Analisi di minerali in bauxite: Alluminio e impurità associate

Il DELTA combina il rilevatore SDD ad altissima risoluzione con un tubo a raggi X da 4 W in grado di assicurare le analisi attualmente più precise e veloci per un analizzatore fluorescenza a raggi X (XRF) portatile. L'introduzione della nuova tecnologia SDD ha contribuito significativamente ai progressi nell'ambito degli analizzatori XRF portatili impiegati nel settore minerario e dell'esplorazione. I vantaggi principali includono: Aumento rilevante della velocità di analisi Superiore velocità di conteggio che si traduce in tempi di analisi più brevi Capacità di analisi elementare mediante la modalità Xpress Mining di Al, Si, P, Ca e S Minori limiti di rilevabilità (LOD) e precisione superiore sull'intera tabella periodica

Performance senza precedenti per i minerali in bauxite

Nella sua forma minerale, la bauxite, l'alluminio è il metallo più abbondante sulla crosta terrestre. La bauxite contiene uno dei diversi ossidi di alluminio idrati (gibbsite, boehmite o diasporo), i quali vengono spesso espressi come Al₂O₃xH₂O tuttavia vengono comunemente definiti come Al₂O₃ impuro. La bauxite è argillosa, terrosa e varia cromaticamente dal bianco al marrone scuro o al rosso in base alla natura e alla quantità delle componenti. Le più importanti impurità della bauxite sono date dagli ossidi di ferro (goethite e ematite), dal diossido di silice, dalla caolinite (minerale argilloso) e da quantità ridotte di anatasio (TiO₂). Di conseguenza la sua composizione varia considerevolmente in base all'allumina presente in una percentuale variabile dal 50% al 70%. L'analizzatore DELTA, mediante la propria tecnologia SDD, permette adesso la determinazione di tutte le fasi importanti dei minerali in bauxite. Il contenuto di alluminio può essere determinato in modo preciso e accurato simultaneamente a un'ampia gamma elementare costituita da oltre venti elementi come Si, Fe, Mn, Ti e Zr.

Minerale di bauxite ricco in ferro pisolitico

Analisi degli elementi leggeri e preparazione dei campioni

Nell'analisi XRF portatile, gli elementi leggeri (EL) sono in genere considerati come quelli a numero atomico (Z) inferiore a 18 (Argon) e in genere rientrano nel gruppo: Mg, Al, Si, P, S e Cl. Le analisi dei depositi in bauxite dominati da questa serie di EL, in modo particolare come Al, Si, oltre a Ca e K. Inoltre il tipo di mineralizzazione spesso è associato a una matrice cristallina grossolana. Pertanto sono considerevolmente influenzati da un'elevata eterogeneità e per raggiungere una qualità analitica (livello decisionale) ottimale può essere necessario passare attraverso una fase di preparazione dei campioni. Questa può prevedere una frantumazione grossolana o, se necessario, una polverizzazione del campione fino a < 200um, posizionando in seguito il materiale risultante in una coppetta portacampioni XRF impiegando supporti con pellicole in polipropilene, in contrapposizione alle pellicole Mylar le quali non possono essere usate per l'analisi di EL).

Tipiche performance di Al, Fe, Si, Ti e Zr per i Materiali di riferimento certificati del GeoStat (analisi di 90 secondi IN AIR su minerali preparati e polverizzati in modalità Mining mediante un analizzatore XRF portatile DELTA con rilevatore SDD )

Vantaggi della tecnologia XRF portatile

La "reale portabilità" raggiunta con l'ultima generazione di analizzatori XRF permette essenzialmente di portare direttamente sul campo una versione miniaturizzata della versione di analizzatore da laboratorio con evidenti limitazioni. Olympus mantiene un approccio chiaro e trasparente riguardo a queste limitazioni : (1) LOD superiore rispetto alle tecniche applicate in laboratorio; (2) Precisione inferiore rispetto alle tecniche di laboratorio (valori approssimativamente superiori ma che non compromettono la precisione al di sopra degli LOD); (3) Meno risultati ripetibili. Gli analizzatori XRF portatili non dovrebbero essere visti come degli strumenti sostitutivi a quelli di laboratorio ma dovrebbero essere impiegati in combinazione con i protocolli industriali e di laboratorio come nel caso dell'ASX (JORC CODE ) e del TSX (43-101). Il principale vantaggio degli analizzatori XRF portatili risiede nella capacità di generare velocemente delle serie di dati dinamici, in tempo reale e geochimicamente registrati spazialmente. I geologi possono adesso definire immediatamente le caratteristiche elementari del regolite o della litologia osservati dinamicamente, permettendo la presa di decisioni direttamente in campo nell'esatto punto di estrazione del campione. Adesso è possibile adottare degli approcci istantanei e interattivi per la gestione dei progetti esplorativi, la definizione del target e l'associato orientamento ai depositi minerali (vectoring). Questo si traduce in una significativa riduzione dei tempi con minori operazioni reiterate dispendiose in termini temporali come l'estrazione di campioni e il loro invio al laboratorio con i tempi di inattività e i ritardi associati. Gli analizzatori XRF portatili possono essere pensati come degli strumenti di pre-controllo usati per selezionare il campione ottimale da sottoporre a laboratorio per ottenere un'analisi più dettagliata e completa. Inoltre la capacità di perfezionare il proprio programma di campionamento direttamente sul campo e in tempo reale implica che è possibile facilmente e istantaneamente aumentare la densità e la risoluzione dei campioni. Questi benefici sul campo in termini di efficienza permettono una progressione dei progetti in termini temporali. Inoltre facilitano la gestione del tempo in campo e massimizzano le risorse finanziare delle aziende dedicate alle attività esplorative.

Limiti di rilevabilità (LOD) La determinazione dei limiti di rilevabilità analitici (LOD) dipendono da molti aspetti non direttamente correlati alla scelta dello strumento. Alcuni di questi aspetti condizionanti includono (fattori di influenza indicati tra parentesi): L'energia di eccitazione o la fonte di raggi X (strumento) Nota: Questo non si riferisce solamente alla tensione massima ottenibile (o keV). Dipende dal processo di regolazione della tensione e della corrente dei raggi X per massimizzare la velocità di conteggio e pertanto la precisione analitica (strumento). Il Numero atomico e la risposta associata agli elementi analizzati (campione). Concentrazione di elementi presenti (campione). Densità relativa e composizione matrice (campione). Dimensione, granularità e forma del campione (campione e utente). Tempo di esecuzione dell'analisi (utente). La qualità della taratura dello strumento e dei campioni per il QC usati per regolare lo strumento (utente e strumento)