Minería y beneficio de minerales industriales

El litio se produce a partir de dos tipos de depósitos: sales con alto contenido de litio (cloruro de litio disuelto), llamados salares, o depósitos de roca dura de granito de pegmatita (minerales de litio, espomudena, petalita y lepidolita). 

El monitoreo del triturado, la molienda, la concentración, el tratamiento térmico (de depósitos de roca dura) o la evaporación y la producción de carbonato de litio (sales) aumenta la eficiencia del proceso de separación y concentración, ya que la extracción es altamente química, extremadamente lenta y produce grandes cantidades de desperdicios. 

Malvern Panalytical ofrece soluciones portátiles de infrarrojo cercano (NIR, por sus siglas en inglés) para los geólogos, con el objeto de realizar análisis rápidos que no destruyen los minerales en el campo. De este modo, se garantiza una retroalimentación rápida para la planificación de la mina y la definición de nuevos depósitos de litio. Nuestras soluciones de difracción láser permiten el control constante de la distribución del tamaño de las partículas de dispersión húmeda y seca en cada paso de la producción del litio. 

Los difractómetros de rayos X industriales (XRD, por sus siglas en inglés) son la herramienta preferida para monitorear la composición mineral de la mena de litio, concentrados y productos, antes y después del tratamiento térmico (α, β-espomudena), así como para analizar las diferentes fases de evaporación durante el tratamiento de sales.

En los últimos años, ha aumentado la exploración de nuevas instalaciones mineras y de potenciales depósitos de uranio. Debido a esto, el análisis portátil, rápido y no destructivo de los minerales en terreno se ha convertido en un elemento fundamental para los geólogos. Una de las claves de la exploración de uranio es la identificación de minerales de alteración como las arcillas (caolinita, illita, dickita, clorita) a lo largo de la zona mineralizada. Malvern Panalytical proporciona soluciones rápidas y prácticas para determinar la mineralogía (con base en NIR) y la composición mineral (con base en XRF) directamente en campo, lo que permite refinar de una manera más efectiva los objetivos de exploración de alta prioridad para nuevos depósitos de uranio. 

Para un análisis más detallado en laboratorios, la difracción de rayos X (XRD, por sus siglas en inglés) es un método esencial para analizar la mineralogía y predecir la procesabilidad de menas de uranio. Una alta flexibilidad, desempeño analítico, y estabilidad de resultados en ambientes mineros de alta demanda son la clave de nuestras soluciones de fluorescencia de rayos X en la cuantificación de la composición elemental.

La lixiviación in situ (ISL, por sus siglas en inglés) de uranio recupera el metal de la mena al disolver y bombear la solución disuelta a la superficie donde se recuperan los metales. El análisis elemental en tiempo real permite a los operadores controlar y dirigir el consumo de ácido, y garantizar un constante flujo de uranio para una mayor extracción de solventes (SX, por sus siglas en inglés) con un mínimo de costos de energía. En la minería sustentable también se requiere el monitoreo constante del flujo de aguas residuales. El monitoreo en línea, especialmente en ubicaciones remotas, permite el análisis frecuente y autónomo de acuerdo con las normas y los reglamentos internacionales para evitar sanciones.

Los fosfatos aparecen en enormes rocas de fosfatos con sedimentos pegados, o bien como minerales de apatita en rocas ígneas y metamórficas. Normalmente, se procesan por medio de ácidos fosfóricos e intermediarios de ácido súper fosfórico para producir fertilizantes de fosfato de amonio y el fósforo elemental. Es necesario monitorear la presencia de Fe2O3, Al2O3 y SiO2, porque estos afectan la conversión de fosfatos en ácido súper fosfórico. 

Nuestras soluciones de laboratorio sirven para garantizar tasas de recuperación óptimas y una mejor calidad de los concentrados de apatita. Especialmente en minas con calidad de mena heterogénea, es importante monitorear con frecuencia la composición elemental y de fosfato. De esta manera, se puede evitar la minería ineficiente de rocas menos útiles. Además, los productores de fosfato desean controlar con precisión su proceso de beneficio de apatita para aumentar la tasa de recuperación y mejorar la calidad de sus productos. 

Esto se puede lograr mediante análisis frecuentes de los concentrados y colas, lo que proporciona resultados rápidos. Los métodos preferidos son la difracción de rayos X (XRD, por sus siglas en inglés) y la fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés), los cuales se pueden automatizar; estos entregan datos cuantitativos elementales y cualitativos mineralógicos en un tiempo relativamente breve.

Las arenas con minerales pesados son una clase de depósitos de menas que constituyen una importante fuente de titanio, circonio, torio y elementos raros. A menudo, se utiliza la fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) o la química húmeda para obtener información elemental, a fin de que los metalurgistas calculen el rendimiento del procesamiento de mineral. Debido a que la eficiencia de la concentración y la reducción depende del contenido de las diferentes fases de titanio y hierro, como la ilmenita FeTiO3, la magnetita Fe3O4, la hematita Fe2O3, el rutilo TiO2, la anatasa TiO2, la zirconia ZrO4 y la mozanita (CE, REE)PO4, así como varios óxidos de titanio con diferentes etapas de oxidación, se requiere un análisis rápido y directo de las fases. Se puede utilizar la difracción de rayos X (XRD, por sus siglas en inglés) para identificar fácilmente las fases minerales presentes en las arenas con minerales pesados. 

Durante la última década, la XRD se convirtió en una herramienta estándar en las industrias de los minerales debido a las diversas aplicaciones y a las mejoras en la velocidad, la precisión y la flexibilidad del análisis. Los pigmentos son solo uno de los muchos productos hechos de TiO2. Debido a que el tamaño de las partículas del pigmento de titanio afecta la opacidad, el color, el brillo, la viscosidad y la tasa de sedimentación de una suspensión, la distribución del tamaño de las partículas (PSD, por sus siglas en inglés) es el factor más importante para el dióxido de titanio. La difracción láser es una técnica ampliamente utilizada para el análisis de dióxidos de titanio debido a su amplio rango dinámico, rendimiento submicrónico y opciones flexibles para la dispersión de muestras húmedas y secas.

Durante los últimos veinte años, ha habido un gran aumento en la demanda de muchos dispositivos que requieren metales raros. Para la exploración de metales raros y la minería de nuevos depósitos de tierras raras (REE, por sus siglas en inglés) se requiere un monitoreo más preciso y frecuente durante la planificación de la mina y el beneficio de menas. Malvern Panalytical ofrece soluciones para: 

• Ayudar a los geólogos a identificar los dominios geológicos de los nuevos posibles depósitos de REE directamente en el campo 
• Permitir el monitoreo de REE en las cintas transportadoras para optimizar la flexión de diferentes grados de mena 
• Monitorear la composición elemental y los minerales REE tales como como bastnasita, sinchisita, monacita, xenotima, florencita, eudialita, catapleíta, aeschynita o samarskita 

El conocimiento de las composiciones mineralógicas y elementales es la clave para una caracterización eficiente del grado de mena, y permite definir el comportamiento de la mena durante los diferentes pasos del procesamiento. El monitoreo frecuente de la mineralogía permite ahorrar costos en reactivos y conduce a una concentración eficiente de los minerales de mena de la alimentación de la mena cruda.

El potasio, un fertilizante de suelo común, es importante para la agricultura moderna, ya que mejora la retención de agua, el valor nutricional y la resistencia a enfermedades de los cultivos alimentarios. La mayor parte del potasio industrial, que a menudo se llama potasa, se deriva de depósitos de silvita. Las menas de potasa suelen ser ricas en silvita (KCl) y halita (NaCl). La carnalita (KCl MgCl2 6H2O), un mineral clave por su contenido de potasa que se utiliza en la producción de potasio, normalmente está asociada espacialmente con la halita. Cuando se detecta halita, esta puede disminuir la ventaja económica de la silvita y aumentar las dificultades durante la purificación del potasio. Por lo tanto, para mejorar la eficiencia del procesamiento, es necesario determinar el contenido de halita y distinguir la carnalita de los minerales de la ganga. La disolución para separar la carnalita de la halita es lenta y costosa. 

Ofrecemos soluciones para la exploración de potasa con detección remota o en sitio, así como soluciones analíticas en el laboratorio para predecir la eficiencia de la separación de minerales. Esto permite una retroalimentación rápida durante la extracción y la separación de la potasa, y garantiza que las empresas de potasa sean competitivas y eficientes en la fabricación.

La piedra caliza es la fuente principal de CaCO3, que se usa como materia prima en una amplia gama de aplicaciones. Se usa como aditivo en la fabricación de acero, como componente principal en el cemento y, cuando se purifica, se puede usar incluso como suplemento para productos farmacéuticos o como suplemento de alimentos ricos en calcio para animales. El grado y la aplicación de la piedra caliza se determinan por la relación entre los compuestos principales, así como la presencia de otros compuestos secundarios y elementos traza, como MnO, P2O5 y Pb. 

Aunque la piedra caliza se ha excavado y se usado por miles de años, las legislaciones ambientales actuales exigen a los mineros continuar excavando partes de las canteras existentes con el llamado material marginal. Debido a que la composición en estas partes es más inconsistente, es obligatorio monitorear el grado con frecuencia y precisión. Los espectrómetros de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) transportables de Malvern Panalytical se pueden colocar en la parte posterior del automóvil para analizar piedra caliza directamente en la cantera, lo que facilita la determinación del mejor lugar para excavar. Una vez que se encuentra en una cinta transportadora, la calidad y el grado de la piedra caliza se pueden monitorear continuamente mediante un analizador elemental en línea basado en la tecnología segura de neutrones. La combinación del monitoreo mineralógico por infrarrojo cercano (NIR, por sus siglas en inglés) en tiempo real, la información sobre los parámetros del proceso, el contenido elemental y mineral, incluyendo las arcillas, asegurar una óptima clasificación y mezclado.