锂、铷、铯作为战略性稀有金属,广泛应用于新能源电池、航空航天、核能和电子器件等领域。随着全球清洁能源转型加速,锂矿石、铷矿石、铯矿石的需求持续增长,其检测技术成为资源开发和利用的关键环节。矿石检测不仅涉及主成分含量分析,还需对杂质元素、矿物组成、物理特性等进行全面评估,以确保资源的经济价值和工业应用适配性。检测过程需结合现代分析技术,并严格遵循国际及国家标准,为选矿工艺设计、贸易结算和环境保护提供科学依据。
1. 主成分含量检测:包括锂(Li₂O)、铷(Rb₂O)、铯(Cs₂O)的氧化物含量测定,是判断矿石品质的核心指标。
2. 杂质元素分析:检测铁(Fe)、钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)等常见杂质元素,影响矿石提纯效率和最终产品质量。
3. 矿物组成分析:通过X射线衍射(XRD)和光学显微镜确定矿石中锂辉石、锂云母、铯榴石等目标矿物的种类及占比。
4. 物理特性测试:涵盖矿石密度、硬度、粒度分布等参数,为选矿设备选型提供依据。
5. 放射性检测:部分伴生矿物可能存在铀、钍等放射性元素,需进行γ能谱分析以确保安全。
1. 化学分析法: - 滴定法:用于锂含量的经典测定(如硫酸盐滴定法) - 原子吸收光谱(AAS):检测铷、铯及微量金属元素 - 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS):高精度多元素同时分析
2. 仪器分析法: - X射线荧光光谱(XRF):快速无损的主成分分析 - X射线衍射(XRD):矿物晶体结构鉴定 - 电子探针(EPMA):微区元素分布研究
3. 物理检测法: - 比重分离法:利用密度差异进行矿物预选 - 激光粒度分析仪:精确测定矿石粉末粒径
1. 国家标准: - GB/T 17413.1-2010《锂矿石化学分析方法》 - GB/T 3885.1-2018《铷、铯矿石化学分析规程》
2. 国际标准: - ISO 9599:2015《锂矿石中锂含量的测定》 - ASTM E1915-20《铷、铯矿石的XRF检测方法》
3. 行业标准: - YS/T 509-2018《锂辉石精矿》 - DZ/T 0203-2020《稀有金属矿产地质勘查规范》
检测过程中需特别注意样品代表性,通常要求矿石破碎至200目以下并采用四分法缩分。对于铯榴石等特殊矿物,需配合酸消解或熔融法进行预处理。实验室应通过CMA/CNAS认证,确保检测结果具备法律效力。