郑州矿石检测机构：矿石光谱检测有哪几种？

　　矿石光谱检测是现代地质勘探、矿山品位控制、选矿过程监控和冶金原料分析中的核心技术，具有快速、多元素、高灵敏度、少/无损等优势。根据激发源、检测原理和应用场景不同，主要分为以下几类：

　　一、按技术原理分类(主流方法)

　　1. X射线荧光光谱法(XRF, X-ray Fluorescence)

　　原理：用X射线激发样品，原子内层电子跃迁产生特征X射线荧光，通过能量(ED-XRF)或波长(WD-XRF)识别元素。

　　类型：

　　能量色散型(ED-XRF)：便携式为主，适合现场快检;

　　波长色散型(WD-XRF)：实验室级，精度高、检出限低。

　　可测元素：Na(11)～ U(92)，部分仪器可测 Mg、Al、Si 等轻元素。

　　优点：

　　无需复杂制样(块状、粉末均可);

　　分析速度快(30秒～5分钟);

　　可测主量、次量元素(如 Fe、Cu、Zn、Pb、Mn、CaO、SiO₂ 等)。

　　局限：

　　对轻元素(如 Li、Be、B、C)灵敏度差;

　　无法直接测矿物结构或价态;

　　表面效应明显(需压片或熔融制样提高精度)。

　　典型应用：

　　铁矿 TFe、SiO₂ 快速测定;

　　铜铅锌多金属矿现场品位筛查;

　　贸易结算(如进口铁矿石检测)。

　　代表设备：

　　便携式：Thermo Fisher Niton XL5、Olympus Vanta、聚光 EXPLORER 系列

　　台式：Bruker S8 TIGER(WD-XRF)、Shimadzu EDX-7000

　　2. 激光诱导击穿光谱(LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)

　　原理：高能激光脉冲聚焦于样品表面，产生等离子体，通过分析等离子体发射光谱确定元素组成。

　　可测元素：H ～ U，包括 Li、Be、B、C、N、O 等轻元素(XRF难以测的)。

　　优点：

　　几乎无需制样(可直接测原矿、岩芯);

　　微区分析(光斑直径 50–500 μm);

　　可做元素分布成像;

　　适用于导体/非导体。

　　局限：

　　精度和稳定性略低于 XRF 或 ICP;

　　受样品表面状态(粗糙度、颜色)影响较大;

　　定量需大量标样校准。

　　典型应用：

　　锂辉石中 Li 含量快速筛查;

　　稀土矿中 REE 元素识别;

　　月球/火星探测(NASA Perseverance 火星车搭载 LIBS)。

　　代表设备：Tornado Optical Systems(加拿大)、SciAps Z-903、国产如钢研纳克 LIBS-300

　　3. 电感耦合等离子体发射光谱/质谱(ICP-OES / ICP-MS)

　　原理：矿石经酸消解后，溶液被雾化进入高温等离子体，激发发光(OES)或电离后按质荷比分离(MS)。

　　可测元素：全元素覆盖(包括痕量、稀土、贵金属)。

　　优点：

　　灵敏度极高(ICP-MS 可达 ppt 级);

　　多元素同时分析(>70 元素);

　　定量准确，为仲裁方法。

　　局限：

　　需完全消解样品(HF、HNO₃ 等强酸，操作危险);

　　无法保留原始矿物信息;

　　设备昂贵，需专业实验室。

　　典型应用：

　　金、银、铂族元素(PGE)测定;

　　稀土配分分析;

　　杂质元素(As、Sb、Bi)控制。

　　注：虽非“直接”光谱检测(需前处理)，但仍是矿石元素分析的“金标准”。

　　4. 原子吸收光谱法(AAS)

　　原理：样品溶液原子化后，吸收特定波长光源(空心阴极灯)的光。

　　特点：

　　单元素逐个测定;

　　成本低，适合中小实验室;

　　灵敏度较好(尤其石墨炉 AAS)。

　　应用：常用于 Cu、Pb、Zn、Ni、Co 等金属的常规检测，但正逐步被 ICP 取代。

　　二、其他光谱/类光谱技术(补充)

　　注意：拉曼、红外属于分子光谱，不直接提供元素含量，但对矿物相分析至关重要，常与 XRF/LIBS 联用。

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