应用背景
近些年来，随着经济的发展，特别是新兴产业的崛起，在高端制造领域，锂铝系列合金用于飞机、火箭、船舶、车辆的壳体或结构部件，锂基树脂用于润滑。在核电领域，锂用作铀反应堆得裂变控制棒，作为受控核聚变的主要原料。值得关注的是，在战略新兴产业领域，锂用于新能源，当今新能源汽车的普遍应用需要大量的锂源。
锂源大部分来自锂矿石的开采及后续的提炼工艺来获取。而锂在地壳中的含量约为0.0065%，已知的含锂矿物有150多种，主要以锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂石矿等形式存在，世界上的锂矿主要分布在南美洲、北美洲、亚洲、大洋洲、非洲。全球锂资源主要以固态硬岩型（伟晶岩型或花岗岩型锂矿脉）和液态卤水型（富锂盐湖卤水等）两种形式存在。目前开采利用的锂资源主要为伟晶岩矿床和卤水矿床。我国绝大多数锂矿资源（86.8%的卤水锂和60.5%的硬岩锂）分布在青藏高原、四川西部地区等自然条件恶劣的地方，开发难度高，技术欠缺。
非洲已探明锂矿中资源储量较大，资源量较为集中，目前已发现的锂矿中78％的储量和88％的资源量分布在刚果（金）和马里两国，并且以刚果（金）为主。非洲的锂矿几乎均为与花岗伟晶岩有关的硬岩型锂矿，往往形成于裂谷构造演化之后，碱性岩浆、碳酸岩浆和伟晶岩等综合作用的产物，矿石矿物以锂辉石为主。
品位较高的Manono矿（锡锂矿，平均品位1.65%Li2O）和Goulamina矿（硬岩锂矿，平均品位1.51%Li2O）已经与多家中国锂盐生产商开展合作，优质锂矿项目的竞争激烈。2020年以来赣锋锂业、盛新锂能、天宜锂业、中矿资源等公司在非洲的锂矿布局加速，签订了多份包销协议，并开展了更深层次的股权合作。 在锂矿石的开采中需要对锂含量进行检测。第三方检测机构使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）或者化学滴定法来进行锂含量的测定。当锂元素为微量时，其含量<15% 选择ICP-MS更宜。而锂元素为主量时，其含量>50~60% 选择滴定法更准确性更好。但单个样品测试费用昂贵高达600元以上，
通常为了数据的准确性及稳定性，送样检测个数一般达到3-5个，一次送样测试费用高达2000元以上，而且测试周期长，在国内一般最少7个工作日以上才能得到测试结果，而且对于在非洲进行野外开矿作业，想要得到锂矿中的锂含量数据必须将样品送寄有关检测实验室分析，周期可能更长。
因此，在这种形势下，便携式X 射线衍射（pXRD）分析仪将会发挥巨大的优势：
1、便携设备，操作简单，随时随地准确测试矿物成分及含量。
2、快速检测锂矿中锂含量，效率高，15min左右可检测出结果。
3、从长远来看可缩减成本，无需每次耗时耗资金送寄检测机构。
X 射线衍射仪应用
映SHINE仪器是的一款便携式XRD/XRF设备, 映SHINE仪器移动式XRD系统是一款高性能、全封闭、电池操作、封闭射线式便携XRD分析仪，可以通过对镁到铀元素进行的一次性快速XRF扫查，提供材料主要成份、次要成份或微量成份的全晶相ID信息。系统对样品进行极少准备的技术及其独特的样品舱，可使操作人员在野外对样品进行快速的分析。
映SHINE的分析速度极快、数据质量极高，而且就在用户最需要得知检测结果的样本检测现场，为用户实时提供定量化学成份值
映SHINE一起同时运送给用户的附件中有一个必需的软件（CrystalX分析软件），用于处理X射线衍射数据结果。这个软件中集成了AMCSD矿石数据库、ICDD矿石数据库、ICSD矿石数据库,支持用户进行跨数据库物相匹配。针对定量分析，CrystalX分析软件提供了参考密度比率（RIR）定量分析方式以及对各种衍射图案进行分析的工具。
此外，映SHINE还可以多种文件格式提供XRD图案数据，从而可使用户方便地获得第三方项目中的XRD图案的判读信息。
检测案例
1）样品介绍
非洲的锂矿几乎均为与伟晶岩有关的硬岩型锂矿。含矿伟晶岩可分为带状构造伟晶岩和无带状构造伟晶岩两大类。
（1）带状构造伟晶岩锂矿床。该类矿床的矿物成分复杂，除含有大量锂辉石、透锂长石、锂云母、锂霞石和磷铝锂石等矿物之外，还常含有少量可综合利用的绿柱石、铌钽铁矿、锡石、铯榴石等多种稀有金属矿物。这类矿床中锂辉石含量约为20％，晶体粗大，最大长度可超过14m，是目前优质低铁锂辉石精矿的主要来源（如澳大利亚的格林布希斯锂矿）。
（2）无带状构造伟晶岩矿床。此类矿床的伟晶岩体基本是单相均质岩体，由钠长石、微斜长石、石英、白云母和锂辉石组成，少量矿物有绿柱石、锡石和钽铌矿物。锂辉石分布均匀，其含量可占岩体总量的25％，是伟晶岩型锂辉石的重要来源。这类锂矿床通常是独立的锂矿床，或者是伴有少量铍和钽的锂矿床。美国北卡罗来纳州“锡石-锂辉石”带的金斯山矿床和贝瑟默城矿床可作为典型代表。
这些晶体矿物能够被X射线衍射仪（XRD）检测并且分析出来，并给出定量结果，操作简单快速，检测结果准确，为矿物的开采时保证Li2O品位的高低提供了保障。
2）样品/制样
本实验采用浪声公司的映SHINE便携式X射线衍射（XRD）分析仪，对产于非洲马里的锂辉矿进行检测分析，通过浪声提供的口袋制样盒制取粉末样品，将样本放入样本舱内进行检测并获得样本衍射图谱，使用CrystalX分析软件对衍射图谱进行成分定性及定量分析。
3）矿石测试流程图
4）分析结果
图 #低品位锂辉矿的分析结果
图 #高品位锂辉矿的分析结果
由浪声公司的映SHINE便携式X射线衍射（XRD）分析仪测试结果可知非洲马里锂辉矿主要由锂辉石、钠长石和石英组成。
1#低品位锂辉矿中的锂辉石（LiAlSi2O6）质量分数为12.75%，计算得Li2O的品位为1.03%;
2#高品位锂辉矿中的锂辉石（LiAlSi2O6）质量分数为40.84%，即Li2O的品位为3.29%。综上所述，分析结果准确反应出非洲马里锂辉矿中的锂辉石（LiAlSi2O6）的含量，可得出Li2O的品位，为非洲采矿现场锂辉矿中的Li2O的品位高低鉴别提供重要的数据支撑。
结论
从分析结果表明，通过浪声公司SHINE映便携式XRD分析仪现场快速的分析马里锂辉矿中的锂辉石的含量得出Li2O的品位，有助于帮助采矿行业提供高效准确的数据支撑，加快项目的推进。
