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Fluorescência de raios X portátil (pXRF) para rápido mapeamento geológico de minérios de cromita


As empresas de exploração mineral realizam rotineiramente mapeamento geoquímico em vários estágios de um projeto para definir áreas prospectivas para investigação adicional e acompanhamento do trabalho. Um estudo concluído recentemente em um depósito de cromita demonstra a eficiência da utilização da fluorescência de raios X portátil (pXRF) no delineamento de platinóides e elementos terras raras (REE, sigla em inglês).

A permissão de exploração cobre uma área de 1.220 ha e possui sequência de serpentinitos, dunitos e peridotitos ultramáficos que hospedam a mineralização da cromita. Dois tipos distintos de minério foram identificados: 1) minérios de cromita primária e 2) veios em estágio avançado, contendo arsênio, chumbo e platinóides. Afloramentos de mineralização na superfície em uma sequência quaternária desgastada com média de 0,5 m de largura com superfície bem exposta e desprovida de vegetação. Esses depósitos também podem ser claramente delineados usando técnicas de pesquisa gravitacional geofísica e magnética.

Fluorescência de raios X portátil (pXRF) para rápido mapeamento geológico de minérios de cromita

O mapeamento geoquímico foi aplicado para cromo (Cr), platina (Pt), paládio (Pd) e elementos terras raras em uma área de 27 ha com um analisador manual por fluorescência de raios X Vanta™ série M, da Olympus. O mapeamento foi concluído antes das atividades de perfuração e mineração, os resultados deste trabalho inicial sugerem que seria vantajoso que a pesquisa geoquímica de pXRF fosse concluída em toda a área de 1.220 hectares.

O trabalho concluído como parte deste estudo inclui:

  • Uma revisão de literatura da área de trabalho de ocorrência de cromita nesta região
  • Estudo de orientação geoquímica e projeto de pesquisa
  • Avaliação de calibração do analisador manual por fluorescência de raios X para assegurar que ele é adequado à finalidade

O programa de orientação geoquímica foi realizado elemento por elemento para definir a densidade, localização e alinhamento da densidade de grade necessária. Os mapas de padrões geológicos, as seções transversais, os modelos de blocos e as projeções foram construídos em escalas de 1:1.000 e 1:10.000, de acordo com os requisitos estatutários para a região de interesse.

Os depósitos de cromita investigados neste estudo são bastantes complexos e estruturalmente controlados. Resumo:

  • Depósitos médios e pequenos
  • Geometria lenticular ou semelhante à veia
  • Às vezes, formação em grupos e/ou colunas
  • A escala varia de dezenas de metros a 300 metros de comprimento, muitas vezes dividida em pequenos blocos pelas estruturas do estágio final.

A densidade típica de amostragem para este tipo de depósito de cromita está na faixa de 20 m a 50 m com 5% da população da amostra, compreendendo a amostra de controle de qualidade (brancos, padrões e duplicadas).

Escala Densidade da grade (m) Amostras Amostras de controle Total de amostras
1:2.000 20 × 20 729 37 766
1:5.000 50 × 20 297 15 290
1:5.000 50 × 50 121 7 128
Tabela 1. Cálculo da densidade da grade de amostragem dos 27 ha da área de interesse (520 m × 520 m)

Posteriormente, o número de amostras necessárias para analisar toda a área de 1.220 ha foi calculado de modo similar. Uma escala de trabalho de 1:10.000 foi escolhida, com densidade de grade de amostragem de 100 m × 50 m. A quantidade total de amostras calculada foi de 2.684, incluindo 5% de amostras para controle de qualidade.

O objetivo do cliente era completar os mapas geoquímicos da área alvo e liberá-la para exploração em 10 dias. O cálculo foi de 282 a 345 amostras por dia, dependendo da densidade da amostra escolhida. Considerando a área a ser coberta, uma média de 200 a 400 testes poderia ser realizada em um turno de oito horas, o que atendia às exigências do cliente.

Quantidade de dias Quantidade total de amostras
3.450 (766 + 2.684) 2.974 (290 + 2.684) 2.812 (128 + 2.684)
Amostras por dia
10 345 297 282
Tabela 2. Cálculo da quantidade de dias para concluir a pesquisa

 

Cada resultado produzido pela fluorescência de raios X portátil possui geoquímica multielemento precisa e detalhada, metadados de amostra e localizações tridimensionais determinadas pelo receptor GPS integrado. Os dados de localização são exibidos em uma projeção WGS-84 e podem ser exportados rapidamente, permitindo a criação de mapas geoquímicos em tempo quase real e a rápida interpretação de dados em campo.

Imagem de grãos em aço com ampliação de 100X
Figura 1. Um exemplo de mapa de depósito de platina.

Uma análise detalhada do retorno sobre o investimento (ROI, sigla em inglês) foi realizada para calcular o valor da utilização do pXRF em relação aos métodos de laboratório convencional, que exigem longos tempos de resposta, manipulação e logística de amostras caras envolvidas no envio para Moscou, na Rússia. Para este trabalho, foi escolhida a escala 1:5.000, que equivale a 2.974 amostras coletadas durante 10 dias. Em comparação, isso é três vezes mais rápido do que o tempo de resposta normal do laboratório e quatro vezes mais barato que a utilização de métodos dos laboratórios convencionais. Sendo assim, calcula-se que o custo da compra de um aparelho de pXRF será recuperado em 3 ou 4 vezes a duração deste projeto.

Concluindo: este estudo demonstra que o valor expressivo e a aceleração das etapas do projeto podem ser conseguidos usando um analisador por fluorescência de raios X Vanta™, da Olympus, para rápido mapeamento geoquímico em campo. Durante este projeto, ficou demonstrado que os resultados poderiam ser entregues em um terço do prazo, eliminando um mês de espera, além de serem obtidos por uma fração do custo.

Olympus IMS

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Os analisadores portáteis por XRF da série Vanta™ são os nossos mais novos e possantes dispositivos portáteis por XRF, fornecem análise rápida e precisa de elementos para clientes que exigem resultados de qualidade laboratorial em campo. Os analisadores são resistentes, possuem classificação IP55 ou IP54, e são à prova de queda para aumentar o tempo de atividade e reduzir os custos de propriedade.
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