Bazični metali: od ležišta do koncentrata i rafinisanog metala
Profitabilna eksploatacija i prerada bakra (Cu), cinka (Zn), olova (Pb) i nikla (Ni) zahteva precizno poznavanje rude kroz čitav proces. Sa smanjenjem sadržaja korisnih metala i eksploatacijom sve kompleksnijih ležišta, male promene u mineralogiji, elementarnom sastavu ili veličini čestica mogu značajno uticati na efikasnost separacije i konačni stepen iskorišćenja.
Zbog toga se analitička kontrola ne završava određivanjem ukupnog sadržaja metala. Potrebno je povezati elementarni sastav, mineralogiju, veličinu čestica i površinska svojstva, kao i pratiti sastav procesnih rastvora tokom hidrometalurške prerade.
Kombinovanje XRF i XRD analize, ICP-OES i AAS spektrometrije, laserske difrakcije i merenja zeta potencijala omogućava kompletnu karakterizaciju rude i praćenje procesa od eksploatacije do koncentracije i rafinacije.
Karakterizacija rude i kontrola kvaliteta
Poznavanje sadržaja Cu, Zn, Pb ili Ni predstavlja samo prvi korak u proceni kvaliteta rude. Za izbor i optimizaciju procesa prerade potrebno je utvrditi i prisustvo pratećih elemenata, jalovinskih minerala i mineralnih faza u kojima se korisni metali nalaze.
Epsilon, Revontium i Zetium XRF sistemi omogućavaju brzu elementarnu analizu rude, koncentrata i procesnih materijala.
XRF analiza može se koristiti za klasifikaciju rude, kontrolu ulaznog materijala, praćenje obogaćivanja i kontrolu kvaliteta koncentrata, dok laboratorijska automatizacija omogućava obradu velikog broja uzoraka i brzo vraćanje rezultata u proizvodni proces.
Mineraloški sastav i XRD analiza
Dve rude sa sličnim ukupnim sadržajem bakra ili nikla mogu imati potpuno različito ponašanje tokom prerade ukoliko se korisni metal nalazi u različitim mineralnim fazama.
Aeris i Empyrean XRD sistemi omogućavaju identifikaciju i kvantifikaciju kristalnih faza u rudama, koncentratima i procesnim proizvodima.
XRD analiza pruža informacije o sulfidnim, oksidnim i drugim mineralnim fazama, kao i o prisustvu glina i jalovinskih minerala koji mogu negativno uticati na flotaciju ili hidrometaluršku preradu.
Povezivanje XRD mineralogije sa elementarnim podacima omogućava bolje predviđanje obradivosti rude i izbor optimalnih uslova separacije.
ICP-OES za preciznu multielementnu analizu
ICP-OES sistemi HORIBA i Analytik Jena predstavljaju značajnu tehniku za detaljnu analizu bazičnih metala i pratećih elemenata.
Nakon odgovarajućeg razlaganja čvrstog uzorka, ICP-OES omogućava analizu ruda, koncentrata i drugih procesnih materijala, dok se tečni uzorci mogu analizirati kroz različite faze hidrometalurškog procesa.
ICP-OES je posebno pogodan kada je potrebno istovremeno pratiti veći broj elemenata u rastvorima nakon luženja, procesnim kupkama, rafinacionim rastvorima, procesnim i otpadnim vodama.
Na taj način moguće je pratiti ne samo Cu, Zn, Pb i Ni, već i elemente koji mogu predstavljati nečistoće ili uticati na efikasnost narednih faza procesa.
AAS za ciljano određivanje bakra, cinka, olova i nikla
Atomska apsorpciona spektrometrija (AAS) predstavlja pouzdanu i široko primenjenu tehniku za određivanje metala u rudarskim i metalurškim laboratorijama.
Analytik Jena AAS sistemi omogućavaju primenu plamene i grafitne tehnike, čime se pokriva širok koncentracioni opseg, od rutinske kontrole procesnih rastvora do određivanja elemenata u znatno nižim koncentracijama.
AAS je posebno pogodan kada laboratorija ciljano prati Cu, Zn, Pb, Ni, Fe, Co, Mn i druge metale, bez potrebe za kompletnom multielementnom analizom svakog uzorka.
Može se koristiti za kontrolu rastvora nakon luženja, koncentrata nakon razlaganja, elektrolita, procesnih voda i drugih uzoraka kroz različite faze ekstrakcije i rafinacije.
AAS sa ksenonskom lampom: fleksibilnija analiza kompleksnih uzoraka
Posebnu prednost u rudarskim i metalurškim laboratorijama pruža Analytik Jena AAS sa kontinuiranim izvorom zračenja visoke rezolucije i ksenonskom kratkolučnom lampom.
Za razliku od klasičnog AAS koncepta, kod kojeg se za različite elemente koriste odgovarajuće šuplje katodne lampe, kontinuirani izvor omogućava korišćenje širokog spektralnog područja iz jednog izvora zračenja.
To omogućava fleksibilan izbor analitičkih linija i brzu sekvencijalnu analizu različitih elemenata, bez promene lampe pri prelasku sa, na primer, bakra na nikl, cink ili olovo.
Optika visoke rezolucije istovremeno omogućava detaljniji uvid u spektralno okruženje analitičke linije, što je posebno korisno kod kompleksnih mineralnih i metalurških matrica sa velikim brojem prisutnih elemenata.
Za laboratorije koje svakodnevno analiziraju različite rude, koncentrate i procesne rastvore, ovakav koncept predstavlja značajnu prednost u pogledu fleksibilnosti i organizacije rada.
ICP-OES ili AAS: komplementarne tehnike za kontrolu procesa
ICP-OES i AAS ne moraju predstavljati alternativu jedna drugoj. U rudarskim laboratorijama ove tehnike mogu imati različite uloge.
ICP-OES je posebno efikasan kada je potrebno analizirati veliki broj elemenata u svakom uzorku i pratiti kompleksne procesne tokove. AAS predstavlja veoma praktično rešenje kada se rutinski prati ograničen broj ciljnih metala.
AAS sa kontinuiranim izvorom i ksenonskom lampom dodatno smanjuje tradicionalno ograničenje AAS tehnike pri prelasku između većeg broja elemenata, pružajući veću fleksibilnost za laboratorije sa promenljivim analitičkim zahtevima.
Kombinovanje XRF za brzu kontrolu čvrstih materijala, ICP-OES za multielementnu analizu i AAS za ciljano određivanje metala omogućava efikasno organizovanje analitičke kontrole kroz različite faze rudarskog procesa.
Flotacija bazičnih metala
Flotacija predstavlja jednu od najvažnijih metoda za obogaćivanje sulfidnih ruda bakra, cinka, olova i nikla.
Efikasnost flotacije zavisi od mineraloškog sastava, stepena oslobađanja minerala, veličine čestica, površinskih svojstava i uslova u procesnoj suspenziji.
Mastersizer serija omogućava laboratorijsko određivanje raspodele veličine čestica, dok Insitec omogućava kontinuirano praćenje granulometrije direktno u procesu.
Praćenje veličine čestica omogućava optimizaciju mlevenja i postizanje potrebnog stepena oslobađanja korisnih minerala bez nepotrebnog prekomernog mlevenja i povećane potrošnje energije.
Zeta potencijal i površinska svojstva minerala
Površinska svojstva čestica imaju direktan uticaj na njihovo ponašanje tokom flotacije.
Zetasizer serija omogućava određivanje zeta potencijala mineralnih čestica u disperziji i praćenje promena površinskog naelektrisanja u zavisnosti od pH vrednosti, jonske jačine i prisustva kolektora, depresora, aktivatora i drugih flotacionih reagensa.
Ovi podaci mogu pomoći pri razvoju i optimizaciji flotacionih uslova i objašnjavanju promena u ponašanju različitih mineralnih komponenti rude.
Hidrometalurška prerada
Kod hidrometalurških procesa analiza se sa čvrste rude velikim delom prenosi na procesne rastvore.
Tokom luženja potrebno je pratiti koncentraciju izdvojenih metala, prisustvo nečistoća i promene sastava rastvora. U narednim fazama, kao što su ekstrakcija rastvaračem i elektrolitičko izdvajanje, stabilan sastav procesnih tokova postaje ključan za efikasnost proizvodnje.
ICP-OES omogućava multielementnu kontrolu ovih rastvora, dok AAS pruža efikasno ciljano praćenje Cu, Zn, Ni, Pb i drugih metala.
Za određene kontinuirane tečne procesne tokove Epsilon Xflow omogućava XRF praćenje sastava tečnosti i predstavlja dodatnu mogućnost za procesnu kontrolu.
SX/EW procesi bakra
Kod proizvodnje bakra kombinacijom ekstrakcije rastvaračem i elektrolitičkog izdvajanja (SX/EW) precizna kontrola koncentracije bakra i pratećih elemenata značajna je kroz više faza procesa.
ICP-OES omogućava istovremeno praćenje većeg broja elemenata u procesnim rastvorima, dok AAS predstavlja praktično rešenje kada je fokus prvenstveno na bakru i manjem broju drugih metala.
Kontrola sastava omogućava optimizaciju ekstrakcije, efikasnije upravljanje procesnim rastvorima i održavanje odgovarajućih uslova u elektrolitu.
Pirometalurška prerada i rafinacija
Kod pirometalurške prerade bakra, nikla, olova i cinka potrebno je pratiti sastav materijala kroz različite faze procesa, od koncentrata do međuproizvoda, šljake i konačnog metala.
XRF omogućava brzu kontrolu čvrstih procesnih materijala, dok XRD pruža informacije o faznom sastavu. ICP-OES i AAS omogućavaju preciznu kontrolu metala i nečistoća nakon odgovarajuće pripreme uzorka.
Analiza šljake je posebno značajna jer sadržaj preostalih korisnih metala predstavlja direktan pokazatelj efikasnosti procesa i potencijalnog gubitka vrednog materijala.
Kontrola jalovine i rudarskog otpada
Jalovina i drugi otpadni materijali mogu i dalje sadržati značajne količine korisnih metala, ali i elemente koji predstavljaju potencijalni rizik za životnu sredinu.
Epsilon 4 Mining & Minerals omogućava elementarnu karakterizaciju čvrstih otpadnih materijala, dok ICP-OES i AAS omogućavaju analizu metala u procesnim i otpadnim vodama.
Mastersizer omogućava karakterizaciju raspodele veličine čestica jalovine, dok Zetasizer pruža informacije o površinskim svojstvima finih čestica u suspenzijama.
Ovakva karakterizacija može biti značajna i za procenu mogućnosti ponovne prerade jalovine i izdvajanja preostalih korisnih metala.
Kompletna kontrola prerade bazičnih metala
Efikasna proizvodnja bakra, cinka, olova i nikla zahteva povezivanje informacija o elementarnom sastavu, mineralogiji, veličini čestica, površinskim svojstvima i sastavu procesnih rastvora.
XRF omogućava brzu kontrolu čvrstih materijala, dok Aeris i Empyrean XRD pružaju informacije o mineralnim fazama. Mastersizer i Insitec omogućavaju kontrolu veličine čestica, a Zetasizer karakterizaciju površinskih svojstava značajnih za flotaciju.
HORIBA i Analytik Jena ICP-OES sistemi omogućavaju preciznu multielementnu kontrolu, dok Analytik Jena AAS, uključujući sisteme sa kontinuiranim izvorom zračenja visoke rezolucije i ksenonskom lampom, pruža fleksibilno rešenje za ciljano određivanje metala u rudama, koncentratima i procesnim rastvorima.
Kombinovanjem ovih tehnika dobija se kompletna analitička kontrola procesa od karakterizacije rude i obogaćivanja, preko flotacije i hidrometalurgije, do rafinacije, kontrole otpadnih tokova i ponovnog iskorišćenja korisnih metala.
