Mineração e beneficiamento de minerais industriais

O lítio é produzido a partir de dois tipos de depósitos: salmouras ricas em lítio (cloreto de lítio dissolvido), salares ou depósitos de pegmatito de granito de rocha dura (minerais de lítio, espodumeno, petalita e lepidolita). 

O monitoramento do esmagamento, trituração, concentração, tratamento térmico (depositante de rocha dura) ou evaporação e produção de carbonato de lítio (salmouras) aumenta a eficiência do processo de separação e concentração, já que a extração faz uso intenso de químicos, é extremamente lenta e resulta em grandes volumes de resíduos. 

A Malvern Panalytical oferece aos geólogos soluções portáteis de NIR (Near Infrared, infravermelho próximo) para análises rápidas e não destrutivas de minerais em campo, a fim de garantir um feedback rápido para o planejamento de minas e a definição de novos depósitos de lítio. Nossas soluções de difração a laser permitem o controle constante da distribuição do tamanho das partículas de dispersões secas e úmidas em cada etapa da produção de lítio. 

Os XRD (X-ray diffractometers, difratômetros de raios X) industriais são a ferramenta preferida para monitorar a composição mineral de minério de lítio, concentrados e produtos antes e depois do tratamento térmico (α,β-espodumeno), bem como para a análise das diferentes fases de evaporação durante o tratamento de salmouras.

A exploração de novas minas e potenciais depósitos de urânio tem crescido nos últimos anos. Por isso, a análise portátil, rápida e não destrutiva dos minerais em campo se tornou uma peça crítica para os geólogos. Um ponto essencial para a exploração do urânio é a identificação de minerais de alteração, como argilas (caulinita, ilita, dickita, clorita) ao longo da zona mineralizada. A Malvern Panalytical oferece soluções rápidas e práticas para determinar a mineralogia, com base em NIR (Near Infrared, infravermelho próximo), e a composição mineral, com base em XRF (X-ray fluorescence, fluorescência de raios X), diretamente no campo, permitindo refinar de forma mais eficaz os alvos de exploração de alta prioridade para novos depósitos de urânio. 

Para análises mais detalhadas em laboratórios, a XRD (X-ray diffraction, difração de raios X) é um método essencial para analisar a mineralogia e prever a capacidade de processamento de minérios de urânio. Flexibilidade, desempenho analítico e estabilidade excepcionais em ambientes de mineração exigentes de alta produtividade de amostras são elementos essenciais de nossas soluções de XRF para a quantificação da composição elementar. 

A lixiviação in situ (ISL) de urânio recupera o metal do minério, dissolvendo e bombeando a solução rica para a superfície onde os metais são recuperados. A análise elementar em tempo real permite que os operadores controlem e direcionem o consumo de ácido e garantam um fluxo de entrada de urânio constante para posterior extração por solvente sob custos mínimos de energia. A mineração sustentável também requer monitoramento constante do fluxo de água residual. O monitoramento online, especialmente em locais remotos, permite análises frequentes e autônomas de acordo com as normas e regulamentos internacionais, para evitar penalidades.

Os fosfatos ocorrem como rochas de fosfato maciças hospedadas em sedimentos ou como minerais de apatita em rochas ígneas e metamórficas. São normalmente processados por intermediários de ácido fosfórico e ácido superfosfórico para produzir fertilizantes de fosfato de amônio e fósforo elementar. A presença de Fe2O3, Al2O3 e SiO2 precisa ser monitorada, pois afeta a conversão de fosfatos em ácido superfosfórico. 

Nossas soluções de laboratório ajudam a garantir taxas de recuperação ideais e uma melhor qualidade de concentrados apatita. Principalmente em minas com qualidade não homogênea de minérios, é importante monitorar frequentemente a composição elementar e o fosfato. Dessa forma, é possível evitar uma mineração ineficiente de rochas menos úteis. Além disso, os produtores de fosfato precisam controlar com precisão seu processo de beneficiamento de apatita para aumentar a taxa de recuperação e melhorar a qualidade de seus produtos. 

Isso pode ser realizado por análises frequentes dos concentrados e resíduos, proporcionando resultados rápidos. Os métodos preferenciais são a XRD (X-ray diffraction, difração de raios X) a XRF (X-ray fluorescence, fluorescência de raios X), que podem ser automatizados e fornecer dados quantitativos elementares e qualitativos mineralógicos em um tempo relativamente curto.

As areias minerais pesadas, uma classe de depósitos de minério, são uma fonte importante de titânio, zircônio, tório e metais de terras raras. Muitas vezes, a XRF (X-ray fluorescence, fluorescência de raios X) ou a química de vias úmidas são usadas para obter informações elementares para metalúrgicos a fim de estimar o desempenho do processamento mineral. Como a eficiência da concentração e da redução depende do teor das diferentes fases de titânio e ferro, como a ilmenita FeTiO3, a magnetita Fe3O4, a hematita Fe2O3, o rutilo TiO2, a anatase TiO2, o zircão ZrSiO4 e a monazita (Ce, metais de terras raras) PO4, bem como os vários óxidos de titânio com diferentes estágios de oxidação, é necessária uma análise rápida e direta das fases. A XRD (X-ray diffraction, difração de raios X) pode ser usada para identificar prontamente as fases minerais presentes em areias minerais pesadas. 

Durante a última década, a XRD se tornou uma ferramenta padrão nos setores minerais devido às diversas aplicações e a melhorias na velocidade, precisão e flexibilidade da análise. Os pigmentos são apenas um dos vários produtos feitos de TiO2. Como o tamanho das partículas de pigmento de titânio afeta a opacidade, a cor, o brilho, a viscosidade e a taxa de sedimentação de uma suspensão, a PSD (Particle Size Distribution, distribuição do tamanho das partículas) é o fator mais importante para o dióxido de titânio. A difração a laser é uma técnica amplamente usada para a análise de dióxidos de titânio, devido à sua ampla faixa dinâmica, desempenho de submícron e opções flexíveis para dispersão de amostra seca e úmida.

Durante os últimos vinte anos, houve um enorme aumento de demanda para muitos itens que requerem metais de terras raras. A exploração de terras raras e a mineração de novos depósitos de metais de terras raras exigem monitoramento mais preciso e mais frequente durante o planejamento de minas e o beneficiamento dos minérios. A Malvern Panalytical oferece soluções para: 

• Ajudar os geólogos a identificar domínios geológicos de novos depósitos potenciais de metais de terras raras diretamente em campo 
• Possibilitar o monitoramento de metais de terras raras em correias de transmissão para otimizar a curvatura de diferentes gradações de minérios 
• Monitorar a composição elementar e os minerais com metais de terras raras como bastnasita, sinquisita, monazita, xenótimo, florenita, eudialita, catapleiita, aeschynita ou samarskita 

O conhecimento das composições mineralógicas e elementares é a chave para a caracterização eficiente da gradação de minério e define o comportamento do minério durante as diferentes etapas de processamento. O monitoramento frequente da mineralogia economiza custos com reagentes e leva a uma concentração eficiente dos minerais de minério da alimentação de minério bruto.

O potássio, um fertilizante comum do solo, é importante para a agricultura moderna, pois melhora a retenção de água, o valor de nutrientes e a resistência a doenças de culturas alimentares. Muitas vezes chamado de potassa, a maioria do potássio industrial é derivada de depósitos de silvita. Os minérios de potássio são normalmente ricos em silvita (KCl) e halita (NaCl). A carnalita (KCl MgCl2 6H2O), um mineral essencial que contém potássio usado na produção de potássio, geralmente é espacialmente associado à halita. A presença de halita pode reduzir o benefício econômico da silvita e aumentar as dificuldades durante a purificação do potássio. Portanto, para melhorar a eficiência do processamento, é necessário determinar o teor de halita e distinguir a carnalita dos minerais de ganga. A dissolução para separar a carnalita da halita é demorada e cara. 

Oferecemos soluções para a exploração de potassa com detecção remota ou em campo, bem como soluções analíticas em laboratório para prever a eficiência da separação mineral. Isso permite ciclos de feedback rápidos durante a mineração e a separação do minério de potássio e garante que as empresas de potássio sejam competitivas e eficientes na fabricação.

O calcário é a principal fonte de CaCO3, utilizado como matéria-prima em uma vasta gama de aplicações. Ele é usado como aditivo na fabricação de aço, como componente principal do cimento e, quando purificado, pode até mesmo ser usado como suplemento para alimentação animal rica em cálcio ou preenchimentos farmacêuticos. O grau e a aplicação do calcário são determinados pela relação entre os compostos principais, bem como a presença de outros compostos secundários e traços, como MnO, P2O5 e Pb. 

Embora o calcário seja escavado e usado por milhares de anos, as legislações ambientais atuais exigem que os mineiros continuem escavando partes de pedreiras existentes, com o chamado material de franja. Como a composição dessas partes é mais inconsistente, o monitoramento frequente e preciso da gradação é obrigatório. Os espectrômetros de fluorescência de raios X (XRF) transportáveis da Malvern Panalytical podem ser colocados na parte de trás do carro. Dessa forma, o calcário é analisado diretamente na pedreira, o que facilita a determinação do melhor lugar para escavar. Uma vez em uma correia de transmissão, a qualidade e a gradação de calcário podem ser monitoradas continuamente usando um analisador elementar online baseado na tecnologia segura de nêutrons. Em combinação com o monitoramento mineralógico em tempo real de NIR (Near Infrared, infravermelho próximo), as informações sobre os parâmetros do processo, o teor elementar e mineral, incluindo argilas, garantem a classificação e a mistura ideais.