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案例 | LIBS技术锰矿元素的分析验证

点击次数:96 发布时间:2026/4/20 8:29:40

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如何用LIBS技术快速锁定铁锰品质?


近年,全球锰矿市场持续处于高位,价格波动剧烈。南非主产区电力瓶颈、港口拥堵及出口税传闻持续发酵,叠加霍尔木兹海峡地缘风险推高海运成本,我国锰矿到岸成本不断攀升。受磷酸锰铁锂(LMFP)与钠电池产业化的加速推进影响,新能源领域对高纯锰材的需求呈现增长态势。2026年1-2月,中国锰矿进口量达574.91万吨,同比大增46.29%。

2026年1-2月份锰矿进口数据(数量:吨,金额:美元)

2025年1-2月

3,929,964.358

486.77 百万

2026年1-2月

5,749,063.699

852.27 百万

2026年1-2月同比

+46.29%

+75.09%

在冶炼高端锰系合金时,铁被视为必须剔除的杂质。锰矿石中过高的铁含量会直接影响选矿效率和最终产品的纯度,下游产业硅锰合金、电解锰及电池用锰对Mn/Fe比、有害杂质(K、Na、Ba等)有严格限定。

如何在卸货现场、传送带上或入炉前3分钟内掌握锰、铁及杂质元素的真实含量?莱森光学LIBS元素分析仪给出了答案。

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实验论证


利用激光诱导击穿技术激发样品产生等离子体,并通过光谱仪采集其发射光谱。最后,对采集到的光谱数据进行处理,提取特征光谱信息,并与已知标准样品的光谱进行对比分析,从而判断样品含有的元素,即判断是否能检测铁、锰等元素。

为验证LIBS技术在锰矿元素定量、定性分析的作用,使用莱森光学iSpecLIBS-SCI800一体式LIBS系统对锰矿样品进行铁、锰元素检测能力验证

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▲ 实验设备及测试实拍图

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▲ 样品实物图

image.png

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序号

元素

特征峰值(nm)

是否检出

1

铁(Fe)

238.20、422.67

✅100%检出

2

锰(Mn)

257.61、294.92

✅100%检出

4

钡(Ba)

455.4

✅100%检出

5

钠(Na)

588.99

✅100%检出

6

钾(K)

766.49

✅100%检出

*上图为部分样品数据。实际检测效果可能因样品基体、环境条件略有差异,需结合标准样品校准后用于定量分析。

所有样品中均清晰检出锰(Mn)和铁(Fe)的特征谱线,同时同步检出钡(Ba)、钠(Na)、钾(K)、氧(O)等杂质元素。LIBS元素分析仪具备检测铁、锰元素的能力,为后续将其应用于实际产线分析锰矿元素含量提供了技术支撑。

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应用与前景


    • 港口/码头快速筛查:卸货前5分钟完成Mn/Fe比初筛,拒收不合格矿,避免巨额索赔;

    • 选矿过程控制:实时监测精矿、尾矿中铁锰含量,动态调整参数;

    • 硅锰合金入炉配料:在线检测混合矿成分,精准配比,稳定炉况;

    • 新能源锰源品控:电池级高纯锰盐生产过程中监控K、Na、Ca等“敏感杂质”。

    image.png

    LIBS技术与传统元素检测方法的对比优势

    方法

    耗时

    制样要求

    多元素同步

    现场适应性

    化学滴定法

    数小时

    复杂,需消解

    否

    差

    ICP 法

    数小时

    复杂

    可

    差

    LIBS技术

    秒级

    免制样

    是

    便携/在线

    在锰矿价格高波动、新能源需求重构品质体系的当下,速度就是竞争力。莱森光学iSpecLIBS系列LIBS元素分析仪以秒级响应、多元素同步、免制样、可便携/可在线等特性,正在重新定义锰矿元素分析的效率边界。

    关注莱森光学

    莱森光学(深圳)有限公司总部位于中国科技创新之都——深圳,十年深耕光谱检测技术的创新与应用,现在已经发展成为集研发、生产、销售于一体的高新技术企业,拥有75项核心知识产权,参与多项国家标准与行业规范制定,建立了国际溯源一流光谱实验室,并与国内外数十所顶尖科研院校的展开产学研的深度合作,掌握了从光谱定标、LIBS激光诱导击穿光谱到智能算法与系统集成的全链路核心技术。

    目前,莱森光学的光谱解决方案已覆盖至科研、农业、半导体、生物制药、能源环保、食品加工、环境监测、地质勘察、特殊材料识别与分选等多个领域,并在美国、香港、北京、厦门、成都等地都设立了分公司,技术产品远销全球50多个国家和地区。

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