布魯克 BRAVO手持式拉曼光譜儀分析偉晶巖礦物解決方案
過去十年,富鋰礦床(包括鋰銫鉭(LCT)偉晶巖)勘探熱潮在范圍內(nèi)迅速蔓延。實(shí)時(shí)鑒定礦種對(duì)于礦床預(yù)測(cè)及相關(guān)決策至關(guān)重要。然而,偉晶巖礦中的主要礦物在外觀上非常相似(深淺不一的白色),難以區(qū)分。為克服這一挑戰(zhàn),布魯克公司的手持式拉曼光譜儀BRAVO配備了專門的LCT-偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫,可以幫助用戶輕松完成偉晶巖分析并及時(shí)作出決策(圖1)。樣品無需在分析前進(jìn)行準(zhǔn)備,可用于反循環(huán)鉆機(jī)(RC)和金剛石鉆機(jī)(DD)巖芯樣品、粉末和人工取樣樣品等。
一、通過向?qū)接脩艚缑妫p松完成礦物分析工作流
圖1:BRAVO的“IDENTIFICATION"(鑒定)工作流可引導(dǎo)用戶輕松完成操作。在“Measurement Result"(檢測(cè)結(jié)果)和“Spectrum Viewer"(譜圖查看器)旁邊,可選擇查詢結(jié)果列表顯示“相關(guān)值的材料"選項(xiàng)。
二、拉曼光譜技術(shù)在礦產(chǎn)勘探與開采領(lǐng)域的應(yīng)用
已有大量文獻(xiàn)表明,拉曼光譜技術(shù)可被有效應(yīng)用于地球科學(xué)領(lǐng)域[1],例如,在勘探和采礦領(lǐng)域,該技術(shù)的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)展,拉曼光譜儀已成為偉晶巖礦物分析工作的理想工具。這些偉晶巖礦物包括石英、長石、云母、鋰輝石,以及其他含鋰硅酸鹽、銫榴石、石榴石、黃玉、綠柱石、碳酸鹽、磷灰石等(圖2)。
圖2:BRAVO獲得三種主要白色硅酸鋰礦物的拉曼譜圖:鋰霞石(藍(lán)色)、透鋰長石(灰色)和鋰輝石(橙色)。
憑借SSE™(連續(xù)移頻激發(fā))等技術(shù),BRAVO可用于快速鑒定礦物。SSE™是一項(xiàng)獲得的熒光消除技術(shù),可消除礦物固有的熒光。通過將SSE™與DuoLaser™激發(fā)(785nm和852nm)技術(shù)相結(jié)合,BRAVO能夠在更寬的光譜范圍(300–3200cm-1),實(shí)現(xiàn)的靈敏度;同時(shí),通過LCT偉晶巖譜庫可明確礦物的識(shí)別和驗(yàn)證此外,用戶還可選擇將光譜范圍擴(kuò)展到170cm-1。BRAVO擁有一級(jí)激光安全等級(jí),讓用戶使用更安全;向?qū)綔y(cè)量界面,讓用戶使用更便捷。
三、LCT偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫
為幫助鑒定偉晶巖礦種,Portable Spectral Services*公司開發(fā)了一套定制化的BRAVO譜圖庫,并通過檢測(cè)10000多份樣品建立了相關(guān)譜庫。
>300種LCT礦物及混合物的高質(zhì)量拉曼光譜
全面的礦物信息數(shù)據(jù)表
高譜圖質(zhì)量及經(jīng)過XRD驗(yàn)證的參考數(shù)據(jù)
定期更新譜圖庫(每年一次)
三套可參照的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
信息框1:LCT偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫(1906190)以及OPUS譜圖檢索示例。
案例一:礦體信息與廢礦控制管理
此案例利用BRAVO在采礦前已成功獲取了“前端"信息,以描述西澳大利亞Sinclair鉛鋅礦礦體的特征[2]。研究人員對(duì)8000多份反循環(huán)鉆機(jī)(RC)和金剛石鉆機(jī)(DD)巖芯樣品進(jìn)行了分析,提供了有關(guān)主要經(jīng)濟(jì)礦物的分布和偉晶巖分帶的重要信息,并將其用于開發(fā)該礦床的模型(圖3)。在采礦過程中,研究人員對(duì)額外2000份品位控制樣品進(jìn)行了分析,以確認(rèn)關(guān)鍵礦物在礦塊內(nèi)的分布,并幫助完成品位與廢礦控制的分類管理。
圖3:在Sinclair Pollucite礦帶開采前,根據(jù)PEG008內(nèi)圈定礦化域的BRAVO拉曼譜圖得出的3D模型。偉晶巖主體以桃紅色包絡(luò)線標(biāo)注,巖芯銫榴石礦帶(GP8)以紅色標(biāo)注,巖芯透鋰長石礦帶(GP5)以綠色標(biāo)注,巖芯鋰云母礦帶(GP9)以紫色標(biāo)注,巖芯石英礦帶(GP7)以藍(lán)色標(biāo)注。最終礦坑線框重疊,以反映空間背景。After Brand等人,2021年。
案例二:發(fā)現(xiàn)礦床
Pioneer Resources公司將BRAVO手持式拉曼光譜儀應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探與采礦領(lǐng)域,并利用所測(cè)得的數(shù)據(jù),并利用這些知識(shí)識(shí)別含鋰輝石偉晶巖,從而發(fā)現(xiàn)了Cade鋰輝石礦床(圖4)。
圖4:使用BRAVO對(duì)偉晶巖礦物進(jìn)行檢測(cè),并通過BRAVO“鑒定"工作流,將該礦物鑒定為鋰輝石[3]。
案例三:鋰輝石確認(rèn)
一些勘探公司正在利用BRAVO手持式拉曼光譜儀來協(xié)助完成初步現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、偉晶巖分析、繪圖以及礦種確認(rèn)。Maximus Resources公司利用BRAVO來確認(rèn)了其位于西澳大利亞Kandui項(xiàng)目中存在鋰輝石(圖5)[4]。
圖5:通過BRAVO“鑒定"工作流,成功地將偉晶巖樣品KDRC007定性為鋰輝石[4]。
四、BRAVO
BRAVO手持式拉曼光譜儀是一款成熟的礦物勘探與開采工具,可用于開展偉晶巖礦床分析。該工具可用于鑒定LCT偉晶巖系統(tǒng)中是否存在關(guān)鍵礦種,幫助獲取礦體信息、實(shí)施品位與廢礦管理控制,并為經(jīng)濟(jì)礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)提供實(shí)時(shí)決策依據(jù)。