰矿石进行了定量矿物学研究⁺topas [1]。

XRD和TOPAS RIETVELD分析的特征

XRD和TOPAS RIETVELD分析受到扫描电子显微镜（SEM）矿物系统的技术[1]，因为：

• XRD样品的制备具有成本效益和可行性，
• 矿物的XRD鉴定被认为比EDS更可靠(矿物的XRD谱图，如hausmannite和bixbyite明显不同，而EDS谱图几乎相同)，
• 细粒纹理的颗粒对亚微米水平可能会阻碍EDS的测定，yabo214XRD是无关的，
• 主要相的可接受的精度限制(1 - 2 wt-%)对于评价矿石的熔炼行为是足够的。

app亚博体育定量矿物学的设备设置

使用Cu辐射，二次石墨单色器和闪烁计数器测量钻孔芯样品和两个Mn-Ote参考材料SARM亚博网站下载 16和17 [2]施加D500衍射仪。使用TOOPAS分析步骤扫描粉末图案并施加基本参数方法[3]。

TOPAS定量分析不需要校准，不会遭受管老化，考虑整个粉末图案，因此不受峰值重叠的困扰。此外，除了相浓度之外，还可以获得物理声晶尺寸和应变参数。

图1所示。Topas符合Mn-Ote数据。常见的矿物质是：BraUnite Mn²⁺锰³⁺_6.SiO_12.，赤铁矿Fe.₂O._3.、黑锰矿锰²⁺锰³⁺₂O4,含锰铁矿(Mn²⁺，Fe.²⁺(铁、镁)³⁺、锰³⁺）₂O._4.,方解石CaCO_3.，kutnohorite ca（mn²⁺、镁、铁²⁺)(有限公司_3.）₂，白云石Camg（CO_3.）₂、菱锰矿MnCO_3.，Bixyite（MN³⁺，Fe.³⁺）₂O._3.,钙铁榴石_3.菲³⁺₂（SIO._4.）_3.、斜绿泥石(毫克、铁²⁺）_5.艾尔(Si_3.艾尔阿)_10.（哦）_8.、水锰矿锰³⁺O（OH），Tepholite（MN²⁺，mg）₂SiO_4.、蛇纹石和微量矿物。

XRD和TOPAS Rietveld方法的准确性

在低品位矿石中鉴定出9种矿物，在高品位矿石中鉴定出12种矿物，分别为[1]。相含量的3sigma绝对标准偏差小于1wt-%。XRD和TOPAS Rietveld方法的准确性非常快，通过独立但较慢和要求更高的方法(定量扫描电镜和ICPOES)验证了其准确性。根据相的化学计量学计算XRD相组成中元素和氧化物的浓度。它们与微观分析结果非常吻合。图2显示了参考矿石sarm16和17的很好的一致性。

图2。使用TOPAS Rietveld[1]与标准锰矿SARM 16(高品位，填充符号)和17(低品位，开放符号)的参考数据确定的浓度一致图。线路显示1:1协议。

概括

XRD和TOPAS分析提供了适用于MN冶炼厂质量控制的定量矿物学结果。这是重要的，因为不同的矿石组合物可以满足矿石的等级要求，但表现出不同的工艺参数。TOPAS结果允许可靠地预测冶炼厂操作参数，例如炉子的能量消耗和还原剂的量。此外，量化诸如碳酸盐的阶段，其可以充当天然气剂。

通常可以预测XRD和基于TOPAS的质量控制的大潜力，用于矿石质量控制和优化冶炼厂操作。另外，快速一维检测器的应用具有区分荧光辐射的能力（Lynxeye™）可以提高数据收集速度并使常规质量控制成为可能。

这些信息来源于布鲁克x射线分析公司提供的材料。亚博网站下载

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