應用案例 | TIMA的鋰礦石表征（中文）

來源：泰思肯貿易（上海）有限公司分類：操作使用

2025-05-30 13:45:18 108閱讀次數

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高效且可持續的鋰提取始于對礦石的了解。

下載我們的應用說明，了解如何通過TESCAN TIMA 自動綜合礦物學分析系統簡化鋰礦石分析，助力實現更高效、更可持續的鋰提取與可持續發展。

先讀為快：

引言

鋰是現代工業中至關重要的元素，尤其是在電動汽車電池和可再生能源存儲電池的生產中。隨著對鋰的需求持續增長，開發從鋰輝石和鋰云母偉晶巖等含鋰礦石中高效且可持續地提取鋰的方法至關重要。使用傳統電子顯微鏡方法對這些礦石進行表征頗具挑戰，因為無法通過EDS直接觀測到鋰。XRD常被用于量化鋰輝石的含量，但它無法提供有關該物相的嵌布關系和粒度分布的任何信息。對含鋰云母進行XRD定量分析的難度更大，因為在衍射圖譜中，含鋰云母（如鋰云母*）與不含鋰的云母（如白云母）之間僅有非常細微的差異。本應用說明介紹了一種基于掃描電子顯微鏡（SEM）的自動化礦物學技術，從成分和嵌布關系兩個角度對鋰輝石/鋰云母偉晶巖礦石樣品進行表征。

* 鋰云母是一種未被國際礦物學協會認可的礦物種屬，但該術語仍被廣泛用于指代鋰云母類礦物，如三鋰云母或多鋰云母，在野外環境中難以區分這些礦物。

材料與方法

對一種以鋰輝石為主的鋰-銫-鉭（LCT）偉晶巖礦石進行了分析。該樣品的來源地無法透露。共制作了四個粒度級別的環氧樹脂光片（-250目、250 - 500目、500 - 1000目、+1000目）用于實驗分析。

使用 TESCAN TIMA 對樣品進行自動化礦物學表征（模態組成、解離度和共生關系）。利用TIMA礦物相圖和相應的顆粒坐標可確定激光剝蝕電感耦合等離子體光譜法（LA ICP – MS）的代表性分析點位置，通過該方法測定各物相中鋰、銣和銫的實際含量。

TESCAN TIMA 可依據鋰與其他共存元素（可被EDS探測和進行定量分析，如鋁、硅和氟）的特征比例來間接識別含鋰礦物。

采用濕化學分析方法對整體樣品中的元素進行定量分析，據此對由 TIMA 分析所得的整體化學成分計算結果進行驗證。

結果與討論

礦物模態分析

樣品的成分以鋰輝石為主，其次為石英、鈉長石、鉀長石（微斜長石）、白云母和鋰云母等脈石礦物；副礦物以錳鉭礦、錫石和磷鐵鋰礦為主（見表1）。礦物自動綜合分析技術是唯一能夠識別和量化樣品中含量在ppm-1%（wt%）之間、具有經濟意義的副礦物的技術。

全巖化學成分分析

以礦物的質量百分比及其化學組成為依據，TIMA 可對整個樣品中存在的元素進行定量分析。通過 TIMA 離線軟件可直接離線獲得每種礦物主要元素的化學組成。（見表2）。由于鋰、銫和銣等元素一般含量較低，且受技術限制，EDS 無法檢測到這些元素，人們一般會使用 LA ICP-MS 或 EPMA 來檢測這些元素。上述元素的平均含量列于表1中。通過將 TIMA 計算所得的全巖成分結果與濕化學分析所得結果進行對比，驗證了 TIMA 計算結果的準確性（見圖1）。

鋰的賦存狀態

在樣品中鑒定出了三種含鋰礦物：鋰輝石、鋰云母和磷鐵鋰礦（見圖2）。鋰輝石是主要的含鋰礦物（占比88.1%），但鋰云母中鋰含量也很高（占比11.4%）。剩余不到0.5%的鋰賦存于副礦物磷鐵鋰礦中。我們研究中的鋰輝石成分接近其理想組成，僅含有少量的鐵和鈉（見表2）。

解離度與理論品位回收率曲線

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礦物連生

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