Abbau und Aufbereitung von Industriemineralen

Lithium wird aus zwei Arten von Ablagerungen hergestellt: lithiumhaltige Solen (gelöstes Lithiumchlorid), sogenannte Salare, oder Pegmatitlagerstätten aus Hartgestein (Lithiumminerale, Spodumen, Petalit und Lepidolit). 

Die Überwachung von Brechen, Mahlen, Konzentration, thermischer Behandlung (Hartgesteinsablagerungen) oder Verdampfung und Produktion von Lithiumkarbonat (Solen) erhöht die Effizienz des Trennungs- und Konzentrationsprozesses, da die Extraktion chemisch intensiv und extrem langsam ist sowie große Mengen an Abfall produziert. 

Malvern Panalytical bietet tragbare Nahinfrarot-Lösungen (NIR) für Geologen für die schnelle und zerstörungsfreie Analyse von Mineralen vor Ort, um eine schnelle Rückmeldung für die Bergwerksplanung und die Definition neuer Lithiumlagerstätten zu gewährleisten. Unsere Laserbeugungslösungen ermöglichen eine konstante Kontrolle der Partikelgrößenverteilung von Nass- und Trockendispersionen in jedem Schritt der Lithiumproduktion. 

Industrielle Röntgendiffraktometer sind das bevorzugte Gerät zur Überwachung der Mineralzusammensetzung von Lithiumerz, Konzentraten und Produkten vor und nach der Wärmebehandlung (α,β-Spodumen) sowie zur Analyse der verschiedenen Verdampfungsphasen während der Behandlung von Solen.

Die Exploration neuer Bergwerksstandorte und potenzieller Uranlagerstätten hat in den letzten Jahren zugenommen. Aus diesem Grund ist die tragbare, schnelle und zerstörungsfreie Analyse von Mineralen vor Ort zu einem kritischen Punkt für Geologen geworden. Einer der Explorationsschlüssel für Uran ist die Identifizierung von Alterationsmineralen wie Tonen (Kaolinit, Illit, Dickit, Chlorit) entlang der mineralisierten Zone. Malvern Panalytical bietet schnelle und praktische Lösungen zur Bestimmung der Mineralogie (auf Grundlage von NIR) und der Mineralzusammensetzung (auf Grundlage von RFA) direkt vor Ort, wodurch die prioritären Explorationsziele für neue Uranlagerstätten effektiver raffiniert werden können. 

Für detailliertere Analysen in Laboren ist die Röntgendiffraktion eine wesentliche Methode zur Analyse der Mineralogie und zur Vorhersage der Verarbeitbarkeit von Uranerzen. Überlegene Flexibilität, analytische Leistung und Stabilität in anspruchsvollen Bergbauumgebungen mit hohem Probendurchsatz sind die Hauptmerkmale unserer Röntgenfluoreszenzlösungen zur Quantifizierung der elementaren Zusammensetzung. 

Durch das Uranlaugen vor Ort wird das Metall aus dem Erz gewonnen, indem die wertstoffhaltige Lösung aufgelöst und an die Oberfläche gepumpt wird, wo die Metalle ausgebeutet werden. Die Elementaranalyse in Echtzeit ermöglicht es dem Bediener, den Säureverbrauch zu kontrollieren und zu steuern und einen konstanten Uranzustrom für die weitere Lösungsmittelextraktion bei minimalen Energiekosten sicherzustellen. Nachhaltiger Bergbau erfordert auch eine ständige Überwachung des Abwasserstroms. Die Online-Überwachung, insbesondere an entlegenen Standorten, ermöglicht häufige und autonome Analysen gemäß internationalen Normen und Vorschriften, um Strafzahlungen zu vermeiden.

Phosphate kommen als massiges Phosphatgestein in Sedimenten oder als Apatitminerale in magmatischen und metamorphen Gesteinen vor. Sie werden in der Regel durch Phosphorsäure und Super-Phosphorsäure-Zwischenprodukte zu Ammoniumphosphat-Düngemitteln und elementarem Phosphor verarbeitet. Das Vorhandensein von Fe2O3, Al2O3 und SiO2 muss überwacht werden, da diese die Umwandlung von Phosphaten in Super-Phosphorsäure beeinflussen. 

Unsere Laborlösungen tragen dazu bei, optimale Ausbeutungsraten und eine verbesserte Qualität der Apatitkonzentrate zu gewährleisten. Besonders in Bergwerken mit inhomogener Erzqualität ist es wichtig, die elementare und Phosphatzusammensetzung häufig zu überwachen. Auf diese Weise kann ein ineffizienter Abbau von weniger ertragreichem Gestein vermieden werden. Zudem möchten Phosphathersteller den Aufbereitungsprozess für Apatit präzise steuern, um die Ausbeutungsrate zu erhöhen und die Produktqualität zu verbessern. 

Realisiert werden kann dies durch häufige Analysen der Konzentrate und Abfallerze, wobei schnelle Ergebnisse benötigt werden. Die Verfahren der Wahl sind Röntgendiffraktion (XRD) und Röntgenfluoreszenz. Beide Verfahren können automatisiert werden und liefern quantitative Elementardaten und qualitative mineralogische Daten in relativ kurzer Zeit.

Schwermineralsande sind eine Klasse von Erzlagerstätten, die eine wichtige Quelle für Titan, Zirkonium, Thorium und Metalle der Seltenen Erden sind. Häufig werden Röntgenfluoreszenz oder Nasschemie eingesetzt, um Elementardaten für Metallurgen zu erhalten, mit denen die Verarbeitungsfähigkeit von Mineralen eingeschätzt wird. Da die Konzentrations- und Reduktionseffizienz vom Gehalt der verschiedenen Titan- und Eisenphasen abhängt, wie z. B. Ilmenit FeTiO₃, Magnetit Fe₃O₄, Hämatit Fe₂O₃, Rutil TiO₂ , Anatas Tio₂ Zircon ZrSiO₄ und Monazit (CE, SEE)PO₄ sowie die verschiedenen Titanoxide mit verschiedenen Oxidationsstufen, ist eine schnelle und direkte Analyse der Phasen erforderlich. Die Röntgendiffraktion (XRD) kann verwendet werden, um die Mineralphasen in schweren Mineralsanden leicht zu identifizieren. 

Im letzten Jahrzehnt wurde XRD aufgrund der vielfältigen Anwendungen und der verbesserten Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität der Analyse zu einem Standardwerkzeug in der Mineralindustrie. Pigmente sind nur eines der zahlreichen Produkte, die aus TiO₂ hergestellt werden. Da die Größe von Titanpigmentpartikeln die Deckfähigkeit, Farbe, Glanz, Viskosität und Sedimentationsrate einer Suspension beeinflusst, ist die Partikelgrößenverteilung der wichtigste Faktor für Titandioxid. Laserbeugung ist aufgrund ihres großen Dynamikbereichs, der Leistung im Submikrometerbereich und der flexiblen Optionen für die Nass- und Trockendispersion von Proben ein weit verbreitetes Verfahren zur Analyse von Titandioxiden.

In den letzten zwanzig Jahren ist die Nachfrage nach vielen Artikeln, die seltene Erden benötigen, enorm gestiegen. Die Exploration von SEE-Vorkommen und der Abbau neuer SEE-Lagerstätten erfordern eine genauere und häufigere Überwachung während der Bergwerksplanung und Erzaufbereitung. Malvern Panalytical bietet Lösungen zur 

• Unterstützung von Geologen bei der Identifizierung geologischer Gebiete mit neuen potenziellen SEE-Vorkommen direkt vor Ort. 
• Ermöglichen von SEE-Überwachung auf Förderbändern, um das Mischen verschiedener Erzsorten zu optimieren 
• Überwachung der elementaren Zusammensetzung und von SEE-haltigen Mineralen wie Bastnäsit, Synchesit, Monazit, Xenotime, Florencit, Eudialyt, Katapleiit, Aeschynit oder Samarskit 

Die Kenntnis der mineralogischen und elementaren Zusammensetzungen ist der Schlüssel zur effizienten Charakterisierung des Erzgehalts und definiert das Verhalten des Erzes während der verschiedenen Verarbeitungsschritte. Eine häufige Überwachung der Mineralogie spart Kosten für Reagenzien und führt zu einer effizienten Konzentration der Erzminerale aus der Roherzzufuhr.

Kalium, ein üblicher Bodendünger, ist für die moderne Landwirtschaft wichtig, da es die Wasserrückhaltung, den Nährstoffwert und die Krankheitsresistenz von Nahrungspflanzen verbessert. Das meiste industrielle Kalium wird aus Sylvinlagerstätten gewonnen. Kalierze sind typischerweise reich an Sylvin (KCl) und Halit (NaCl). Carnallit (KCl MgCl2 6H2O), ein wichtiges kaliumhaltiges Mineral, das für die Kaliumproduktion verwendet wird, wird in der Regel räumlich mit Halit assoziiert. Das Vorkommen von Halit kann den wirtschaftlichen Nutzen von Silvin verringern und die Schwierigkeiten bei der Kaliumreinigung erhöhen. Um die Verarbeitungsleistung zu verbessern, ist es daher notwendig, den Halitgehalt zu bestimmen und Carnallit von Gangmineralen zu unterscheiden. Der Auflösungsprozess zur Trennung von Carnallit und Halit ist zeit- und kostenintensiv. 

Wir bieten Lösungen für die Kali-Exploration mit Fernerkundung oder vor Ort sowie analytische Lösungen im Labor zur Vorhersage der Effizienz der Mineraltrennung. Dies ermöglicht schnelle Rückführkreise beim Abbau und der Trennung von Kalierz und stellt sicher, dass Kaliunternehmen wettbewerbsfähig sind und effizient produzieren.

Kalkstein ist die Hauptquelle von CaCO3, das als Rohstoff in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird. Es wird als Additiv in der Stahlherstellung, als Hauptbestandteil für Zement verwendet und kann gereinigt sogar als Ergänzung für kalziumreiche Futtermittel oder pharmazeutische Füllstoffe verwendet werden. Der Gehalt und die Anwendung des Kalksteins werden durch das Verhältnis der Hauptverbindungen sowie durch das Vorhandensein anderer Mikro- und Spurenelementverbindungen wie MnO, P2O5 und Pb bestimmt. 

Obwohl Kalkstein seit Tausenden von Jahren abgebaut und genutzt wird, fordern aktuelle Umweltgesetze von Bergbauunternehmen, Teile bestehender Steinbrüche mit sogenanntem Randmaterial weiter auszuheben. Da die Zusammensetzung dieser Teile inkonsistenter ist, ist eine häufige und genaue Überwachung der Gehalte obligatorisch. Die transportablen Röntgenfluoreszenzspektrometer von Malvern Panalytical können aus dem hinteren Teil des Fahrzeugs heraus Kalkstein direkt im Steinbruch analysieren, wodurch es einfacher ist, den besten Aushubort zu bestimmen. Auf dem Förderband können dann Qualität und Güte des Kalksteins kontinuierlich mit einem Online-Elementaranalysegerät auf Grundlage sicherer Neutronentechnologie überwacht werden. In Kombination mit der mineralogischen Echtzeit-Nahinfrarotüberwachung (NIR) sorgen Informationen über die Prozessparameter, den elementaren und mineralischen Gehalt einschließlich Tonen für optimales Sortieren und Mischen.