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精準(zhǔn)高效勘探鈾和釷礦 | 手持光譜儀應(yīng)用

閱讀：336 發(fā)布時間：2025-3-17
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鈾 (U) 是一種稀有元素，在地殼中的平均濃度為2.7 ppm。在自然界中，鈾主要以U-238 (>99%) 的形式存在，而U-235（可裂變）僅占約0.7%。U-234含有不到0.1%的天然鈾。鈾原子的尺寸較大，難以進入巖漿中的早期結(jié)晶礦物。因此，它通常集中在富硅巖石（例如花崗巖）中巖漿結(jié)晶的最終產(chǎn)物中（特別是在花崗巖中發(fā)現(xiàn)的礦物中，例如鋯石、榍石和磷灰石）。在此類巖石中，鈾含量可能達到幾十甚至幾百ppm，并形成一種稱為晶質(zhì)鈾礦或瀝青鈾礦 (UO₂) 的礦物。

鈾礦開采方式包括：露天開采、地下開采、原地浸出和鉆孔開采（使用高壓水射流）。低品位鈾礦石通常含有0.01%至0.25%的氧化鈾（通常報告為U₃O₈）；但是，一些礦床具有很高的鈾濃度（高達百分之幾）。在自然界中，鈾存在于幾種礦床中，包括不整合面型礦床、奧林匹克壩型礦床、砂巖礦床、石英-卵石礫巖礦床、地表礦床（鈣質(zhì)結(jié)礫巖礦床）、脈狀礦床、與火山和破火山口相關(guān)礦床、侵入礦床和交代巖礦床。

釷 (Th) 是另一種可裂變的天然放射性化學(xué)元素。釷在地殼中的含量比鈾多三到四倍 (9.6 ppm) ，主要是從獨居石砂（提取稀土金屬的副產(chǎn)品）中提煉出來。

在上一期中，我們介紹了尼通手持XRF光譜儀分析精礦和控制品位應(yīng)用。本期，我們將進一步探討這項便攜技術(shù)如何以精準(zhǔn)、高效的方式進行鈾和釷礦勘探。

手持XRF光譜儀在采礦中的應(yīng)用

在采礦活動的各個階段（從基層勘探到開采、礦石品位控制，乃至環(huán)境調(diào)查），手持XRF (HHXRF) 光譜儀都可以提供快速、準(zhǔn)確的結(jié)果，并且無需或僅需極少樣品制備。使用尼通手持XRF光譜儀可以覆蓋的元素分析范圍鎂 (Mg) 到鈾 (U)。尼通 XRF 光譜儀配備具有動態(tài)電流調(diào)節(jié)的高功率X射線管和硅漂移探測器，用戶能夠?qū)崿F(xiàn)低檢測限、高精度和快速的數(shù)據(jù)采集。

當(dāng)與試驗臺結(jié)合使用時，也可以在實驗室中使用分析儀對制備的樣品進行分析。如圖1所示，可以使用經(jīng)認證的參比材料對分析儀結(jié)果進行驗證。
圖1.粉礦和土壤成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的U和Th測量準(zhǔn)確度驗證（點擊查看大圖）

1
方法

墨西哥地質(zhì)服務(wù)公司 (SGM) 的地質(zhì)學(xué)家在墨西哥東北部的諾帕爾地區(qū)進行了這項調(diào)查。他們系統(tǒng)性分析了31個站點中的1334個樣品，使用了40個線性斷面和100 m間距。通過對制備樣品執(zhí)行輻射測量、實驗室分析和手持式XRF分析，測量了每個樣品的鈾含量。輻射測量使用了閃爍儀。這些儀器通常用于U-Th勘探，一些型號可以提供半定量數(shù)據(jù)?；谶@三種方法的鈾地球化學(xué)圖如圖2所示。

2
結(jié)果

圖2顯示，實驗室分析和HHXRF分析確定的鈾地球化學(xué)異常之間存在明顯重疊。HHXRF分析顯示Th與U的異常相同；實驗室數(shù)據(jù)無法進行比較。雖然閃爍計是快速識別放射性樣本的非常有效的工具，但其數(shù)據(jù)可能不如實驗室或HHXRF分析可靠，因為其顯示的U和Th異常與實驗室或HHXRF分析的異常不重疊。如果在現(xiàn)場將閃爍儀與HHXRF結(jié)合使用，可以更有效。

圖2.通過放射性測量、實驗室和現(xiàn)場手持XRF測量的U和Th的地球化學(xué)圖（點擊查看大圖）

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尼通 XL2 Plus 手持 XRF 光譜儀

私信公眾號索取報價
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產(chǎn)品特點
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1
2W X射線管
2
適用于輕元素檢測（Mg、Al、Si、P、S）的石墨烯窗口硅漂移探測器（SDD）
3
檢測器ProGuard防護
4
微型攝像頭
5
熱插拔電池
6
觸摸屏和方向鍵
7
密碼安全保護
8
IP54認證（防濺/防塵）
9
鼻錐定位引導(dǎo)

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尼通XL3t 手持 XRF 光譜儀

私信公眾號索取報價
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產(chǎn)品特點
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1
標(biāo)準(zhǔn)分析范圍：從鎂到鈾的多達30余種元素（根據(jù)應(yīng)用不同而異）
2
更加強大的X射線管
3
一鍵式測定——輕松使用，非專業(yè)技術(shù)人員也能很快掌握
4
面向?qū)嶋H工業(yè)環(huán)境的耐用型設(shè)計
5
提供原位無損的即時分析
6
完整密封，防水防塵
7
符合人體工程學(xué)設(shè)計
8
顯示屏在強日光下仍清晰可讀
9
提供多種語言選擇
10
彩色觸摸屏顯示器

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尼通 XL5 Plus 手持 XRF 光譜儀

私信公眾號索取報價
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產(chǎn)品特點
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1
5W X射線管
2
專有大面積漂移檢測器，用于輕元素檢測（Mg, Al, Si, P, S）
3
輕量化設(shè)計（1.3 kg）
4
小型化鼻端設(shè)計
5
支持WiFi
6
配有微觀和宏觀攝像頭
7
熱插拔電池
8
可調(diào)角度翻轉(zhuǎn)的彩色觸摸屏
9
方向鍵
10
密碼安全保護
11
IP54認證（防濺/防塵）

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