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Análise de elementos leves e pesados em mineralização de minério de ferro


O analisador portátil por XRF DELTA, da Olympus, possui um detector de desvio de silício (SDD) de ultra-alta resolução com um poderoso tubo de raios X de 4 W, fornecendo a análise mais rápida e precisa disponível hoje em um analisador portátil de fluorescência de raios X (XRF). O SDD fornece três grandes melhorias em relação aos detectores tradicionais de raios X com díodo Si PiN: 1) a capacidade de detectar e processar 10 vezes mais raios X em um determinado intervalo de tempo, 2) melhor resolução de energia e 3) melhor proporção entre pico e ruído de fundo. O resultado é uma precisão muito melhor e limites de detecção mais baixos para aplicações de mineração e exploração.

Desempenho sem precedentes em minérios de ferro e oligoelementos associados:

O grau ideal de alimentação para os concentrados de minério de ferro é geralmente superior a 60% de ferro em peso, com menos de 0,20% de fósforo, entre 3% e 7% de sílica, menos de 5% de alumínio e baixa concentração de enxofre e titânio.

Inspetor com um analisador portátil por XRF Delta

A inclusão de pequenas quantidades de alguns oligoelementos pode ter efeitos profundos, bons e ruins, no comportamento do ferro em alto-forno. O analisador DELTA, com tecnologia SSD, permite determinar todas as fases importantes do minério de ferro. O conteúdo de ferro pode ser determinado com precisão em uma ampla faixa analítica (30% a 80% de Fe). Os minérios de manganês, titânio, alumínio, silício, fósforo e enxofre também podem ser analisados com precisão, juntamente com outros 25 elementos.

Gráfico dos resultados de ferro, manganês e titânio
Desempenho de ferro, manganês, titânio, alumínio, silício e fósforo em minério de ferro rico em hematita. (Teste com duração de 90 segundos em AIR usando um analisador DELTA SDD.)

Análise de elementos leves e preparação de amostras

Na análise de campo por fluorescência de raios X com analisador portátil (FPXRF), são geralmente considerados elementos leves (LE) aqueles com número atômico (Z) inferior a 18 (argônio) e, normalmente, referem-se ao grupo: Mg, Al, Si, P, S e Cl. A investigação dos depósitos de bauxita é dominada por esse conjunto de elementos leves, principalmente Al, Si + Ca e K, e o tipo de mineralização é frequentemente alojado em uma matriz cristalina grossa. Portanto, eles são significativamente influenciados pela alta heterogeneidade da amostra e, para alcançar uma qualidade analítica significativa (no nível de decisão), pode ser necessário realizar algum tipo de preparação de amostra. Isto pode exigir a trituração grosseira da amostra, passá-la por uma peneira de até <200 μm e colocá-la em um recipiente para amostra do analisador por XRF usando o suporte para película de polipropileno (a película Mylar não deve ser utilizada para analisar elementos leves).

Por que usar um analisador portátil por XRF?

O recurso real de “portabilidade” da última geração de analisadores por XRF transforma-os em um “laboratório em miniatura” para serem utilizados em análises in situ; claro que possuem algumas limitações. A Olympus é clara e transparente sobre as limitações: (1) limites de detecção superiores aos das técnicas baseadas em laboratório; (2) menor precisão quando comparada às técnicas utilizadas em laboratório (valores relativamente altos mas que não comprometem a precisão dos limites de detecção (LOD) superiores; (3) menor quantidade de resultados repetíveis.

O analisador portátil por XRF não deve ser visto como um substituto do laboratório, ele deve ser utilizado juntamente com os protocolos laboratoriais e industriais padrões, como os determinados pela JORC CODE e TSX (43-101). A principal vantagem do analisador portátil por XRF está na capacidade de gerar, de forma rápida e dinâmica, dados geoquímicos em tempo real juntamente com dados geoquímicos com o registro da localização.

Agora, os geocientistas podem postular as características elementares do regolito ou da litologia, dinamicamente, tomando decisões fundamentadas no próprio local e com a localização exata da amostra de interesse. Abordagem instantânea e interativa do gerenciamento do projeto de exploração, delimitação de alvos e vetorização em função da mineralização são, agora, possíveis. Isto reduz significativamente o desperdício de tempo causado pela quantidade elevada de reiterações, como a extração das amostras e os atrasos dos coletores de amostras “normais” causados pelo envio e recepção delas. O analisador portátil por XRF deve ser visto como uma ferramenta de pré-triagem utilizado para selecionar a amostra apropriada que será submetida a análises abrangentes realizadas em laboratórios.

Além disso, os recursos de aprimoramento do programa de amostragem in situ em tempo real, indicam que você pode aumentar facilmente a densidade das amostras e a quantidade de decisões tomadas instantaneamente.

A eficiência proporcionada pela análise in situ acelera os projetos e ajuda as empresas a utilizarem melhor o tempo nos trabalhos realizados em campo e reduzir os custos da exploração.

Limites de detecção: a questão de 1 milhão de dólares

A definição do limite de detecção analítico (LOD) depende de vários fatores, não necessariamente relacionados à escolha da instrumentação. Entre os fatores de influência estão (indicados entre parênteses):

  • A energia da excitação ou a fonte de raios X (instrumento). Nota: Não se trata apenas de obter a tensão máxima (ou keV). Ele depende do processo de ajuste fino da tensão dos raios X e da corrente para aumentar a taxa de contagem recebida e, portanto, da precisão analítica (aparelho).
  • Análise do número atômico e a resposta de elementos associados (amostra).
  • Concentração dos elementos presentes (amostra).
  • Densidade relativa e composição da matriz (amostra).
  • Tamanho, granularidade e geometria da superfície (amostra e usuário).
  • Duração do teste executado (usuário).
  • A qualidade da calibração do aparelho e o controle de qualidade das amostras usadas para “afinar” o aparelho (usuário e aparelho).

Teste de aço com o analisador portátil por XRF Delta

“Sendo assim, a amostra é o fator com maior influência para a determinação dos pontos de referência ao usar o analisador portátil por XRF”

Olympus IMS

ProductsUsedApplications
Juntamente com o detector de desvio de silício (SDD) e o tubo de raios X de 4W otimizado, o DELTA Professional proporciona desempenho superior em velocidade, limites de detecção e variedade de elementos. Analisa Mg e elementos superiores em ligas e mineração. O DELTA Professional é o analisador manual por XRF com melhor custo-benefício da Olympus.
O analisador por XRD TERRA™ II fornece mineralogia quantitativa portátil. Com uma bateria que dura até seis horas e um estojo resistente à prova de intempéries, o sistema foi desenvolvido para fazer análises rápidas em campo de componentes principais e secundários.
O analisador por XRD BTX™ III fornece mineralogia quantitativa confiável de componentes principais e secundários em um design compacto e de mesa. O poderoso software é vinculado a um detector de raios X aprimorado para aumentar a velocidade e sensibilidade.
Os analisadores manuais por XRF DELTA para mineração e geoquímica fornecem resultados imediatos para determinar quais ações devem ser tomadas em todo o processo — exploração, classificação do minério, controle do processo, sustentabilidade ambiental. Detecção em campo de metais, minerais e contaminantes. GPS, GIS e XRF para mapeamento instantâneo de metais, economia de tempo e de custos.
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