Determination of Carbon and Sulfur in Metal-Bearing Ores and Related Materials (CS844)

Význam tématu

Analýza obsahu uhlíku a síry v rudách obsahujících kov je klíčová pro optimalizaci metalurgických procesů a kontrolu environmentálních aspektů těžby. Přesné stanovení těchto prvků umožňuje odhad potenciálu kyselinotvornosti odpadních materiálů, množství karbonátů a vliv organického uhlíku na výtěžnost drahých kovů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit postup stanovení celkového uhlíku a síry v kovonosných rudách a souvisejících materiálech pomocí analyzátoru CS844 od společnosti LECO. Shrnuje klíčové kroky metodiky, parametry měření, kalibraci, přípravu vzorků a ukázkové výsledky.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinuje spalovací analýzu s kyselou digestí a pyrolýzou. Po rozemletí a vysušení vzorku se část uhlíku stanovuje po kyselém rozpuštění, část síry po pyrolýze v inertní atmosféře. Klíčové parametry přístroje:

• Čas proplachu: 10 s
• Zpoždění před měřením: 20 s
• Tryskací režim: konstantní
• Výkon pece: 100 %
• Integrační čas: 55 s pro C i S

Použitá instrumentace

Analytický systém CS844 s detektory pro nízké a vysoké koncentrace uhlíku a síry doplněný autoloaderem a keramickými kelímky. Jako katalyzátory a urychlovače se používají LECOCEL (II, II HP) a železné špony.

Hlavní výsledky a diskuse

Ukázková měření na standardních materiálech ukázala vynikající přesnost a opakovatelnost:

• NIST SRM 886 (5,75 % C, 1,49 % S): standardní odchylka 0,02 % pro uhlík a 0,007 % pro síru
• LECO 502-320 (2,63 % C, 2,42 % S): sd 0,004 % pro uhlík, 0,01 % pro síru
• LECO 502-318 (0,16 % C, 0,53 % S): sd 0,001 % C, 0,007 % S
• LECO 502-491 (11,50 % C, 11,11 % S): sd 0,03 % pro oba prvky

Díky lineární kalibraci od nuly a vícebodové regresi je možné pokrýt rozsahy od velmi nízkých koncentrací až po dvojciferná procenta. Diskuse potvrzuje, že metoda je robustní vůči variacím složení minerálů a vlhkosti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlé a přesné stanovení C a S během 3–5 minut na vzorek
• Široký analytický rozsah (0,01–30 % a více)
• Jednoduchou přípravu vzorků (mletí, sušení, přesívání)
• Možnost automatizace pomocí autoloaderu

V praxi slouží k řízení zpracovatelských provozů v dolech, kontrole kvality vstupních rud, odhadům korozního potenciálu a environmentálnímu monitoringu odpadu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• Integrace s online monitorováním v reálném čase
• Vyšší úroveň automatizace a robotizace vzorkovacích linek
• Rozšíření detekčních modulů o další prvky (N, Cl)
• Využití pokročilých algoritmů pro korekci interferencí

Závěr

Popsaná metoda na CS844 poskytuje rychlé, spolehlivé a opakovatelné stanovení uhlíku a síry v kovonosných rudách a odpadech. Díky širokému rozsahu a jednoduché obsluze je ideálním nástrojem pro průmyslové provozy i vědecké laboratoře.

Reference

• ASTM E1915: Standard Test Method for Carbon, Sulfur, Nitrogen, and Chlorine in Steel, Iron, Nickel, and Cobalt Alloys by Combustion Analysis
• NIST SRM 886
• LECO Corporation Ore Calibration Materials: 502-318, 502-319, 502-320, 502-372