Sistema XRD portatile per la bauxite: Esplorazione, analisi mineraria e estrazione

Il minerale di bauxite risulta a grana fine, rendendo complessa l'identificazione e la quantificazione mineralogica nel sito estrattivo e sul campo. I difrattometri a raggi X portatili Olympus (pXRD) sono in grado di fornire ai geologi, agli ingegneri minerari e ai metallurgisti la composizione mineralogica quantitativa praticamente in tempo reale. La determinazione della mineralogia della bauxite permette di ottimizzare le attività esplorative, migliorare le strategie di combinazione dei materiali e potenziare la produttività dei processi di recupero dei metalli. La tecnologia XRD è inoltre usata dai produttori di bauxite durante le operazioni commerciali con le raffinerie.

Vantaggi degli analizzatori Olympus

I vantaggi degli innovativi analizzatori pXRD Olympus includono:

• Campione di ridotte dimensioni: richiede solo 15 mg di materiale
• Semplice preparazione del campione: non richiede tecnici specializzati
• Tempi di acquisizione veloci: Ottenimento di risultati in pochi minuti
• Portatilità: funzionamento a batteria e struttura robusta senza parti mobili
• Strumento autonomo: Sistema di raffreddamento ad acqua e potente fonte di energia esterna non necessari
• Esigenze di manutenzione saltuarie: Manutenzione del sistema XRD effettuabile regolarmente senza tempi di inattività

Esplorazione

La bauxite comprende numerosi minerali contenenti alluminio (es. gibbsite, boehmite, diasporo, caolino, ecc.) caratterizzate da diversi gradi di recupero de i metalli. L'alluminio che può essere recuperato durante il trattamento viene definito alluminio disponibile. La silice che consuma acido durante il trattamento viene denominata silice reattiva.

La determinazione della quantità di alluminio disponibile e di silice reattiva è fondamentale per avviare un'attività efficiente e produttiva. Utilizzando un analizzatore pXRD Olympus un geologo può velocemente determinare sul campo l'alluminio e la silice reattiva per valutare l'utilizzazione di un deposito di bauxite (Figura 1).

Figura 1 Eccellente correlazione tra l'alluminio disponibile e la silice reattiva misurati da un laboratorio in confronto all'analisi quantitativa del sistema pXRD.

Trattamento e estrazione dei minerali

Sebbene importante, il metodo di digestione in bomba, usato per determinare la quantità di alluminio disponibile e di silice reattiva, non fornisce esattamente le informazioni relative alla quantità di minerale trattato durante il processo di raffinazione. La mineralogia del minerale e della ganga hanno un impatto importante sulla quantità di allumina recuperata in raffineria.

I modelli mineralogici dettagliati e le strategie di combinazione dei materiali permettono di ottimizzare significativamente il processo contribuendo a assicurare che la raffineria riceva il migliore prodotto minerale.

Figura 2 Eccellente correlazione tra le percentuali minerali con un analizzatore XRD da 4 kW da laboratorio e un analizzatore pXRD Olympus con tempi di esecuzione di 20 minuti.

Aspetti commerciali dei minerali di bauxite

In ogni raffineria i processi estrattivi sono leggermente differenti pertanto molti produttori di bauxite cercano di distinguersi ai concorrenti. Le comuni analisi mineralogiche quantitative mediante un sistema pXRD possono essere usate come strumenti ad uso commerciale per gli acquirenti potenziali.

pXRD Olympus: Qualità dei dati e performance dei tempi di esecuzione

Gli analizzatori pXRD Olympus oltre ad assicurare la praticità di determinare quantitativamente la mineralogia direttamente sul campo, senza il bisogno di adottare delle complicate procedure di preparazione dei campioni, garantiscono agli utenti l'affidabilità dei risultati. Per illustrare le funzionalità quantitative degli analizzatori pXRD Olympus sono stati confrontati i risultati ottenuti mediante un convenzionale analizzatore da laboratorio di grandi dimensioni da 4 kW. La Figura 2 e la Tabella 1 (di seguito) illustra questi risultati e mostra un'eccellente corrispondenza tra l'analizzatore pXRD Olympus e l'analizzatore da laboratorio.

L'analisi dei tempi di esecuzione è stata inoltre realizzata per valutare le performance degli analizzatori pXRD Olympus con diversi tempi di esecuzione come illustrato nella Figura 3 e 4.

Figura 2 Eccellente correlazione tra le percentuali minerali con un analizzatore XRD da 4 kW da laboratorio e un analizzatore pXRD Olympus con tempi di esecuzione di 20 minuti.

Figura 3 Tracciati XRD acquisiti mediante un analizzatore di laboratorio XRD da 4 kW e un analizzatore pXRD Olympus a diversi tempi di acquisizione. Riferirsi alla legenda della Figura 4.

Figura 4 Confronto tra le percentuali di minerali estrapolate dai tracciati XRD nella Figura 3. Notare l'ottima correlazione tra l'analizzatore pXRD Olympus e l'analizzatore di laboratorio anche con brevi tempi di esecuzione.