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Analizador XRD portátil para bauxita: Exploración, minería y extracción


La mena de la bauxita es de grano fino, lo que hace difícil su identificación y cuantificación mineralógica in situ o en campo. Sin embargo, los analizadores (difractómetros) de rayos X portátiles de Olympus pueden ofrecer este análisis mineralógico casi en tiempo real, ya sea a geólogos, ingenieros de minas o metalurgistas. Comprender la mineralogía de la bauxita permite optimizar los esfuerzos desplegados para la exploración, mejorar las estrategias de aleación y lograr una mejor recuperación del metal. Los analizadores XRD también son utilizados por los productores de bauxita al vender la mena a las refinerías.

Ventajas de los analizadores Olympus

Las ventajas que aportan los innovadores analizadores XRD portátiles de Olympus son:

  • Cantidad mínima de muestra: se requiere solamente de 15 mg de material.
  • Fácil preparación de muestra: no requiere la intervención de un técnico especializado.
  • Rápida adquisición: obtención de resultados en pocos minutos.
  • Portabilidad: equipo resistente de diseño compacto (sin piezas móviles) operado por baterías.
  • Equipo autónomo: no requiere enfriamiento por agua ni por alguna otra fuente de alimentación externa.
  • No requiere de mantenimientos periódicos: permite el uso continuo de la tecnología XRD sin interrupciones.

Exploración

La bauxita se compone de minerales con aluminio (p.ej., la boemita, la gibbsita, el diásporo, el caolín, etc.) que pueden mostrar grados diversos de recuperación. Al aluminio que puede ser recuperado durante el proceso de producción se le conoce como alúmina (óxido de aluminio). Al óxido de silicio o dióxido de silicio que absorbe ácido durante el proceso de producción se le conoce como sílice reactivo.

Conocer la cantidad disponible de alúmina y sílice reactivo es fundamental para operar de manera productiva y eficiente. Con un analizador XRD portátil de Olympus, los geólogos pueden determinar rápidamente la alúmina y el sílice reactivo disponible en el terreno explorado para evaluar la viabilidad de un proyecto de depósito de bauxita (Figura 1).

Figura 1. Excelente correlación entre la alúmina y el sílice reactivo disponibles que han sido medidos en laboratorio y son comparados con los niveles estimados del análisis XRD cuantitativo.
 

Procesamiento y extracción de minerales

A pesar de su importancia, el método de digestión a presión en bombas (usado para determinar la cantidad disponible de alúmina y sílice reactivo) no proporciona la información exacta sobre cuánto rendirá la menadurante el proceso de refinamiento. La mineralogía de la mena y ganga tiene un gran impacto sobre lo que se recupera de alúmina en una refinería.

Las estrategias detalladas de aleación y de modelado mineralógico facilitan la optimización significativa de un proyecto, ya que permiten asegurar que el mejor producto de la mena llegue a la refinería.

Figura 2. Excelente correlación entre los porcentajes del mineral obtenidos en un tiempo de ejecución de 20 minutos a partir de un analizador XRD de laboratorio de 4 kW y un analizador XRD portátil de Olympus.
 

Comercialización de bauxita

Los procesos de extracción en cada refinería varían ligeramente; por ello, varios productores de bauxita trabajan arduamente para diferenciarse de sus competidores. Los análisis mineralógicos cuantitativos efectuados con los analizadores XRD en una base regular pueden ser utilizados como una herramienta de comercialización para atraer compradores potenciales.

Analizadores XRD portátiles de Olympus: Calidad de datos y rendimiento del tiempo de ejecución

Los analizadores XRD portátiles de Olympus brindan comodidad para llevar a cabo análisis mineralógicos cuantitativos in situ, sin necesidad de seguir procedimientos complejos para la preparación de muestras y garantizando la fiabilidad de los resultados obtenidos a sus usuarios. Para ilustrar las capacidades cuantitativas de los analizadores XRD portátiles, hemos comparado los resultados obtenidos con un gran analizador convencional de laboratorio de 4 kW. La Figura 2 y la Tabla 1 (a continuación) ilustran estos resultados y muestran la excelente correlación entre nuestros analizadores XRD portátiles y el analizador de laboratorio.

El tiempo de ejecución de análisis también ha sido considerado para evaluar el rendimiento de los analizadores XRD portátiles en diferentes tiempos de ejecución. Esto se ilustra en la Figura 3 y 4 a continuación.

Figura 2. Excelente correlación entre los porcentajes del mineral obtenidos en un tiempo de ejecución de 20 minutos a partir de un analizador XRD de laboratorio de 4 kW y un analizador XRD portátil de Olympus.
 

Figura 3. Trazas adquiridas por la tecnología XRD en diferentes tiempos de adquisición provenientes de un analizador XRD de laboratorio de 4 kW y de un analizador XRD portátil de Olympus. Por favor, consúltese la leyenda de la Figura 4.
 

Figura 4. Comparación entre los porcentajes de los minerales deducidos a partir de las trazas XRD en la Figura 3. Note la excelente relación entre el analizador XRD de Olympus y el analizador XRD de laboratorio, incluso en tiempos de ejecución cortos.
 

Mineral Instrumento XRD de laboratorio Analizador portátil XRD - 30 min. Analizador XRD portátil: 20 min. Analizador portátil XRD - 10 min. Analizador portátil XRD - 5 min.
Boemita 3,2 3,1 2,5 1,0 1,6
Gibbsita 66,4 68,3 68,9 71,4 70,3
Oligisto (o hematita) 11,7 8,1 7,3 7,3 6,5
Rutilo 1,2 0,2 0,5 0,4 0,5
Anatasa 3,6 2,5 2,6 2,6 1,9
Caolín 10,1 13,9 14,1 13,3 15,2
Cuarzo 3,9 3,9 4,0 4,0 4,0
Tabla 1. Resultados cuantitativos XRD obtenidos en diferentes tiempos de adquisición a partir de un analizador XRD de laboratorio de 4 kW y de un analizador XRD portátil de Olympus.
 

Olympus IMS
Productos para la aplicación

El TERRA es un analizador XRD portátil, de alto rendimiento, con una cámara de ensayo completamente cerrada. Su funcionamiento por baterías y la portabilidad de la tecnología XRD, permiten la identificación completa de elementos (desde Ca hasta el U) importantes, menores y de trazas mediante una rápida monitorización XRF. Su exclusiva técnica de preparación mínima de muestras y su cámara de ensayo permiten efectuar análisis rápidos sobre todo terreno.
El BTX es un analizador XRD rápido de sobremesa, pequeño y de bajo costo. Éste permite la identificación completa de elementos (desde Ca hasta U) importantes, menores y de trazas mediante una rápida monitorización XRF. Su exclusiva técnica de preparación mínima de muestras y su cámara de ensayo permiten efectuar análisis rápidos sobre superficies que rivalizan con la prestación de grandes y costosas unidades de laboratorio.
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