科学零距离丨微区XRF助力锂矿探寻
新能源电池作为能源转型的关键部分,在实现可持续发展和减少碳排放方面起着重要作用。而锂离子电池目前被广泛应用于电动汽车、可再生能源储存等领域,成为市场上储能的主要来源。然而,我们不得不思考,锂这种关键矿物从何而来?它存在于哪些矿物中?而随着电动汽车和可再生能源市场的迅速发展,锂的供应量是否能满足未来的需求?在这个背景下,寻找新的锂资源在经济和战略上都具有重要的意义。
*图片源自网络
锂是一种化学元素,原子序数为3,属于碱金属。在地壳中广泛存在,但通常以离子的形式与其他矿物质结合。锂主要存在于以下几种矿物中:
首先是伟晶岩(Pegmatite),这是一种含有丰富锂的特殊岩石类型。伟晶岩通常由石英、长石和云母等矿物组成,并含有锂铝硅酸盐矿物,如锂辉石和石榴子石。伟晶岩矿床在全球范围内分布广泛,被认为是重要的锂资源来源之一。其次是盐湖(Salt flats),某些地区的盐湖中也含有可提取的锂。这些盐湖通常位于干旱地区,如南美洲的阿根廷、玻利维亚和智利,以及中国的青海、西藏等地。在这些盐湖中,锂以硼酸锂和碳酸锂的形式存在于溶解盐中。此外,硬岩(Hard rock)矿床也是锂的重要来源之一,包括石墨页岩、锂云母和锂辉石等矿物。这些矿床主要存在于地壳的花岗岩和变质岩中。
为了确定潜在的锂矿产资源,科学家和勘探者使用了多种技术和方法。其中一种常用的方法是微区XRF(Micro X-ray Fluorescence)扫描。微区XRF可以对样品进行非破坏性的化学分析,获得样品的化学成分信息,通过观察不同元素的分布情况,结合AMIC矿物分析软件可以准确识别出含锂矿物。这种分析方法在地质勘探和矿产资源评估中具有重要的应用价值。
M4 TORNADO测试获得的葡萄牙含锂伟晶岩中元素以及矿物分布图
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微区X射线荧光光谱仪Micro-XRF
M4 TORNADO 是使用小光斑微区 X 射线荧光进行样品表征的首选设备。其测量结果能够提供样品的相关成分和元素分布的信息,甚至样品表面下元素分布信息。Bruker微区X射线光谱仪经过优化,可对任何类型的样品的点、线和二维区域扫描(Mapping)进行高速分析; 样品类型可为固态,液态,颗粒等。M4 TORNADO 整合了一套强大分析功能,可在微米尺度内对样品的元素分布情况定性以及定量分析。
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