銅礦石鉛礦石和鋅礦石化學元素含量檢測儀

ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀在多礦石多元素測定中的應用

一、儀器概述

ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）是一種高性能的分析儀器,，它利用電感耦合等離子體作為激發(fā)光源,，對樣品中的元素進行高靈敏度、高精度的分析,。在銅礦石,、鉛礦石、鋅礦石等礦石中多種元素（鎢,、鉬,、銅、鉛,、鋅,、鎘、鈷,、鎳,、砷、鉍,、銀,、錫、鎵,、鍺,、硒、碲,、錸）的含量測定中發(fā)揮著關鍵作用,。

二、工作原理

ICP-OES的工作原理基于原子發(fā)射光譜法,。當高頻電流通過感應線圈時,，在炬管內產生交變磁場，使通入的氬氣電離形成等離子體,。等離子體溫度高,，可達6000 - 8000K，樣品溶液經霧化器霧化后，以氣溶膠形式進入等離子體,。在高溫下,，樣品中的原子被激發(fā)至高能態(tài)，當原子從高能態(tài)躍遷回低能態(tài)時,，會發(fā)射出具有特定波長的特征光譜,。這些光譜線的波長與元素的種類一一對應，而光譜線的強度則與樣品中對應元素的含量成正比,。通過分光系統(tǒng)將光譜分離,，并用檢測器測定各光譜線的強度，再與已知濃度的標準溶液的光譜強度進行比較,，即可計算出樣品中各元素的含量,。

三、儀器優(yōu)勢

（一）多元素同時測定

ICP-OES能夠同時檢測多種元素,，大大提高了分析效率,。在銅礦石、鉛礦石,、鋅礦石等復雜礦石的分析中,，一次進樣就可以同時獲得鎢、鉬,、銅,、鉛、鋅等16種元素的含量信息,，減少了樣品處理和分析的時間成本,。

（二）高靈敏度和低檢測限

該儀器具有好的靈敏度，檢測限可達ppb（十億分之一）級別,。對于礦石中含量較低的元素,，如鎵、鍺,、錸等,，也能實現準確測定，有助于發(fā)現礦石中的微量有用元素,，提高礦石的綜合利用價值,。

（三）寬線性范圍

ICP-OES的線性范圍較寬，能夠同時準確測定高含量和低含量元素,。在礦石分析中,，不同元素的含量差異可能很大，例如銅礦石中銅的含量可能較高,，而一些痕量元素的含量則很低。ICP-OES無需對樣品進行多次稀釋或富集處理，就可以在一次分析中準確測定這些含量差異較大的元素,。

（四）抗干擾能力強

電感耦合等離子體具有較高的溫度和電離度,，能夠有效分解樣品中的復雜基體，減少基體對分析元素的干擾,。對于銅礦石,、鉛礦石、鋅礦石等含有多種雜質的樣品,，ICP-OES能夠提供準確可靠的檢測結果,。

四、應用場景

（一）礦石勘探與資源評估

在礦石勘探階段,，ICP-OES可以快速測定礦石樣品中的多種元素含量,，幫助地質學家了解礦石的化學組成和品位，評估礦石資源的經濟價值,。

（二）選礦工藝優(yōu)化

在選礦過程中,，通過對原礦、精礦和尾礦中元素含量的測定,，可以優(yōu)化選礦工藝參數,，提高選礦回收率和精礦品質。例如,，根據礦石中鎢,、鉬等有價元素的含量變化，調整浮選藥劑的用量和浮選條件,。

（三）冶煉過程監(jiān)控

在冶煉過程中,，準確測定礦石和冶煉產品中各種元素的含量，有助于控制冶煉工藝,，保證金屬產品的質量,。例如，控制鉛礦石冶煉過程中砷,、鎘等有害元素的含量,，減少對環(huán)境的污染。

下面是ICP儀器的詳細介紹：

儀器性能特點：

  1,、儀器自動化程度高

  儀器的自動化程度好,，除了電源開關外，所有操作均由軟件完成,。智能化的軟件,，可實時可對各項操作進行實時反饋及信息提示。

  2,、安全可靠的固態(tài)射頻電源

  儀器采用的射頻電源,，具有體積小,、輸出效率高、輸出功率穩(wěn)定,，帶有水路,、氣路及過載等各類安全保護功能，大大提升儀器的安全性,，減小了儀器的故障率,。

  3、全自動點火及匹配技術

  軟件可全自動一鍵點火,，所有的參數設置變化,，均自動完成。配合優(yōu)良的自動匹配技術,，點火成功率高,，操作簡便。

  4,、智能化的火焰監(jiān)視功能

  儀器配置了靈敏度好的光纖傳感器,，可在儀器工作狀態(tài)下，實時監(jiān)測火焰的工作情況,，如遇異常熄火情況,，可自動關閉儀器。

  5,、超高分辨率的光路系統(tǒng)

  儀器配置了超高分辨率的4320刻線的進口光柵,，配合光路調節(jié)技術，把普通儀器的分辨率約0,、008nm降低至0,、005nm以內，超高的分辨率保證了測試元素之間沒有相互干擾,。

  6,、高精度的恒溫系統(tǒng)

  儀器整體光路采用精密恒溫系統(tǒng)保護，溫度的控制可根據客戶實驗室實際環(huán)境溫度實時設定,，無需長時間不間斷的開可調,，控溫精度≤±0、1℃,，精密的恒溫系統(tǒng)保證了光路的穩(wěn)定性,，測試數據更穩(wěn)定。

  7,、高精度的氣流控制系統(tǒng)

  儀器工作中的等離子氣,、輔助氣、載氣全部采用高精度的質量流量控制器（MFC）來控制,，具有流量連續(xù)可調,、輸出氣流的精度高,，保證了測試數據的準確性。

  8,、蠕動泵進樣裝置

  儀器配置了通道十二滾軸的高精度蠕動泵,，可同時保證進樣的精度和防止積液,，蠕動泵的轉速連續(xù)可調,，滿足客戶的多種測試要求。

  9,、觀測位置自動調節(jié)

  儀器采用二維的移動平臺設計,，可通過軟件實時調節(jié)炬管的位置，通過反饋的信號值找到優(yōu)化的觀測位置,，以獲取較強的靈敏度,，得出準確的測試效果。

  10,、超低的使用成本

  儀器非工作狀態(tài)下儀器電源,、冷卻水箱、氣體全部關閉,，不產生任何費用,，儀器工作即開即用，無需長時間的光路預熱,。使用氬氣純度為99,、99%即可，無需99,、999%的高純氬,，成本節(jié)約至少三分之一。

  11,、高靈敏度的檢測器

  儀器配置了高靈敏度進口光電倍增管（PMT）作為檢測器,，可針對不同的待測元素自動設置測試參數，以達到理想的檢測狀態(tài),，給出準確的測試結果,。無需制冷，無需吹掃,，使用壽命長,。

  儀器技術參數：

  1、輸入電源：電壓交流220V,，電流20A,。

  2、采用CzernyTurner型光路,，焦距為1000mm,。

  3,、離子刻蝕全息光柵，刻劃面積（80×110）mm,。

  4,、全自動一鍵點火，自動匹配,，點火穩(wěn)定,、便捷。

  5,、采用同心圓霧化器搭配旋流霧室,，1ppmMn強度＞1000000cps。

  6,、分辨率（Mn257,、610nm）：≤0、005nm（4320刻線光柵）,；≤0,、008nm（3600刻線光柵）；≤0,、015nm（2400刻線光柵）,。

  7、波長范圍：190-460nm（4320刻線光柵）,；190-500nm（3600刻線光柵）,；190-800nm（2400刻線光柵）

  8、自主研發(fā)全固態(tài)射頻電源,，輸出功率800-1600W,連續(xù)可調,，電源效率大于65%，工作頻率27,、12MHz,，頻率穩(wěn)定性＜0、05%,，功率輸出穩(wěn)定性＜0,、05%。

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