Sample Preparation

从岩石到粉末 — 可靠的样品制备,获得准确的结果

在地球化学、采矿和环境科学中,精确的化学分析始于有效的样品制备。将岩石、矿石、土壤或沉积物等地质样品粉碎成细小、均匀的粉末对于确保分析的准确性和代表性至关重要。

Retsch 提供完整的仪器组合,专为粉碎工作流程的每个步骤量身定制,从最初的粗碎到超细研磨。凭借久经考验的可靠性、无污染选项和符合国际标准,Retsch 设备可确保您的结果准确且可重复。

Retsch 设备的主要优势

  • 完整的工作流程覆盖:
  • 从颚式破碎仪(例如 BB 系列)到盘磨仪和 RS 200 等细粉碎机。
  • 精密磨削:
  • 实现 <100 μm 的粒径,用于 XRF、火测定或酶解——快速、可重复。
  • 低污染:
  • 使用碳化钨或铬钢套件进行微量元素敏感工作。
  • 交叉污染控制:
  • 可互换、可清洁的研磨套件,以获得一致的结果。
  • 防尘作:
  • 防止对准确元素分析至关重要的细小组分的样品损失。此外,由于旋风分离系统,工作安全,灰尘更少
  • 开始 1 次 – 获取粉碎样品:
  • 提供颚式破碎机 - 盘磨仪等组合装置

标准合规性

Retsch 系统支持符合 ISO 3082:2017 等铁矿石方法,该方法要求完全粉碎至 100%通过 160 μm 。这确保了即使是 0.5 g 子样品也能准确代表数吨异质的地质材料。

Retsch 提供您实验室以值得信赖的精度、效率和质量。从常规样品制备到关键微量元素分析,Retsch 使您的工作更轻松、更快捷、更可靠。这里有一个表格总结了不同的需求:

Technique & equipment Function Input Size Output size Notes
1 Retsch Jaw
Crushers(BB Series)
Coarse crushing
rock or coal samples
Large pieces
up to 150 mm
Gravel
(~2mm or even finer, adjustable)
Hardened steel, NiHard 4 or tungsten carbide jaws;
cyclone systems available, aslo combination units with DM 200
from small table top version to 3.5 t/h sample throughput
2 Retsch Disc Mills/
(RS 200 / RS 300; DM 200)
Intermediate to
fine grinding
up to 20 mm ~20 µm High-energy,quick pulverization;
ideal for XRF sample prep;
uses grinding discs/ring and puck
up to 2000 ml sample per batch
3 Retsch Planetary
Ball Mills (PM series)
Ultra-fine grinding,
sub-micron particles possible
up to 10 mm <50 µm, even s< 100 nm
with wet milling
Uniform powder; uses prolonged milling;
wet milling possible
for 8-220 ml sample depending on used jar size
4 Retsch Mixer Mills
(MM series)
Quick pulverizing of
small samples monts from 1-42 ml
up to 10 mm <5 µm, even < 100 nm with wet grinding Horizontal shaking with ball in jar;
ideal for small sample amounts up to 42 ml
quick pulverisation or wet grinding down to 100 nm possible
5 Non-metal grinding
sets (agate/alumina ceramic)
Avoid contamination
for trace element
analysis
Variable Depends on mill
used
Used when
metal contamination is critical

多孔地质样品的真空浸渍

在切割或抛光之前,通过在真空下用树脂浸渍多孔、易裂变或颗粒地质样品来稳定和加固它们。许多地质材料——例如,高度多孔的砂岩、松散固结的土壤、煤或矿物精矿——在制备过程中可能会碎裂或丢失。真空浸渍用环氧树脂填充孔隙和裂缝,提供机械支撑并防止切片和抛光时材料损失(或气泡形成)。

 

为什么要进行此项操作:

 

  • 为了保持样品完整性:
  • 如果干切,带有凹痕的易碎矿石或带有粘土填充裂缝的风化岩石可能会分崩离析。浸渍确保样品粘在一起,并保留内部结构以供显微镜检查。如果不进行浸渍,孔隙可能会塌陷或颗粒脱落,从而损坏薄片或抛光试块。
  • 要实现良好的抛光和表征:
  • 打开的孔隙会导致在抛光过程中将较软的材料拖入孔中,从而导致浮雕并阻止表面平坦。用树脂填充孔隙可提供可以抛光平坦的连续表面——这对于定量图像分析或电子微探针工作(孔会导致光束伪影)至关重要。
  • 将粉末样品制备成固体镶嵌块时:
  • 有时地质学家想要检查粉末状样品(如重矿物分离物或尾矿)。这些可以与树脂混合并在真空下浇注成实心塞,以去除空气并确保颗粒锁定在位置上。
  • 在真空下,树脂甚至可以浸渍入细孔(由于空气滞留,仅靠毛细管作用可能无法填充微小的裂缝)。
  • 这形成了更坚固、无空隙的镶嵌块。

 

多孔材料或细孔的渗透

Retsch:样品制备经验

 

使用 Retsch 和 Eltra 进行煤炭分析

本报告强调了褐煤取样的代表性和均质化对于可靠的热值和碳氢分析的重要性。它比较了制备方法,展示了 RETSCH 研磨粉碎设备与 ELTRA 燃烧分析仪相结合如何产生准确、可重复的碳和氢结果。

 

分析细度与代表性对比:RS200vsRS300

本研究比较了RETSCH振动盘式研磨仪RS 200和RS 300 在制备用于XRF分析的均质样品方面。两者都达到细度 <20 µm, 保证了样品重复性.石英-钽混合物的均匀性测试显示偏差可以忽略不计,证实两台设备都能提供可靠、无污染的制备,这对微量元素检测至关重要。

 

研磨工具与样品制备过程中的污染

本说明研究了不同的 RETSCH 研磨工具(碳化钨、氧化锆、不锈钢)如何影响样品污染。对石灰石和玉米的测试显示,尽管不锈钢研磨工具含有铁、铬、镍,但污染程度普遍较低。根据分析需求选择研磨工具材料可以最大限度地减少污染,确保敏感应用获得可靠的结果。

火试金法的样品均质化

冶金化验是测定黄金、白银、铂、钯、铱、铑等贵金属含量的标准方法。火试金法(火试金)以其无可比拟的精确度广受认可,甚至能检测低至1 ppb的痕量浓度。尽管该方法具有破坏性,但它仍是冶炼厂和矿业公司进行矿石估值与质量控制最可靠的手段。在工艺起始阶段,高质量的样品均质化至关重要,尤其针对煤、焦炭及坚硬脆性矿石。

  • BB 500 XL颚式破碎机:可处理大尺寸原料(最大约110毫米),快速破碎至可控尺寸。
  • 振动盘式研磨机 RS 300 XL:可实现低于100微米的精细粉碎,并具备可靠的可重复性。

这些仪器协同工作,确保获得均匀且具有代表性的样品,这对获得准确且可重复的火试金结果至关重要。

岩相薄片的制备

创建标准薄片(粘贴在载玻片上的约 30 μm 厚的岩石或矿物切片)对于在透射光或偏光显微镜下进行检查至关重要。作为地质学的基石技术,薄片可以精细地揭示岩石的矿物成分、微观结构和纹理。QATM 设备支持此薄片制备过程的每个阶段:从初始切片的精密切割,到受控研磨以实现均匀的厚度,再到可选的单面或双面抛光以提高光学清晰度。

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为什么需要薄片?

  • 矿物学分析:
  • 许多矿物是半透明的,只能利用其光学特性(双折射、折射率、消光角等)在薄片中正确识别。
  • 纹理解释:
  • 薄切片使地质学家能够看到晶粒关系——晶体形状、尺寸分布、织物(排列)以及分区或蚀变等特征。
  • 地质历史:
  • 从薄片中,可以推断岩石成因——例如,变质岩的叶理、火山岩的斑晶和地块排列,或沉积岩的水泥和孔隙率。
  • 在采矿中,矿石的薄片可以显示矿石矿物和脉石如何相互生长,这为研磨和分离策略提供了信息(尽管反射光抛光片对于不透明矿石矿物更为常见,但薄片仍然显示硅酸盐,并且可以对碳酸盐等进行染色)。
  • 它也是学术研究、教学(学生岩相学实验室)和流体包裹体研究(需要厚切片或双重抛光切片)等专业分析的标准配置。

  • QATM 提供特定工具:薄片锯(或可以减薄的通用切割机)、薄片压紧器(以确保岩石与玻片接触无气泡)以及一系列磨盘(金刚石杯轮)和抛光布。

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