Préparation
d'échantillon

De la roche à la poudre : une préparation d'échantillons fiable pour des résultats précis

En géochimie, en exploitation minière et en sciences de l'environnement, une analyse chimique précise commence par une préparation d'échantillons efficace. Le broyage et la pulvérisation d'échantillons géologiques tels que des roches, des minerais, des sols ou des sédiments en poudres fines et homogènes sont essentiels pour garantir la précision et la représentativité des analyses.

Retsch propose une gamme complète d'instruments adaptés à chaque étape du processus de broyage, du broyage initial grossier au broyage ultra-fin. Grâce à une fiabilité éprouvée, des options sans contamination et la conformité aux normes internationales, les équipements Retsch garantissent que vos résultats sont à la fois précis et reproductibles.

Avantages clés des équipements Retsch

  • Couverture complète du flux de travail : Des concasseurs à mâchoires (par exemple, la série BB) aux broyeurs à disque et aux pulvérisateurs fins comme le RS 200.
  • Broyage de précision : Obtenez des tailles de particules <100 µm pour la fluorescence de rayons X, l'analyse au feu ou la digestion, rapidement et de manière reproductible.
  • Faible contamination : Utilisez des ensembles en carbure de tungstène ou en acier chromé pour les travaux sensibles aux éléments traces.
  • Contrôle de la contamination croisée : Des ensembles de broyage interchangeables et nettoyables pour des résultats constants.
  • Fonctionnement étanche à la poussière : Empêchez la perte d’échantillons de fractions fines essentielles pour une analyse élémentaire précise. Travail en toute sécurité, moins de poussière grâce aux systèmes à cyclone
  • Démarrer 1 fois – obtenir un échantillon pulvérisé : Des unités combinées comme le concasseur à mâchoires – broyeur à disque disponibles

Conformité aux normes

Les systèmes Retsch soutiennent la conformité aux méthodes telles que la norme ISO 3082:2017 pour le minerai de fer, qui nécessite une pulvérisation complète à 100 % passant par 160 µm. Cela garantit qu’un sous-échantillon de 0,5 g représente avec précision des tonnes de matériau géologique hétérogène.

Retsch offre la précision, l’efficacité et la qualité en lesquelles votre laboratoire peut avoir confiance. De la préparation d’échantillons de routine à l’analyse critique des éléments traces, Retsch facilite votre travail, le rendant plus rapide et plus fiable. Voici un tableau pour résumer les différents besoins :

Technique & equipment Function Input Size Output size Notes
1 Retsch Jaw
Crushers(BB Series)
Coarse crushing
rock or coal samples
Large pieces
up to 150 mm
Gravel
(~2mm or even finer, adjustable)
Hardened steel, NiHard 4 or tungsten carbide jaws;
cyclone systems available, aslo combination units with DM 200
from small table top version to 3.5 t/h sample throughput
2 Retsch Disc Mills/
(RS 200 / RS 300; DM 200)
Intermediate to
fine grinding
up to 20 mm ~20 µm High-energy,quick pulverization;
ideal for XRF sample prep;
uses grinding discs/ring and puck
up to 2000 ml sample per batch
3 Retsch Planetary
Ball Mills (PM series)
Ultra-fine grinding,
sub-micron particles possible
up to 10 mm <50 µm, even s< 100 nm
with wet milling
Uniform powder; uses prolonged milling;
wet milling possible
for 8-220 ml sample depending on used jar size
4 Retsch Mixer Mills
(MM series)
Quick pulverizing of
small samples monts from 1-42 ml
up to 10 mm <5 µm, even < 100 nm with wet grinding Horizontal shaking with ball in jar;
ideal for small sample amounts up to 42 ml
quick pulverisation or wet grinding down to 100 nm possible
5 Non-metal grinding
sets (agate/alumina ceramic)
Avoid contamination
for trace element
analysis
Variable Depends on mill
used
Used when
metal contamination is critical

Imprégnation sous vide d'échantillons géologiques poreux

Stabilisation et renforcement d'échantillons géologiques poreux, fissiles ou particulaires en les imprégnant de résine sous vide avant de les couper ou de les polir. De nombreux matériaux géologiques, par exemple les sables très poreux, les sols faiblement consolidés, le charbon ou les concentrés minéraux, peuvent s'effriter ou perdre des morceaux pendant la préparation. L'imprégnation sous vide remplit les pores et les fissures d'époxy, offrant un soutien mécanique et empêchant la perte de matériau (ou la formation de bulles) lors du sectionnement et du polissage.

 

Pourquoi cela est-il effectué :

 

  • Pour préserver l'intégrité de l'échantillon : Un minerai friable avec des cavités ou une roche altérée avec des fractures remplies d'argile pourrait se désagréger s'il est coupé à sec. L'imprégnation garantit que l'échantillon reste intact et que la structure interne est préservée pour la microscopie. Sans imprégnation, les pores pourraient s'effondrer ou les grains se détacher, ce qui ruinerait une fine section ou un enrobage poli.
  • Pour obtenir un bon polissage et une bonne représentation : Les pores ouverts peuvent entraîner le déplacement de matériaux plus souples dans les trous pendant le polissage, provoquant un relief et empêchant l'obtention d'une surface plane. Le remplissage des pores avec de la résine offre une surface continue qui peut être polie à plat – ce qui est essentiel pour l'analyse d'images quantitatives ou le travail avec une microprobe électronique (où les trous provoqueraient des artefacts du faisceau).
  • En préparation d'échantillons en poudre en vue d'un enrobage solide : Parfois, les géologues souhaitent examiner un échantillon en poudre (comme des minéraux lourds séparés ou des résidus). Ces échantillons peuvent être mélangés à de la résine et moulés en un bouchon solide sous vide pour éliminer l'air et garantir que les particules sont bien fixées en place.
  • Sous vide, la résine pénètre même dans les pores fins (l'action capillaire seule pourrait ne pas remplir les fissures minuscules en raison de l'air emprisonné). Cela donne un enrobage plus solide et sans vide.

 

Infiltration de matériaux poreux ou de trous fins

RETSCH : Expérience dans la préparation d'échantillons

 

Analyse du charbon avec Retsch & Eltra

Ce rapport souligne l'importance d'un échantillonnage représentatif et d'une homogénéisation du lignite pour obtenir des valeurs calorifiques et des analyses CH fiables. Il compare les méthodes de préparation, démontrant comment les concasseurs et les broyeurs RETSCH combinés aux analyseurs de combustion ELTRA produisent des résultats précis et reproductibles en carbone et en hydrogène.

 

Finesse analytique et représentativité RS 200 vs RS 300

Cette étude compare les broyeurs à disque vibrant RS 200 et RS 300 de RETSCH dans la production d'échantillons homogènes pour l'analyse XRF. Les deux atteignent une finesse <20 µm, assurant la reproductibilité. Les tests d'homogénéité avec des mélanges de quartz-tantalum montrent des écarts négligeables, confirmant que les deux broyeurs offrent une préparation fiable et exempte de contamination, essentielle pour la détection des éléments traces.

 

Outils de broyage et contamination pendant la préparation des échantillons

Cette note examine comment différents outils de broyage RETSCH (carbure de tungstène, oxyde de zirconium, aciers inoxydables) influencent la contamination des échantillons. Les tests sur le calcaire et le maïs révèlent une contamination généralement faible, bien que les outils en acier contribuent à la présence de Fe, Cr, Ni. Le choix du matériau des outils en fonction des besoins d'analyse minimise la contamination, garantissant des résultats fiables pour les applications sensibles.

Homogénéisation des échantillons pour l'analyse par fusion sèche

Une analyse métallurgique est la méthode standard pour déterminer le contenu en métaux précieux tels que l'or, l'argent, le platine, le palladium, l'iridium et le rhodium. La coupellation (analyse par fusion) est largement reconnue pour sa précision inégalée, capable de détecter même des concentrations infimes jusqu'à 1 ppb. Bien qu'elle soit destructive, elle reste l'approche la plus fiable pour l'évaluation des minerais et le contrôle qualité dans les raffineries et les sociétés minières. Une homogénéisation d'échantillons de haute qualité est cruciale au début du processus, en particulier pour le charbon, le coke et les minerais durs et cassants.

  • Concasseur à mâchoires BB 500 : gère les grandes pièces (jusqu'à ~110 mm) et les réduit rapidement à des tailles gérables.
  • Broyeur à disque vibratoire RS 300 : réalise une pulvérisation fine en dessous de 100 µm avec une reproductibilité éprouvée.

Ensemble, ces instruments assurent des échantillons homogènes et représentatifs essentiels pour des résultats d'analyse par fusion précis et reproductibles.

Préparation de coupes minces pétrographiques

La création de coupes minces standard - des tranches de roche ou de minéral d'environ 30 µm d'épaisseur enrobées sur des lames de verre - est essentielle pour l'examen sous lumière transmise ou au microscope polarisant. En tant que technique fondamentale en géologie, les coupes minces révèlent la composition minérale, les microstructures et les textures des roches avec un grand niveau de détail. L'équipement QATM prend en charge chaque étape de ce processus : de la découpe précise de la tranche initiale, en passant par le prépolissage contrôlé pour obtenir une épaisseur uniforme, jusqu'au polissage optionnel sur un ou deux côtés pour une clarté optique améliorée.

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Pourquoi les coupes minces ?

  • Analyse minéralogique : De nombreux minéraux sont translucides et ne peuvent être correctement identifiés en coupe mince en utilisant leurs propriétés optiques (birefringence, indice de réfraction, angle d'extinction, etc.).
  • Interprétation texturale : Les coupes minces permettent aux géologues de voir les relations entre les grains - formes de cristal, distribution de taille, tissu (alignement) et caractéristiques telles que la zonation ou l'altération.
  • Histoire géologique : À partir des coupes minces, on peut déduire la genèse des roches - par exemple, la foliation d'une roche métamorphique, l'arrangement des phénocristaux et de la masse fondue d'une roche volcanique, ou le ciment et la porosité d'une roche sédimentaire.
  • Dans l'industrie minière, les coupes minces de minerai peuvent montrer comment les minéraux utiles et la gangue sont entrelacés, ce qui permet d'orienter les stratégies de broyage et de séparation (bien que les coupes polies à lumière réfléchie soient plus courantes pour les minéraux utiles opaques, les coupes minces montrent toujours les silicates et peuvent être teintées pour les carbonates, etc.).
  • C'est également une pratique courante pour la recherche académique, l'enseignement (laboratoires de pétrographie pour étudiants) et pour des analyses spécialisées comme les études d'inclusion fluide (qui nécessitent des coupes épaisses ou des coupes polies doublement).

QATM fournit des outils spécifiques : une scie à coupes minces (ou un coupeur universel pouvant amincir), une presse à coupes minces (pour assurer un contact sans bulles entre la roche et la lame), et une gamme de disques de polissage (coupelles diamantées) et de chiffons de polissage.

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