先進的分析技術を用いた貴金属の6つの分析方法

金、銀、白金族金属（PGMs）などの金属を見つけ、採掘し、加工することは、独自の課題をもたらします。これらの金属は希少であるため、本質的に価値がありますが、砂のように一般的であったとしても、電子機器、医療機器、その他多くの用途において重要な役割を果たしているため、依然として価値があります。

その結果、効率を向上させるためのイノベーションに集中している業界は非常に少ないです。結局のところ、貴重な商品を扱う際に回収率が1％向上するだけで、数百万ドルの追加利益を意味する可能性があります。

データに基づく意思決定の改善により生産性、収率、利益を向上させる6つの貴金属分析技術について学びましょう。しかしまず、これらの改善に立ちはだかる障害は何でしょうか？

貴金属鉱業の課題は何か？

分析技術は、探鉱、操業、プロセス最適化に関連する多くの課題に対応することで貴金属鉱業を改善します。探鉱者、採鉱者、プロセスオペレーターが鉱床と採掘された材料を総合的に理解していれば、特定の金属をより効率的に見つけ、掘り出し、回収できます。

これらが、現在貴金属鉱業が直面している主な困難です。

検出しにくい鉱床

過去数十年、貴金属の探鉱は検出しやすい鉱床の枯渇により困難になっています。先進的な探鉱技術やNIR分光法などにより、鉱業会社は低濃度の鉱石でも検出できます。

ますます遠隔地化する鉱山

鉱床がより遠隔地化するにつれて、距離やオペレーターの技能に関係なく鉱業プロセスの各ステップで各測定値が転送され、使用可能であることがますます重要になっています。先進的な貴金属分析は、機器間の接続性を向上させることができます。

プロセス最適化

接続性を高めることで、オペレーターや自律マシン（掘削ロボットや自動鉱石選別装置など）が、より完全で有用なデータを活用してプロセスをさらに最適化できます。

プレグロビングなどの影響の回避

最後に、高度な分析により、鉱業会社は収率を妨げる合併症を避けることができ、例えばプレグロビング現象があります。

プレグロビングは、加工中に回収可能な金が損失し、金が溶液中にとどまる代わりにその鉱石の炭素質材料に付着する現象を指します。これは逆転できないため、金鉱業会社が軽減することが重要です。

貴金属分析は、鉱業会社がプレグロビングを回避するのを助ける上で重要です。オペレーターに粒子サイズと表面積に関する洞察を与え、これらのどちらもプレグロビングのリスク要因であり、前処理を調整してこれを補償します。

これらの問題を考慮した上で、鉱業会社が生産性、収率、利益を向上させるために注目するべき貴金属分析方法は何でしょうか？

効率を最大化する6つの貴金属分析方法

Malvern Panalyticalは、貴金属アプリケーションのためのインターコネクティブな分析機器のフルポートフォリオを提供します。提供している技術には、X線蛍光（XRF）分光法、X線回折（XRD）分光法、近赤外線（NIR）分光法、レーザー回折、パルス高速熱中性子活性化（PFTNA）、および物理ガス吸着が含まれます。

1. X線蛍光（XRF）

XRF分光法は、金属の迅速な組成分析のために広く使用される非破壊技術です。特に貴金属分析には有用で、他の方法がこれらの金属を囲むミネラルを検出するのに対して、金、銀、白金などの金属の濃度を直接分析できます。

XRFは、サンプルにX線を照射してその原子を刺激し、二次的（蛍光）X線を放出させることによってこの分析を達成します。これらの放出されたX線は、存在する元素の特性を持ち、正確な識別と定量化を可能にします。

SciApsのX-550ハンドヘルドXRFアナライザーのような高度な技術により、このスピード、精度、正確さが貴金属探査に活用されます。軽量のハンドヘルドデバイスは、ほとんどの合金のポジティブマテリアル識別をわずか1秒で提供し、貴重な鉱石を少量でも特定するのに役立ちます。

一方、当社のEpsilon 1ベンチトップ機器のようなラボベースのXRF分光計は、鉱石中の金、銀、白金、パラジウム、その他の元素の濃度を定量化するのに役立ちます。これはすべて、探査サイトのすぐ近くに設置できるコンパクトな形式で行われます。

最後に、XRFはプロセスラインのリアルタイムの洞察を提供できます。Epsilon Xflowは、溶液の浸出やその他のプロセス液のオンライン分析を可能にする高性能XRFシステムで、試薬を最適化し、コストと環境への影響を低減するのに役立ちます。

2. X線回折（XRD）

XRDは、材料の結晶構造と相組成を明らかにします。X線ビームが結晶性物質と相互作用すると、その物質内の構造に特有の回折パターンを生成します。これらのパターンは、鉱石の種類を特定し、加工中の相転移を監視し、不要な不純物を検出するのに役立ちます。

AerisコンパクトXRDシステムは、アクセス可能な鉱物分析を例示します。コンパクトな形式は、どのような環境にも簡単に動かし、適応できます。これには、ライン上や小規模での現場コンテナラボにも含まれます。黒箱ソリューションとして機能し、初心者ユーザーでも非常に少ないトレーニングで貴金属鉱業プロセスのさまざまな段階で使用可能な測定を取得できます。

3. 近赤外線（NIR）分光法

NIR分光法は、材料の分子構造を特性評価するために近赤外線範囲（約700～2500ナノメートル）の光を使用する非破壊手法です。異なる化合物がNIR光にさらされるときに生成する特有の反射スペクトルを測定して識別します。

NIR分光法の携帯性、最小限のサンプル準備要件、および非破壊の性質により、貴金属探査中に特に有用となります。貴金属鉱床の「トレーサー」として使用される鉱物を特定することができ、鉱業の専門家がアクセスしにくい鉱床を検出できるようになります。

NIR機器は、金の探鉱と加工の異なる段階に合わせた調整が可能です。たとえば、SciAps ReveNIRのようなハンドヘルド機器は地質学者が金鉱床を特定するのに役立ち、Malvern Panalyticalは加工アプリケーションのためのベルト上のソリューションの設計をサポートします。

4. パルス高速熱中性子活性化（PFTNA）

PFTNAは、連続したバルク元素分析のための非破壊手法を提供します。高速および熱中性子で材料に衝撃を与えることで、さまざまな元素からのガンマ線を放出させます。これらのガンマ線は検出され、元素組成を判断するために分析されます。

この方法は、インラインやコンベアベルトモニタリングに役立ち、プロセス制御のためのリアルタイムデータを提供します。PFTNAは貴金属を直接測定しませんが、CNA Pentosのようなシステムが提供する鉱石の鉱物学的組成に関する洞察は、Malvern Panalyticalと協力してさらに探求できる鉱石選別の強力なオプションを提供します。

5. レーザー回折

レーザー回折は、粉砕および粉断された鉱石の分布と細かさを評価するために貴金属処理において一般的に使用される粒子サイズ分析技術です。この方法は、レーザービームを分散した粒子サンプルに通過させ、光が拡散する様子を測定して分析し、粒子サイズ分布を決定します。

この情報は重要であり、粒子サイズは浮選および溶解効率、化学消費量、および全体の金回収に直接影響を与えます。小さく、均一な粒子は一般に、より効果的な化学的相互作用を可能にし、酷くサイズが大きかったり不均一なものは処理を妨げることがあります。

特に金の加工において、粒子サイズと形状はプレグロビングに重大な影響を与えます。炭質材料の小さな粒子は、大きな表面積を持ち、溶液から金を吸着する可能性が高くなります。Malvern Panalyticalはラボとプロセスラインの両方で粒子サイズ測定機器を提供しています。Mastersizer 3000+ Ultraは、0.01µm～3,500µmの範囲での粒子サイズをラボ分析用の高精度で測定でき、Insitecはインラインに配置され、直接、リアルタイムの粒子サイズデータを提供します。

6. ガス吸着分析

ガス吸着は、ガス分子が固体材料の表面に付着するプロセスを指します。ブルナー-エメット-テラー（BET）理論を用いてこの挙動を分析することで、材料の多孔性に関する構造解析を得ることができます。

MicromeriticsのASAP 2020 Plusのような機器を使用したガス吸着分析は、貴金属鉱業の専門家がプレグロビングを含む脅威を軽減するのに役立ちます。

鉱業の専門家は、表面積、細孔サイズ分布、および炭質鉱石の全細孔体積を測定することにより、焙焼などの技術で前処理が必要になる鉱石を特定できます。これにより、収率を守り、利益を高めることができます。

収率を高めるために貴金属分析方法をつなげる

これらの技術のそれぞれが、貴金属分析において重要な役割を果たしています。これらのソリューションの総合的なポートフォリオプロバイダーとして、Malvern Panalyticalは、貴金属鉱業プロセスの各段階で効率を改善するための完全な相互接続された分析ソリューションを達成するお手伝いをします。

お問い合わせいただくと、Malvern Panalyticalの包括的なソリューションおよびカスタマイズ可能なソリューションについて詳しく知っていただくことができます。

さらに読む：