CN109416329A - 用于勘探样本的x射线荧光(xrf)分析的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定含有无法由X射线荧光(XRF)直接检测出的浓度的金属的勘探样本中的所述金属的收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够从通过消解所述勘探样本而产生的消解混合物中集中金属，所述吸附材料被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于确定所述勘探样本中的金属值的量。一种用于制备勘探样本以进行分析的样本制备器皿、方法和系统包括：器皿，所述器皿用于接纳所述勘探样本、消解片剂和消解介质；封闭件，其用于允许摇动所述器皿以产生包括溶解金属的消解混合物；以及所述收集器装置。所述封闭件与所述收集器装置相耦接，使得通过移除所述封闭件而从所述器皿取回收集器装置。所述消解片剂包括金属浸出剂和碱性化合物。

Description

用于勘探样本的X射线荧光(XRF)分析的方法和系统
技术领域
本公开总体上涉及一种用于勘探样本的X射线荧光(XRF)分析的方法和系统，所述方法和系统用于在野外矿物勘探采样活动期间使用，具体地具有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本。
本公开还涉及一种消解组合物和一种消解片剂，所述消解组合物和消解片剂可以用于制备勘探样本以便根据本文中描述的方法和系统进行XRF分析。本公开进一步涉及一种样本制备器皿、方法和系统，所述样本制备器皿、方法和系统可以用于制备勘探样本以便根据本文中描述的方法和系统进行XRF分析。
本公开还涉及一种用于集中消解混合物中的溶解金属的收集器装置。所述收集器装置与XRF检测器接合，所述XRF检测器被布置成测量在所述收集器装置上收集的吸附金属的量。
背景技术
矿物勘探活动经常在偏远地区进行并且涉及收集大量地质样本，包括但不限于，土壤样本、钻屑样本以及水系沉积物样本。一旦收集，样本通常被运送到实验室进行分析，以确定样本中的金属浓度。可用分析技术中的很多技术涉及酸提取、火法试金或熔融技术，接着是光谱或分光光度分析以对金属进行量化。这些相对复杂的化学方法通常不适合偏远野外使用，并且需要高功耗、清洁条件、稳定的温度以及恒定的电输出。火法试金炉例如通常需要数十kW的功率和460V。
由于能够执行必要分析的大多数实验室都位于城市地区，因此可能要花费几天、数周或甚至数月的时段来分析样本和解译数据，从而导致要有很长时间才能知道矿物勘探活动的结果。
地质样本中比较难分析的样本之一是金。先前已经提出电化学和比色法适合于在野外分析金。这两种技术都比较耗时并且近年来未被矿物勘探行业采用。它们不适合快速常规分析，因为它们需要独立化学实验室形式的复杂设备、制备用于分析的样本的技术人员，以及执行和解译样本分析的专业知识。
尽管在野外将便携式X射线荧光(pXRF)检测器用于矿物分析，但它们通常并不用于金分析，因为a)金的检测阈值较高，b)所收集的样本中的金浓度通常较低(<1ppm)并且低于检测阈值，以及c)很多样本包括会产生光谱干扰的其他金属或元素，从而妨碍这种方法对金的可靠检测。
美国专利申请公布号2014072095描述应用x射线计算机断层扫描和x射线荧光的组合来评估样本，具体地来自采矿作业的尾矿，其中铂和金粒子较低地分散在各处。对铂和金粒子的识别通常比较困难，因为它们在尾矿中分散不好；然而，这个限制通过首先使用x射线计算机断层扫描(CT)获得样本的三维图像得到解决。操作者从样本的CT测量的感兴趣特征中选择感兴趣区域、随后从限定的感兴趣区域获得x射线荧光光谱，并且将XRF光谱与元素信息相匹配以进行识别。感兴趣区域通常是铂驻留在其中的少量微米级颗粒。
尽管将高分辨率x射线CT与XRF相耦合有助于减轻样本大小的固有限制，但它仍依赖于识别样本中的其中金属浓度高于XRF的检测阈值的区域。另外，关于验证样本内的元素的自由状态，所述技术在进行任何测量之前都要正确地识别‘感兴趣区域’。它没有提供对样本中的感兴趣金属的浓度的指示。
由于一些原因，美国专利申请公布号2014072095中描述的技术在勘探活动期间不适用于野外。首先，它被设计用于了解金属位于哪里以及如何定位，而不是用于常规分析。其次，它部署需要稳定电源、为特定目的建造的实验室空间的复杂分析设备。此外，所述设备将难以运输。这种技术被设计用于处理而不是勘探，并且检测水平将较高且仅适合于通常具有金浓度>1ppm的矿石品级材料。
因此，需要开发一种用于制备和分析含有无法由pXRF检测器直接检测出的极低浓度的金和其他元素的勘探样本的简单现场方法。将有利的是提供一种能够在24h周转时段内制备和分析多个小样本(例如，100×250g份样本)的方法。此外，现场分析对于矿物勘探者尤其有利，因为及时获得分析结果准许关于勘探计划的继续或修改作出近实时的决策。
欧洲专利申请公布号0049172 A1描述一种用于通过将贵金属的溶解化合物吸附到活性碳的纤维体上从溶液中回收贵金属的回收过程。所溶解的贵金属的浓度可以相对较高，例如，对于金而言80至120ppm，并且对于银而言40至50ppm。随后用液体剥离组合物处理纤维体以得到含有所溶解的贵金属的溶液，并且活性碳的纤维体随后在电解过程中形成阳极，以回收溶液中的贵金属。
在这个回收过程应用中，规模必然很大，并且纤维体可以采用在吸附阶段到回收阶段之间不断地循环的条带的形式。活性碳纤维可以通过加热到约250℃以去除表面污染并且使吸附活动再生而定期地再活化。如所述的操作的规模既不利于在24小时的周转时段内分析多个小样本，也不可在勘探活动进行时运输到不同地点。
发明内容
本公开提供一种消解组合物和一种消解片剂，所述消解组合物和消解片剂可以用于制备勘探样本来进行XRF分析以确定金属浓度，具体地用于含有无法由XRF分析直接检测出的低浓度金属或准金属的勘探样本。
所述金属可以是贵金属，具体地，金、银、铂、钯或者另一目标金属，诸如镍。或者，所述金属或准金属可以是‘探路者’，诸如锑、铋、铟、碲、铊、锡、硒、钨或者钼。探路者是经常与诸如金或其他贵金属的勘探目标金属的矿床相关联的金属或准金属。通常，探路者被发现比目标金属的浓度更大，并且因此更容易被识别(原则上)。识别到探路者(甚至是低浓度)都可以指示含有勘探目标金属的矿床。
本公开的某些实施方案提供一种消解组合物，所述消解组合物包括金属浸出剂和碱性化合物。
本公开的替代实施方案提供一种消解片剂，所述消解片剂包括：核心部分，所述核心部分含有金属浸出剂；碱性化合物层，所述碱性化合物层包围所述核心部分；以及外涂层，所述外涂层包括水溶性或水分散性聚合物。
本公开的另外其他实施方案提供一种消解片剂，所述消解片剂包括：核心部分，所述核心部分含有金属浸出剂和碱性化合物的混合物；以及外涂层，所述外涂层包括水溶性或水分散性聚合物。
所述消解组合物或所述消解片剂可以包括所述金属浸出剂，所述金属浸出剂的量足以从消解混合物中溶解出金属，所述消解混合物包括：勘探样本，所述勘探样本含有无法由XRF检测器直接检测出的浓度的金属；所述消解组合物或所述消解片剂；以及消解介质。所述消解介质可以是所述消解组合物或所述消解片剂可溶解于其中的溶剂，诸如水溶剂。在一些实施方案中，所述消解混合物包括少于10000ppm的金属浸出剂。本领域的技术人员将了解，对于所述消解混合物中的较高浓度的金属浸出剂，消解速率可以更快。也可以通过增加所述样本中的氧量来有助于消解而增加所述消解速率。
在一个实施方案中，所述消解组合物或所述消解片剂中的所述金属浸出剂可以是氰化物化合物。所述氰化物化合物可以是水溶性氰盐，诸如氰化钠、氰化锂或氰化钾。
在替代实施方案中，所述消解组合物或所述消解片剂中的所述金属浸出剂可以是卤化物化合物，具体地水溶性碘化物，诸如碘化钾、碘化钠或碘化铵。
在另一实施方案中，所述消解组合物或所述消解片剂中的所述金属浸出剂可以是硫代硫酸盐化合物，具体地水溶性硫代硫酸盐，诸如硫代硫酸铵。
在一些实施方案中，所述碱性化合物可以是碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、石灰(CaO)、苏打(Na2O)，或其组合。
所述碱性化合物的一个目的是提高所述消解混合物的pH，以便最小化在所述金属浸出剂是氰化物化合物时形成氰化氢的风险。此外，碱性pH确保氰化物留在溶液中并且可用作金属浸出剂。因此，在一个实施方案中，所述碱性化合物存在的量足以维持所述消解混合物的所述pH高于pH 7、优选地高于pH 10。
在一些实施方案中，所述消解组合物或所述消解片剂还可以包括离子盐，所述离子盐的量足以将所述消解混合物的离子强度维持在至少0.1M。用于这个目的的离子盐的合适实例包括，但不限于，氯化钠、氯化钾以及其他惰性水溶性盐。
在一些实施方案中，所述消解组合物或所述消解片剂还可以包括促进剂或催化剂。如本文中使用的术语‘促进剂’是指能够提高所述勘探样本的消解速率和所述金属溶解到消解介质中的速率的多种物质中的一种。促进剂的适当实例包括，但不限于，碱金属或碱土金属过氧化物和过碳酸盐，或者有机过氧化物和过碳酸盐。
本公开还提供一种用于吸附来自消解混合物的溶解金属并且与XRF检测器接合的收集器装置，所述XRF检测器被布置成测量吸附且由此集中在所述收集器装置上的吸附金属量，并且因此测量所述勘探样本中的金属量。
本公开的某些实施方案提供一种用于确定含有无法由X射线荧光(XRF)直接检测出的金属或准金属的勘探样本中的金属的收集器装置。所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够从通过消解所述勘探样本而产生的消解混合物中集中金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。具体地，所述XRF检测器可以是便携式XRF(pXRF)检测器。
在一个实施方案中，所述收集器装置包括吸附材料板。所述板被配置成与所述检测器相关联。例如，所述板可以是置于所述XRF检测器的分析窗口上方的25mm吸附材料圆盘。通过这种方式，所述板完全覆盖所述XRF检测器的所述分析窗口。有利地，诸如圆盘的规则形状可以在没有危及所述测量的精度的任何取向上置于所述XRF检测器的所述窗口上方，只要完全覆盖所述XRF检测器的所述窗口即可。
在一个实施方案中，所述吸附材料可以是纺织材料。在一个形式中，所述纺织材料可以是活性碳布。优选地，所述纺织材料能够化学吸附所述溶解金属。
在另一实施方案中，所述收集器装置包括吸附材料床，诸如活性碳颗粒或离子交换树脂珠。所述床可以被配置成与所述检测器相关联。例如，所述床可以被容纳在具有限定所述吸附材料床的内部空间的器皿中。在这个具体实施方案中，所述器皿可以被配置成允许X射线辐射与所述吸附材料床相互作用。
在一个实施方案中，所述收集器装置还可以包括用于所述吸附材料的可渗透壳体。所述可渗透壳体防止所述消解混合物中的颗粒材料磨损来自所述吸附材料的吸附金属。在一个形式中，所述可渗透壳体可以是可渗透液体的。例如，所述可渗透壳体可以是含有所述吸附材料的网状封套。
本公开的另一实施方案提供一种用于与XRF检测器一起使用的参考标准装置。所述参考标准装置包括吸附材料，所述吸附材料上吸附有已知量的金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联。
本公开还提供一种用于制备含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的样本制备器皿。
所述样本制备器皿包括：
器皿，所述器皿用于接纳所述勘探样本、消解组合物或消解片剂，以及消解介质；
封闭件，所述封闭件用于所述器皿，以允许摇动所述器皿并且由此产生消解混合物，所述消解混合物包括溶解在所述消解介质中的溶解金属和所述消解组合物或所述消解片剂；以及
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量，其中所述封闭件与所述收集器装置以某一种方式耦接，由此通过从所述器皿移除所述封闭件来从所述器皿取回所述收集器装置。
在一个实例中，所述封闭件与所述收集器装置由细长元件耦接。所述细长元件可以是柔性的。例如，所述细长元件可以是系索。或者，所述细长元件可以是刚性的。例如，所述细长元件可以是用于所述收集器装置的可渗透壳体。
本公开还提供一种用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的系统和方法。
所述系统包括：
消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属或准金属溶解在消解介质中；
器皿，所述器皿用于接纳所述勘探样本、所述消解组合物或所述消解片剂，以及所述消解介质，所述器皿具有用于所述器皿的封闭件，以允许摇动所述器皿并且由此产生消解混合物，所述消解混合物包括溶解在所述消解介质中的所述溶解金属和所述消解组合物或所述消解片剂；以及
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的所述方法，所述方法包括：
将所述勘探样本、消解介质以及消解组合物或消解片剂混合，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属或准金属溶解在所述消解介质中，以产生消解混合物；以及
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属或准金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
本公开还提供一种如上文所述的消解组合物，所述消解组合物用来与用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的方法或系统一起使用。
在另一方面，本公开还提供一种如上文所述的消解片剂，所述消解片剂用来与用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的方法或系统一起使用。
本公开还提供一种用于分析含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本的系统和方法。
所述系统包括：
消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属或准金属溶解在消解介质中；
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；以及
XRF检测器，所述XRF检测器被布置成检测吸附在收集器装置上的所述金属。
在一个实施方案中，所述系统还包括用于控制所述XRF检测器的控制装置。所述控制装置可以包括用于存储数据和操作软件的存储器、提供用户接口的控制器，以及用于数据的输出的外部端口。
分析含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本的所述方法包括以下步骤：
提供消解混合物，所述消解混合物包括所述勘探样本、消解介质以及消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属或准金属溶解在所述消解介质中；
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；
将其上吸附有所述溶解金属的所述收集器装置与XRF检测器相关联；以及
利用所述XRF检测器来测量所述收集器装置上的吸附金属的浓度。
本公开还提供一种如上文所述的消解组合物，所述消解组合物用来与分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本的方法或系统一起使用。
在另一方面，本公开还提供一种如上文所述的消解片剂，所述消解片剂用来与分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本的方法或系统一起使用。
本公开及其实施方案的其他特征、目标和优点将从以下具体实施方式、实例和权利要求中变得显而易见。
附图说明
现在将参考附图通过实例的方式进一步描述并示出本发明的优选实施方案，在附图中：
图1提供根据本文中描述的一个实施方案的收集器装置的示意图；
图2a和图2b提供与pXRF检测器的分析窗口相关联的图1所示的收集器装置的示意图；
图3a和图3b提供根据本文中描述的一个实施方案的样本制备器皿的示意图；
图4比较了根据如本文中所述的一个实施方案的吸附在活性碳布上的金以及含有约30ppm金的富含As的金矿石的地质样本的两个相应XRF光谱；
图5示出金浓度(以十亿分率为单位)与pXRF计数的校正曲线；
图6是示出与吸附在活性碳布上的金相比较吸附在碳颗粒(G)上的低浓度的金的XRF测量误差的测量的图示；
图7是示出与吸附在活性碳布上的金相比较吸附在碳颗粒(G)上的高浓度的金的XRF测量误差的测量的图示；以及
图8是由XRF测量到的金浓度与预期金浓度的图示。
具体实施方式
在以下各种非限制性实施方案中描述本发明，所述非限制性实施方案涉及用于制备和分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的样本的系统和方法。还描述了涉及消解组合物和消解片剂的各种非限制性实施方案，所述消解组合物和消解片剂可以用在所述系统和方法中，以溶解来自含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的样本中的金属。此外，还描述了一种收集器装置，所述收集器装置可以用在所述系统和方法中以集中溶解金属。
一般术语
在本说明书中，除非另有明确说明或上下文另有要求，否则对单个步骤、物质的组合物、一组步骤或者一组物质的组合物的提及应被视作涵盖这些步骤、物质的组合物、多组步骤或者多组物质的组合物中的一者和多者(即，一个或多个)。因此，如本文中使用，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数方面。例如，对“一个”的提及包括单个以及两个或多个；对“一种”的提及包括单个以及两个或多个；以及对“所述”的提及包括单个以及两个或多个等等。
除非另有明确说明，否则本文中描述的本公开的每个实例将加以必要的修改而应用于每一个实例。本公开在范围上不受本文中描述的特定实例限制，所述特定实例意图仅用于例证的目的。功能上等效的产品、合成物和方法明确地在如本文中描述的本公开的范围内。
术语“和/或”(例如，“X和/或Y”)应被理解为意指“X和Y”或者“X或Y”，并且应被视作提供对两种含义或任一含义的明确支持。
在本说明书中，字词“包括(comprise)”或者诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括所陈述的元件、整体或步骤或者元件、整体或步骤的组，但不排除任何其他元件、整体或步骤或者元件、整体或步骤的组。
将清楚地理解，尽管本文中作出许多现有技术参考，但在澳大利亚或任何其他国家，这种参考不构成承认这个信息中的任一者形成本领域中的公知常识的一部分。
除非另有指定，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文中描述的那些等效或类似的方法和材料可以用于实践或测试本发明，但下文描述合适的方法和材料。在冲突的情况下，将以本说明书包括定义为准。另外，材料、方法和实例仅仅是说明性的，而不意图限制。
特定术语
如本文中使用的术语“低水平金属分析”是指检测、识别和/或测量含有金属的勘探样本中的所述金属的浓度，其中勘探样本中的金属的浓度可以是5ppb到10ppm。在本文中描述的实施方案中，可以利用X射线荧光(XRF)检测器、具体地便携式XRF(pXRF)检测器来执行检测、识别和/或测量勘探样本中的金属的浓度。
术语“样本”是指地质样本。所述样本可以包括，但不限于，矿石、矿物、浓缩液、尾矿、土壤、钻屑、水系沉积物或者冲击沉积物。样本可以是根据矿物勘探活动的野外采样从一个或多个地点收集，如本领域的技术人员将已知。野外采样或矿物勘探活动将确定样本大小、粒级、地点选择、样本密度、采样间隔等。野外采样活动可以响应于由本文中描述的方法所获得的结果而更改；这可以被称为‘交互式采样’。
最小样本大小可以随金属丰度和粒度分布而变。粗糙金属粒子通常比精细金属粒子需要更大的样本，尤其是在金属为金时。对于大粒子而言，例如，十个相等样本中只有一个样本可以预期含有金，并且这个部分可以报告样本的平均值的十倍的值。细粒金的同等重量将更可能在约常见浓度下的每个部分中报告。出于本文中描述的实施方案的目的，样本可以为约250至500g。有利地，根据本文中描述的方法对这个重量范围内的样本的制备和分析会增加含有粗糙金粒子的样本的分析精度。
如本文中使用的术语“金属浸出剂”是指能够选择性地将来自样本的期望金属或准金属溶解到液体介质中的一种或多种化学化合物。随后可以以浓缩形式从液体介质中回收所溶解的金属或准金属。金属浸出剂可以通过改变样本的氧化还原状态或液体介质的pH来选择性地溶解金属或准金属。本说明书中对‘溶解的金属’或‘吸附的金属’或者其变体的提及应被理解为分别还涵盖‘溶解的准金属’或‘吸附的准金属’。
如本文中使用的术语“消解介质”是指能够溶解金属浸出剂、除了金属浸出剂之外的用于在期望的条件(例如，pH、离子强度、还原电位(Eh)、溶解氧等)下调整和/或维持液体介质的一种或多种化合物以及样本中的金属的液体介质。
消解介质可以是水溶剂，诸如水。所述水可以是雨水、去离子水、蒸馏水、超纯水、城市用水、地下水、采出水、工艺用水、半咸水或者盐水。
消解组合物
本公开提供一种消解组合物，所述消解组合物可以用于根据本文中描述的方法来制备勘探样本以供低水平金属分析、具体地低水平金分析。
消解组合物包括金属浸出剂和碱性化合物。金属浸出剂可以是能够溶解勘探样本中的感兴趣金属或准金属的化合物。
在一个实施方案中，金属浸出剂可以是氰化物化合物。氰化物化合物可以是水溶性氰盐，诸如氰化钠、氰化钙、氰化锂或氰化钾。
或者，金属浸出剂可以是硫代硫酸盐化合物，具体地水溶性硫代硫酸盐，诸如硫代硫酸铵。
或者，金属浸出剂可以是碘化物化合物，具体地水溶性碘盐，诸如碘化铵或碘化钠。
在酸性环境下，氰盐可以产生有毒的氰化氢(HCN)。一些样本可以具有高硫化物含量和/或低缓冲碳酸盐含量。此类样本在与消除介质混合时可以降低消解混合物的pH，由此提供可以借以产生氰化氢的条件。因此，碱性化合物存在于消解组合物中的量可以足以将消解混合物的pH维持高于7，优选地将消解混合物的pH维持高于10。
所述碱性化合物可以是碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、石灰(CaO)、苏打(Na2O)，或其组合。
在使用中，将固定量的消解组合物和样本与诸如水的消解介质混合，以产生消解混合物。金属浸出剂存在于消解组合物中的量足以使样本中的金属渗到消解混合物中。在一个实施方案中，金属浸出剂存在于消解组合物中的量足以在消解混合物中提供1ppm与10000ppm之间的浓度。将了解，消解混合物的高氰化物浓度可以要求延长处理以中和氰化物来进行处置。
消解组合物还可以包括促进剂，所述促进剂选自包括以下项的组：碱金属或碱土金属过氧化物、碱金属或碱土金属过碳酸盐、有机过氧化物、或有机过碳酸盐，或者金属离子，诸如铜或铅或者不会妨碍分析的另一离子。
在一些实施方案中，消解组合物还可以包括pH指示剂化合物，例如，在低于或高于特定pH时呈不同颜色的化合物。pH指示剂化合物可以被包括在消解化合物中，以指示消解介质或消解混合物是否低于形成氰化氢气体所处的pH。
为便于使用，可以预先测量固定量的消解组合物并且包装成小袋。随后可以打开所述小袋并且可以容易将固定量的消解组合物分配到用于制备样本以供分析的样本制备器皿中，如本文中所述。
在替代实施方案中，可以预先测量固定量的消解组合物并且包装成与样本制备器皿的封闭件相关联的易碎小包或胶囊，其中所述封闭件被配置成在所述封闭件封闭样本制备器皿时打破或撕裂所述易碎小包或胶囊，由此将消解组合物释放到所述器皿中。
在又一替代实施方案中，可以预先测量固定量的消解组合物并且包装在样本制备器皿中。
消解组合物还可以包括除了金属浸出剂和碱性化合物之外的用于在期望的条件(例如，pH、离子强度、氧浓度、还原电位(Eh)等)下调整和/或维持液体介质的一种或多种化合物。例如，消解组合物还可以包括离子盐，所述离子盐的量足以将消解混合物的离子强度维持在至少0.1M。用于这个目的的离子盐的合适实例包括，但不限于，氯化钠等。
消解片剂
可以便利地以消解片剂的形式提供固定量的消解组合物，所述消解片剂可以用于根据本文中描述的方法来制备样本以供低水平金属分析、具体地低水平金分析。
在一个实施方案中，消解片剂可以包括如上文所述的消解组合物的核心部分以及包括水溶性或水分散性聚合物的外涂层。
在替代实施方案中，消解片剂可以包括含有金属浸出剂的核心部分、包围核心部分的碱性化合物层，以及包括水溶性或水分散性聚合物的外涂层。碱性化合物层还可以包括促进剂和/或pH指示剂化合物。
外涂层允许安全地处理消解片剂，因为它降低了人员与金属浸出剂的接触污染的风险，具体地在金属浸出剂是诸如氰化钠或氰化钾的氰盐的实施方案中。
现有技术中已知可以服务这些目的的很多水溶性或水分散性聚合物。通过说明本文中可以采用的水溶性或水分散性聚合物，可以提及以下项：羟丙基甲基纤维素；聚乙烯吡咯烷酮；羟丙基纤维素；聚乙二醇3350、4500、8000；甲基纤维素；伪乙基纤维素。已经发现非常适合的一种此类聚合物是羟丙基甲基纤维素，它是甲基纤维素的丙二醇醚。这可以从很多制造商那里得到，例如以商标名HPM纤维素从Dow得到。
除了水溶性或水分散性聚合物之外，外涂层还可以含有可帮助将涂层施加到片剂或改善涂层的特性的其他添加剂。这些可以是诸如表面活性剂、增塑剂、消泡剂、溶解剂、着色剂的添加剂。
如本文中所述的消解片剂可以由任何已知的技术制备，比如直接压片、湿法制粒、干法制粒、喷雾干燥以及固体分散。
如本文中所述的外涂层可以由任何已知的技术制备，比如浸涂、压制包衣、薄膜包衣，包括有机薄膜包衣和真空薄膜包衣。
在替代实施方案中，消解片剂可以采用胶囊的形式，其中如上文所述的消解组合物可以被装入诸如明胶胶囊的水溶性或水分散性聚合物胶囊中。
用于确定无法由XRF直接检测出的勘探样本中的金属浓度的收集器装置
本公开还提供一种用于确定含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本中的金属的浓度的收集器装置。所述收集器装置适合于从通过消解勘探样本而产生的消解混合物中吸附和集中溶解金属。所述收集器装置被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联，以测量吸附在收集器装置上的溶解金属的量。检测器可以是XRF检测器，具体地pXRF检测器。
表达‘无法由XRF直接检测出的金属的浓度’和其变体是指低于XRF检测器的可检测阈值的勘探样本中的金属或准金属的浓度。
如本文中使用的术语“可检测阈值”是指可以始终由pXRF检测器检测的特定金属(例如，金)的最低浓度。将了解，可检测阈值将根据具体金属、检测器类型、吸附特定金属的物质或其中溶解特定金属的溶剂、污染物的性质和浓度、产生光谱干扰的元素(例如，在金的情况下，砷、钨和锌)的性质和浓度等而改变。检测器对特定金属的可检测阈值可以通过本领域的技术人员已知的技术来确定。
所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够吸附来自消解混合物的溶解金属，由此集中来自消解混合物的溶解金属。勘探样本中的金属或准金属的浓度可以是低浓度(例如，1ppb至1ppm)，在这种情况下，不可能利用XRF技术直接测量样本中的金属或准金属的浓度，因为样本中的金属或准金属的浓度低于可检测阈值。将了解，正常‘可检测’阈值在各个XRF检测器和样本之间可以不同，但将通常在1ppm至10ppm，具体取决于样本的基质。有利地，将来自消解混合物的溶解金属吸附到收集器装置上会将溶解金属集中到处于或高于金属的可检测阈值的浓度。
在一个实施方案中，其中金属是金并且检测器是pXRF检测器，pXRF检测器的正常可检测阈值可以大于1ppm金。
所述收集器装置可以被配置成与XRF检测器、具体地pXRF检测器的分析窗口相关联。如本文中使用的表达‘被配置成与……相关联’和‘被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联’是指收集器装置经过形状和大小设定以完全覆盖XRF检测器的分析窗口。
所述收集器装置可以包括吸附材料、具体地纺织材料。优选地，所述纺织材料能够化学吸附所述溶解金属。所述纺织材料可以是随机或非随机布置的纤维网状纺织材料、机织纺织材料、编织纺织材料或毡状纺织材料。在一个形式中，所述纺织材料可以是活性碳布。活性碳布对于吸附氰化金特别有效。
钨和/或砷是通常与含有金的样本相关联的探路者，其浓度通常比金高得多。钨和砷也是可以对通过XRF技术分析金造成重叠光谱干扰的元素。因此，含有金的勘探样本中存在钨和/或砷使得通过XRF进行的直接金分析使用受限。因此，对含有钨和/或砷的勘探样本中的金进行XRF分析并不实际。有利地，样本中的钨和砷在消解混合物中溶解较差并且此外仅在极低(即，无干扰)浓度下被吸附到活性碳布上。
所述收集器装置还可以包括用于吸附材料的可渗透壳体。所述可渗透壳体允许液体穿过，但最小化以下情况：(1)消解混合物中的颗粒材料磨损来自吸附材料板的吸附金属，以及(2)颗粒材料堵塞吸附材料的小孔。
在一个实施方案中，所述可渗透壳体可以具有<40μm的网眼。例如，所述可渗透壳体可以是含有吸附材料板的密封网状封套。将了解，收集器装置可以在与检测器相关联之前从可渗透壳体取回。例如，在XRF检测器的分析之前，可渗透壳体可以临时密封在收集器装置周围，并且随后在收集器装置已经与消解混合物接触之后切开或撕开，以释放吸附材料板。
将了解，可渗透壳体可以由对消解组合物显惰性且不吸附感兴趣金属的材料制造。
收集器装置可以采用任何合适的技术来制造。期望收集器装置的形状和大小的一致性，因为它增强XRF检测器对来自多个勘探样本的溶解金属的测量的整体精度和准确性。
还可以制造一个或多个参考标准装置并且与本文中描述的方法和系统相关联地使用。所述参考标准装置包括吸附材料板，所述吸附材料板上吸附有已知量的金属，其中所述板被配置成与XRF检测器相关联，所述XRF检测器被布置成检测已知量的金属。本领域的技术人员将了解，参考标准装置必须由与意图用作参考标准的收集器装置相同的吸附材料制造而成，并且以相同的方式设定形状和大小，由此消除将干扰分析的基质影响。
在使用中，可以使用多个参考标准装置(每个参考标准装置上吸附有不同已知量的金属)来建立校正曲线，以允许在通过本文中描述的方法和系统进行分析之后确定样本中的金属的浓度。校正曲线可以通过与XRF检测器和特定金属对应的合适分析技术来建立，如本领域的技术人员将理解。
参考图1和图2，示出包括活性碳布的圆盘(12)的收集器装置(10)。圆盘(12)是圆形的并且经过大小设定以便完全覆盖pXRF检测器(100)的分析窗口(102)，如图2所示。
尽管可以在野外手动地处理pXRF检测器，但在这个实施方案中，可以提供屏蔽腔室(104)以用于与pXRF检测器(100)操作相关联。屏蔽腔室(104)具有门(106)，所述门可铰接地定位在打开配置(如图所示)与关闭配置之间，以在操作期间保护操作者免受来自pXRF检测器(100)的X射线发射。屏蔽腔室(104)可以具备多个支腿(108)以将屏蔽腔室(104)抬高在台式表面上方。屏蔽腔室(104)还可以具备在其底壁(112)中的孔口(110)，其中孔口(110)被配置成以紧密配合关系接纳pXRF检测器(100)的前表面(114)。在使用中，pXRF检测器(100)设置在台式表面与屏蔽腔室(104)的底壁(112)之间的间隙中，借此pXRF检测器(100)的前表面(114)被接纳在孔口(110)中并且设置成与屏蔽腔室(104)的底壁(112)横向对准。
pXRF检测器(100)的分析窗口(102)设置在pXRF检测器(100)的前表面(114)中。在使用中，用于分析的样本相对于分析窗口(102)以一定布置进行设置，借此所述样本与从分析窗口(102)发射的X射线辐射相互作用，并且通过分析窗口(102)来检测由样本发射的X射线荧光。
在这个特定实施方案中，如图2a所示，通过将收集器装置(10)放置在分析窗口(102)以完全覆盖分析窗口(102)来使收集器装置(10)与分析窗口(102)相关联。
在替代实施方案中，所述收集器装置可以包括吸附材料床，诸如活性碳颗粒或离子交换树脂珠。所述床可以被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联。例如，所述床可以被容纳在具有限定所述吸附材料床的内部空间的器皿中。将了解，吸附材料床各处将具有一致的深度。
在这个具体实施方案中，所述器皿可以被配置成允许X射线辐射与所述吸附材料床相互作用。例如，所述器皿可以具备至少对X射线辐射几乎透明的底壁或封闭件。容纳吸附材料床的所述器皿可以相对于pXRF检测器的分析窗口定位，以便透明底壁或封闭件邻接和/或覆盖pXRF检测器的分析窗口。
在使用中，固定量的活性碳颗粒或阴离子交换树脂珠可以容纳在网状封套内。在网状封套上吸附金属之后，可以洗涤网状封套的内容物，并且可以将所述活性碳颗粒或阴离子交换树脂珠的床平放在pXRF检测器的分析窗口上。
或者，可以将活性碳颗粒或阴离子交换树脂珠倒入具有限定吸附材料床的内部空间的器皿中。在这个具体实施方案中，所述器皿可以被配置成允许X射线辐射与所述器皿中形成的吸附材料床相互作用。例如，所述器皿可以具有由对X射线辐射几乎透明的材料制造成的底部。所述器皿的所述底部可以置于pXRF检测器的分析窗口上，以有助于测量吸附在活性碳颗粒或阴离子交换树脂珠床上的溶解金属。
样本制备器皿
本公开还提供一种用于制备含有低水平金属的样本以便由检测器进行分析的样本制备器皿。
参考图3a和图3b，样本制备器皿(14)可以包括器皿(16)，所述器皿用于接纳含有金属的勘探样本、固定量的消解组合物或消解片剂，以及消解介质。优选地，器皿(16)由对与样本、消解组合物或消解片剂以及消解介质的反应呈惰性的材料制造而成。合适的材料可以包括，但不限于，分析实验室中常用的玻璃或塑料材料，如本领域的技术人员将公知。通常，这些材料将是刚性的。
在替代实施方案(未示出)中，器皿可以由柔性材料制造而成，诸如用于生产食物或饮料储存小包或袋的塑料材料。此类‘囊状’器皿在偏远地方可能比较方便，因为它们可以扁平地存放和运输并且比传统刚性塑料瓶占据更少的空间。
器皿(16)配备封闭件(18)，以允许封闭器皿(16)并且摇动它的内容物而不会溢出。器皿(16)和封闭件(18)可以彼此互补。例如，器皿(16)的颈部(20)和封闭件(18)可以配备互补螺纹，以便封闭件(18)可以拧上器皿(16)的颈部(20)和从中拧下。在替代实施方案(未示出)中，封闭件可以被配置成滑入配合在器皿的颈部上或者塞到器皿的颈部中。其他合适的互补布置对本领域的技术人员将显而易见。
样本制备器皿(14)还包括如先前所述的收集器装置(10)。将了解，器皿(16)的颈部(20)将经过形状和大小设定以允许收集器装置(10)容易插入器皿(16)和从中取回。
封闭件(18)与收集器装置(10)可以以某一种方式耦接，借此可以通过从器皿(16)移除封闭件(18)而便利地从器皿(16)取回收集器装置(10)。例如，封闭件(18)与收集器装置(10)由细长元件(22)耦接。细长元件(22)可以由对与勘探样本、消解组合物或消解片剂以及消解介质的反应呈惰性的材料制造而成。
细长元件(22)可以是柔性的。例如，细长元件(22)可以是由尼龙或聚乙烯或者分析实验室中常用的任何其他塑料材料制造而成的塑料线缆、细丝或线。
在这个具体实施方案中，收集器装置(10)容纳在保护性覆盖物(24)中，诸如，如先前所述的密封网状护套。
在替代实施方案(未示出)中，细长元件可以是刚性的。例如，细长元件可以配备用于收集器装置(10)的可渗透壳体。
在其他实施方案中，封闭件与收集器装置的可渗透壳体可以以某一种方式耦接，借此可以通过从器皿移除封闭件而从器皿中取回收集器装置和可渗透壳体。
在另外的其他实施方案中，容纳收集器装置的可渗透壳体可以不由细长元件耦接到封闭件。在这些具体实施方案中，可以通过倒出器皿的内容物而从器皿中取回收集器装置和可渗透壳体。
用于制备样本的方法和系统
本公开还提供一种用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的方法和系统。
用于制备勘探样本以便由XRF检测器进行分析的所述方法包括：
将所述勘探样本、碱性化合物和金属浸出剂混合，所述金属浸出剂的量足够使来自所述样本的金属或准金属溶解在消解介质中，以产生消解混合物；以及
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
在一些实施方案中，消解混合物中的溶解金属通过吸附在收集器装置上而集中到处于或高于pXRF检测器的可检测阈值的浓度。
通过如本文中所述的方法制备的勘探样本可以‘未作改变’，或者在被制备用于分析之前，可以通过一个或多个压碎、研磨或碾磨过程进行粉碎。勘探样本可以进行分类以选择具有粒度<250微米的部分，或甚至具有粒度<75微米的部分。
将了解，可以相对于勘探样本的性质和类型来选择期望的粒度。即使样本的特定粒度部分可以具有最高金浓度，但样本的另一粒度部分完全可能通过本文中描述的分析方法产生更一致且有意义的数据。勘探样本的期望粒度可以通过实验技术、通过“交互式采样”或者通过定向工作来确定，如本领域的技术人样将很好地理解。
在一个实施方案中，可以在固定量的消解组合物中提供碱性化合物和金属浸出剂，如先前所述。
在另一实施方案中，碱性化合物和金属浸出剂可以被提供为消解片剂，如先前所述。
在一个实施方案中，金属浸出剂存在的量足以在消解混合物中提供1ppm至10000ppm的浓度。碱性化合物的量足以在消解混合物中维持pH>7。
收集器装置可以如先前描述。在一些实施方案中，可以预先处理所述收集器装置以优化用于吸附消解混合物中的金属的表面。
可以同时执行混合步骤和接触步骤。
可以在约12至24小时的时段上执行混合步骤和接触步骤。将了解，可以通过将消解混合物的温度增加高于环境温度或者通过降低消解混合物中的金属浸出剂的浓度来缩短所述时段。在环境温度<10℃的地方，在实践中可能有必要采取合适的措施来确保将消解混合物的温度维持在温度≥15℃。
可以通过摇动诸如器皿的容器中的收集器装置、勘探样本、碱性化合物、金属浸出剂和消解介质来执行混合步骤和接触步骤。可以摇动器皿以混合它的内容物。可以将器皿封闭以便可以在不溢出器皿的内容物的情况下摇动所述器皿。可以采用若干传统技术中的任一种摇动器皿，诸如滚动、摇晃、旋转。或者，可以通过机械地搅拌内容物来摇动容器的内容物。
在完成混合和接触步骤之后，可以从容器取回其上具有吸附金属的收集器装置(和可选地，可渗透壳体)、用水冲洗以去除任何残留的样本颗粒材料，随后进行风干。
在其中金属浸出剂是氰盐的实施方案中，容器中存留的消解混合物在处置之前必须进行中和，以降低在溶液中产生可能对生物体有毒的有毒氰化氢气体或氰化物的潜在危害。化学计量过量的诸如高锰酸钾(KMnO4)(Condy的晶体)或二氧化氯(例如，采用游泳池片剂或家用液体漂白剂的形式)的氧化剂可以用于将氰化物氧化成低毒的反应产物(例如，二氧化锰、氮气、二氧化碳以及氢氧化钾)。随后可以在不损害环境或人员的情况下处置中和溶液。
上述方法的各种实施方案可以通过使用用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的样本以便由诸如XRF的检测器、具体地pXRF检测器进行检测的系统来执行。
所述系统包括消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述样本的所述金属或准金属溶解在消解介质中。可以提供固定量(或其倍数)的如先前所述的消解组合物。
所述系统还可以包括器皿，所述器皿用于接纳勘探样本、消解组合物或消解片剂，以及消解介质。在一个实施方案中，所述器皿具有封闭件，以允许在不溢出器皿的内容物的情况下摇动器皿并且由此产生消解混合物，所述消解混合物包括溶解在消解介质中的样本和消解组合物或消解片剂。
所述器皿和所述封闭件可以如先前所述。
所述系统还可以包括用于确定含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本中的金属的收集器装置。所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够从通过消解勘探样本而产生的消解混合物中集中溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定从所述勘探样本溶解出的的金属或准金属量。
在一个实施方案中，所述收集器装置可以如先前所述。所述收集器装置可以由如先前所述的细长元件耦接到封闭件，以帮助在样本制备之后取回所述收集器装置。
用于分析的方法和系统
本公开还提供一种用于分析含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本的方法和系统。
分析含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本的所述方法包括以下步骤：
提供消解混合物，所述消解混合物包括所述样本和消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述样本的所述金属或准金属溶解在消解介质中；
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属值，其中所述吸附材料被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；
将其上吸附有所述溶解金属的所述收集器装置与所述XRF检测器相关联；以及
利用所述XRF检测器来测量所述收集器装置上的吸附金属的浓度。
消解混合物可以如先前所述那样制备。类似地，使消解混合物与收集器装置接触的步骤可以如先前所述那样执行。
将收集器装置与XRF检测器相关联包括将收集器装置放置在XRF检测器的分析窗口上。从上述论述中将了解，收集器装置经过形状和大小设定以完全覆盖所述XRF检测器的检测窗口。
测量收集器装置上的吸附金属的浓度包括根据制造商的使用说明来操作XRF检测器。对金属量的确定可以通过参考已经使用多个参考标准装置来改变金属的浓度而确定的特定于金属和XRF检测器的已建立校正曲线来实现，如先前已描述。
在测量吸附金属的浓度之后，可以丢弃或毁坏收集器装置。尽管将收集器装置上的吸附金属的浓度集中到高于XRF检测器的可检测阈值，但吸附金属的量不足以执行用于回收吸附金属的任何过程。或者，可以将‘用过的’收集器装置存放和存档在‘库’中，以便随后可以多次取回并分析它们。这可以有利于交叉检验的目的和/或从特定矿床或区域开发勘探样本的元素‘指纹’。
用于对含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本进行金属分析的所述系统包括：
消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述样本的所述金属或准金属溶解在消解介质中；
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；以及
XRF检测器，所述XRF检测器被布置成检测吸附在所述收集器装置上的所述金属。
在一个实施方案中，所述检测器是pXRF检测器。适合于执行如本文中所述的方法的可商购pXRF检测器的实例包括，但不限于，由Olympus制造的pXRF检测器(例如，OlympusInnovx Delta Premium DP-6000-C)。
在一个实施方案中，所述系统还包括用于控制所述检测器的控制装置。所述控制装置可以包括用于存储数据、解译浓度和操作软件的存储器、提供用户接口的控制器，以及用于数据的输出的外部端口。
可以提供触摸响应式显示器(未示出)以向操作者呈现信息(例如，表示吸附在收集器装置上的金的浓度的数据)并且接受操作者输入。XRF分析器通常将包括有线通信端口(例如，USB)或无线通信端口，以使得能够将数据、软件和其他信息上传到外部/远程计算机以及从外部/远程计算机下载数据、软件和其他信息。
本领域的技术人员将了解，在不脱离本公开的广泛一般范围的情况下，可以对上述实施方案进行许多变化和/或更改。因此，本实施方案在所有方面应被视作说明性且非限制性的。
实例
通过以下实例进一步说明本发明。仅出于说明性目的提供所述实例。它无论如何都不应被解释为限制本发明的范围或内容。
收集来自选择的地点的地质勘探样本并且带到野外基地营。将所述样本过筛，并且分开粒度小于250微米的250至500g的每份样本，以进行样本制备并由pXRF检测器进行分析。
将样本(250g)和水(0.7L)以及如先前所述的消解片剂放在塑料瓶中。也将活性碳布圆盘(25至26mm直径)放在塑料瓶中。将一定长度的塑料线缆的一端附接到含有所述圆盘的保护性网状覆盖物，并且将所述长度的塑料线缆的相反端附接到螺帽封闭件，所述螺帽封闭件与塑料瓶螺纹配合。
将螺帽封闭件旋拧到塑料瓶上，并且随后使用动力滚动装置在室温下轻轻地摇动所述塑料瓶24小时，以使消解片剂、样本与水混合由此产生消解混合物，并且使消解混合物与活性碳布圆盘接触以从中吸附所溶解的金。
在24小时之后，从滚动装置移除塑料瓶及其内容物，并且从塑料瓶移除螺帽封闭件，以取回具有所吸附的金的活性碳布圆盘。
用水冲洗所述圆盘以去除任何松散的颗粒材料(例如，岩石、粘土、沙子或土壤微粒)，随后风干并且放在pXRF检测器的分析窗口上。
执行对金(和可选地，其他金属)的XRF分析，并且报告吸附在活性碳布圆盘上的金的浓度。将了解，测量到的吸附在活性碳布圆盘上的金的浓度不是地质样本中的金浓度的绝对测量值，而是与地质样本中的金浓度和圆盘的大小成正比。
在完成如上所述的样本制备之后，可以将塑料瓶中的消解混合物中存留的游离氰化物氧化，以消除产生有毒氰化氢气体的潜在危害。用化学计量过量的诸如二氧化氯(例如，采用游泳池片剂或家用液体漂白剂的形式)或高锰酸钾(Condy的晶体)的氧化剂将氰化物氧化成低毒的反应产物(例如，二氧化锰、氮气、二氧化碳以及氢氧化钾)。随后可以在不损害环境或人员的情况下处置得到的溶液。
图4aa和图4b示出吸附在如本文中所述的金属收集器装置上的金和含有约30ppm金的富含As的地质样本的相应XRF光谱。图4a中示出的光谱是使用40kV、4W Rh管、DeltaInnov-X Olympus pXRF检测器得到的含有从1L的1ppm溶液(相当于250g样本的4ppm Au)吸附的金的碳布1000标准的光谱(5至15keV)，相关能量峰的位置如所注释。应注意，Zn、W和金的位置之间的紧密对应关系在～9.6keV处出现峰值，并且金和As在～11.5keV处出现峰值。收集器装置上没有吸附As或W。可以在11.44keV处的L-β峰上测量到金，但由于存在Zn，因此没有在9.71keV处的L-α峰上测量到金。
至于图4b，～11.7keV处的As峰干扰～11.4keV处的金峰；对于这个样本，可以在9.71keV处的L-α峰上测量到金，但这具有来自通常存在于含金勘探样本中的W和Zn的光谱干扰。应注意，这个pXRF检测器中的去卷积算法依赖于感兴趣区域方法对光谱进行去卷积，但不能够切换峰值/区域以绕过存在于样本中的潜在干扰元素。
图5示出金的浓度(ppb)与可以从中计算样本中的金浓度的pXRF计数的校正曲线。
图6和图7分别示出在低金浓度和高金浓度下吸附在碳颗粒(G)和活性碳布(CC)上的金的测量的误差容限。在低金浓度下测量到的误差的大小当金被吸附在活性碳布而不是碳颗粒上时始终更低，而不论金被吸附在活性碳布还是碳颗粒上，高金浓度的误差都类似。
图8示出来自已经通过本文中描述的方法进行消解的样本的吸附在碳上的金的XRF测量浓度与基于实验室测量和结果的样本中预期的金相比较的图示。预期数据与实际数据之间的比较产生R2＝0.9093。利用贫石英将内部标准的等分样本稀释到250g的设定重量，以产生预期数据与实际数据的回归系数R2＝0.9093(图8)。

Claims (46)

1.一种用于制备含有无法由X射线荧光(XRF)直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的方法，所述方法包括：
将所述勘探样本、消解介质以及消解组合物或消解片剂混合，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使所述勘探样本中的所述金属溶解在所述消解介质中，以产生含有溶解金属的消解混合物；以及
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
2.一种用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的系统，所述系统包括：
消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述样本的所述金属溶解在消解介质中；
器皿，所述器皿用于接纳所述勘探样本、消解组合物或消解片剂，以及消解介质，所述器皿具有用于所述器皿的封闭件，以允许摇动所述器皿并且由此产生消解混合物，所述消解混合物包括溶解在所述消解介质中的溶解金属和所述消解组合物或所述消解片剂；以及
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
3.一种用于对含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本进行金属分析的系统，所述系统包括：
消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属溶解在消解介质中；
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；以及
XRF检测器，所述XRF检测器被布置成检测所述收集器装置上的吸附金属。
4.如权利要求3所述的系统，所述系统还包括用于控制所述XRF检测器的控制装置。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制装置包括用于存储数据和操作软件的存储器、提供用户接口的控制器，以及用于数据的输出的外部端口。
6.如权利要求3至5中任一项所述的系统，其中所述检测器是便携式X射线荧光(pXRF)检测器。
7.一种分析含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本的方法，所述方法包括以下步骤：
提供消解混合物，所述消解混合物包括所述勘探样本、消解介质以及消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的所述金属溶解在所述消解介质中；
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量；
将其上具有吸附金属的所述收集器装置与XRF检测器相关联；以及
利用所述XRF检测器来测量所述收集器装置上的吸附金属的浓度。
8.如权利要求1所述的方法或如权利要求7所述的方法，其中所述接触步骤执行少于24h。
9.一种用于确定含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本中的金属的收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够从通过消解所述勘探样本而产生的消解混合物中集中溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量。
10.一种用于与XRF检测器一起使用的参考标准装置，所述参考标准装置包括吸附材料，所述吸附材料上吸附有已知量的金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联。
11.如权利要求9或10所述的装置，所述装置包括吸附材料板。
12.如权利要求9至11中任一项所述的装置，其中所述吸附材料是纺织材料。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述纺织材料是活性碳布。
14.如权利要求9或11至13中任一项所述的装置，所述装置还包括用于所述吸附材料的可渗透壳体。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述可渗透壳体包括网状封套。
16.如权利要求9所述的收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料床。
17.如权利要求16所述的收集器装置，其中所述吸附材料床由容纳所述吸附材料的器皿的内部空间限定。
18.如权利要求16或权利要求17所述的收集器装置，所述收集器装置包括活性碳颗粒或离子交换树脂珠。
19.一种用于制备含有无法由XRF直接检测出的金属或准金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的样本制备器皿，其中所述收集器装置包括：
器皿，所述器皿用于接纳所述勘探样本、消解组合物或消解片剂，以及消解介质；
封闭件，所述封闭件用于所述器皿，以允许摇动所述器皿并且由此产生消解混合物，所述消解混合物包括溶解在所述消解介质中的溶解金属和所述消解组合物或所述消解片剂；以及
收集器装置，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的溶解金属，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于所述XRF检测器确定所述勘探样本中的金属量，其中所述封闭件与所述收集器装置以某一种方式耦接，由此通过从所述器皿移除所述封闭件来从所述器皿取回所述收集器装置。
20.如权利要求19所述的器皿，其中所述封闭件与所述收集器装置由细长元件耦接。
21.如权利要求20所述的器皿，其中所述细长元件是柔性的。
22.如权利要求20所述的器皿，其中所述细长元件是刚性的。
23.如权利要求19至22中任一项所述的器皿，其中所述封闭件由所述细长元件耦接到容纳所述收集器装置的可渗透壳体。
24.如权利要求23所述的器皿，其中所述细长元件是容纳所述收集器装置的可渗透壳体。
25.一种消解组合物，所述消解组合物包括金属浸出剂和碱性化合物。
26.如权利要求25所述的消解组合物，所述消解组合物还包括促进剂和/或pH指示剂。
27.一种消解片剂，所述消解片剂包括：核心部分，所述核心部分含有金属浸出剂；碱性化合物层，所述碱性化合物层包围所述核心部分；以及外涂层，所述外涂层包括水溶性或水分散性聚合物。
28.一种消解片剂，所述消解片剂包括：核心部分，所述核心部分含有金属浸出剂和碱性化合物的混合物；以及外涂层，所述外涂层包括水溶性或水分散性聚合物。
29.如权利要求25或权利要求26所述的组合物，或者如权利要求28或权利要求29所述的消解片剂，其中所述金属浸出剂的量足以从消解混合物中溶解出金属，所述消解混合物包括：含有低水平的所述金属的样本、所述消解组合物或所述消解片剂，以及消解介质。
30.如权利要求25、26或29中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至29中任一项所述的消解片剂，其中所述消解介质是所述消解组合物或所述消解片剂可溶解于其中的溶剂。
31.如权利要求30所述的组合物，或者如权利要求30所述的消解片剂，其中所述溶剂是水溶剂。
32.如权利要求25、26、29至31中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至31中任一项所述的消解片剂，其中所述消解混合物包括1ppm到10000ppm的金属浸出剂。
33.如权利要求25、26、29至32中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至32中任一项所述的消解片剂，其中所述金属浸出剂是水溶性氰化物化合物。
34.如权利要求25、26、29至32中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至32中任一项所述的消解片剂，其中所述金属浸出剂是水溶性硫代硫酸盐化合物。
35.如权利要求25、26、29至32中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至32中任一项所述的消解片剂，其中所述金属浸出剂是水溶性碘化物化合物。
36.如权利要求25、26、29至35中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至35中任一项所述的消解片剂，所述组合物或所述消解片剂还包括促进剂，所述促进剂选自包括以下项的组：碱金属或碱土金属过氧化物、碱金属或碱土金属过碳酸盐、有机过氧化物，或者有机过碳酸盐。
37.如权利要求25、26、29至36中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至36中任一项所述的消解片剂，其中所述碱性化合物是碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、石灰(CaO)、苏打(Na2O)，或其组合。
38.如权利要求25、26、29至37中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至37中任一项所述的消解片剂，其中所述碱性化合物存在的量足以维持所述消解混合物的pH高于pH7。
39.如权利要求38所述的组合物，或者如权利要求38所述的消解片剂，其中所述碱性化合物存在的量足以维持所述消解混合物的所述pH高于pH 10。
40.如权利要求25、26、29至39中任一项所述的组合物，或者如权利要求27至39中任一项所述的消解片剂，所述组合物或所述消解片剂还包括离子盐，所述离子盐的量足以将所述消解混合物的离子强度维持在至少0.01M。
41.如权利要求40所述的组合物或者如权利要求40所述的消解片剂，其中所述离子盐的量足以将所述消解混合物的所述离子强度维持在至少0.1M。
42.一种如权利要求25、26、29至41中任一项所述的消解组合物，所述消解组合物用在用于制备含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的根据权利要求1所述的方法或根据权利要求2所述的系统中。
43.一种如权利要求27至41中任一项所述的消解片剂，所述消解片剂用在用于制备含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本以便由XRF检测器进行分析的根据权利要求1所述的方法或根据权利要求2所述的系统中。
44.一种如权利要求25、26、29至41中任一项所述的消解组合物，所述消解组合物用在用于分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本的根据权利要求3至6中任一项所述的系统或根据权利要求7所述的方法中。
45.一种如权利要求37至41中任一项所述的消解片剂，所述消解片剂用在用于分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金属的勘探样本的根据权利要求3至6中任一项所述的系统或根据权利要求7所述的方法中。
46.一种分析含有无法由XRF直接检测出的浓度的金的勘探样本的方法，所述方法包括以下步骤：
提供消解混合物，所述消解混合物包括所述勘探样本、消解介质以及消解组合物或消解片剂，所述消解组合物或消解片剂含有碱性化合物和金属浸出剂，所述金属浸出剂的量能够使来自所述勘探样本的金溶解在所述消解介质中；
使所述消解混合物与收集器装置接触，所述收集器装置包括吸附材料，所述吸附材料能够集中来自所述消解混合物的金，其中所述吸附材料被配置成与所述XRF检测器的分析窗口相关联，以有助于XRF检测器确定所述勘探样本中的金量；
将其上吸附有所述金的所述收集器装置与XRF检测器相关联；以及
利用所述XRF检测器来测量所述收集器装置上的所吸附的金的浓度。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113495080A (zh) * 2020-04-03 2021-10-12 全球能源互联网研究院有限公司 一种扫描电子显微镜能谱仪用测试夹具及测试方法
US11315228B2 (en) 2020-05-18 2022-04-26 Accenture Global Solutions Limited System and method for mineral exploration
US11879835B1 (en) 2023-08-11 2024-01-23 King Faisal University Device for detecting toxic elements in plastic products and determining potential health risks

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1826420A (zh) * 2003-04-04 2006-08-30 纽蒙特美国有限公司 使用硫氰酸盐浸滤液回收贵金属
EP1914541A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-23 Oxford Instruments Analytical Oy Compensation for fluctuations in the radiation characteristics of the X-ray source in an XRF analyser
US7535989B2 (en) * 2006-10-17 2009-05-19 Innov-X Systems, Inc. XRF system with novel sample bottle
CN103364426A (zh) * 2013-07-30 2013-10-23 广西出入境检验检疫局烟花爆竹检测中心 能量色散型x射线荧光光谱法测定锌精矿中锌含量的方法
CN104833689A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 钢研纳克检测技术有限公司 基于干法富集烟气中总汞的在线分析仪及分析方法
CA2898059A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-01 Helmut Fischer Gmbh Institut Fur Elektronik Und Messtechnik Handheld instrument as well as mobile device for x-ray fluorescence analysis

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188208A (en) * 1978-05-22 1980-02-12 Newmont Exploration Limited Recovery of gold from carbonaceous gold-bearing ores
US4362935A (en) * 1979-02-09 1982-12-07 Martin Marietta Corporation Field portable element analysis unit
AU542927B2 (en) * 1979-12-12 1985-03-28 General Mining Union Corp. Ltd. Ore analyser
GB2085856B (en) * 1980-10-01 1985-03-06 Hunter William Gold recovery process
US4429409A (en) * 1980-12-15 1984-01-31 Ramsey Engineering Company Portable apparatus for analyzing metals by X-ray fluorescence
RO77952A2 (ro) * 1980-12-15 1981-12-25 Institutul De Fizica Si Inginerie Nucleara,Ro Metoda de determinare a concentratiei aurului in minerale
US5130168A (en) * 1988-11-22 1992-07-14 Technic, Inc. Electroless gold plating bath and method of using same
ATE114472T1 (de) * 1989-09-21 1994-12-15 American Cyanamid Co System des typs ''einmal täglich'' zur gepulsten minocyclinabgabe.
US4978559A (en) * 1989-11-03 1990-12-18 General Electric Company Autocatalytic electroless gold plating composition
US4985076A (en) * 1989-11-03 1991-01-15 General Electric Company Autocatalytic electroless gold plating composition
US4979988A (en) * 1989-12-01 1990-12-25 General Electric Company Autocatalytic electroless gold plating composition
US5014287A (en) * 1990-04-18 1991-05-07 Thornton Michael G Portable x-ray fluorescence spectrometer for environmental monitoring of inorganic pollutants
US5133892A (en) * 1990-10-17 1992-07-28 Lever Brothers Company, Division Of Conopco, Inc. Machine dishwashing detergent tablets
US5274688A (en) * 1992-04-07 1993-12-28 Lee Grodzins Lead-paint detector
US5260069A (en) * 1992-11-27 1993-11-09 Anda Sr Pharmaceuticals Inc. Pulsatile particles drug delivery system
US5338343A (en) * 1993-07-23 1994-08-16 Technic Incorporated Catalytic electroless gold plating baths
US5449397A (en) * 1994-06-24 1995-09-12 Hunter; Robert M. Biocatalyzed leaching of precious metal values
US5612431A (en) * 1994-09-21 1997-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Leaching of precious metal ore with fluoroaliphatic surfactant
US5536297A (en) * 1995-02-10 1996-07-16 Barrick Gold Corporation Gold recovery from refractory carbonaceous ores by pressure oxidation and thiosulfate leaching
US6623759B2 (en) * 1996-06-28 2003-09-23 Astrazeneca Ab Stable drug form for oral administration with benzimidazole derivatives as active ingredient and process for the preparation thereof
US5818899A (en) * 1997-04-02 1998-10-06 Mcdermott Technology, Inc. X-ray fluorescence analysis of pulverized coal
US5961833A (en) * 1997-06-09 1999-10-05 Hw Process Technologies, Inc. Method for separating and isolating gold from copper in a gold processing system
JP3062685B2 (ja) * 1998-07-23 2000-07-12 セイコーインスツルメンツ株式会社 蛍光ｘ線分析計
DE69926661T2 (de) * 1998-09-21 2006-06-08 Xstrata Queensland Ltd. Verfahren zum behandeln von mineralen, die edelmatalle enthalten
US6097785A (en) * 1998-10-30 2000-08-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Cone penetrometer utilizing an X-ray fluorescence metals sensor
JP3926510B2 (ja) * 1999-06-15 2007-06-06 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 蛍光ｘ線分析計
US6344068B1 (en) * 2000-04-04 2002-02-05 Barrick Gold Corporation Process for recovering gold from thiosulfate leach solutions and slurries with ion exchange resin
US6660059B2 (en) * 2000-05-19 2003-12-09 Placer Dome Technical Services Limited Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials
US6477227B1 (en) * 2000-11-20 2002-11-05 Keymaster Technologies, Inc. Methods for identification and verification
US6459767B1 (en) * 2000-12-12 2002-10-01 Oxford Instruments, Inc. Portable x-ray fluorescence spectrometer
US6909770B2 (en) * 2001-12-05 2005-06-21 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Methods for identification and verification using vacuum XRF system
US20030228244A1 (en) * 2002-06-05 2003-12-11 Perez Libardo A. Inhibition of the depletion of metal values from pregnant lixiviant solutions
US7722840B2 (en) * 2002-11-15 2010-05-25 Placer Dome Technical Services Limited Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials
EP1609155A4 (en) * 2003-04-01 2009-09-23 Keymaster Technologies Inc SOURCE OUT OF RADIOACTIVITY REQUIREMENTS FOR X-RAY FLUORESCENCE DEVICE
US7285256B2 (en) * 2003-04-04 2007-10-23 Newmont Usa Limited Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant
FI20031753A (fi) * 2003-12-01 2005-06-02 Metorex Internat Oy Parannettu mittausjärjestely röntgenfluoresenssianalyysiä varten
CN101111615A (zh) * 2004-12-15 2008-01-23 梅尔温矿物服务非洲（私人）有限公司 包括精细研磨、制浆和氧化的用于金属如金和铂的提取方法
US7572317B2 (en) * 2005-11-10 2009-08-11 Barrick Gold Corporation Thiosulfate generation in situ in precious metal recovery
US7796726B1 (en) * 2006-02-14 2010-09-14 University Of Maryland, Baltimore County Instrument and method for X-ray diffraction, fluorescence, and crystal texture analysis without sample preparation
US7648643B1 (en) * 2006-06-21 2010-01-19 Phitex, L.L.L.P. Metal recovery process and method
US7680248B2 (en) * 2007-01-30 2010-03-16 Sii Nanotechnology Inc. X-ray tube and X-ray analyzing apparatus
US7916834B2 (en) * 2007-02-12 2011-03-29 Thermo Niton Analyzers Llc Small spot X-ray fluorescence (XRF) analyzer
US7964015B2 (en) * 2007-05-23 2011-06-21 Contact Marketing Solutions, Llc Metal extraction without cyanide
JP5135602B2 (ja) * 2007-07-28 2013-02-06 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 Ｘ線管及びｘ線分析装置
UY32794A (es) * 2009-07-21 2011-01-31 Anglo Operations Ltd Proceso de lixiviación para la recuperación de metales preciosos
AU2011217757A1 (en) * 2010-02-18 2012-08-23 Neomet Technologies Inc. Process for the recovery of gold from an ore in chloride medium with a nitrogen species
US8728304B2 (en) * 2010-09-16 2014-05-20 Chevron U.S.A. Inc. Process, method, and system for removing heavy metals from fluids
US8728303B2 (en) * 2010-11-19 2014-05-20 Chevron U.S.A. Inc. Process, method, and system for removing heavy metals from fluids
AR086933A1 (es) * 2011-06-15 2014-01-29 Barrick Gold Corp Metodo para recuperar metales preciosos y cobre de soluciones de lixiviado
CN202136838U (zh) * 2011-06-28 2012-02-08 广西地博矿业集团股份有限公司 活性炭过滤装置
CN104093819A (zh) * 2011-12-30 2014-10-08 雪佛龙美国公司 液体中去除重金属的工艺、方法和系统
US8999034B2 (en) * 2012-04-18 2015-04-07 Chemtreat, Inc. Method for improving gold recovery
BR112014028452A2 (pt) * 2012-05-16 2018-05-29 Chevron Usa Inc processo, método, e sistema para remover os metais pesados dos fluídos.
US9447674B2 (en) * 2012-05-16 2016-09-20 Chevron U.S.A. Inc. In-situ method and system for removing heavy metals from produced fluids
US9693962B2 (en) * 2012-06-05 2017-07-04 Takeda Pharmaceutical Limited Dry-coated tablet
US9739729B2 (en) * 2012-09-07 2017-08-22 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. Combined confocal X-ray fluorescence and X-ray computerised tomographic system and method
CA2908046C (en) * 2013-03-28 2021-08-03 Yava Technologies Inc. Integrated recovery of metals from complex substrates
WO2014170448A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Use of cationic surfactants in the cyanidation of refractory carbonaceous ores for recovery of metals
EA034681B1 (ru) * 2013-09-04 2020-03-05 Кёртин Юниверсити Оф Текнолоджи Способ извлечения меди и/или благородного металла
US9689815B2 (en) * 2014-09-12 2017-06-27 Moxtek, Inc. XRF analyzer rotational filter
US9920395B2 (en) * 2014-09-24 2018-03-20 Ecolab Usa Inc. Method for recovering gold from refractory ore
CA2912940C (en) * 2014-11-26 2021-09-14 Keith Stuart Liddell Treatment process for extraction of precious, base and rare elements
US10392679B2 (en) * 2014-12-26 2019-08-27 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Method for recovering gold from activated carbon
CA2917505C (en) * 2015-01-15 2022-03-22 Mintek Gold recovery from carbon
AU2016230060B2 (en) * 2015-03-06 2018-05-10 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Activated carbon regeneration method and gold recovery method
CN106990129B (zh) * 2017-05-16 2019-07-16 南通大学 高压消解-x射线荧光光谱法测量玻璃粉中元素含量的分析方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1826420A (zh) * 2003-04-04 2006-08-30 纽蒙特美国有限公司 使用硫氰酸盐浸滤液回收贵金属
EP1914541A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-23 Oxford Instruments Analytical Oy Compensation for fluctuations in the radiation characteristics of the X-ray source in an XRF analyser
US7535989B2 (en) * 2006-10-17 2009-05-19 Innov-X Systems, Inc. XRF system with novel sample bottle
CN103364426A (zh) * 2013-07-30 2013-10-23 广西出入境检验检疫局烟花爆竹检测中心 能量色散型x射线荧光光谱法测定锌精矿中锌含量的方法
CA2898059A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-01 Helmut Fischer Gmbh Institut Fur Elektronik Und Messtechnik Handheld instrument as well as mobile device for x-ray fluorescence analysis
CN104833689A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 钢研纳克检测技术有限公司 基于干法富集烟气中总汞的在线分析仪及分析方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E.MARGUI ET. AL.: "Analytical capabilities of laboratory, benchtop and handheld X-ray fluorescence systems for detection of metals in aqueous samples pre-concentrated with solid-phase extraction disks", 《SPECTROCHIMICA ACTA PART B》 *
EMSAL YANUAR AND SUPRAPTO: "Leaching and Adsorption of Gold from Lape-Sumbawa Rocks (Indonesia) by Hypochlorite-Chloride", 《SCIENCEDIRECT》 *
阎凤增: "《武警黄金部队金矿地质勘查论文集 第二集》", 30 November 2008 *

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