Ansprechpartner

Kai Bachmann
Abteilung Analytik
Tel.: 0351 260 - 4426

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Abteilung Analytik
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Sabine Gilbricht
Abteilung Analytik
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Eye catcher

Mineral Liberation Analysis (MLA)

Das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie verfügt über zwei Rasterelektronenmikroskopie (REM). Daran angeschlossen sind jeweils zwei Detektoren für eine energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS). Alle REMs sind mit der Software MLA-Suite der Firma FEI ausgestattet. Sie dienen einer schnellen, ortsaufgelösten, automatischen, petrographischen Analyse von festen Proben.


Technische Merkmale

  • Zwei Rasterelektronenmikroskope: FEI Quanta 650 MLA-FEG
  • Detektoren: Bruker Quantax X-Flash 5030 EDS-Detektoren
  • MLA-Suite der Firma FEI
  • Nicht-destruktiv
  • Sehr gute Nachweisgrenzen (10-3 g/g (B - U)) für gebräuchliche Mineralphasen und Materialien (nur wenige Partikel pro Probe, >1 µm)

Anwendung

  • Effizientes Werkzeug für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete, unter anderem in Geowissenschaften, Erkundung, Aufbereitung, Materialwissenschaften oder Chemie
  • Analysemethode für eine breite Palette an natürlichen und künstlichen Materialien
  • Sowohl qualitative als auch quantitative Analyse möglich
  • Schnelle und breite Erfassung von Oberflächen

Probenanforderung

  • Fest, kohlenstoffbedampft und vakuumstabil
  • Probentypen:
    • Rundpräparate 25, 30 oder 40 mm
    • Dünn- und Dickschliffe 28 x 48 mm
    • Einzelproben 15 x 15 cm

Einschränkungen

  • Keine Unterscheidung zwischen Mineralen mit gleicher chemischer Zusammensetzung aber unterschiedlicher Kristallstruktur (z.B. Pyrit-Markasit)
  • Minimale detektierbare Korngröße liegt bei ~1 µm
  • Keine Detektion von H, He, Li, Be, B
  • Eine stark raue Probenoberfläche kann zu Problemen führen

Ausgewählte Publikationen ►

  • K. Bachmann, P. Menzel, R. Tolosana-Delgado, C. Schmidt, M. Hill, J. Gutzmer
    “Multivariate geochemical classification of chromitite seams in the Bushveld Complex, South Africa”, Applied Geochemistry (2019)
    DOI-Link: 10.1016/j.apgeochem.2019.02.009
  • M. Kern, J. Kästner, R. Tolosana-Delgado, T. Jeske, J. Gutzmer
    “The inherent link between ore formation and geometallurgy as documented by complex tin mineralization at the Hämmerlein deposit (Erzgebirge, Germany)”, Mineralium Deposita (2019)
    DOI-Link: 10.1007/s00126-018-0832-2
  • Bachmann, K., Frenzel, M., Krause, J., Gutzmer, J.
    “Advanced Identification and Quantification of In-Bearing Minerals by Scanning Electron Microscope-Based Image Analysis”, Microscopy and Microanalysis, (2017)
    DOI-Link: 10.1017/S1431927617000460

Funktionsweise ►

Die MLA-Software kombiniert Informationen von Rückstreuelektronen (BSE)-Bildern mit den charakteristischen EDS-Spektren des Probenmaterials. Für die Aufnahme von BSE-Bildern rastert ein Elektronenstrahl eine möglichst glatte Probenoberfläche ab. Die Software separiert dann die zu untersuchenden Partikel vom Rest des Bildes. Sie nimmt je nach Messbedingungen ein oder mehrere EDS-Spektren zur Bestimmung der unterschiedlichen Materialphasen auf. Dabei wird ein Elektronenstrahl mit einer Anregungsspannung von 15 - 25 keV bei 10 nA Probenstrom und einer möglichst hohen Zählrate genutzt, um kurze Messzeiten (4 - 10 ms) pro Messpunkt und somit einen hohen Probendurchsatz zu erreichen.


Grundlagen ►

  • Fandrich, R., Gu, Y., Burrows, D., Moeller, K. (2007) „Modern SEM-based mineral liberation analysis“. International Journal of Mineral Processing, 84, pp. 310-320.
  • Gu, Y. (2003) “Automated Scanning Electron Microscope based Mineral Liberation Analysis”. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 2, pp. 33-41.

Beispiel ►

Eisen-Erz aus der Lagerstätte Kiirunavaara in Schweden - 1) Auflicht, 2) MLA, 3) BSE

Eisen-Erz aus der Lagerstätte Kiirunavaara in Schweden - Vergleich zwischen 1) Auflicht, 2) MLA und 3) BSE-Aufnahmen

Foto: Kai Bachmann


Alternative Methoden ►