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手持式XRF合金分析仪用于金属提取过程的质量控制

从硫化物矿石中提取金属是一个复杂的多步骤过程。必须优化成本和产品质量,以保持稳定和平稳的工艺流程。过程控制对于确保每个步骤的所有关键因素都保持在规定的设定点/范围至关重要。采矿和生产业务采用各种XRF技术来优化其生产过程。
 
使用Olympus DELTA 手持合金分析仪分析仪进行冶炼过程控制的优点包括:

1.快速,可靠,准确的分析测量
2.最少的样品制备
3.易于使用,即时,现场等级识别
4.实时监控冶炼过程,以提高整体生产力
5.具有成本效益并为生产增加价值

应用细节
通常,铜提取方法包括以下步骤:通过泡沫浮选浓缩压碎的硫化铜矿石(例如黄铜矿),产生约20-30%铜(Cu)的典型浓缩物等级。然后将二氧化硅助熔剂与浓缩物混合。在闪速熔炼,转化和阳极浇铸之后,将最终产物(> 99.0%纯Cu)加入精炼厂以使其> 99.9Cu

闪速熔炼中的无光泽等级和质量的渣是影响随后的熔炼加工阶段(例如转化和精炼)和总生产率的两个最重要的因素。无光泽中的低Cu浓度意味着铜回收率不足,并且无光泽中的铁(主要成分:硫化铁(FeS))的量影响转换器操作。哑光中Cu的适当浓度应> 48%,Fe<10%。通过改变总氧(在空气或富氧空气中)输入与浓度进料速率的比率来调节消光等级。不适当的调整会导致生产率降低,例如炉渣中的铜损失和/或资源浪费(工时和能源)。

为了研究手持合金分析仪在铜冶炼过程控制中的应用,从铜冶炼厂中取出一系列样品以监测无光泽组合物。使用DELTA 手持合金分析仪直接测量样品,无需任何进一步的样品制备。由于样品的高导热性和分析仪处理热样品的能力,我们不必等待样品冷却,并且样品在取样后数分钟即可获得。

结果



1.使用ICP-OES(实验室测定)和DELTA 手持合金分析仪测量无光泽中CuFe浓度的比较。

使用DELTA 手持合金分析仪监控冶炼过程,操作员可以跟踪磨砂成分,以了解磨砂何时准备好转移到转换器。在这项研究中,第一个无光泽样品含有56%的Cu但含有17%的Fe,它不符合转移到转换器的Cu-Fe浓度标准(即Cu> 48%和Fe <10%)。哑光中高浓度的铁需要更高的氧气输入(在空气或富氧空气中)以燃烧硫并氧化铁。加入另外的二氧化硅以与氧化铁反应并将Fe吸入轻渣相中。随着更多的空气和二氧化硅,更多的Fe被排斥到渣相中,导致无光泽中的Fe浓度降低,因此具有更高的无光泽等级。

为了确认DELTA 手持合金分析仪测量结果,将所有样品送到实验室进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析。图1显示了CuFe测量的原位手持合金分析仪和实验室ICP分析之间的相关性。应该注意的是,每个样品运行ICP分析需要几个小时,而手持合金分析仪可以在几秒钟内完成结果。结果证实手持合金分析仪技术适用于原位监测过程。

结论
该研究表明,使用Olympus DELTA 手持合金分析仪分析仪可以对铜冶炼过程进行现场监测和控制。本文提到的解决方案同样可以应用于其他金属或贵金属(例如锌,铁和金)提取过程的控制。快速分析,可靠性,可重复性,最少的样品制备和易用性是DELTA 手持合金分析仪的关键特性。

 

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