6 Métodos de análise de metais preciosos usando tecnologias analíticas avançadas

Encontrar, escavar e processar metais como ouro, prata e metais do grupo da platina (PGMs) apresentam desafios únicos. Esses metais são intrinsecamente valiosos porque são raros – mas mesmo se fossem tão comuns como areia, ainda seriam valiosos devido aos papéis críticos que desempenham em eletrônicos, dispositivos médicos e muitas outras aplicações.

Como resultado, poucas indústrias são tão focadas em inovação para melhorar a eficiência. Afinal, ao lidar com commodities tão preciosas, mesmo uma melhoria de 1% nas taxas de recuperação pode significar milhões de dólares em lucros adicionais.

Continue lendo para aprender sobre 6 técnicas de análise de metais preciosos que, quando combinadas, permitem decisões mais informadas e orientadas por dados, melhorando a produtividade, o rendimento e o lucro. Mas antes – quais obstáculos impedem essas melhorias?

Quais são os desafios na mineração de metais preciosos?

Tecnologias analíticas melhoram a mineração de metais preciosos ao abordar inúmeros desafios relacionados à exploração, operação e otimização de processos. Quando prospectores, mineiros e operadores de processos têm uma compreensão abrangente dos depósitos de minério e materiais escavados, podem localizar, escavar e recuperar metais específicos de forma muito mais eficiente.

Essas são as principais dificuldades enfrentadas pela mineração de metais preciosos atualmente.

Depósitos de minério menos facilmente detectáveis

Nas últimas décadas, a exploração de metais preciosos se tornou mais difícil devido ao esgotamento de depósitos de minério facilmente detectáveis. Tecnologias avançadas de prospecção e exploração – por exemplo, espectroscopia NIR – ajudam as empresas de mineração a detectar minérios mesmo em concentrações mais baixas.

Minas cada vez mais remotas

À medida que os depósitos de minério se tornam mais remotos, torna-se cada vez mais importante que cada medição seja transmitida e utilizável por operadores em cada etapa do processo de mineração, independentemente da distância ou habilidade do operador. Análises avançadas de metais preciosos podem oferecer melhor conectividade entre instrumentos.

Otimização de processos

Ao melhorar a conectividade, operadores e máquinas autônomas – sejam robôs de perfuração ou equipamentos automatizados de classificação de minério – podem usar dados mais completos e perspicazes para otimizar ainda mais os processos.

Evitando efeitos como a captura reversa

Finalmente, a análise avançada pode ajudar as empresas de mineração a evitar complicações que possam sabotar seu rendimento, por exemplo, o fenômeno da captura reversa.

Captura reversa refere-se a um processo pelo qual o ouro recuperável é perdido durante o processamento, quando o ouro se fixa em materiais carbonáceos em seus minérios em vez de permanecer em solução. Não pode ser revertida e, portanto, é importante que empresas de mineração de ouro mitiguem.

A análise de metais preciosos é instrumental para ajudar empresas de mineração a evitar a captura reversa. Ela oferece aos operadores insights sobre o tamanho das partículas e a área de superfície – ambos fatores-chave no risco de captura reversa – e ajustando seu pré-processamento para compensar.

Com esses problemas em mente, em quais métodos de análise de metais preciosos as empresas de mineração deveriam focar para melhorar a produtividade, o rendimento e o lucro?

6 métodos de análise de metais preciosos para maximizar a eficiência

A Malvern Panalytical oferece um portfólio completo de instrumentos analíticos interconectivos para aplicações em metais preciosos. As tecnologias que oferecemos incluem espectroscopia de fluorescência de raios X (XRF), espectroscopia de difração de raios X (XRD), espectroscopia de infravermelho próximo (NIR), difração a laser, ativação rápida por nêutrons térmicos pulsados (PFTNA) e absorção de gás físico.

1. Fluorescência de raios X (XRF)

A espectroscopia XRF é uma técnica não destrutiva amplamente utilizada para análise composicional rápida de metais. É especialmente útil para análise de metais preciosos, pois pode analisar diretamente concentrações de metais como ouro, prata e platina, enquanto outros métodos detectam os minerais ao redor desses metais.

A XRF atinge essa análise ao direcionar raios X em uma amostra, causando a emissão de raios X secundários (fluorescentes) por seus átomos. Esses raios X emitidos são característicos dos elementos presentes, permitindo identificação e quantificação precisas.

Tecnologias avançadas como o X-550 analizador XRF portátil da SciAps trazem essa velocidade, precisão e exatidão para a exploração de metais preciosos. O dispositivo portátil e leve oferece identificação positiva de materiais para a maioria das ligas em apenas um segundo, ajudando a identificar até pequenas quantidades de minérios valiosos.

Enquanto isso, espectrômetros XRF de laboratório, como nosso instrumento de bancada Epsilon 1, podem ajudá-lo a quantificar as concentrações de ouro, prata, platina, paládio e outros elementos em seus minérios. Tudo isso em um formato compacto que pode ser colocado perto do local de exploração.

Finalmente, a XRF pode fornecer insights em tempo real sobre sua linha de processo. O Epsilon Xflow é um sistema XRF de alto desempenho que permite a análise online de soluções de lixiviação e outros líquidos de processo, ajudando a otimizar reagentes e, assim, reduzir custos e impacto ambiental.

2. Difração de raios X (XRD)

A XRD revela a estrutura cristalina e a composição de fases dos materiais. Quando feixes de raios X interagem com uma substância cristalina, produzem padrões de difração únicos para a estrutura interna do material. Esses padrões ajudam a identificar tipos de minério, monitorar transições de fase durante o processamento e detectar impurezas indesejadas.

O sistema Aeris compacto XRD exemplifica a análise mineralógica acessível. Seu formato compacto significa que pode ser facilmente movido e ajustado a qualquer ambiente, incluindo em linha ou em laboratórios de container de pequeno porte e em campo. Funciona como uma solução de caixa preta, permitindo que até usuários novatos obtenham medições utilizáveis com muito pouco treinamento em várias etapas do processo de mineração de metais preciosos.

3. Espectroscopia de infravermelho próximo (NIR)

A espectroscopia NIR é uma técnica não destrutiva que usa luz no intervalo do infravermelho próximo (cerca de 700 a 2.500 nanômetros) para caracterizar a composição molecular de um material. Funciona medindo e identificando os espectros de reflectância característicos produzidos por diferentes compostos químicos quando expostos à luz NIR.

A portabilidade da espectroscopia NIR, exigência mínima de preparação de amostra e natureza não destrutiva fazem dela especialmente útil durante a exploração de metais preciosos. Pode identificar minerais que são usados como “rastreamentos” para depósitos de metais preciosos, permitindo que profissionais de mineração detectem depósitos de minério menos acessíveis.

Instrumentos NIR podem ser adaptados para diferentes etapas da exploração e processamento de ouro. Instrumentos portáteis como o SciAps ReveNIR ajudam geólogos a identificar depósitos de ouro, enquanto a Malvern Panalytical pode auxiliar a projetar soluções em correia para aplicações de processamento.

4. Ativação rápida por nêutrons térmicos pulsados (PFTNA)

A PFTNA oferece um método não destrutivo para análise elementar contínua a granel. Funciona bombardeando materiais com nêutrons rápidos e térmicos, provocando a emissão de raios gama de vários elementos. Esses raios gama são então detectados e analisados para determinar a composição elementar.

Este método é particularmente útil para monitoramento em linha ou em correia transportadora, fornecendo dados em tempo real para controle de processo. A PFTNA não mede diretamente os metais preciosos. No entanto, os insights que sistemas como o CNA Pentos fornecem sobre a composição mineralógica de seus minérios oferecem uma opção poderosa para triagem de minérios que pode ser explorada em colaboração com a Malvern Panalytical.

5. Difração a laser

A difração a laser é uma técnica de análise de tamanho de partículas comumente usada no processamento de metais preciosos para avaliar a distribuição e finura de minérios triturados e moídos. O método funciona passando um feixe de laser através de uma amostra dispersa de partículas; a forma como a luz se dispersa é medida e analisada para determinar a distribuição do tamanho das partículas.

Essa informação é crítica, pois o tamanho das partículas tem um impacto direto na eficiência da flotação e lixiviação, consumo químico e recuperação geral de ouro. Partículas menores e uniformes geralmente permitem uma interação química mais eficaz, enquanto partículas sobredimensionadas ou inconsistentes podem dificultar o processamento.

No processamento de ouro especificamente, o tamanho e a forma das partículas têm um impacto significativo na captura reversa. Partículas menores em materiais carbonáceos têm uma área de superfície maior, aumentando a probabilidade de adsorver ouro da solução. A Malvern Panalytical oferece instrumentos de dimensionamento de partículas tanto para o laboratório quanto para a linha de processo. O Mastersizer 3000+ Ultra pode fornecer medições de alta precisão de tamanhos de partículas na faixa de 0.01µm – 3.500µm para análise laboratorial, enquanto o Insitec é colocado em linha para fornecer dados diretos e em tempo real do tamanho das partículas.

6. Análise de adsorção de gás

A adsorção de gás refere-se ao processo pelo qual moléculas de gás aderem à superfície de materiais sólidos. Analisar esse comportamento usando a teoria de Brunauer-Emmett-Teller (BET) fornece insights sobre a análise estrutural da porosidade do material.

A análise de adsorção de gás com instrumentos como o ASAP 2020 Plus da Micromeritics pode ajudar os profissionais de mineração de metais preciosos a mitigar ameaças, incluindo a captura reversa.

Ao medir a área de superfície, a distribuição do tamanho dos poros e o volume total de poros de minérios carbonáceos, os profissionais de mineração podem identificar quais minérios precisarão ser pré-tratados com técnicas como torrefação. Isso ajuda a salvaguardar o rendimento e aumentar os lucros.

Conecte métodos de análise de metais preciosos para aumentar seu rendimento

Cada uma dessas técnicas desempenha um papel vital na análise de metais preciosos. Como fornecedor de um portfólio completo dessas soluções, a Malvern Panalytical pode ajudá-lo a alcançar uma solução analítica completa e interconectada para melhorar a eficiência em cada etapa do processo de mineração de metais preciosos.

Contate-nos se você gostaria de saber mais sobre as soluções prontas e personalizadas da Malvern Panalytical.

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