矿产资源高效综合利用是目前全球矿业发展的主要方向。传统的光学显微镜和扫描电镜等技术在查明许多低品位矿石的元素赋存状态等方面具有局限性,且无法提供定量化的矿物学信息,制约了对这些金属矿石选矿工艺的提升。近年来,基于扫描电镜...矿产资源高效综合利用是目前全球矿业发展的主要方向。传统的光学显微镜和扫描电镜等技术在查明许多低品位矿石的元素赋存状态等方面具有局限性,且无法提供定量化的矿物学信息,制约了对这些金属矿石选矿工艺的提升。近年来,基于扫描电镜和X射线能谱仪的矿物自动定量分析系统越来越多地应用到复杂矿石和工艺矿物学的研究中。为了进一步丰富和拓展该类系统在工艺矿物学领域的应用研究,本文利用矿物自动定量分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)对中国某矿山低品位铜矿渣样品进行矿物学测试分析,展示其在提取多种工艺矿物学参数研究中的具体应用。分析结果表明:该铜矿渣中铜元素含量(0.08%)很低,主要赋存在黄铜矿中,该矿物含量为0.21%;脉石矿物含有大量石英(47.46%)、白云母(10.10%)和方解石(9.88%)等;黄铜矿连生关系复杂,主要以连生体形式呈不规则粒状零散分布在石英和方解石等脉石矿物中,粒度小且分布极不均匀,其中11~76μm颗粒占比较大;解离度低于30%的黄铜矿颗粒质量占全部的85%左右,整体解离度较低,因而需要进一步磨矿来提升黄铜矿回收率。以上研究表明,对于有用矿物含量低、粒度细小且嵌布关系复杂的矿石样品,包括TIMA在内的矿物分析系统能够提供快速、定量、全面且准确的工艺矿物学参数信息,有利于优化选冶流程,在提高矿产资源的综合利用方面具有非常广阔的应用前景。展开更多
泰思肯集成矿物分析仪(TESCAN Integrated Mineral Analyzer,简称TIMA)是基于扫描电子显微镜、加载多个X射线能谱仪和其他探测器、自动识别矿物并成像的分析系统。TIMA已广泛应用到岩石学、矿物学、地球化学、石油、古生物等地球科学领...泰思肯集成矿物分析仪(TESCAN Integrated Mineral Analyzer,简称TIMA)是基于扫描电子显微镜、加载多个X射线能谱仪和其他探测器、自动识别矿物并成像的分析系统。TIMA已广泛应用到岩石学、矿物学、地球化学、石油、古生物等地球科学领域中,特别是在针对矿物成分和结构复杂、粒径细小的地质样品以及数量大且样品重复性高的实验需求时,它具备分析快速并且能获得统计学数据的优势。为了达到分析测试目的,同时节约成本,选择最佳的实验条件至关重要,但相关研究往往被忽视。因此,本文以陕西省略阳县铧厂沟金矿床中的含金矿化黄铁绢英岩样品为例,使用TIMA在不同扫描模式和分析类型以及多种实验参数设置条件下,对样品进行了分析测试,比较了测试结果的矿物相组成数据、小区域矿物相图和元素分布图的图像质量以及矿物颗粒粒径等统计数据。研究结果表明,影响TIMA分析质量的主要因素为背散射像素间距、能谱测试点间距以及X射线采集计数;实验条件的选择主要取决于样品的矿物成分、粒径和测试分析的目的。展开更多
近年来,矿物自动定量分析系统已广泛应用于地质、石油、矿业、冶金、考古和环境等领域,而中国对该系统在岩矿科研领域的应用则刚刚起步。文章以捷克泰思肯电镜公司(TESCAN)的全自动矿物分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer...近年来,矿物自动定量分析系统已广泛应用于地质、石油、矿业、冶金、考古和环境等领域,而中国对该系统在岩矿科研领域的应用则刚刚起步。文章以捷克泰思肯电镜公司(TESCAN)的全自动矿物分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)为例,简述了该系统的基本原理、硬件和软件组成。TIMA是基于扫描电镜和能谱分析的岩石矿物全自动化定量分析系统,能同时进行极高分辨率的背散射与X射线能谱快速成像,且配备专业的矿物处理软件辅助分析结果并生成报告。该系统在岩矿研究方面主要有以下方面的功能和应用:(1)获取岩矿样品的整体形态和矿物及元素的种类、含量及分布;(2)查明矿物的结构构造、共生、连生和包裹关系特征;(3)提供特定矿物和亮相搜索模块,可以快速准确寻找细小目标矿物和金、银和铂等贵金属以及稀有、稀土金属。TIMA系统将分析测试和数据处理分开,可满足不同用户需求,对矿物成分和结构的定量解析达到微米的尺度,相对于传统光学显微镜和扫描电镜在地学微区信息提取方面具有不可代替的优势。文章以榴辉岩、蚀变蛇纹岩和花岗岩-伟晶岩的全岩矿物组成和成分,古沉积物反映沉积环境的演化,稀土矿石的元素赋存状态和矿物共生组合关系,金、银和锆石等特定矿物的寻找,变形和出溶结构,锆石和石英的阴极发光联用以及优化选矿工艺流程等具体实例展示了TIMA在岩矿研究中的应用。展开更多
The effect of tempering on carbides and hydrogen embrittlement in E690 high strength marine structural steel has been investigated.The steel was tempered at 600℃ for 1–3 h.Detailed characterization was carried out t...The effect of tempering on carbides and hydrogen embrittlement in E690 high strength marine structural steel has been investigated.The steel was tempered at 600℃ for 1–3 h.Detailed characterization was carried out to characterize the microstructure,especially the dislocation density and grain size.The hydrogen permeation test and thermal desorption spectroscopy test were also implemented.The dislocation density decreases,the amount of carbide increases,and carbides(M_(23)C_(6) and MX)coarsen with the tempering time increasing.After tempered at 600℃ for 3 h,the diffusible hydrogen trapped by lattice and dislocation decreases while the non-diffusible hydrogen trapped by carbides increases,leading to the best hydrogen embrittlement resistance,although hydrogen diffuses rapidly due to the reduction of dislocation density.And the fracture mode changes from a combination of brittle cleavage and ductile dimpled fracture to fully ductile dimple fracture under hydrogen charging condition.Moreover,a phenomenon that hydrogen accelerates the dislocations movement of the steel during deformation was observed,which is related to the fact that hydrogen enhanced localized plasticity mechanism.展开更多
文摘矿产资源高效综合利用是目前全球矿业发展的主要方向。传统的光学显微镜和扫描电镜等技术在查明许多低品位矿石的元素赋存状态等方面具有局限性,且无法提供定量化的矿物学信息,制约了对这些金属矿石选矿工艺的提升。近年来,基于扫描电镜和X射线能谱仪的矿物自动定量分析系统越来越多地应用到复杂矿石和工艺矿物学的研究中。为了进一步丰富和拓展该类系统在工艺矿物学领域的应用研究,本文利用矿物自动定量分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)对中国某矿山低品位铜矿渣样品进行矿物学测试分析,展示其在提取多种工艺矿物学参数研究中的具体应用。分析结果表明:该铜矿渣中铜元素含量(0.08%)很低,主要赋存在黄铜矿中,该矿物含量为0.21%;脉石矿物含有大量石英(47.46%)、白云母(10.10%)和方解石(9.88%)等;黄铜矿连生关系复杂,主要以连生体形式呈不规则粒状零散分布在石英和方解石等脉石矿物中,粒度小且分布极不均匀,其中11~76μm颗粒占比较大;解离度低于30%的黄铜矿颗粒质量占全部的85%左右,整体解离度较低,因而需要进一步磨矿来提升黄铜矿回收率。以上研究表明,对于有用矿物含量低、粒度细小且嵌布关系复杂的矿石样品,包括TIMA在内的矿物分析系统能够提供快速、定量、全面且准确的工艺矿物学参数信息,有利于优化选冶流程,在提高矿产资源的综合利用方面具有非常广阔的应用前景。
文摘泰思肯集成矿物分析仪(TESCAN Integrated Mineral Analyzer,简称TIMA)是基于扫描电子显微镜、加载多个X射线能谱仪和其他探测器、自动识别矿物并成像的分析系统。TIMA已广泛应用到岩石学、矿物学、地球化学、石油、古生物等地球科学领域中,特别是在针对矿物成分和结构复杂、粒径细小的地质样品以及数量大且样品重复性高的实验需求时,它具备分析快速并且能获得统计学数据的优势。为了达到分析测试目的,同时节约成本,选择最佳的实验条件至关重要,但相关研究往往被忽视。因此,本文以陕西省略阳县铧厂沟金矿床中的含金矿化黄铁绢英岩样品为例,使用TIMA在不同扫描模式和分析类型以及多种实验参数设置条件下,对样品进行了分析测试,比较了测试结果的矿物相组成数据、小区域矿物相图和元素分布图的图像质量以及矿物颗粒粒径等统计数据。研究结果表明,影响TIMA分析质量的主要因素为背散射像素间距、能谱测试点间距以及X射线采集计数;实验条件的选择主要取决于样品的矿物成分、粒径和测试分析的目的。
文摘近年来,矿物自动定量分析系统已广泛应用于地质、石油、矿业、冶金、考古和环境等领域,而中国对该系统在岩矿科研领域的应用则刚刚起步。文章以捷克泰思肯电镜公司(TESCAN)的全自动矿物分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)为例,简述了该系统的基本原理、硬件和软件组成。TIMA是基于扫描电镜和能谱分析的岩石矿物全自动化定量分析系统,能同时进行极高分辨率的背散射与X射线能谱快速成像,且配备专业的矿物处理软件辅助分析结果并生成报告。该系统在岩矿研究方面主要有以下方面的功能和应用:(1)获取岩矿样品的整体形态和矿物及元素的种类、含量及分布;(2)查明矿物的结构构造、共生、连生和包裹关系特征;(3)提供特定矿物和亮相搜索模块,可以快速准确寻找细小目标矿物和金、银和铂等贵金属以及稀有、稀土金属。TIMA系统将分析测试和数据处理分开,可满足不同用户需求,对矿物成分和结构的定量解析达到微米的尺度,相对于传统光学显微镜和扫描电镜在地学微区信息提取方面具有不可代替的优势。文章以榴辉岩、蚀变蛇纹岩和花岗岩-伟晶岩的全岩矿物组成和成分,古沉积物反映沉积环境的演化,稀土矿石的元素赋存状态和矿物共生组合关系,金、银和锆石等特定矿物的寻找,变形和出溶结构,锆石和石英的阴极发光联用以及优化选矿工艺流程等具体实例展示了TIMA在岩矿研究中的应用。
基金The authors acknowledge the generous financial support from National Key R&D Program of China(No.2016YFB0300601)the National Natural Science Foundation of China(Nos.U1564203,51831002 and 51571141)+2 种基金The authors also gratefully acknowledge the support sponsored by Program of Shanghai Academic Research Leader 18XD1402200provided by Shanghai Key Laboratory of Materials Laser Processing and Modification,Shanghai Jiao Tong UniversityBesides,this research was supported by the TESCAN CHINA.
文摘The effect of tempering on carbides and hydrogen embrittlement in E690 high strength marine structural steel has been investigated.The steel was tempered at 600℃ for 1–3 h.Detailed characterization was carried out to characterize the microstructure,especially the dislocation density and grain size.The hydrogen permeation test and thermal desorption spectroscopy test were also implemented.The dislocation density decreases,the amount of carbide increases,and carbides(M_(23)C_(6) and MX)coarsen with the tempering time increasing.After tempered at 600℃ for 3 h,the diffusible hydrogen trapped by lattice and dislocation decreases while the non-diffusible hydrogen trapped by carbides increases,leading to the best hydrogen embrittlement resistance,although hydrogen diffuses rapidly due to the reduction of dislocation density.And the fracture mode changes from a combination of brittle cleavage and ductile dimpled fracture to fully ductile dimple fracture under hydrogen charging condition.Moreover,a phenomenon that hydrogen accelerates the dislocations movement of the steel during deformation was observed,which is related to the fact that hydrogen enhanced localized plasticity mechanism.
