6 Methoden zur Analyse von Edelmetallen mit fortschrittlichen analytischen Technologien

Die Suche, der Abbau und die Verarbeitung von Metallen wie Gold, Silber und Platin-Gruppenmetallen (PGMs) stellen einzigartige Herausforderungen dar. Diese Metalle sind von Natur aus wertvoll, weil sie selten sind – aber selbst wenn sie so häufig wie Sand wären, würden sie aufgrund ihrer entscheidenden Rolle in der Elektronik, in medizinischen Geräten und vielen anderen Anwendungen wertvoll bleiben.

Als Ergebnis sind nur wenige Industrien so auf Innovation zur Verbesserung der Effizienz fokussiert. Schließlich kann sogar eine 1%ige Verbesserung der Rückgewinnungsraten Millionen von Dollar an zusätzlichen Gewinnen bedeuten, wenn man es mit solch wertvollen Rohstoffen zu tun hat.

Lesen Sie weiter, um mehr über sechs Edelmetallanalysetechniken zu erfahren, die in Kombination fundiertere, datengetriebene Entscheidungen ermöglichen, die Produktivität, Ausbeute und Gewinn verbessern. Aber zuerst – welche Hindernisse stehen diesen Verbesserungen im Weg?

Was sind die Herausforderungen im Edelmetallbergbau?

Analytische Technologien verbessern den Edelmetallbergbau, indem sie zahlreiche Herausforderungen in Bezug auf Erkundung, Betrieb und Prozessoptimierung angehen. Wenn Prospektoren, Bergleute und Prozessbetreiber ein umfassendes Verständnis der Erzvorkommen und abgebauten Materialien haben, können sie spezifische Metalle wesentlich effizienter lokalisieren, abbauen und gewinnen.

Dies sind die derzeit wichtigsten Schwierigkeiten im Edelmetallbergbau.

Weniger leicht erkennbare Erzvorkommen

In den letzten Jahrzehnten ist die Erkundung von Edelmetallen aufgrund des Abbaus von leicht erkennbaren Erzvorkommen schwieriger geworden. Fortschrittliche Prospektierungs- und Erkundungstechnologien – beispielsweise NIR-Spektroskopie – helfen Bergbauunternehmen, selbst Erze in geringeren Konzentrationen zu erkennen.

Zunehmend abgelegene Minen

Da die Erzvorkommen immer abgelegener werden, ist es zunehmend wichtig, dass jede Messung von den Bedienern in jedem Schritt des Bergbauprozesses übertragen und genutzt werden kann, unabhängig von Entfernung oder Bedienerqualifikation. Fortschrittliche Edelmetallanalysen können eine bessere Konnektivität zwischen Instrumenten bieten.

Prozessoptimierung

Durch die Verbesserung der Konnektivität können Bediener und autonome Maschinen – sei es Bohrroboter oder automatisierte Erzsortieranlagen – umfassendere und aufschlussreiche Daten verwenden, um Prozesse noch weiter zu optimieren.

Vermeidung von Effekten wie Preg-robbing

Schließlich kann fortschrittliche Analyse Bergbauunternehmen helfen, Komplikationen zu vermeiden, die den Ertrag sabotieren könnten, wie beispielsweise das Phänomen des Preg-robbing.

Preg-robbing bezeichnet einen Prozess, bei dem während der Verarbeitung gewinnbares Gold verloren geht, weil sich das Gold an kohlenstoffhaltige Materialien in seinen Erzen anlagert, anstatt in Lösung zu bleiben. Es kann nicht rückgängig gemacht werden, weshalb es für Goldbergbauunternehmen wichtig ist, es zu mildern.

Edelmetallanalysen spielen eine entscheidende Rolle, um Bergbauunternehmen zu helfen, Preg-robbing zu vermeiden. Sie geben den Bedienern Einblick in Partikelgröße und Oberfläche – beides sind Schlüsselfaktoren für das Preg-robbing-Risiko – und passen ihre Vorverarbeitung entsprechend an.

Vor diesem Hintergrund, auf welche Edelmetallanalysemethoden sollten Bergbauunternehmen den Fokus legen, um Produktivität, Ausbeute und Gewinn zu steigern?

6 Edelmetallanalysemethoden zur Maximierung der Effizienz

Malvern Panalytical bietet ein vollständiges Portfolio an vernetzten Analyseinstrumenten für Edelmetallanwendungen. Die von uns angebotenen Technologien umfassen Röntgenfluoreszenz (XRF)-Spektroskopie, Röntgenbeugungs (XRD)-Spektroskopie, Nahinfrarot (NIR)-Spektroskopie, Laserbeugung, gepulste schnelle thermische Neutronenaktivierung (PFTNA) und physikalische Gasadsorption.

1. Röntgenfluoreszenz (XRF)

XRF-Spektroskopie ist eine zerstörungsfreie Technik, die weit verbreitet für die schnelle Kompositionsanalyse von Metallen eingesetzt wird. Sie ist besonders nützlich für die Analyse von Edelmetallen, da sie direkte Konzentrationen von Metallen wie Gold, Silber und Platin analysieren kann, während andere Methoden die Minerale um diese Metalle herum erkennen.

XRF erreicht diese Analyse, indem es Röntgenstrahlen auf eine Probe richtet, wodurch ihre Atome sekundäre (fluoreszierende) Röntgenstrahlen emittieren. Diese emittierten Röntgenstrahlen sind charakteristisch für die vorhandenen Elemente und ermöglichen eine präzise Identifizierung und Quantifizierung.

Fortschrittliche Technologien wie der X-550 tragbare XRF-Analysator von SciAps bringen diese Geschwindigkeit, Präzision und Genauigkeit in die Edelmetallerkundung. Das leichte tragbare Gerät liefert positive Materialidentifikation für die meisten Legierungen in nur einer Sekunde und hilft, selbst kleine Mengen wertvoller Erze zu identifizieren.

In der Zwischenzeit können Lab-XRF-Spektrometer wie unser Epsilon 1 Tischgerät Ihnen helfen, die Konzentrationen von Gold, Silber, Platin, Palladium und anderen Elementen in Ihren Erzen zu quantifizieren. All dies in einem kompakten Format, das in der Nähe des Explorationsstandorts platziert werden kann.

Schließlich kann XRF Echtzeit-Einblicke in Ihre Prozesslinie liefern. Das Epsilon Xflow ist ein leistungsstarkes XRF-System, das die Online-Analyse von Laugungslösungen und anderen Prozessflüssigkeiten ermöglicht und Ihnen hilft, Reagenzien zu optimieren und so Kosten und Umweltauswirkungen zu reduzieren.

2. Röntgenbeugung (XRD)

XRD offenbart die kristalline Struktur und Phasenzusammensetzung von Materialien. Wenn Röntgenstrahlen mit einer kristallinen Substanz interagieren, erzeugen sie Beugungsmuster, die einzigartig für die innere Struktur des Materials sind. Diese Muster helfen, Erztypen zu identifizieren, Phasenübergänge während der Verarbeitung zu überwachen und unerwünschte Verunreinigungen zu erkennen.

Das Aeris kompakte XRD-System ist ein Beispiel für zugängliche mineralogische Analyse. Sein kompaktes Format ermöglicht es, dass es leicht bewegt und in jede Umgebung integriert werden kann, einschließlich in-line oder in kleinen, mobilen Labors vor Ort. Es funktioniert als Black-Box-Lösung, die es auch unerfahrenen Benutzern ermöglicht, Messungen zu erhalten, die sie mit sehr wenig Schulung in verschiedenen Stadien des Edelmetallbergbaus verwenden können.

3. Nahinfrarot (NIR) Spektroskopie

NIR-Spektroskopie ist eine zerstörungsfreie Technik, die Licht im Nahinfrarotbereich (rund 700 bis 2.500 Nanometer) verwendet, um die molekulare Zusammensetzung eines Materials zu charakterisieren. Sie funktioniert, indem sie die charakteristischen Reflexionsspektren misst und identifiziert, die von verschiedenen chemischen Verbindungen erzeugt werden, wenn sie NIR-Licht ausgesetzt sind.

Die Portabilität, minimalen Probenvorbereitungsanforderungen und zerstörungsfreie Natur der NIR-Spektroskopie machen sie besonders nützlich während der Edelmetallerkundung. Sie kann Minerale identifizieren, die als „Marker“ für Edelmetallvorkommen verwendet werden, wodurch Bergbauprofis weniger zugängliche Erzvorkommen erkennen können.

NIR-Instrumente können an verschiedene Stadien der Golderkundung und -verarbeitung angepasst werden. Tragbare Instrumente wie das ReveNIR von SciAps helfen Geologen, Goldvorkommen zu identifizieren, während Malvern Panalytical helfen kann, Gürtel-Lösungen für Verarbeitungsanwendungen zu entwerfen.

4. Gepulste schnelle thermische Neutronenaktivierung (PFTNA)

PFTNA bietet eine zerstörungsfreie Methode zur kontinuierlichen massiven Elementaranalyse. Sie funktioniert, indem Materialien mit schnellen und thermischen Neutronen bombardiert werden, wodurch die Emission von Gammastrahlen von verschiedenen Elementen ausgelöst wird. Diese Gammastrahlen werden dann erkannt und analysiert, um die Elementzusammensetzung zu bestimmen.

Diese Methode ist besonders nützlich für In-line- oder Förderbandüberwachung und liefert Echtzeitdaten zur Prozesssteuerung. PFTNA misst Edelmetalle nicht direkt. Die Erkenntnisse, die Systeme wie das CNA Pentos zur mineralogischen Zusammensetzung Ihrer Erze liefern, bieten jedoch eine leistungsstarke Option zur Erzsortierung, die weiter in Zusammenarbeit mit Malvern Panalytical erkundet werden kann.

5. Laserbeugung

Laserbeugung ist eine Partikelgrößenanalyse-Technik, die häufig in der Edelmetallverarbeitung verwendet wird, um die Verteilung und Feinheit zerkleinerter und gemahlener Erze zu bewerten. Die Methode funktioniert, indem ein Laserstrahl durch eine dispergierte Probe von Partikeln geleitet wird; die Art und Weise, wie das Licht gestreut wird, wird gemessen und analysiert, um die Partikelgrößenverteilung zu bestimmen.

Diese Informationen sind entscheidend, da die Partikelgröße direkten Einfluss auf Flotations- und Laugungseffizienz, Chemikalienverbrauch und Gesamtrückgewinnung hat. Kleinere, gleichmäßige Partikel ermöglichen im Allgemeinen eine effektivere chemische Interaktion, während übergroße oder inkonsistente Partikel die Verarbeitung behindern können.

Speziell bei der Goldverarbeitung haben Partikelgröße und -form einen signifikanten Einfluss auf das Preg-robbing. Kleinere Partikel in kohlenstoffhaltigen Materialien haben eine größere Oberfläche und erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass sie Gold aus der Lösung adsorbieren. Malvern Panalytical bietet Partikelgrößeninstrumente für sowohl das Labor als auch die Prozesslinie. Der Mastersizer 3000+ Ultra kann hochpräzise Messungen von Partikelgrößen im Bereich von 0,01µm – 3.500µm für die Laboranalyse liefern, während Insitec in-line platziert wird, um direkte, Echtzeit-Partikelgrößendaten zu liefern.

6. Gasadsorptionsanalyse

Gasadsorption bezeichnet den Prozess, bei dem sich Gasmoleküle an der Oberfläche von Feststoffen anlagern. Die Analyse dieses Verhaltens mithilfe der Brunauer-Emmett-Teller (BET)-Theorie bietet Einblicke in die strukturelle Analyse der Materialporosität.

Gasadsorptionsanalyse mit Instrumenten wie der ASAP 2020 Plus von Micromeritics kann Edelmetallbergleuten helfen, Bedrohungen wie Preg-robbing zu mindern.

Durch die Messung der Oberfläche, Porengrößenverteilung und des Gesamtporevolumens von kohlenstoffhaltigen Erzen können Bergleute erkennen, welche Erze einer Vorbehandlung bedürfen, z. B. Röstung. Dies hilft, den Ertrag zu sichern und den Gewinn zu steigern.

Verbinden Sie Methoden zur Analyse von Edelmetallen, um Ihre Ausbeute zu steigern

Jede dieser Techniken spielt eine wichtige Rolle bei der Analyse von Edelmetallen. Als vollständiger Portfoliolieferant dieser Lösungen kann Malvern Panalytical Ihnen helfen, eine vollständige, vernetzte analytische Lösung zu erreichen, um die Effizienz in jeder Phase des Edelmetallbergbaus zu verbessern.

Kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr über die schlüsselfertigen und maßgeschneiderten Lösungen von Malvern Panalytical erfahren möchten.

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