Tragbarer Analysator zur Röntgendiffraktion für die Metallurgie

Beim Bergbau wird eine Kombination von metallurgischen Verfahren zur Mineralgewinnung verwendet. Dies ist häufig mit Flotation zur Produktion eines Mineralkonzentrats, gefolgt vom Schmelzen oder Auslaugen verbunden. Die Kenntnis der quantitativen Mineralzusammensetzung in jedem Schritt ist wichtig, um die Gewinnung aus hochwertigen Minerallagerstätten möglichst effektiv und effizient zu gestalten. Die quantitative Gesteinsanalyse ermöglicht produktivere Prozessstrategien (wie das Mischen) und eine laufende Prozessoptimierung. Metallurgen und Geologen verwenden chemische Untersuchungsdaten normalerweise zur Bewertung der quantitativen Gesteinsanalyse, aufgrund der inhärenten mineralogischen Komplexität kann es jedoch zu Fehleinschätzungen kommen. Die tragbaren Analysatoren zur Röntgendiffraktion (XRD) von Olympus ermöglichen Metallurgen eine zuverlässige Gesteinsanalyse vor Ort praktisch in Echtzeit, die sonst Tage oder Wochen dauern würde.

Flotation

Flotation ist ein häufig verwendetes Aufbereitungsverfahren, um verschiedene Basismetalle und Edelmetallerze zu konzentrieren. Während der Flotation werden die Erze mit Reagenzien (Chemikalien) behandelt, um hochwertige sulfidhaltige Mineralien schwimmfähig zu machen und so von taubem Gestein trennen zu können. Doch leider sind nicht alle wirtschaftlich interessanten Elemente in sulfidhaltigen Mineralien enthalten (z. B. können sie in Oxiden enthalten sein) und geringwertigen taubes Gesteinsarten (wie Talk und Tone) kann ebenfalls schwimmfähig sein, wodurch das Konzentrat verunreinigt und dessen Qualität verringert wird.

Unter Verwendung von tragbaren XRD-Systemen von Olympus können Metallurgen, Geologen und Ingenieurgeologen Folgendes durchführen:

• Quantifizierung problematischer und unzulässiger Bestandteile (wie Talk und Ton), die Konzentrate verunreinigen und deren Wert verringern (Abbildung 1)
• Quantifizierung des Anteils an wirtschaftlich interessanten schwimmfähigen Mineralien (wie Sulfiden)
• Rheologie von Bergbaurückständen (Entwässerung, Umweltschutz)

Auslaugung

Metalle können nicht durch Auslaugung von erzhaltigen Gesteinen getrennt werden und durch Auslaugung trennbare Erze haben unterschiedliche Herauslösungsraten. Zusätzlich verbrauchen Gangarten während der Auslaugung Säure. Der XRD-Analysator von Olympus kann effektiv für Folgendes eingesetzt werden:

• Einschätzung gewinnbarer Metalle
• Auswahl der bestmöglichen Auslaugungsmethode zur Wertoptimierung (Abbildung 2)
• Erkennung des Säureverbrauchs, eines wichtigen Kostenpunkts

Pyrometallurgie (Schmelzen und Rösten)

Die mineralogische Zusammensetzung von Konzentraten hat einen großen Einfluss auf die nachfolgenden pyrometallurgischen Prozesse, die Schmelzen und/oder Rösten des Konzentrats umfassen können. Eine quantitative Gesteinsanalyse mit einem XRD-Analysator von Olympus ermöglicht Metallurgen folgendes:

• Optimierung der Verarbeitungsbedingungen
• Weiterbehandlung oder Mischen von Erzen vor dem Schmelzen
• Klassifizierung von Rohstein und Schlacken (Abfallprodukte)

Schnelle quantitative Gesteinsanalyse — ein metallurgisches Hilfsmittel von hohem Wert

Die Quantifizierung von problematischen Mineralien kann für metallurgische Prozesse weitaus wichtiger sein als ihre Erkennung. Dieses problematischen Gangarten haben häufig oder minimale oderzumindest kontrollierbare negative Auswirkungen bei oder unter bestimmten Schwellen (oder Kipppunkte, Abbildung 3). Aus diesem Grund ist es wichtig, dass Metallurgen jederzeit auf genaue quantitative Gesteinsanalysedaten zugreifen können (Abbildungen 4 und 5), um ihren Prozess entsprechend zu optimieren oder geeignetere Mischstrategien entwickeln zu können.

Vorteile eines tragbaren XRD-Analysators von Olympus

Die Vorteile des tragbaren XRD-Analysators von Olympus umfassen:

• Kleine Probe: nur 15 mg Probenmaterial
• Einfache Probenaufbereitung: Bedienung des Geräts und Datenerfassung verlangen keinen erfahrenen Prüfer
• Schnelle Analysezeit: Ergebnisse schon nach wenigen Minuten
• Tragbarkeit: Akkubetrieb, robustes Design ohne bewegliche Teile
• Kein permanenter Wartungsbedarf: XRD ist regelmäßig mit minimaler Ausfallzeit durchführbar