Химический анализ без лаборатории

Кавчик Б.К., к.г.-м.н. — ОАО «Иргиредмет»
Золотодобыча, №101, Апрель, 2007

Портативный анализатор «Альфа-2000» позволяет в производственных условиях за 1 минуту определить химический состав металла или породы. Размером он с электрическую дрель-пистолет, но заметно легче и без провода. «Дулом» анализатор прижимается к изучаемой поверхности и нажимается курок. Через несколько секунд на дисплее отображается состав вещества.

Демонстрация прибора проходила в Красноярске в фирме «РАДОС». Директор фирмы Юрий Олимпович Федоров — известный специалист по применению рентгеновских методов в горной промышленности, разработчик промышленных рентгенорадиометрических сепараторов (РРС) руды. Его заинтересовала информация о приборе, и он пригласил представителя фирмы для практических испытаний и оценки целесообразности его приобретения. Демонстрировала прибор Елена Дмитриевна Скорина, представитель фирмы-разработчика (фото 1).

Первый образец — золотое кольцо с ее руки. Прибор почти сразу показал состав кольца: золото, серебро, медь. Тут же сделали еще несколько анализов металлических предметов, в том числе часов Юрия Олимповича. Потом определили химический состав нескольких заранее заготовленных образцов пород.

Результаты анализов заинтересовали участников презентации. За считанные секунды, не отправляя в лабораторию, ничего не откалывая, не дробя и даже не царапая, без всякой предварительной подготовки были получены анализы металлов и пород.

За полчаса госпожа Скорина рассказала о принципе работы прибора, его возможностях и области применения.

Автономный портативный анализатор «Альфа-2000» разработан фирмой Innov-X Systems (США) и выпускается с 2001 года. Его оценили металлурги, экологи, нефтяники и все, кому нужно получать результат быстро или в полевых условиях.

Фирма Innov-X Systems постоянно работает над совершенствованием прибора, снижая его вес, размеры, повышая прочность, увеличивая чувствительность, адаптируя программное обеспечение к разным странам. В 2005 г. проведена русификация программного обеспечения, анализаторы Alpha внесены в Госреестр РФ и утверждены как тип средств измерений.

Прибор относится к классу рентгенофлуоресцентных (рентгеноспектральных) анализаторов. Содержание элементов рассчитывают по линиям вторичного рентгеновского спектра, который возбуждается специальным источником. Стационарные анализаторы такого типа известны. В частности, один из них — "Filips-1404" успешно используется в Иргиредмете для количественного и полуколичественного анализа геологических и технологических проб, руд и продуктов их переработки. Метод отличается оперативностью и дешевизной, так как нет необходимости в предварительном растворении образцов. Диапазон измеряемых концентраций - от 0,001 до 100%.

«Альфа-2000» — новейшая разработка для оперативных анализов в производственных и полевых условиях. Прибор отличается малым весом, автономностью, надежностью и при этом безопасен. Анализ проводят без отбора образца. Настройка прибора простая и не требует длительного обучения.

Масса прибора в полном комплекте с аккумулятором и встроенным миникомпьютером — около 1,5 кг. Время автономной работы от аккумулятора — 8 часов. Прибор не содержит радиоактивных материалов, не нуждается в радиоизотопных и радиоактивных источниках. В нем используется «мягкое» рентгеновское излучение небольшой мощности, что делает его практически безопасным.

В приборе имеется несколько режимов измерений:

 - аналитический (для сплавов металлов);

 - горнорудный (для горных пород и проб руды);

 - экологический (для анализа почв).

В горнорудном режиме прибор способен одновременно определять 25 элементов (стандартно 21 элемент): Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, W, Ta, Pb, Ag, Sn, плюс 4 по выбору.

Результаты анализа отображаются на дисплее миникомпьютера (фото.2). Компьютерные программы русифицированы. В обычном режиме на дисплей выдается химический состав вещества и погрешность определения каждого элемента. При желании можно получить дополнительные сведения (спектрограмму, запоминать данные анализов, вести их обработку и т.п.).

«Альфа-2000» подходит для использования в полевых условиях, в шахте, карьере, а также для анализа образцов твердых, жидких или порошковых проб. Большинство анализов можно выполнить менее чем за 10 секунд. Анализы почв, образцов пород, руд, минералов выполняются от 15 сек до 4 мин, анализ марок сталей требует 1-2 секунды.

После лекции испытания прибора были продолжены в рабочем помещении РАДОСа.

РАДОС постоянно ведет разработку оптимальных вариантов РРС-сепарации для российских и зарубежных предприятий и имеет коллекцию образцов руды и дубликаты проб многих месторождений. Анализировались образцы руды, но больше внимания было уделено дубликатам проб. Они представляли собой истертую до 0,1 мм породу (около 200 г), упакованную в небольшие полиэтиленовые пакеты. Анализ прибором «Альфа-2000» проводили без распаковки проб, через полиэтиленовую пленку. Для некоторых проб на упаковке было указано содержание какого-либо элемента по лабораторным данным.

Было выполнено множество анализов с эмоциональной оценкой результатов: «почти совпало», «свинец немного отличается», «сурьма почти одинаково», «а кто знает, какой анализ точнее?» и т.п. Потом начали обращать внимание на величину погрешностей. Е.Д.Скорина объяснила, что для получения стабильных результатов и минимальной погрешности необходим определенный опыт и корректировка параметров компьютерной программы, что возможно с использованием стандартных образцов.

Провели еще несколько экспериментов: анализировали пробы крупного дробления, пробы с открытой поверхностью (через лист бумаги, фото.3), металлические сплавы и т.п. Во всех случаях прибор быстро выдавал результат.

В процессе обсуждения был задан вопрос о возможности определения содержания золота в руде или пробе. Е.Д.Скорина отметила, что предел чувствительности прибора 0,001%, то есть 10 г/т. Напрямую золото успешно определяется только в ювелирных изделиях и слитках.

Все участники презентации выразили восхищение простотой и оперативностью получения данных с помощью нового прибора. Традиционно анализы проб получали в лучшем случае через неделю после отправки в лабораторию. Каждый анализ стоил несколько сотен рублей. «Альфа-2000» обеспечил результаты практически мгновенно в рабочем помещении без отправки проб в лабораторию. По мнению Ю.О.Федорова «расхождения в данных — непринципиальны. Для каждого из элементов указывается погрешность определения, поэтому, при необходимости, любой результат можно уточнить».

По мнению ведущего специалиста Испытательного аналитического центра ОАО «Иргиредмет» В.Баранкевича приборы данного класса предназначены в первую очередь для разбраковки изделий из металлов и металлолома. Анализ горных пород более сложен из-за их неоднородности и присутствия большого числа элементов, что увеличивает ошибку анализов. Для повышения точности определения необходимо тонкое измельчение пробы и использование стандартных образцов, разработанных для исследуемых типов руды. При анализе необходимо учитывать возможность взаимного наложения спектральных линий химических элементов из-за небольшого разрешения детектора, порядка 150 эВ. Прибор может использоваться для оценочных определений основных компонентов в гомогенных образцах и объектах.


-0+0
Просмотров статьи: 10424, комментариев: 9       
Статьи по геологии рудных и россыпных месторождений золота

Комментарии, отзывы, предложения

Зямма-Оввич, 05.11.11 09:38:05

И скики ця цаца будэ коштувать?Имею таки интерес.

Аркадий 10, 05.11.11 09:58:56

Тоже вопрос: Цена прибора какая?

alvarets, 06.12.11 08:10:51

мульон стоил года три назад

кольца и пр. он нормально определяет, а вот с породами уже проблема начинается

почему?

1. Нижний предел обнаружения

2. Точечный замер в буквальном смысле слова. Т.е. если в этот булавочный укол у вас попадет зерно галенита, не видимое вооруженным глазом то результат будет соответствующий.

В общем все зависит от того какие у вас стоят задачи

Я прогонял несколько десятков проб по золоту и цветной группе как в образцах так и в истертом до 200 меш пробах. Результат - неадекватный. Кроме того видел его в действии в поле, на поисках рудного золота, потом была возможность сопоставить результаты.

В общем для золота я его не советовал бы брать уж точно

Резвый, 06.12.11 08:14:31

Лучше спросите "Оно вам надо?"

Б.Кавчик, 06.12.11 13:19:36

alvarets - совершенно верно написал. Площадь замера мизерная, около 2 мм2. Я как-то этим прибором любопытства ради рассматривал аншлиф с золотом. Понятно, что получался огромный разброс. Потому этим прибором золото определять нельзя. Но прибор дает дополнительную оперативную информацию. Может быть, мы научимся получать из нее практическую пользу. Есть над чем подумать. Наверняка прибор совершенствуется и его возможности расширятся. Терять из виду это направление, по-моему не стоит. Жаль, что статей об этом приборе давно не видно.

Александр, 07.12.11 10:13:38

Прибор интересен например для оперативного анализа при скупке золота и изделий, когда "ошибка" может обойтись довольно дорого, особенно при приличных оборотах и недостатке времени на плавку и анализ с помощью других методов. Большой плюс-мобильность. Но, конечно, вопрос , цены стоит также остро.

Бродяга-Александр, 07.12.11 16:35:17

Прибор интересен в том случае,если Вы работаете.,вторичку,-и в больших объемах ,примерно от тонны.На приисках,это просто демонстрационная игрушка.

Алексей, 09.12.11 05:55:36

Привозили подготовленные пробы на анализ, результат неудовлетворительный. Горнорудный режим не функционирует, пропарился специалист около часа.

Александр, 09.12.11 10:29:59

Непонятные комментарии...

Я так понимаю, что это просто "мобильный" вариант анализатора, которые и так уже используются по всему миру как правило в различных лабораториях. Основной недостаток, как мне видится от стационарных в том, что для анализа требуется фиксированная партия образцов, в "мобильном" же варианте учесть это в полевых условиях почти невозможно и не всегда реально. Что же касается лабораторных испытаний-я пока не видел людей, кто был несогласен с результатами. Надо просто использовать четко по назначению и отработать процедуру испытаний "мобильного" прибора.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Химический анализ без лаборатории»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "десять прибавить 6":