Возможность внедрения рентгеноспектрального метода анализа при определении золота и серебра в рудах и продуктах обогащения ЗГОКа

Введение

В наше время рентгеноспектральные методы анализа широко применяются как в практике работы исследовательских институтов, так и непосредственно в технологических линиях для контроля работы металлургических, геологических, химических и многих других объектов. Рентгеноспектральные методы анализа хотя и являются относительными с точки зрения точности определений, но взамен этого имеют ряд преимуществ перед другими методами анализа.

Целью данной проектной работы является теоретический подбор рентгеновского спектрометра, аналитические характеристики которого удовлетворяют требованиям точности определений золота и серебра в рудах и продуктах обогащения, анализ которых выполняется пробирно-гравиметрическим методом  в  аналитической лаборатории  службы по аналитическому и техническому контролю ЗГОКа. При правильном подборе аналитических характеристик рентгеновского спектрометра и методики появляется возможность исключения систематической погрешности. Исходя из работ, которые были проделаны зарубежными горнодобывающими предприятиями и научно-исследовательскими институтами в области рентгеноспектральных методов анализа, можно сделать вывод о возможности прямого определения золота и серебра в рудах и продуктах обогащения в порошковых пробах без предварительной химической пробоподготовки.

 

Актуальность данной проектной работы заключена в рациональном использовании средств и методов измерений, за счет возможного внедрения рентгеноспектрального метода анализа при определении золота и серебра в рудах и продуктах обогащения ЗГОКа.

Экономическая эффективность данной проектной работы заключается в возможности взаимозаменяемости пробирно-гравиметрического и  рентгеноспектрального метода анализа, что позволяет сократить расходы на электроэнергию и дополнительные материалы.

Теоретическая часть

В данной проектной работе предлагается рентгено-флуоресцентный спектрометр фирмы «Спектрон-Оптэл» «Спектроскан -LF».

Аналитические характеристики прибора

Спектрометр предназначен для определения содержания химических элементов в различных веществах, находящихся в твердом, порошкообразном или растворенном состояниях, а также нанесенных на поверхности и осажденных на фильтры

Спектрометр может применяться в различных отраслях науки и техники для анализа элементного состава вещества

Диапазон определяемых элементов: от 11Na до 94Pu

Типы образцов: жидкие, твердые, порошки, фильтры, пленки

Время экспозиции: 100 с

Диапазон определяемых содержаний без пробоподготовки и с пробоподготовкой: от 3L до 100%

Способ выделения линий спектра: дифракция на кристалле

Время количественного анализа пробы: от 3 минут

Время одного элементоопределения: от 10 до 100 секунд

Рентгенооптическая схема: по Иогансону

Энергетическое разрешение: 9 эВ (Si Ka) 60 эВ (Fe Ka)

Собственная аппаратурная погрешность: 0,5 %

Технические характеристики прибора

Напряжение на аноде рентгеновской трубки: 50 кВ

Кристалл-анализаторы: LiF(200), C, PET, KAP, ML (44E)

Пробозагрузочное устройство: Автоматическое на 10 образцов диаметром 40 мм

Радиационная безопасность: освобождён от регламентации по радиационному фактору

Габаритные размеры и масса: спектрометрический блок высоковольтного источника питания блок вакуумного насоса 550x450x450 мм; 70 кг 240x440x450 мм; 30 кг 130x200x320 мм; 15 кг

Питание и потребляемая мощность:  ~220 В, 50 Гц, ~ 380 В, 850 Вт

Комплектация

В комплект поставки прибора входит метрологическая аттестация, программное обеспечение для качественного и количественного анализа и необходимые принадлежности

Дополнительно могут поставляться

-программное обеспечение

-аттестованные методики выполнения измерений

-автоматический концентратор для подготовки водных проб

-портативная мельница для истирания порошковых проб

-IBM-совместимый персональный компьютер с принтером

-устройство бесперебойного питания для спектрометра и компьютера

ТУ 4276-001-23124704-2001 «Аппараты рентгеновские для спектрального анализа».

Экономическое обоснование

Затраты по текущей стоимости на материалы и реактивы, используемые в группе пробирно-гравиметрического анализа отдела по А и ТК АЛ ЗГОКа:

-калий азотнокислый – 3024.00 $ США в год

-натрий тетраборнокислый 10-ти водный – 6759.36 $ США в год

-глет свинцовый – 21.06 $ США в год

-сода кальцинированная – 1872.00 $ США в год

-тигель шамотный – 26016.00 $ США в год

Общая сумма затрат на материалы и реактивы 37692.42 $ США в год. Годовой расход материалов и реактивов составляет в среднем 75 % от планируемого расхода, то общая фактическая сумма затрат на материалы и реактивы составляет 28269.315 $ США в год. Расчет произведен без учета НДС.

Затраты по текущей стоимости на электроэнергию:

Затраты на электроэнергию за 2010 год по пробирной группе составили 27000 $.

Общие затраты на материалы и электроэнергию составили 64692 $ в год.

Затраты по текущей стоимости на материалы и реактивы при возможном внедрении рентгеноспектрального метода:

-кислота борная – 2464.56 $ США в год

Цена приобретаемого прибора оговаривается при покупке.

Отзыв о предлагаемом рентгеновском спектрометре «Спектроскан-LF»

Нами ( Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript ) проведен рентгено-флуоресцентный анализ и сняты спектры чистого (99,9%) металлического золота, ювелирного золота (560 проб), стандартных образцов руд и золотосодержащих технологических продуктов (рис.1, табл.1), построены градуировочные графики. В результате исследований выявлено, что графики линейны, но в сравнительно узком диапазоне определяемых концентраций. Причиной отклонений является «матричный эффект», т.е. влияние тяжелых металлов на проницаемость рентгеновских лучей.

Рис.1 Спектр золотосодержащего концентрата

Табл.1 Результаты измерений пиков золота при длине волны 1280 миллиангстрем

Заключение

С экономической точки зрения рентгеноспектральный  анализ как производственный метод отличается тем, что дает возможность постоянно контролировать продукцию и тем самым исключает возможность отклонения от технологических параметров. Основной проблемой применения рентгеноспектрального метода анализа является не всегда линейная, часто сложная зависимость интенсивности излучения от концентрации, но правильный учет всех факторов и методы оптимизации позволяют устранить мешающие влияния.

Теоретический подбор рентгеновского спектрометра не отражает полную картину и требуется проведение  практических анализов, для чего:

-  необходимо выяснить, на каких предприятиях установлены подобные спектрометры для определения золота и серебра;

-  посетить данное предприятие  для проведения  анализов  руд и продуктов обогащения, получаемых на обогатительной фабрике ЗГОК, на данном оборудовании.

В случае получения положительных результатов можно рекомендовать приобретение подобного спектрометра для АЛ ЗГОК.