Analysis of lithium raw materials with WDXRF

Význam tématu

Rostoucí poptávka po lithiu pro bateriová odvětví vyžaduje přesné a rychlé metody sledování chemického složení surovin od těžby až po zpracování.

Cíle a přehled studie

Tato aplikacní poznámka demonstruje využití spektrometrie WDXRF pro kvantitativní analýzu základních a stopových prvků v lithných surovinách. Studie popisuje kalibraci přizpůsobenou pro procesy extrakce lithium-soli a ověřuje přesnost, citlivost a rozsah měření.

Použitá metodika

Vzorky surovin byly sušeny, promíchány s 10 % hmotnost. vosku Hoechst C a lisovány při 20 t na 20 s do 40 mm pelet s tloušťkou cca 5 mm. Analýza probíhala se standardním režimem, včetně korekce pozadí a maticových vlivů.

Použitá instrumentace

Pro měření byl použit WDXRF spektrometr Thermo Scientific ARL PERFORM’X se 4200 W Rh rentgenkou, šesti primárními filtry, čtyřmi kolimátory, až devíti krystaly a dvěma detektory. Přístroj pracoval s heliovým proplachem a LoadSafe ochranou.

Hlavní výsledky a diskuse

Byly vytvořeny široké kalibrační křivky pro prvky od ppm po desítky procent. Největší prvky (Ca, K, Na, S) dosáhly SEE řádově stovek ppm až 0,2 %. Stopové prvky (Cr, Ni, V) se detekovaly na úrovni jednotek ppm. Doba analýzy komplexního vzorku byla kratší než šest minut.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda WDXRF nabízí rychlou multi­elementární analýzu s minimální přípravou vzorku, vhodnou pro kontrolu kvality surovin v těžbě i zpracovatelském průmyslu. Umožňuje sledovat klíčové materiály v jednotlivých krocích extrakce lithia.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné rozšíření kalibrací o vzorky z procesů in-situ řízení výroby, využití malého bodu a mapování pro detekci nehomogenit, integrace s automatizovanými linkami a kombinace s dalšími technikami pro komplexnější charakterizaci.

Závěr

Ukázaná metoda WDXRF s cílenou kalibrací a moderním spektrometrem ARL PERFORM’X zajišťuje efektivní a spolehlivou analýzu lithných surovin v širokém rozsahu koncentrací.

Reference

• Thermo Fisher Scientific Inc. Application note AN41682_E, Analysis of lithium raw materials with WDXRF, 2023