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Caso di studio del cliente: Geochimica del suolo attraverso gli analizzatori pXRF nell’ambito del progetto Sonora (Messico)


Gli analizzatori a fluorescenza a raggi X (pXRF) portatili Olympus forniscono dei dati geochimici in tempo reale per una veloce caratterizzazione multi-elementare di suoli, rocce e minerali.

Contesto

Attraverso una minima preparazione dei campioni e dei costi relativamente bassi la FMF (First Mining Finance Corporation) ha scelto gli analizzatori XRF portatili (pXRF) per la sua elevata velocità di analisi, affidabilità e idoneità per le analisi dei suoli.

L'obiettivo è stato triplice: veloce valutazione di ampie aree esplorative principalmente coperte da terreni alluvionali; definizione delle priorità per gli obiettivi esplorativi; esclusione di aree sterili mediante metodi affidabili. Mentre i metodi analitici tradizionali potrebbero risultare lenti e costosi, i risultati pXRF servono a definire velocemente l'estensione delle aree mineralizzate e distinguere aree anomale nei terreni alluvionali a un costo contenuto.

Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro
L'FMF ha utilizzato i pXRF per rilevare gli elementi indicatori per l'Au, per rilevare delle anomalie del suolo, per definire le strutture e per mappare la litologia.

Analizzatori XRF portatili: valutazione

Costi di analisi

  • 20 000 campioni analizzati nell'ambito di 3 progetti.
  • Media di 4 000 analisi XRF al mese (capacità del team FMF di 8 000–9 000 analisi XRF al mese, con un operatore e un analizzatore XRF con i campioni analizzati in ufficio).
  • Costi di analisi con pXRF per l'FMF di approssimativamente $4 a campione, incluso il noleggio mensile e il costo del personale; aggiungendo il processo di campionamento e di elaborazione il costo totale è pari a $12 a campione.
  • I costi di analisi rappresentano approssimativamente da un terzo a un quinto della classica analisi chimica nei laboratori commerciali.

Tempi e costi di realizzazione del progetto

  • Gli immediati risultati forniti dai pXRF permettono ai responsabili di prendere delle decisioni in modo affidabile e puntuale, potendo meglio pianificare le attività progettuali. Per esempio è possibile permettere al personale e ai liberi professionisti operativi sul posto di rimanere nell'area da analizzare, in modo da documentare anomalie o estendere il campionamento dove necessario, non dovendo incorrere in interruzioni dell'attività, trasferimenti e costi di viaggio.
Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro
Gli analizzatori XRF portatili misurano oltre 30 elementi istantaneamente, permettendo la caratterizzazione degli elementi in tracce.

Contesto del progetto

L'FMF ha usato i pXRF in tre progetti del Sonoran:

  1. Progetto Miranda: Riguarda oltre 16 000 ettari (ha) nella Gold Belt del Sonora-Mojave Meashear (SMM), 50 km a Sud-Est della miniera di Herradura. Il target del progetto è un sistema aurifero controllato strutturalmente, orogenico, estraibile e a cielo aperto con l'impronta caratteristica oro-arsenico (Au-As) e la locale associazione piombo-tungsteno-bismuto (Pb-W-Bi).
  2. Progetto Socorro: Riguarda circa 40 000 ha situati a Nord-Ovest della miniera di El Chanate. I target del progetto includono sia dei depositi auriferi, estraibili, accumulati e a cielo aperto, che dei filoni mesotermali a elevato contenuto d'oro in strutture molto inclinate.
  3. Progetto San Ricardo Gold: Situato nella parte centro settentrionale del Sonora, il progetto riguarda oltre 37 000 ha con miniere storiche e diversi target auriferi, inclusi dei filoni epitermali e dei potenziali depositi di tipo porfidico. I sondaggi preliminari hanno fornito dei risultati di 13 – 23 g/t Au a 1-2,3 m.
Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro

Metodo

Prima dell'analisi i campioni sono setacciati con un setaccio di n°20, n°35 e n°80. Il n°80 viene usato per i pXRF. Una volta iniziata l'analisi, viene completato un report quotidiano che include il QA/QC. In questo report quotidiano vengono controllati ogni giorno i campioni di pasta, i duplicati, i campioni ridivisi, i target, i campioni di riferimento e le tarature interne degli analizzatori pXRF. La taratura interna è rappresentata dalla risoluzione dell'analizzatore a 143 eV. Vengono inoltre completati i report quotidiani XRF delle analisi dei campioni normali, dei duplicati e dei campioni ridivisi dove viene registrata l'indicazione del numero di campioni di pasta in ordine progressivo.

La durata di analisi di ogni campione di pasta, bianco, campione di riferimento, duplicato e campione ridiviso è pari a 2 fasci × 30 sec. per un totale di 60 secondi, per l'analisi del campione di pasta mediante la taratura di fabbrica Soil Mode. Le analisi realizzate con gli analizzatori XRF sono state confrontate con le analisi ICP-MS: la correlazione tra le due analisi è risultata eccellente (dall'80% al 90%).

Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro

Target principali

Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro
Figura 1: Arsenico relativo alla geochimica del suolo. I dati circoscritti (in basso a destra) mostrano la distribuzione e le tendenze dei valori di arsenico.

Target 1: Il primo target è uno stockwork in granito nella parte centrale dell'area (60 m con 0,18 g/t Au, nell'affioramento isolato che si sviluppa in modo non evidente verso ovest. I singoli campioni variano da 0,1 a 0,36 g/t Au). Delle anomalie relative a As, Pb e Zn caratterizzano uno strato di 2 km di lunghezza e di 1 km di larghezza.

Target 2: Il secondo target è un'area trasversale che si sviluppa su una lunghezza inferiore a 2 Km in meta-sedimenti relativamente alla parte nord dell'area, nella quale l'analisi di 9 campioni varia da 0,75 a 2,6 g/t Au. Esiste un'anomalia geochimica del suolo di 1 km di lunghezza e di 500 m di larghezza correlata all'area trasversale e alla mineralizzazione dell'oro.

Risultati

Le analisi geochimiche del suolo con analizzatori XRF sono risultate ottimali per tre tipi di mineralizzazioni in queste aree dei progetti. I risultati hanno evidenziato delle rilevanti anomalie geochimiche (specialmente per arsenico, piombo e zinco) in valori molto superiori ai limiti di rivelabilità dello strumento.

Le anomalie sono molto correlate con la mineralizzazione nota dell'oro e, in tutti i casi, ampliano le dimensioni dei target per delineare completamente la forma delle strutture di controllo della mineralizzazione. In alcuni casi le anomalie hanno permesso di identificare target non precedentemente noti e che giustificano delle verifiche più approfondite sul campo.

Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oroSistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro
Sistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oroSistemi XRF portatili per l'attività esplorativa dell'oro

Assicurazione Qualità e Controllo Qualità (QA/QC)

L'Assicurazione Qualità e il Controllo Qualità (QA/QC) rappresentano un'importante parte del programma di analisi. Per verificare le prestazioni degli analizzatori è necessario l'utilizzo di campioni di riferimento certificati. Il diossido di silicio e/o i bianchi di campo possono essere usati all'inizio dell'analisi per controllare, in modo discontinuo, la contaminazione dei processi di analisi realizzati con i pXRF. Anche i duplicati di campo vengono utilizzati per controllare l'omogeneità del campione e assicurare la precisione-ripetibilità (stesso campione o porzione del campione).

Una nota relativa ai limiti di rivelabilità

Per il QA/QC, i bianchi di diossido di silicio (BLK) sono stati usati insieme ai campioni di riferimento certificati (OREAS), ai duplicati (DUP) (i quali presuppongono la duplicazione dell'analisi della pasta nello stesso punto dove è stata realizzata la prima analisi) e ai campioni ridivisi (FDUP) (i quali presuppongono l'agitazione della pasta e la realizzazione di una nuova analisi in un punto diverso dalla prima analisi e dal duplicato). I DUP e i FDUP sono realizzati ogni 25 campioni di pasta.

I vantaggi dei pXRF

L'FMF ha scelto di utilizzare gli analizzatori pXRF grazie ai relativamente bassi costi, alla velocità di analisi, all'affidabilità e all'idoneità per l'analisi dei suoli con una minima preparazione dei campioni.

Inoltre gli analizzatori pXRF misurano istantaneamente oltre 30 elementi, permettendo la caratterizzazione del contenuto degli elementi in tracce. Questo facilita l'utilizzo della litogeochimica per correlare la stratigrafia e identificare gli orizzonti indicatori o le aree mineralizzate dei metalli. Gli analizzatori XRF portatili risultano veloci, economici e precisi quando vengono utilizzato applicando correttamente le procedure operative e di QC. Sono efficaci per il rilevamento degli elementi indicatori dell'oro e sono utili per il rilevare anomalie, definire strutture e mappare litologie.

Olympus IMS

Prodotti per l'applicazione
Il DELTA Element è un analizzatore a raggi X a fluorescenza (XRF) portatile ed economico, ottimizzato per la cernita di scarti metallici, l'Identificazione positiva dei materiali (PMI), le operazioni di QA/QC delle leghe e le analisi di metalli preziosi.
Il DELTA Professional dotato di un rilevatore SDD e un tubo a raggi X ottimizzato da 4 W, assicura performance superiori per la velocità, i limiti di rilevamento o lo spettro elementare. Permette l'analisi del Mg e degli elementi a maggior numero atomico nelle leghe e nei minerali. Il DELTA Professional rappresenta la soluzione Olympus a maggior valore aggiunto per gli analizzatori XRF.
Gli analizzatori XRF portatili DELTA per il settore minerario e geochimico DELTA forniscono dei risultati immediati in ausilio all'elaborazione del piano di azione per l'intero processo: esplorazione, controllo del processo e della composizione minerale, della sostenibilità ambientale. Rilevamento dei metalli, dei minerali e dei contaminanti in campo. Funzioni XRF-GPS-GIS per la cartografia istantanea del metallo ed un'economia in termini di tempo e costi.
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