O calcário é a principal matéria-prima usada para preparar cal e cimento e também é usado como agente de fusão na produção de ferro e aço. Este recurso é abundante e amplamente distribuído em muitas partes do mundo.
Os analisadores portáteis por fluorescência de raios X (pXRF) e por difração de raios X (pXRD) podem fornecer aos geólogos, metalúrgicos e cientistas informações elementares e mineralógicas para amostras de calcário em campo. Os dados quantitativos são fornecidos em tempo real e podem ser usados para tomar rapidamente decisões fundamentadas. Por exemplo, os metalúrgicos podem desenvolver processos eficientes de purificação e refino com os dados de análise para melhorar a taxa de recuperação do minério.
Continue a leitura para saber como estes métodos analíticos portáteis funcionam e descobrir suas principais vantagens para a análise de calcário.
Análise de calcário usando instrumentos portáteis de XRD
Instrumentos portáteis e compactos por XRD como o TERRA™ II ou os analisadores BTX™ III podem identificar e analisar quantitativamente a composição e o conteúdo do composto de amostras de calcário. Uma análise quantitativa de minerais pode ajudar os geólogos a calcular inversamente a concentração de óxido de cálcio usando fórmulas moleculares químicas para determinar:
- Se deve-se abandonar os furos ou continuar a perfurar para uma camada mais profunda
- Onde perfurar
- Continuar explorando e prospectando em uma área específica
A figura abaixo mostra uma análise quantitativa de amostras de calcário nas províncias chinesas de Xinjiang e Guangxi. Os operadores usaram o analisador por XRD BTX III para obter os padrões de difração das amostras e, em seguida, realizaram análises qualitativas e quantitativas dos padrões de difração no software XPowder.
| Amostra nº. | Calcita | Quartzo | Outros |
|---|---|---|---|
| 1 | 84,2 | 8,4 | 7,4 |
| 2 | 92,1 | 2,5 | 5,4 |
| 3 | 91,2 | 3,5 | 5,3 |
Um espectro produzido pelo analisador por XRD BTX III para uma amostra de calcário
Os dados mostram diferenças notáveis na concentração de calcita entre as diferentes seções da amostra de calcário.
Os geólogos geralmente selecionam locais onde as amostras de calcário têm alto teor de calcita e baixo teor de sílica ou dolomita para conduzir pesquisas e estudos adicionais. O tipo de calcário com calcita como sua composição principal é denominado carbonato.
Benefícios do uso de instrumentos portáteis por XRD para análise de calcário
Junto com dados quantitativos em tempo real e um design portátil, os analisadores portáteis por XRD Olympus oferecem outras vantagens, como:
- Pequena quantidade de amostra (apenas 15 mg)
- Fácil preparação da amostra
- Design exclusivo de câmara vibratória para difração de raios X precisa
- Os testes de XRD e XRF podem ser realizados simultaneamente, permitindo decisões mais rápidas no local
Análise de calcário usando XRF portátil
Os operadores podem usar o XRF portátil para gerar dados de análise de material complementar sobre calcário em campo. Por exemplo, instrumentos por XRF como o analisador Vanta™ podem exibir resultados para elementos ou compostos — os usuários podem alternar entre esses resultados conforme necessário. As medições podem ser feitas na face da rocha da pedreira, permitindo que os operadores definam a área ideal para detonar os materiais misturados antes do processamento.
Aqui está um exemplo real usando análise XRF portátil. As imagens abaixo mostram um técnico analisando uma amostra de minério coletada em uma mina de calcário na província de Guangxi, China, com um analisador por XRF Vanta.
Um técnico testa uma amostra de calcário com um analisador por XRF Vanta
Como as amostras de minério recém-extraídas variam muito em granularidade, a análise de amostras de minério não preparadas pode render resultados com diferenças significativas no conteúdo de calcita. Como resultado, uma boa prática é moer amostras de minério bruto em pó no local, colocá-lo em um recipiente de amostra especial e testá-lo.
Testando amostras preparadas de minério de calcário com um analisador por XRF Vanta
Depois de analisar algumas amostras preparadas, o técnico obteve os seguintes resultados:
| Óxido de cálcio (laboratório) | Modelo Vanta VCR (180 s) sem calibração | Erro absoluto | Erro relativo |
|---|---|---|---|
| 52,67 | 52,32 | -0.35 | -0.66 |
| 51,65 | 50,75 | -0.90 | -1.74 |
| 50,98 | 49,3 | -1.68 | -3.30 |
| 52,5 | 51,17 | -1.33 | -2.53 |
Os dados mostram que existe uma boa concordância entre os resultados do laboratório e os obtidos com o analisador Vanta.
Benefícios dos analisadores portáteis por XRF para análise de calcário
Com o analisador por XRF Vanta, podemos identificar rapidamente a composição química principal de uma amostra desconhecida e a concentração de seus elementos que a compõem em porcentagens. Na verdade, leva apenas cerca de 20 minutos para concluir uma análise, da amostragem no local até a obtenção dos resultados:
- 5 minutos para a amostragem
- 5 minutos para a preparação da amostra
- 8 minutos para o teste
- 3 minutos para a análise de dados
Em contraste, usar a análise por XRF baseada em laboratório para testar o mesmo tipo de amostra levaria quase um mês: cerca de 1 semana para entregar a amostra, de uma a duas semanas de espera e 1 semana para obter o relatório de análise.
O teste rápido no local com pXRD e pXRF permite tomada de decisão rápida no local, economizando tempo e custos em comparação com a análise de XRD e XRF convencionais baseada em laboratório.
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