[發明專利]用于金的快速分析的改進方法

有效

• 申請號: 201480069225.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN106062543B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: J·蒂克納;格雷格·羅奇
• 申請（專利權）人: 澳洲快索有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223;G21G1/12;G01T1/24;G01T1/34
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 胡秋玲,鄭霞

技術領域

本發明涉及確定樣本中的目標元素的濃度的改進方法。在特定實例中，提供確定樣本中的金的濃度的改進方法。

背景技術

在礦物沉積物尤其是金和鉑族金屬沉積物的勘探和開采過程中，礦石采樣是特別困難的問題，因為此類元素在自然界中分布極其不規則并且它們相應的量非常小。因此，需要能夠以高靈敏度確定足夠大樣本中的此類元素的分析方法。

火法化驗已是用于大多數礦物沉積物評估的工業標準，并且已是用于金分析的選擇方法。然而，過程需要復雜的樣本制備，由于方法中的大多數步驟發生在坩堝和灰皿中并且涉及極高的溫度(～1100℃)，所以所述過程是非常勞動密集型的。此外，分析通常在廠區外實驗室中執行。通過這種技術的快速結果因此是不可能的。此外，所分析樣本的小質量(通常20-50g)可引入對于不均勻礦石樣本的顯著采樣誤差。此外，原始樣本在過程中毀壞，從而阻止了后續再分析。

用于礦物礦石(包括金)中的元素的分析的可替代方法是γ-活化分析方法(GAA)。GAA基于通過高能量γ-射線的樣本活化。GAA方法涉及利用產生高能量軔致輻射X-射線的加速器輻射樣本。

對于金的分析，具有8MeV左右的端點能量的X-射線是最佳的。這些將活化樣本中的任意金，并且所活化的金核衰變以產生279keV 的γ-射線。檢測器隨后計數所產生的γ-射線。對于鉑族金屬和許多其他元素的測量，需要較高的X-射線端點能量，通常在11-14MeV的范圍中。每個元素產生特征能量的一個或多個γ-射線，每個元素可通過其被識別和定量。

γ-射線強度與目標元素的量之間存在直接關系，這允許確定樣本的元素含量。然而，準確地確定樣本的元素含量需要X-射線源的強度和能量譜的準確知識，這非常易受諸如加速器內的溫度變化的因素的影響。

例如，關于8MeV的標稱X-射線端點能量的幾百keV的變化可改變針對金的活化產率百分之幾十。如果未糾正，這將導致樣本的估算的金含量中的對應大誤差。

在整篇本說明書中，用詞“包括(comprise)”或變化形式(諸如“comprises”或“comprising”)應理解為暗示包括所述要素、整數或步驟、或成組要素、整數或步驟，而非排除任何其他要素、整數或步驟、或成組要素、整數或步驟。

對本說明書中已包括的文件、法令、材料、裝置、物品等的任何討論不應認為是承認任何或所有這些內容形成現有技術基礎的部分或者是本公開相關領域中的一般常識，因為其在本申請的每個權利要求的優先權日期之前已經存在。

發明內容

在一方面，提供確定樣本中的目標元素的濃度的方法，所述方法包括：

(i)相對于包含參考元素的參考材料定位包含目標元素的樣本；

(ii)同時使用軔致輻射X-射線輻射樣本和參考材料，以由此在目標元素中產生活化核并且在參考元素中產生活化核；

(iii)檢測來自經輻射樣本的鈍化γ-射線和來自經輻射參考材料的鈍化γ-射線；

(iv)確定來自經輻射樣本的所檢測的鈍化γ-射線的第一數量和來自參考材料的所檢測的鈍化γ-射線的第二數量；以及

(v)通過首先由來自參考材料的所檢測的鈍化γ-射線的第二數量對來自經輻射樣本的所檢測的鈍化γ-射線的第一數量進行歸一化來確定樣本中的目標元素的濃度；

(vi)其中在電子束能量的范圍上參考元素對目標元素的截面比率的變化小于預定的測量準確度。

關于預定的測量準確度，可通過選擇參考材料以使得在電子束能量的范圍上參考元素對目標元素的截面比率的變化小于約3％(優選地小于2％并且更優選地小于約1％)來優化結果的準確度。

可通過選擇參考材料以使得來自經輻射參考元素的鈍化γ-射線具有比來自經輻射樣本的鈍化γ-射線更低的能量來進一步優化結果的準確度。這將防止來自參考材料的γ-射線(僅將它們能量的部分沉積在檢測器系統中)被錯誤識別為是源自目標元素。在目標元素是金的實施方案中，參考元素應僅僅產生具有低于279keV的能量的γ-射線。

關于術語“較低能量”的使用，應理解其意味著通過使用γ-射線檢測系統，來自參考元素的γ-射線應容易從來自目標元素的γ-射線可分辨。

可通過選擇參考材料以使得參考元素具有類似于或小于目標元素的半衰期的半衰期來進一步優化結果的準確度。這具有避免經過多個周期在參考材料中建立活化的優點。