Сканирующий электронный микроскоп – аналитический прибор, позволяющий получать изображение твердых объектов с высоким разрешением и большой глубиной фокуса. Прибор оснащен приставкой X-Max 80 Oxford Instruments для проведения энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, позволяющей установить химический состав (от С до U) исследуемого препарата в точке или области сканирования с точностью до 0,5 ат.%. Метод анализа является неразрушающим.

С помощью электронного микроскопа исследуют твердые объекты: минералы, горные породы, продукты и хвосты обогащения, пески, шлаки, пыли, самородные металлы, сплавы и изделия на их основе, химические соединения и осадки, вещества техногенного происхождения, устойчивые в вакууме и толерантные к воздействию электронного пучка.

В процессе исследования получают информацию:

О топографии, морфологии, структуре поверхности, форме и размерах частиц, с линейными размерами начиная с нескольких десятков нанометров;

О фазовом (элементном) и топографическом (ориентации зерен в сплавах и поликристаллах) контрасте, химическом составе исследуемых объектов;

О микроструктуре исследуемых объектов: наличии инородных включений, твердых растворов и их структурах распада, механических дефектах;

О формах нахождения и ассоциациях благородных металлов (золота, минералов платиновой группы), тяжелых цветных, редких, рассеянных и редкоземельных металлов в рудах и продуктах обогащения;

О степени раскрытия минералов и качестве их сростков в рудах, промпродуктах и продуктах обогащения, не поддающимся простым исследованиям методами оптической микроскопии в проходящем и отраженном свете.

Микроскоп предназначен для визуального наблюдения и исследования кристаллических и других микрообъектов в проходящем и отраженном свете, поляризованном и обыкновенном. Оснащен цифровой видеокамерой для вывода наблюдаемого изображения на экран монитора и софтом для последующей обработки изображений с использованием персонального компьютера.

Используется для диагностики прозрачных минералов в петрографических шлифах; при составлении минералого-петрографических описаний руд и продуктов техногенного происхождения.

Микроскоп оснащен набором объективов и окуляров, позволяющих получить увеличение до 2000 крат. Конструкция микроскопа обеспечивает реализацию методов ортоскопического и коноскопического наблюдений в проходящем свете.

С применением ИСП-АЭС определяют следующие компоненты:

 Селен, теллур, мышьяк; сурьму; бериллий; оксидные формы алюминия, кальция, магния, ванадия; 

Спектрометр позволил расширить спектр определяемых компонентов.

 В декабре 2024 года аналитическая лаборатория прошла успешно расширение аккредитации c применением ИСП-АЭС по методикам:

- М 63-46-2022 Методика измерений массовой доли платины и палладия в пробах горных пород, минерального сырья и продуктов их переработки, неметаллорудных материалов, руд и продуктов их переработки методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой;

- М 63-34-2021 Методика измерений массовой доли золота в пробах горных пород, минерального сырья, руд и продуктов их переработки методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой;

- М 63-46-2022 Методика измерений массовой доли платины, палладия в пробах горных пород, минерального сырья и продуктов их переработки, неметаллорудных материалов, руд и продуктов их переработки методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Микроскоп предназначен для визуального наблюдения и исследования твердых объектов в проходящем и отраженном обыкновенном свете. Оснащен высокочастотной цифровой видеокамерой SIMAGIS BS-5CU для вывода наблюдаемого изображения на экран монитора и софтом SIAMS «Минерал C7» для последующей обработки изображений.

Используется для диагностики непрозрачных объектов (минералов и сплавов) в полированных аншлифах, искусственных шлиф-брикетах (для порошковых проб), металлографических шлифах и тонких срезах.

Микроскоп оснащен набором объективов и окуляров, позволяющих получить увеличение до 500 крат.

Пакет программного обеспечения SIAMS «Минерал С7» используется для точного измерения линейных размеров твердых тел, количественного оптико-минералогического анализа горных пород, руд, продуктов обогащения и переработки. Позволяет производить автоматические количественные измерения минерального состава, гранулометрического состава, степени раскрытия компонентов и качества сростков руды и рудных концентратов. 

Анализатор фрагментов твердых тел SIAMS «Минерал С7» является точным средством измерения утвержденного типа и включен в Госреестр средств измерений за №27438-10.

Стереомикроскоп предназначен для визуального наблюдения твердых объектов с линейными размерами до десятых долей миллиметра. Микроскоп оснащен набором объективов и окуляров, позволяющих получить увеличение до 50 крат и фильтром-поляроидом для диагностики плеохроичных минералов. Используется для диагностики минералов в штуфах, песках, протолочках без дополнительной пробоподготовки. 

Используется для определения золота, платины, палладия, селена теллура, мышьяка, оксидных форм алюминия, кальция, магния, ванадия. Определение массовой доли цинка в цинковых концентратах.

Применяется для контроля технологических процессов обогащения, определение точного содержания компонентов в рудном и не рудном сырье и продуктов их переработки. Возможно определение массовых долей: цинка, меди, свинца, кадмия, серебра, никеля, висмута, кобальта, оксидов натрия и калия

Экспресс определение серы и углерода, продолжительность анализа 60 сек. Процедура измерений основана на сжигании образца и последующем анализе газов при помощи инфракрасной абсорбции.  Широкий спектр материалов: рудное и не рудное сырье и продукты их переработки, стали.

• Экспресс определение серы и углерода, продолжительность анализа 60 сек. 

• Определение серы сульфидной.

Рентгеновский дифрактометр   высокоточный аналитический прибор, предназначенный для исследования кристаллической структуры материалов. Принцип работы прибора основан на измерении углов дифракции рентгеновского пучка на кристаллической решетке исследуемого вещества. 

Дифрактометр предназначен для решения широкого круга исследовательских задач и дает детальную информацию о фазовом (минеральном) составе, параметрах решеток и ориентации кристаллов в порошковых пробах. Применяется для определения качественного и количественного фазового состава исследуемых многокомпонентных материалов. Расшифровка дифрактограмм осуществляется специалистами института с использованием лицензионного программного обеспечения по картотекам базы данных ICDD PDF-2.

Объекты исследования   порошковые пробы, изготовленные из любых веществ, имеющих кристаллическую структуру: минералы, горные породы, руды, продукты обогащения и переработки, химические вещества и реактивы, металлы и сплавы, техногенные образования (шламы, шлаки, пыли, осадки, окатыши, отложения на трубопроводах и т.д.). 

Волновой рентгенофлуоресцентный спектрометр последовательного действия ARL PERFORM’X компании «Thermo Scientific».

Спектрометр позволяет:

• контролировать технологические процессы (экспресс метод) в динамическом диапазоне измерений от 10 -4 до 100 %, в образцах горных пород, руд черных, цветных, редких металлов и продуктов их переработки, неметаллических полезных ископаемых, техногенных образованиях, шлаках, клинкерах, окатышах, агломератах, хвостах обогатительных фабрик, в том числе в порошковых и жидких образцах (растворах и пульпах) с использованием продувки гелием, а также проведением локального элементного анализа (с фокусированием до 0,5 мм) и картированием с визуализацией распределения элементов по поверхности исследуемого образца (с минимальным шагом 0,1 мм)
• быстро определить полный перечень элементов (полуколичественный метод) в пробах не известного состава – «бесстандартным методом».

Титриметрический анализ с потенциомнтрической и фотометрической индикацией конечной точки титрования

Определение массовой доли ртути в геологических пробах, рудном и не рудном сырье и продуктах их переработки, минеральном сырье.

Изучение распределения частиц по размерам в порошках и суспензиях в диапазоне 0,1 – 3500 мкм. Контроль измельчения проб.

• Количественный фотометрический анализ; кинетические исследования химических процессов.
• Определение массовой доли: кремния, фосфора, железа, циркония, титана, ванадия и многих других элементов

Применяется для измерения магнетита и магнитного железа. Проба может содержать только один магнитный компонент или иметь один компонент с доминирующей концентрацией и/или специфическим магнитным моментом.

• Быстрый и точный контроль железа магнетита в технологическом процессе. Специалистами лаборатории разработана и аттестована методика выполнения измерений на анализаторе.
• Время измерений не превышает одну- две минуты.
• Диапазон измерений магнитного компонента от 0 до 100 %.
• Для контроля правильности получаемых результатов изготовлен и аттестован комплект Стандартных образцов предприятия (СОП) – выделить, чтоб была возможность перейти на вкладку – «Стандартные образцы» -, охватывающий весь диапазон определяемых концентраций железа магнетита от 0,5 до 70 %.

Сотрудники аналитической лаборатории АО «Уралмеханобр» усовершенствовали методы определения компонентов в сырье, сократив трудозатраты и повысив производительность труда. Методики измерений разработаны для продуктов обогащения рудного и не рудного сырья и определения в них массовых долей общей, сульфидной и сульфатной серы, общего и твердого (органического) углерода.

Если раньше процедура выполнения этих химических исследований занимала две-три рабочие смены, то сейчас результаты можно получить в течение одного часа. Достичь значительного сокращения времени проведения измерений удалось за счет внедрения в работу анализатора ELTRA CS 2000 и подбора оптимальных режимов измерения компонентов.

В настоящее время ученые института «Уралмеханобр» разрабатывают методику измерения элементной серы в пробах золотосодержащей руды и продуктах ее переработки.

• Это направление деятельности сотрудникам лаборатории интересно тем, что ранее серу элементную с применением сложного аналитического оборудования не измеряли, – отметила заведующий аналитической лабораторией АО «Уралмеханобр» Алла Верхорубова.

• Выполнив большой объем исследований для подбора оптимальных условий измерения серы элементной с применением анализатора ELTRА, мы опробуем эти условия на реальных пробах заказчиков. 

В декабре 2022 г. в аналитическую лабораторию института поступило новое оборудование - системы кислотного разложения проб из г. Новосибирск. Применение этого оборудования значительно сокращает время растворения навесок проб.

Система предназначена для разложения и упаривания проб с последующим измерением определяемого компонента методами атомной абсорбции, атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Системы состоят из нескольких нагревательных блоков, представляющих собой графитовый нагреватель, заключенный в термоизолированный корпус. Во время работы он закрыт планшетами с установленными пробирками, что исключает контакт пользователя с нагретыми частями.

Навеску образца помещают в пробирку, доливают определенное количество смеси кислот, после чего пробирку помещают в систему где происходит равномерный нагрев и растворение пробы. Управление системы осуществляется с помощью внешнего контроллера, размещенного вне вытяжного шкафа, для более удобного контроля над процессом разложения. Кстати, системы выполнены из российских комплектующих и все запасные части, при необходимости, также производятся внутри страны.

Процесс растворения навески проб с использованием системы кислотного разложения занимает от 30 до 40 минут в то время как такое же растворение в стаканах может составлять более 2-х часов. Существенная разница, не так ли? Таким образом мы получаем увеличение производительности не теряя качество выполнения измерений.