Přenosné XRF a uhlí pro průzkum nerostů, kontrola jakosti, mísení a zpracování

Díky schopnosti pXRF technologie měřit klíčové lehké prvky (jmenovitě síru (S), křemík (Si) a hliník (Al)) se stal přístroj nezastupitelným při každodenním rozhodování. Rozhodnutí jsou založena na přímém měření síry a schopnosti odhadnout jak obsah popela, tak hodnoty výhřevnosti založené na množství světla a anorganické frakci hlavního prvku, jmenovitě hořčíku (Mg), křemíku (Si), hliníku (Al), draslíku (K), vápníku (Ca) a železa (Fe). Příležitosti a aplikace pXRF existují jak v energetických, tak v koksárenských provozech a zpracováních.

Navíc pXRF okamžitě měří více než 30 prvků, což umožňuje u stopových prvků charakterizaci obsahu, s použitím litogeochemie pro korelaci se stratigrafií a identifikací chronostratigrafických hierarchií v rámci jednotlivých uhelných ložisek a okolní geologie. Použití pXRF může být přínosné v celém spektru hodnotového řetězce důlního průmyslu – od průzkumných vrtů, běžné kontroly jakosti spolu s následným zpracováním minerálů až po konečnou dodávku produktu.

Data v reálném čase umožňují rozhodování v reálném čase spolu se zlepšením produktivity a úsporou nákladů díky lepšímu vybavení a vyžití personálu. Úspěšné použití pXRF programu bylo prokázáno při mnoha běžných důlních činnostech, včetně:

• Pomoc v rané fázi výzkumu, při „prvním výsadku” v terénu
• Optimalizace vrtání – účinnější zvětšení nebo dokončování otvorů a úspora na speciální mobilizaci a nákladech na vrtání
• Lepší charakterizace rudy/odpadu při činnostech vyhledávání rudy a lepší optimalizace průběhu důlních činností při kontrolách mísení a výsypky.
• Pomoc při mapování a vizualizaci rudního tělesa
• Zdokonalení a vylepšení kontroly zpracování nerostů a hutních rozhodnutí a průzkumu
• Rychlá analýza konečného produktu kdykoliv na místě
• Charakterizace odpadu včetně určení drenáže kyselé důlní vody (AMD) a materiálového hospodářství

Analytické metody a aplikace

Nejnovější generace přístrojů pXRF společnosti Olympus v sobě integruje mnoho pokročilých funkcí, které přinášejí skvělé výsledky v téměř reálném čase. Tyto funkce zahrnují digitálně řízené Rh anodové rentgenové trubky, vícepolohová automatická filtrační kola a velkoplošné SDD detektory spojené s patentově chráněnou vysokofrekvenční (HCR) Axon Technology™. Tyto funkce přinášejí přesné a správné výsledky, zrychlení trvání zkoušky, nižší detekční limity a lepší zjištění lehčích prvků (Mg, Al, Si, P, S), které jsou pro uhelný průmysl důležité.

Díky tomu mohou geologové, zkoumající uhlí, využít řadu různých geochemických nástrojů, včetně:

• Téměř kompletní geochemie hornin, zahrnující většinu z nejdůležitějších hlavních a stopových prvků používaných pro litogeochemii a určování hornin
• Přímé analýzy síry, se snížením míry pomalých a nákladných pecních technik
• Schopnost použití zástupců lehkých prvků k odhadu obsahu zpopelnění (obsahu popela) a často k nepřímému výpočtu výhřevnosti (CV)

Obrázky 1 a 2 ilustrují výsledky získané na základě velké sady různých norem uhlí (certifikované referenční materiály). Obrázek 1 ukazuje, jak je možné efektivně použít zástupce kombinovaného lehkého prvku, stejně tak jako samotný křemen, k odhadu obsahu popelovin (obsahu popela).

Orientační studie pro doly Sebuku a Jembayan

Doly světové úrovně na energetické uhlí Sebuku a Jembayan se nachází v indonéském Kalimantanu. V důsledku odlehlosti území a rozsáhlých operací vznikl požadavek na zkoušky nových metod, které by uhlí klasifikovaly rychleji, v téměř reálném čase. Byly provedeny orientační práce s pXRF na čelní ploše dolu a výsypkách materiálu pro vyvinutí metody k odhadu přímého obsahu síry a obsahu zpopelnění jako součásti běžného provozu dolu (ROM). Rentabilní uhlí se poté mísí a promývá přímo na místě, čímž je zajištěna jeho správná kvalita před naložením na říční lodě, které pak uhlí rozvážejí do velkých tepelných uhelných elektráren v dané oblasti. Obrázek 3 ukazuje několik orientačních dat, která byla stanovena na začátku tohoto projektu, a ilustruje dobrou shodu mezi hodnotou pXRF, síry, obsahem zpopelnění a výhřevností, které byly zjištěny geologickým týmem v dolech v Sebuku a Jembayan.

 

Obrázek 3. Data použitá k hodnocení užitečnosti použití pXRF v dole Sebuku. Horní tabulka ukazuje pXRF ve srovnání s laboratoří, co se týče přímého obsahu síry, prostřední tabulka ukazuje laboratorní obsah popela ve srovnání s laboratorními hodnotami křemíku a hliníku a spodní graf ilustruje trend mezi laboratorním obsahem popela a výhřevností (CV).