Analysen von Bauxiterz auf Aluminiumgehalt und Verunreinigungen

Der DELTA Handanalysator für die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) enthält einen SDD-Detektor mit einer leistungsstarken 4-W-Röntgenröhre für eine sehr hohe Auflösung, der eine unübertroffene schnelle und präzise Analyse gewährleistet. Die Einführung der neuen SDD-Technologie hat die mobile RFA für Außenanwendungen im Bergwerkwesen und der Mineralienexploration erheblich vorangebracht. Die Hauptvorteile sind: Erheblich höhere Analysegeschwindigkeit Höhere Zählraten, kürzere Messzeiten Strahlfunktion In-Air für leichte Elemente mit Xpress Mining Modus für Al, Si, P, Ca und S Niedrigere Nachweisgrenzen und eine höhere Präzision für alle Elemente des Periodensystems

Einzigartige Leistungsfähigkeit bei Bauxiterzen

Aluminium ist in seiner mineralischen Form Bauxit das am häufigsten vorkommende Metall in der Erdkruste. Bauxit enthält verschiedene Aluminiumhydroxide (Gibbsit, Böhmit oder Diaspor), häufig als Al₂O₃xH₂O bezeichnet, aber oft als unreines Al₂O₃ betrachtet. Bauxit ist lehmähnlich und erdig, mit einer weißen bis dunkelbraunen oder rötlichen Färbung, je nach Art und Anzahl seiner Komponenten. Die Hauptverunreinigungen von Bauxit sind Eisenoxide (Goethit und Hämatit), Siliciumdioxid, das lehmhaltige Mineral Kaolinit sowie kleine Mengen Anatas (TiO₂). Folglich variiert die Zusammensetzung erheblich, wobei Aluminiumoxid etwa 50 % bis etwa 70 % ausmacht. Der DELTA Analysator mit SDD-Technologie ermöglicht nun die Bestimmung aller wichtigen Phasen von Bauxiterzen. Der Aluminiumgehalt kann über einen großen Analysebereich gleichzeitig neben Si, Fe, Mn, Ti , Zr und bis zu 20 und mehr Elementen genau und präzise bestimmt werden.

Pisolithisches eisenreiches Bauxiterz

Analyse leichter Elemente und Probenaufbereitung

Für die RFA im Außeneinsatz werden Elemente mit einer Ordnungszahl unter 18 (Argon) als leichte Elemente (LE) betrachtet. Hierzu gehören gewöhnlich Mg, Al, Si, P, S und Cl. Die Untersuchung von Bauxit-Lagerstätten konzentriert sich hauptsächlich auf diese leichten Elemente, insbesondere Al, Si, Ca und K. Ihre mineralogische Form ist stark durch eine grobkörnige Kristallinmatrix geprägt. Daher werden Untersuchungen erheblich durch eine hohe Heterogenität der Probe beeinflusst. Um eine aussagekräftige (auf Entscheidungsebene) Analysequalität zu erreichen, kann eine bestimmte Art der Probenaufbereitung erforderlich sein. Dies kann ein grobes Zerkleinern und, falls nötig, ein Pulverisieren der Probe auf <200 µm umfassen, die dann unter Verwendung von Polypropylen-Filmträgern in einen RFA-Probenbehälter gegeben wird (anstatt auf Mylar-Filmträger, die nicht für LE geeignet sind).

Typische Leistung bei der Al-, Fe-, Si-, Ti- und Zr-Analyse von zertifizierten Referenzmaterialien für Bauxit von GeoStar (90 Sekunden lange Analyse, IN AIR, von aufbereiteten pulverisierten Erzen im Modus Mining mit einem DELTA Handanalysator mit SDD-Detektor von Olympus)

Warum eignet sich die RFA für den Außeneinsatz?

Die jüngste Generation RFA-Analysatoren hat den Aspekt Mobilität vollkommen neu definiert. Damit ist es grundsätzlich möglich, vor Ort mit einer Laborversion in Miniaturgröße zu arbeiten, allerdings mit bestimmten Einschränkungen. Olympus vermittelt diese Einschränkungen offen und transparent: (1) höhere Nachweisgrenzen als bei Laboruntersuchungen, (2) geringere Präzision als bei Laborverfahren (höhere +/- Werte, aber kein Kompromiss bezüglich der Genauigkeit oberhalb der Nachweisgrenzen, (3) Ergebnisse mit geringerer Wiederholbarkeit. Die RFA für den Außeneinsatz sollte nicht als Ersatz für Labortests betrachtet werden, sondern vielmehr in Verbindung mit Standard-Protokollen für Labor und Industrie, gemäß ASX (JORC CODE ) und TSX (43-101), verwendet werden. Der Hauptvorteil der RFA für den Außeneinsatz liegt in der Fähigkeit, schnell dynamische, räumlich erfasste geochemische Datensätze in Echtzeit zu erstellen. Geowissenschaftler können von nun an bereits während des Außeneinsatzes die elementaren Eigenschaften bei der Analyse von Regolith oder Gestein dynamisch sofort feststellen und fundierte Entscheidungen treffen, und zwar am genauen Fundort der Probe. Sofortige und interaktive Ansätze für das Explorationsprojektmanagement, die Zielabgrenzung und die zugehörige Vektorisierung zur Mineralisierung sind jetzt möglich. Dies führt zu erheblich verkürzten Zeitrahmen mit weniger zeitintensiven Wiederholungen, z. B. beim Ausheben von Proben und ihrem Verschicken, mit den damit verbundenen "normalen" längeren Bearbeitungszeiten und Verzögerungen. Die RFA für den Außeneinsatz kann als Hilfsmittel zur Voranalyse betrachtet werden, mit dem die beste und am meisten geeignete Probe ausgewählt wird, die dann an ein Labor zur umfassenden und detaillierteren Analyse übergeben wird. Durch die zusätzliche Möglichkeit, das Probenanalyseprogramm in Echtzeit genauer einzustellen, kann die Dichte und Auflösung der Probe sofort verbessert werden. Diese höhere Effizienz vor Ort verkürzt die Projektdauer und hilft Unternehmen dabei, ihre Zeit vor Ort besser zu nutzen und ihr Explorationsbudget zu maximieren.

Nachweisgrenzen: Die Eine-Millionen-Dollar-Frage Die Bestimmung der analytischen Nachweisgrenze hängt von vielen Aspekten ab und steht nicht in direktem Zusammenhang mit dem ausgewählten Gerät. Zu diesen Einflüssen gehören (der beinflussende Faktor ist in Klammern angegeben): Die Anregungsenergie oder die Röntgenstrahlungsquelle (Gerät). Hinweis: Es geht nicht darum, die Höchstspannung (oder keV) zu erzielen. Je nach Verfahren ist die Spannung und Stromstärke der Röntgenstrahlung genau einzustellen, um die empfangene Zählrate und damit die analytische Präzision (Gerät) zu maximieren. Die Ordnungszahl und das entsprechende Ansprechen analysierter Elemente (Probe). Konzentration vorhandener Elemente (Probe). Relative Dichte und Matrixzusammensetzung (Probe). Probengröße, Korngröße und Oberflächengeometrie (Probe und Prüfer). Länge der Messzeit (Prüfer). Die Qualität der Gerätekalibrierung und Proben zur Qualitätssicherung, die zur Verbesserung des Geräts verwendet werden (Prüfer und Gerät).