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Teste de metais preciosos

Reduzir o teor de corte e aumentar a recuperação de ouro, prata e platinoides (PGM, platinum group metals)

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O que são metais preciosos?

Metais preciosos são simplesmente elementos metálicos raros e de ocorrência natural. Eles têm alto valor econômico por causa de sua raridade, qualidades estéticas e utilidade em aplicações industriais. Metais preciosos desempenham um papel fundamental na indústria de mineração, servindo como recursos cobiçados com diversas aplicações em vários setores. Existem vários metais preciosos. Estes são os mais conhecidos:

  • Ouro (Au): Altamente valorizado por seu brilho, maleabilidade e resistência à corrosão. Usado na indústria para aplicações eletrônicas e aeroespaciais. Também usado em joias, moeda e como reserva de valor ao longo dos séculos.
  • Prata (Ag): Conhecida por seu brilho metálico branco, a prata também tem excelente condutividade. A prata tem importância em eletrônica, fotografia, equipamentos médicos e energia solar. Também usado em joias, talheres e fotografia.
  • Platina (Pt): Densa, maleável e resistente à corrosão, a platina é um metal branco-prateado valioso. Usada na indústria para conversores catalíticos automotivos, processamento químico, células de combustível e joias.

Existem outros metais preciosos encontrados nos platinoides (PGM) da tabela periódica, especificamente o paládio (Pd) e o ródio (Rh). A mineração desses metais preciosos exige técnicas de extração intrincadas e muitas vezes ocorre ao lado de outros minerais valiosos, impulsionando a inovação e o avanço tecnológico no setor de mineração.

Selecionar um analisador de metais preciosos

Várias técnicas analíticas são usadas ao longo do processo de mineração de metais preciosos para obter diferentes tipos de medições:

Espectrometria de fluorescência de raios X (XRF)
A espectrometria de fluorescência de raios X (XRF) é um método não destrutivo amplamente utilizado no setor de metais preciosos para testes rápidos e precisos da composição elementar. Ao irradiar uma amostra com raios X de alta energia e medir os raios X caraterísticos emitidos, a XRF pode quantificar concentrações de ouro, prata, platina, paládio e outros elementos em várias formas, como joias, ouro em barra, minérios e ligas. Suas vantagens estão em sua velocidade, sensibilidade, versatilidade e natureza não destrutiva, tornando-se uma ferramenta indispensável para o controle de qualidade, exploração e pesquisa no setor de metais preciosos.
Difração de raios X (XRD)
Difração de raios X (XRD) é uma técnica versátil e não destrutiva que fornece informações estruturais, como composição química, estrutura do cristal, orientação do cristal, tamanho do cristalito, deformação da cela, orientação preferida e espessura da camada. A XRD é particularmente valiosa para avaliar a qualidade e a pureza dos metais preciosos, ajudar no desenvolvimento de ligas e identificar materiais falsificados. Sua natureza não destrutiva e capacidade de fornecer informações estruturais detalhadas tornam a XRD uma ferramenta indispensável em testes e pesquisas de metais preciosos.
Espectroscopia de infravermelho próximo (NIR)
A espectroscopia de infravermelho próximo (NIR, Near-infrared) é uma técnica analítica poderosa cada vez mais utilizada no setor de metais preciosos para testes rápidos e não destrutivos de várias amostras. Em testes de metais preciosos, a espectroscopia NIR pode determinar com precisão as concentrações de ouro, prata, platina, paládio e outros elementos em minérios, ligas e joias. Esse método oferece várias vantagens, incluindo a sua velocidade, natureza não destrutiva, requisitos mínimos de preparação de amostras e a capacidade de analisar amostras in situ.
Difração a laser
A difração a laser é uma técnica avançada cada vez mais empregada no setor de metais preciosos. Ela fornece análise instantânea e repetível do tamanho das partículas de amostras como minérios, concentrados e pós. Ao medir a intensidade e o ângulo da luz dispersa, os equipamentos de difração a laser podem determinar com precisão a distribuição do tamanho das partículas da amostra. Nos testes de metais preciosos, entender a distribuição do tamanho das partículas é crucial para otimizar os métodos de processamento, avaliar a qualidade do minério e controlar a qualidade do produto.
Espalhamento de luz eletroforético (ELS)
O espalhamento de luz eletroforético (ELS, Electrophoretic light scattering) mede a mobilidade e a carga de partículas, também conhecidas como potencial zeta. Em testes de metais preciosos, o ELS é valioso para avaliar a estabilidade, dispersão e carga superficial de nanopartículas usadas em catalisadores, revestimentos e aplicações eletrônicas. Esse método oferece vantagens como alta sensibilidade, tempo de análise rápido, preparação mínima de amostras e capacidade de analisar amostras em vários solventes, tornando-se uma ferramenta valiosa para o controle de qualidade e pesquisa na indústria de metais preciosos.

A Malvern Panalytical oferece equipamentos que atendem às necessidades analíticas da indústria em todas as etapas do processo de mineração de metais preciosos. Confira a seguir uma explicação sobre como nossos equipamentos de análise de metais preciosos aplicam as tecnologias acima em atividades específicas de mineração:

  • A linha Epsilon utiliza espectrometria XRF para a rápida composição elementar de minérios, minerais e rochas, seja na exploração, controle de teor de minério ou no estágio de gerenciamento de resíduos.
  • O equipamento Aeris Minerals é um equipamento de XRD de bancada especializado para estimar recursos minerais existentes, modelagem de formas e tipos de minério e rastreamento de depósitos de minério.
  • O ASD TerraSpec usa espectroscopia NIR para fornecer identificação portátil, rápida e não destrutiva de minerais de minério no campo.
  • O Mastersizer 3000 utiliza difração a laser para analisar a distribuição de tamanho das partículas de rejeitos, ajudando a garantir operações de mineração sustentáveis.
  • O Zetasizer é um equipamento de ELS para a caraterização da superfície mineral para otimizar a flutuação de minerais valiosos. 
  • A linha de analisadores de correia cruzada CNA fornece análise elementar em tempo real para a indústria de mineração e carvão.

Juntos, os equipamentos da Malvern Panalytical fornecem a visão necessária para extrair o valor máximo de todas as etapas da mineração de metais preciosos. O conjunto abrangente de tecnologias em nossa família de equipamentos fornece uma análise completa de todo o processo, o que significa que seus equipamentos não só dizem o que está acontecendo, mas atingem metas tão diversas como tornar os processos mais eficientes, reforçando práticas sustentáveis, aumentando os lucros e informando decisões estratégicas.  

Série Epsilon

Composição elementar rápida de minérios, minerais e rochas no estágio de exploração, controle de teor ou gerenciamento de resíduos
Série Epsilon

Aeris Minerals edition

Equipamento XRD especializado para estimar recursos minerais existentes, modelagem de minérios e rastreamento de depósitos de minério
Aeris Minerals edition

Linha ASD TerraSpec®

Identificação portátil, rápida e não destrutiva de minerais de minério no campo com espectroscopia NIR
Linha ASD TerraSpec®

Linha Zetasizer Advance

Um equipamento de ELS para caraterização de superfície mineral para otimizar a flutuação de minerais valiosos
Linha Zetasizer Advance

Linha Mastersizer

A maneira mais inteligente de medir o tamanho das partículas
Linha Mastersizer

Linha CNA

Analisadores elementares on-line para controle eficaz de vários processos i...
Linha CNA

Desafios de análise de metais preciosos

A análise de metais preciosos apresenta vários desafios devido às suas propriedades e aplicações únicas. O maior desafio do setor de mineração de metais preciosos é produzir concentrados de alto teor de minério consistentemente a taxas de recuperação máximas. Garantir a precisão e a confiabilidade das medições é crucial, especialmente considerando o alto valor e o significado econômico dos metais preciosos. O teor de um concentrado está diretamente relacionado às condições do processo, ao bloco mineralizado, à distribuição de ouro e de diluentes, como sulfetos, grafite, argilas e matéria orgânica. Em geral, superar esses desafios na análise de metais preciosos requer uma combinação de instrumentação avançada, metodologias rigorosas e conhecimento em técnicas analíticas.

A Malvern Panalytical fornece soluções analíticas para monitoramento de parâmetros geológicos, mineralógicos e metalúrgicos. Eles podem ser usados para otimizar a definição de blocos de teor e o planejamento de minas, incluindo a rentabilidade das operações de mineração de metais preciosos. Nossos especialistas podem personalizar projetos de sistemas em conjunto com especialistas da indústria de todos os tipos. 

Tecnologia XRF e NIR para exploração de minerais preciosos

Com os depósitos de minério cada vez mais esgotados em conteúdo mineral de alto teor, as operações de mineração são obrigadas a processar grandes volumes de material de baixo teor para manter os níveis de produção. A tecnologia XRF oferece uma solução rápida e não destrutiva fornecendo análise elementar de amostras de minério, permitindo que os mineradores avaliem rapidamente a presença e distribuição de metais preciosos, como ouro, prata, platina e paládio. Os espectrômetros de fluorescência de raios X de bancada da Malvern podem detectar concentrações de ouro de 1,5 parte por milhão em pós soltos em até 10 minutos.     

Enquanto isso, a espectroscopia NIR oferece insights sobre composição e alteração mineral, auxiliando na identificação de minerais valiosos e minerais de ganga. A Malvern Panalytical oferece analisadores de metais preciosos que permitem aos geólogos de exploração obter informações de forma segura e imediata no campo ou na mina, como identificação de domínios mineralógicos que contenham metais preciosos e previsão de condições ideais de processamento. 

Nossas soluções baseadas em espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) fornecem resultados com o toque de um botão. Eles também podem rastrear as condições geoquímicas usando o escalar Al-OH ou o escalar de Illite Spectral Maturity (ISM), um indicador da maturidade térmica de um depósito.

Ao integrar essas técnicas analíticas avançadas em fluxos de trabalho de exploração, as empresas de mineração podem otimizar a alocação de recursos, simplificar estratégias de processamento e mitigar os riscos associados ao declínio do teor de minério e da mineralogia complexa, melhorando, em última análise, a eficiência e a lucratividade na indústria de minerais preciosos. 

Aeris Minerals edition

Monitoramento mineralógico durante o refino e a fundição de fluxos de materiais de ouro, prata e platinoides
Aeris Minerals edition

Análise elementar para controle de teor e classificação de minério

A qualidade consistente do minério é essencial para o processamento de minerais de metais preciosos no concentrador. À medida que o minério passa ao longo de uma correia de transmissão, o monitoramento elementar em tempo real classifica o minério com base em minerais proxy.  

O monitoramento elementar em tempo real do minério enquanto ele se move ao longo de uma correia de transmissão permite que os minérios de metais preciosos sejam classificados com base em minerais proxy. Diferentes teores de minério podem ser misturados em uma alimentação consistente. Uma mina pode efetivamente aumentar a capacidade de seu concentrador eliminando a alimentação de minério de baixo teor.

Muitas instalações antigas de resíduos de ouro atraíram o interesse das empresas de mineração porque os rejeitos mantêm valores minerais impressionantes, aumentando a possibilidade de reprocessar os rejeitos para gerar receita adicional. Barragens de rejeitos também oferecem oportunidades para remediação ambiental. A linha da família de equipamentos CNA da Malvern Panalytical fornece as ferramentas para monitorar a composição de rejeitos e resíduos on-line, ajudando as empresas a tornar o reprocessamento mais eficiente.

Métodos de análise de separação e refino

Os fluxos de minério podem ser modificados dependendo do resultado desejado dos estágios de separação e concentração. Para modificar o fluxo de minério, um analisador elementar on-line é usado para identificar domínios mineralógicos e monitorar a composição mineral em cada etapa do processo. A mistura de reagentes pode então ser ajustada com base na composição mineral. Quando o processo está funcionando de forma ideal, as taxas de recuperação são aumentadas e os custos de energia e consumíveis são reduzidos.

A difração de raios X é uma ferramenta fácil, rápida e confiável para teste de metais preciosos e quantificação do teor mineral, mesmo de minérios complexos. Nossos difractômetros industriais são projetados para operar em ambientes industriais severos com proteção contra poeira e recursos de controle de temperatura. 

Os equipamentos também podem ser automatizados para operação autônoma em ambientes difíceis. Precisa de aconselhamento? Os especialistas do grupo Malvern Panalytical Process Automation Solutions (PAS) podem explorar soluções de automação sob medida para atender às suas necessidades.

A Malvern Panalytical não só oferece soluções para quantificação mineral, mas também fornece suporte abrangente em toda a cadeia de valor de mineração. Por exemplo, fornecemos ferramentas estatísticas que permitem a previsão direta de parâmetros de processo, facilitando ciclos de feedback curtos para melhorar as operações da fábrica.

Tem algo mais específico em mente? Nossos especialistas dedicados têm experiência em soluções digitais e otimização de processos para projetar uma solução sob medida.

Preg-robbing

O preg-robbing ocorre na extração do ouro. Ocorre quando certos minerais e componentes de minério têm uma forte afinidade pelos complexos de cianeto de ouro, absorvendo o ouro e tornando-o indisponível para extração. Os materiais de preg-robbing incluem materiais carbonáceos, matéria orgânica e outros minerais. É um desafio bem conhecido na flutuação e lixiviação de minérios de metais preciosos. 

Os equipamentos Zetasizer e Zetium da Malvern Panalytical podem monitorar a composição mineral e elementar, bem como o potencial zeta. Os processadores podem tomar medidas corretivas imediatas para evitar o preg-robbing e aumentar as recuperações de metais preciosos. 

Aeris Minerals edition

Monitoramento mineralógico para mineração de base metais para obter condições de processo ideais
Aeris Minerals edition

Linha Zetasizer

Caracterização da superfície mineral para otimizar a flutuação de minerais valiosos
Linha Zetasizer

Edição Zetium Minerals

Análise do elemento principal, secundário e do elemento traço de minérios de base metais
Edição Zetium Minerals

Uma atividade comum no processamento de minério de metais preciosos é a análise das concentrações de Au em carbono ativado. Essa é uma medida crítica da eficiência dos processos de carbono em celulose (CIP, carbon in pulp) e carbono em lixívia (CIL, carbon in leach). 

Os operadores podem melhorar significativamente a eficiência da fábrica medindo o ouro na solução de descamar, determinando rápida e facilmente quando a solução está esgotada de ouro. Nossas soluções XRF de bancada oferecem uma técnica analítica simples, de baixo custo e em linha para monitorar a composição elementar dessas soluções. Os operadores não técnicos podem obter resultados em minutos sem a necessidade de uma preparação da amostra especial, de condicionamento de amostras ou de conhecimento técnico.

Otimização da produção de carga, escória e lingote em refinarias de ouro

A composição da carga refere-se à composição das matérias-primas processadas em refinarias e fundições. Para alcançar o processo de refinação e fundição mais eficiente, a composição da carga precisa ser aperfeiçoada para cada depósito de ouro. Isso requer conhecimento detalhado da composição mineral de cada depósito. 

Um componente importante é o ferro ligado nos minerais magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3), que exigem quantidades diferentes de reagente para compensar. Onde a análise elementar anteriormente podia determinar apenas a concentração do teor total de ferro, a difração de raios X poderá determinar facilmente as quantidades de ambas as fases. Com esse conhecimento, as condições da fornalha podem ser otimizadas, resultando em uma enorme economia de energia. 

A análise contínua da escória usando nossas soluções de XRD melhora significativamente a eficácia da fusão pelo monitoramento das fases cristalinas e do conteúdo amorfo. Além disso, lingotes de ouro podem ser rastreados até o seu cadinho e molde de fundição, identificando as marcas exclusivas de carboneto de silício e grafite na superfície do lingote. Isso fornece rastreabilidade e controle no processo de produção de lingotes.

Gerenciamento de resíduos de mineração

Todos os processos de recuperação de ouro geram resíduos que devem ser descartados em segurança. As principais considerações para a eliminação segura são os regulamentos ambientais, os regulamentos de saúde e segurança e os requisitos de licenciamento. Em conjunto, esses regulamentos impedem a poluição do meio ambiente, protegem os trabalhadores e as comunidades e garantem que o descarte ocorra de forma ordenada.

Como resultado, os rejeitos da mineração de metais preciosos devem ser cuidadosamente monitorados para evitar questões legais e garantir a mineração sustentável. As nossas soluções analíticas dedicadas garantem um gerenciamento seguro dos resíduos de acordo com as normas e regulamentos internacionais através de: 

Epsilon Xflow

Monitoramento de águas residuais da mina
Epsilon Xflow

Aeris

Caracterização de argilas inchadas e não inchadas
Aeris

Linha Mastersizer

Análise da PSD (Particle Size Distribution, distribuição do tamanho das partículas) dos rejeitos para garantir uma operação de mina sustentável
Linha Mastersizer

Linha Morphologi

Caracterização da forma e do tamanho das partículas nos resíduos
Linha Morphologi

Linha Zetasizer

Caracterização da superfície mineral para otimizar a flutuação de minerais valiosos
Linha Zetasizer

Soluções abrangentes da Malvern Panalytical

Nossos clientes de mineração valorizam as linhas completas de tecnologias inteligentes da Malvern Panalytical. Da exploração mineral à análise final do produto, temos mais de 50 anos de experiência no desenvolvimento de soluções personalizadas para todas as etapas do seu processo de mineração. 

Temos a infraestrutura e o conhecimento para apoiar toda a cadeia de valor da mineração, desde a exploração e extração, até o processamento, a gestão de resíduos e o transporte. Aproveite o conhecimento de nossos cientistas e engenheiros dedicados em nossos Centros de Competência de Aplicação. Ou, se você quiser automatizar seus processos, nosso grupo de Soluções de Automação de Processos (PAS) e o grupo digital podem dar suporte aos seus objetivos.

Desenvolver e personalizar soluções com nossos clientes é algo natural para nós. Quando o trabalho pesado acontece, nossos especialistas estão lá para ajudar. Recursos digitais, como o Smart Manager e o My Customer Support Portal, centralizam as informações e possibilitam recursos de monitoramento remoto, para que a manutenção proativa permaneça proativa, e o suporte extra esteja rapidamente disponível, se necessário.