Evident LogoOlympus Logo
Zdroje informací
Application Notes
Back to Resources

Přenosné XRF a uhlí pro průzkum nerostů, kontrola jakosti, mísení a zpracování


Přenosné rentgenové fluorescenční analyzátory (pXRF) společnosti Olympus nabízí vysoký výkon a geochemická data v reálném čase pro rychlou víceprvkovou charakteristiku půd, hornin a rud. Pokroky v technologii pXRF rozšířily detekční limity a množství měřených prvků se současným zkrácením doby potřebné pro analýzu. Díky těmto pokrokům je možné v uhelném průmyslu rychle vyhodnotit obsah popela a dalších klíčových složek přímo na místě.

Úvod:
použití pXRF v uhelném průmyslu

Díky schopnosti pXRF technologie měřit klíčové lehké prvky (jmenovitě síru (S), křemík (Si) a hliník (Al)) se stal přístroj nezastupitelným při každodenním rozhodování. Rozhodnutí jsou založena na přímém měření síry a schopnosti odhadnout jak obsah popela, tak hodnoty výhřevnosti založené na množství světla a anorganické frakci hlavního prvku, jmenovitě hořčíku (Mg), křemíku (Si), hliníku (Al), draslíku (K), vápníku (Ca) a železa (Fe). Příležitosti a aplikace pXRF existují jak v energetických, tak v koksárenských provozech a zpracováních.

Navíc pXRF okamžitě měří více než 30 prvků, což umožňuje u stopových prvků charakterizaci obsahu, s použitím litogeochemie pro korelaci se stratigrafií a identifikací chronostratigrafických hierarchií v rámci jednotlivých uhelných ložisek a okolní geologie. Použití pXRF může být přínosné v celém spektru hodnotového řetězce důlního průmyslu – od průzkumných vrtů, běžné kontroly jakosti spolu s následným zpracováním minerálů až po konečnou dodávku produktu.

Přenosný XRF analyzátor Olympus Vanta

Hodnota pXRF

Data v reálném čase umožňují rozhodování v reálném čase spolu se zlepšením produktivity a úsporou nákladů díky lepšímu vybavení a vyžití personálu. Úspěšné použití pXRF programu bylo prokázáno při mnoha běžných důlních činnostech, včetně:

  • Pomoc v rané fázi výzkumu, při „prvním výsadku” v terénu
  • Optimalizace vrtání – účinnější zvětšení nebo dokončování otvorů a úspora na speciální mobilizaci a nákladech na vrtání
  • Lepší charakterizace rudy/odpadu při činnostech vyhledávání rudy a lepší optimalizace průběhu důlních činností při kontrolách mísení a výsypky.
  • Pomoc při mapování a vizualizaci rudního tělesa
  • Zdokonalení a vylepšení kontroly zpracování nerostů a hutních rozhodnutí a průzkumu
  • Rychlá analýza konečného produktu kdykoliv na místě
  • Charakterizace odpadu včetně určení drenáže kyselé důlní vody (AMD) a materiálového hospodářství
Hodnota pXRF

Analytické metody a aplikace

Nejnovější generace přístrojů pXRF společnosti Olympus v sobě integruje mnoho pokročilých funkcí, které přinášejí skvělé výsledky v téměř reálném čase. Tyto funkce zahrnují digitálně řízené Rh anodové rentgenové trubky, vícepolohová automatická filtrační kola a velkoplošné SDD detektory spojené s patentově chráněnou vysokofrekvenční (HCR) Axon Technology™. Tyto funkce přinášejí přesné a správné výsledky, zrychlení trvání zkoušky, nižší detekční limity a lepší zjištění lehčích prvků (Mg, Al, Si, P, S), které jsou pro uhelný průmysl důležité.

Díky tomu mohou geologové, zkoumající uhlí, využít řadu různých geochemických nástrojů, včetně:

  • Téměř kompletní geochemie hornin, zahrnující většinu z nejdůležitějších hlavních a stopových prvků používaných pro litogeochemii a určování hornin
  • Přímé analýzy síry, se snížením míry pomalých a nákladných pecních technik
  • Schopnost použití zástupců lehkých prvků k odhadu obsahu zpopelnění (obsahu popela) a často k nepřímému výpočtu výhřevnosti (CV)

Obrázky 1 a 2 ilustrují výsledky získané na základě velké sady různých norem uhlí (certifikované referenční materiály). Obrázek 1 ukazuje, jak je možné efektivně použít zástupce kombinovaného lehkého prvku, stejně tak jako samotný křemen, k odhadu obsahu popelovin (obsahu popela).

Přenosný XRD analyzátor Olympus TERRA
Obrázek 1. Vynikající korelace mezi přenosným XRF analyzátorem společnosti Olympus a certifikovanými referenčními materiály umožňuje efektivní odhad obsahu zpopelnění pomocí zástupců kombinovaných lehkých prvků (Mg + Al + Si + P + S + Ti + K + Ca + Fe) anebo pouhého křemíku. Lepší výsledky je možné získat použitím kompletnější sady prvků.

Panoramatický pohled na obrovský povrchový důl energetického uhlí Sebuku v jižním Kalimantanu, Indonésie
Panoramatický pohled na obrovský povrchový důl energetického uhlí Sebuku v jižním Kalimantanu, Indonésie. Tento důl je jedním z několika dolů, které provozuje společnost Sakari Resources v dané oblasti, a ukazuje rozsáhlou a komplexní interakci velmi velkého zařízení a komplikované mnohavrstvé geologie. Přenosný XRF (pXRF) společnosti Olympus nabízí mnoho příležitostí, jak zjednodušit rychlé rozhodování při alokaci materiálů, mísení a konečné dodávce na námořní lodě, které dopravují uhlí do regionálních elektráren.

Data

Certifikované referenční materiály

Mg (%)

Al (%)

Si (%)

P (%)

S (%)

K (%)

Ca (%)

Ti (%)

Fe (%)

Kombinované prvky

Laboratorní popel %

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

Laboratorní

pXRF

SARM-18

0,08

1,22

1,48

2,61

3,25

0,003

0,007

0,50

0,76

0,11

0,18

0,12

0,22

0,06

0,06

0,18

0,17

6,13

L/95966

0,07

1,21

1,23

2,04

1,86

0,018

0,022

0,36

0,44

0,15

0,21

0,18

0,28

0,07

0,07

0,50

0,64

4,76

9,35

L/95967

0,09

2,44

2,55

3,10

2,99

0,082

0,079

0,34

0,31

0,05

0,03

0,74

0,92

0,12

0,14

0,50

0,57

7,59

15,94

L/95968

0,12

0,11

1,11

1,11

1,90

1,64

0,027

0,028

0,31

0,34

0,19

0,29

0,11

0,17

0,06

0,05

1,06

1,43

5,18

9,33

L/95969

0,01

1,06

0,93

5,89

7,11

0,003

0,007

0,53

0,71

0,06

0,05

0,01

0,05

0,04

0,18

0,11

8,96

16,65

L/95970

0,01

1,04

1,00

3,19

3,37

0,009

0,017

0,54

0,75

0,05

0,08

0,01

0,01

0,05

0,06

0,41

0,49

5,77

10,76

L/95971

0,08

2,00

2,09

3,50

3,62

0,009

0,011

0,28

0,37

0,11

0,12

0,12

0,15

0,10

0,11

0,34

0,40

6,87

13,90

L/95972

0,05

0,95

0,89

3,98

4,66

0,027

0,030

0,40

0,57

0,13

0,18

0,04

0,05

0,05

0,04

0,24

0,20

6,63

12,42

L/96047

0,03

1,34

1,36

1,95

1,57

0,009

0,021

0,23

0,23

0,02

0,04

0,04

0,09

0,07

0,07

0,10

0,03

3,41

8,05

Ciuden

0,15

0,12

1,88

1,95

2,83

2,73

0,100

0,094

0,59

0,62

0,05

0,05

0,92

1,39

0,13

0,15

0,29

0,26

7,35

14,55

El Cerrejon

0,14

0,10

1,45

1,51

2,46

2,29

0,055

0,056

0,57

0,64

0,10

0,13

0,41

0,66

0,09

0,10

0,40

0,45

5,93

11,53

Sebuku

0,13

1,48

1,71

2,38

2,21

0,027

0,042

0,40

0,54

0,09

0,13

0,29

0,53

0,14

0,17

0,38

0,46

5,80

10,94

Socnica

0,23

0,11

1,06

1,10

1,69

1,29

0,027

0,032

0,43

0,47

0,15

0,22

0,36

0,60

0,05

0,06

0,46

0,54

4,42

8,73

Grosvenor33

0,16

0,11

1,48

1,54

3,46

3,95

0,002

0,43

0,54

0,05

0,05

0,02

0,00

0,04

0,48

0,58

6,78

12,62

Grosvenor35

0,21

0,19

1,68

1,80

4,86

5,78

0,009

0,35

0,37

0,10

0,11

0,09

0,04

0,09

0,09

1,73

1,87

10,24

18,97

Grosvenor38

0,12

0,20

2,79

2,78

14,41

15,50

0,004

0,28

0,26

0,22

0,12

0,04

0,09

0,08

0,14

0,05

18,99

41,22

Grosvenor42

0,07

0,33

0,08

2,60

2,68

0,001

0,49

0,75

0,01

0,02

0,13

0,18

0,02

0,11

0,04

3,75

7,60

GrosvenorSeg8

0,62

0,41

6,97

6,64

17,24

18,76

0,013

-0.02

1,09

1,08

0,47

0,14

0,35

0,34

1,23

1,18

28,53

62,86

GrosvenorSeg10

0,66

0,56

8,00

8,00

28,46

27,54

0,00

1,69

1,74

0,28

0,47

0,45

1,03

1,01

39,31

GrosvenorSeg11

1,03

6,81

7,96

10,40

12,61

0,020

0,00

1,28

1,27

7,57

8,85

0,24

0,26

9,52

9,63

41,62

GrosvenorSeg12

1,67

6,14

5,93

20,95

18,75

0,045

0,00

1,00

0,94

4,43

5,56

0,35

0,34

5,71

5,97

37,54

A1_0092A 003

0,25

0,38

9,62

9,27

18,94

20,10

0,030

3,96

1,77

1,77

0,15

0,48

0,51

3,62

3,16

35,22

75,72

A1_0092A 004

0,38

0,44

9,02

8,35

19,92

19,99

2,97

2,14

2,17

0,11

0,54

0,51

2,90

2,57

34,03

76,36

A1_0092A 010

0,31

0,38

8,89

8,65

19,68

19,87

0,22

0,02

1,63

1,59

0,20

0,56

0,55

0,67

0,61

31,68

71,80

A1_0092A 012

0,13

0,26

2,20

2,75

5,68

6,37

0,182

0,182

0,76

1,00

0,35

0,43

0,45

0,59

0,17

0,19

0,79

0,93

12,70

21,78

A1_0092A 015

0,14

0,16

0,62

0,83

0,69

0,44

0,094

0,02

0,03

0,26

0,54

0,02

1,21

1,63

3,72

6,45

A1_0092A 073

0,15

11,48

11,85

22,07

19,50

0,077

0,09

-0.16

0,69

0,25

0,75

0,75

0,46

0,38

32,39

80,76

A1_0092A 126

0,68

0,56

1,03

0,57

0,052

0,041

0,41

0,42

0,05

0,01

8,70

10,46

0,05

0,04

4,77

4,70

16,81

32,91

ALD

0,06

0,13

0,70

0,58

1,53

1,07

0,002

2,20

0,08

0,09

0,05

0,05

0,04

0,62

0,73

2,65

6,81

ATK

0,07

1,23

0,96

2,92

2,08

0,004

3,59

0,19

0,14

0,03

0,06

0,04

1,61

1,80

5,02

12,76

Bird R003

0,05

0,53

0,38

1,31

0,74

0,003

0,009

3,81

3,55

0,03

0,00

0,15

0,24

0,03

0,05

3,12

2,72

7,68

9,70

UFRGS-1

0,22

8,32

8,35

16,64

17,35

0,011

2,00

0,80

0,61

1,19

0,98

0,38

0,42

2,01

1,83

29,53

66,00

UFRGS-2

0,21

8,17

7,38

14,41

14,22

0,008

3,71

0,75

0,55

0,35

0,33

3,31

3,10

25,02

65,11

UFRGS-3

0,40

0,42

3,84

4,88

10,87

9,00

0,016

0,020

1,01

0,93

0,41

0,10

0,25

3,80

15,34

44,62

UFRGS-4

0,18

4,38

3,27

8,44

8,64

0,018

0,013

3,75

3,66

0,79

0,88

0,30

0,18

0,32

8,17

16,66

44,98

SARM-19

3,86

4,01

6,38

6,19

0,010

0,018

1,36

1,18

0,18

0,08

0,90

1,18

0,18

0,18

1,11

1,05

13,87

SARM-20

5,42

5,65

7,52

7,61

0,050

0,039

0,46

0,20

0,11

1,22

1,52

0,35

0,34

0,75

0,65

16,02

Obrázek 2. Vynikající korelace mezi přenosným XRF analyzátorem společnosti Olympus a rozsáhlou sadou certifikovaných referenčních materiálů (CRM). Výše uvedené grafy ilustrují vynikající shodu mezi laboratorně potvrzenými hodnotami a hodnotami stanovenými pomocí pXRF u nejdůležitějších prvků Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti a Fe co se týče jak přesnosti, tak správnosti. Tabulka představuje jak laboratorní, tak pXRF hodnoty, na jejichž základy byly tyto grafy sestrojeny. (Data poskytnuta se svolením School of Biological and Earth Sciences, University of New South Wales - ACARP Projects).

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Doly světové úrovně na energetické uhlí Sebuku a Jembayan se nachází v indonéském Kalimantanu. V důsledku odlehlosti území a rozsáhlých operací vznikl požadavek na zkoušky nových metod, které by uhlí klasifikovaly rychleji, v téměř reálném čase. Byly provedeny orientační práce s pXRF na čelní ploše dolu a výsypkách materiálu pro vyvinutí metody k odhadu přímého obsahu síry a obsahu zpopelnění jako součásti běžného provozu dolu (ROM). Rentabilní uhlí se poté mísí a promývá přímo na místě, čímž je zajištěna jeho správná kvalita před naložením na říční lodě, které pak uhlí rozvážejí do velkých tepelných uhelných elektráren v dané oblasti. Obrázek 3 ukazuje několik orientačních dat, která byla stanovena na začátku tohoto projektu, a ilustruje dobrou shodu mezi hodnotou pXRF, síry, obsahem zpopelnění a výhřevností, které byly zjištěny geologickým týmem v dolech v Sebuku a Jembayan.

 
Data použitá k hodnocení užitečnosti použití pXRF v dole Sebuku.

Data použitá k hodnocení užitečnosti použití pXRF v dole Sebuku.

Data použitá k hodnocení užitečnosti použití pXRF v dole Sebuku.
 

Obrázek 3. Data použitá k hodnocení užitečnosti použití pXRF v dole Sebuku. Horní tabulka ukazuje pXRF ve srovnání s laboratoří, co se týče přímého obsahu síry, prostřední tabulka ukazuje laboratorní obsah popela ve srovnání s laboratorními hodnotami křemíku a hliníku a spodní graf ilustruje trend mezi laboratorním obsahem popela a výhřevností (CV).

Olympus IMS

Produkty použité pro tuto aplikaci
Ruční XRF analyzátory Vanta patří mezi nejodolnější přístroje, které Olympus vyvinul. Tato odolná, výkonná a intuitivní zařízení poskytují přesnou prvkovou analýzu a identifikaci slitin všem zákazníkům, kteří vyžadují v terénu výsledky laboratorní kvality.
The DELTA Element is a cost-effective handheld X-ray fluorescence (XRF) analyzer optimized for scrap metal sorting, positive material identification (PMI), alloy QA/QC, and precious metals analysis.
Combining a Silicon Drift Detector (SDD) and a 4W optimized X-ray tube, the DELTA Professional provides superior performance in speed, LODs, and elemental range. It analyzes Mg and higher for Alloys and Mining. The DELTA Professional is the best value solution from Olympus for handheld XRF.
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country