Análisis de metales preciosos

Se utilizan varias técnicas analíticas en el proceso de extracción de metales preciosos para obtener diferentes tipos de mediciones:

Espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF)

La espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF, del inglés “X-Ray Fluorescence”) es un método no destructivo ampliamente utilizado en la industria de metales preciosos para realizar pruebas rápidas y precisas de la composición elemental. Mediante la irradiación de una muestra con rayos X de alta energía y la medición de los rayos X característicos emitidos, la XRF puede cuantificar las concentraciones de oro, plata, platino, paladio y otros elementos en diversas formas como joyas, lingotes, menas y aleaciones. Sus ventajas radican en su velocidad, sensibilidad, versatilidad y naturaleza no destructiva, lo que la convierte en una herramienta indispensable para el control de calidad, la exploración y la investigación en el sector de los metales preciosos.

Difracción de rayos X (XRD)

La difracción de rayos X (XRD, del inglés “X-Ray Diffraction”) es una técnica versátil y no destructiva que revela información, como la composición química, la estructura cristalina, la orientación de los cristales, el tamaño de los cristales, la deformación de redes, la orientación preferida y el espesor de las capas. La XRD es particularmente valiosa para evaluar la calidad y pureza de los metales preciosos, ayudar en el desarrollo de aleaciones e identificar materiales falsificados. Su naturaleza no destructiva y su capacidad para proporcionar información estructural detallada hacen de la XRD una herramienta indispensable en la prueba y la investigación de metales preciosos.

Espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR)

La espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR, del inglés “Near-Infrared”) es una técnica analítica potente cada vez más utilizada en la industria de metales preciosos para pruebas rápidas y no destructivas de varias muestras. En las pruebas de metales preciosos, la espectroscopia de NIR puede determinar con precisión las concentraciones de oro, plata, platino, paladio y otros elementos en menas, aleaciones y joyas. Este método ofrece varias ventajas, que incluyen su velocidad, su naturaleza no destructiva, requisitos mínimos de preparación de muestras y la capacidad de analizar muestras in situ.

Difracción láser

La difracción láser es una técnica avanzada cada vez más utilizada en la industria de los metales preciosos. Proporciona un análisis instantáneo y repetible del tamaño de las partículas de las muestras como menas, concentrados y polvos. Con la medición de la intensidad y el ángulo de la luz dispersa, los instrumentos de difracción láser pueden determinar con precisión la distribución del tamaño de la partícula de la muestra. En las pruebas de metales preciosos, comprender la distribución del tamaño de la partícula es crucial para optimizar los métodos de procesamiento, evaluar la calidad de la mena y controlar la calidad del producto.

Dispersión de luz electroforética (ELS)

La dispersión de luz electroforética (ELS, del inglés “Electrophoretic Light Scattering”) mide la movilidad y la carga de las partículas, también conocida como potencial zeta. En las pruebas de metales preciosos, la ELS es valiosa para evaluar la estabilidad, dispersión y carga superficial de las nanopartículas utilizadas en catalizadores, recubrimientos y aplicaciones electrónicas. Este método ofrece ventajas como una alta sensibilidad, el tiempo de análisis rápido, una preparación mínima de muestras y la capacidad de analizar muestras en varios solventes, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para el control de calidad y la investigación en la industria de metales preciosos.

Activación pulsada de neutrones térmicos y rápidos (PFTNA)

La tecnología de activación pulsada rápida y de neutrones térmicos (PFTNA) ofrece rápidamente análisis elementales para un control de procesos en línea sólido y seguro en tiempo real. Los analizadores de banda cruzada CNA de Malvern Panalytical proporcionan análisis elemental en tiempo real para la industria del cemento, la minería, el acero y el carbón.

Malvern Panalytical ofrece instrumentos que satisfacen las necesidades analíticas de la industria en todas las etapas del proceso de extracción de metales preciosos. A continuación, se explica cómo nuestros instrumentos analizadores de metales preciosos aplican las tecnologías anteriores a actividades mineras específicas:

• La gama Epsilon utiliza la espectrometría de XRF para la composición elemental rápida de menas, minerales y rocas, ya sea en la etapa de exploración, control del nivel o gestión de residuos.
• El instrumento Minerals de Aeris es un instrumento de XRD especializado para mesas de trabajo a fin de estimar los recursos minerales existentes, modelar formas y tipos de menas, y rastrear yacimientos de minerales.
• El ASD TerraSpec utiliza espectroscopía de NIR para proporcionar una identificación portátil, rápida y no destructiva de los minerales de mena en terreno.
• El Mastersizer 3000 utiliza difracción láser para analizar la distribución del tamaño de las partículas de los desechos, lo que ayuda a garantizar operaciones mineras sostenibles.
• El Zetasizer es un instrumento de ELS para la caracterización de superficies minerales a fin de optimizar la flotación de minerales valiosos. 
• La gama de analizadores de banda cruzada CNA proporciona análisis elemental en tiempo real para la industria minera y del carbón.

En conjunto, los instrumentos de Malvern Panalytical ofrecen la información necesaria para extraer el máximo valor de todas las etapas de la minería de metales preciosos. El conjunto integral de tecnologías de nuestra familia de instrumentos proporciona un análisis completo de todo el proceso, lo que significa que sus instrumentos no solo le dicen lo que está pasando, sino que alcanzan objetivos tan diversos como hacer que los procesos sean más eficientes, reforzar las prácticas sostenibles, aumentar los beneficios e informar las decisiones estratégicas.  

El análisis de metales preciosos plantea varios desafíos debido a sus propiedades y aplicaciones únicas. El mayor desafío en la industria de la extracción de metales preciosos es la producción continua de concentrados de alto grado a tasas máximas de recuperación. Garantizar la precisión y confiabilidad de las mediciones es crucial, especialmente teniendo en cuenta el alto valor y la importancia económica de los metales preciosos. El nivel de un concentrado está directamente relacionado con las condiciones del proceso, el bloque mineralizado, la distribución del oro y los diluyentes, como sulfitos, grafito, arcillas o materia orgánica. En general, superar estos desafíos en el análisis de metales preciosos requiere una combinación de instrumentación avanzada, metodologías rigurosas y experiencia en técnicas analíticas.

Malvern Panalytical ofrece soluciones analíticas para el monitoreo de parámetros geológicos, mineralógicos y metalúrgicos. Estos se pueden utilizar para optimizar la definición de bloques de nivel y la planificación de la mina, incluida la rentabilidad de las operaciones de extracción de metales preciosos. Nuestros expertos pueden adaptar los diseños de sistemas en conjunto con los especialistas de la industria de todo tipo. 

Con los yacimientos de menas cada vez más agotados en contenido mineral de alta calidad, las operaciones mineras se ven obligadas a procesar mayores volúmenes de material de menor calidad para mantener los niveles de producción. La tecnología de XRF ofrece una solución rápida y no destructiva que permite el análisis elemental de las muestras de las menas. Esto habilita a los mineros para que evalúen rápidamente la presencia y distribución de metales preciosos como oro, plata, platino y paladio. Los espectrómetros de fluorescencia de rayos X para mesas de trabajo de Malvern Panalytical pueden detectar concentraciones de oro tan bajas como 1,5 partes por millón en polvos sueltos en 10 minutos.     

Mientras tanto, la espectroscopia de NIR ofrece información sobre la composición y alteración de minerales, lo que ayuda en la identificación de minerales valiosos y minerales de ganga. Malvern Panalytical ofrece analizadores de metales preciosos portátiles que permiten a los geólogos de exploración obtener información de forma inmediata y segura en el terreno o la mina, con el fin de identificar dominios mineralógicos con metales preciosos y predecir las condiciones óptimas para el procesamiento. 

Nuestras soluciones basadas en la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR, del inglés “Near Infrared”) ofrecen resultados con solo tocar un botón. También pueden rastrear los estados geoquímicos mediante el escalar Al-OH o el escalar de Madurez Espectral de la Illita (ISM, del inglés “Illite Spectral Maturity”), un indicador de la madurez térmica de un yacimiento.

Mediante la integración de estas técnicas analíticas avanzadas en los flujos de trabajo de exploración, las empresas mineras pueden optimizar la asignación de recursos, optimizar las estrategias de procesamiento y mitigar los riesgos asociados con la disminución de los grados de menas y la mineralogía compleja, lo que mejora en última instancia la eficiencia y la rentabilidad en la industria de los minerales preciosos. 

La calidad constante de la mena es esencial para procesar minerales de metales preciosos en el concentrador. A medida que la mena pasa por una cinta transportadora, el monitoreo elemental en tiempo real ordena la mena en función de los minerales proxy.  

El monitoreo elemental en tiempo real de la mena a medida que se mueve por una cinta transportadora permite que las menas de metales preciosos se clasifiquen en función de los minerales proxy. Se pueden combinar diferentes niveles de menas en una alimentación constante. Una mina puede aumentar de manera eficaz la capacidad de su concentrador mediante la eliminación de la alimentación de la mena de bajo nivel.

Muchas instalaciones de relaves de oro más antiguas han atraído el interés de las empresas mineras porque los relaves conservan valores minerales impresionantes, lo que aumenta la posibilidad de reprocesar los relaves para generar ingresos adicionales. Las presas de relaves también ofrecen oportunidades para la recuperación ambiental. La gama de la familia de instrumentos de CNA de Malvern Panalytical proporciona las herramientas para monitorear la composición de relaves y residuos en línea, lo que ayuda a las empresas a hacer más eficiente el reprocesamiento.

Los flujos de mena se pueden modificar según el resultado deseado de las etapas de separación y concentración. Para modificar el flujo de mena, se utiliza un analizador elemental en línea para identificar dominios mineralógicos y monitorear la composición mineral en cada paso del proceso. La mezcla de reactantes y reactivos se puede ajustar en función de la composición mineral. Cuando el proceso funciona de manera óptima, las tasas de recuperación aumentan y los costos de energía y consumibles se reducen.

La difracción de rayos X es una herramienta fácil, rápida y confiable para las pruebas de metales preciosos y la cuantificación del contenido mineral, incluso de las menas complejas. Nuestros difractómetros industriales están diseñados para operar en entornos industriales hostiles con características de protección contra el polvo y control de temperatura. 

Los instrumentos también se pueden automatizar para el funcionamiento autónomo en entornos exigentes. ¿Necesita asesoramiento? Los especialistas del grupo de Soluciones de Automatización de Procesos (PAS, del inglés “Process Automation Solutions”) de Malvern Panalytical pueden explorar soluciones de automatización a la medida para satisfacer sus necesidades.

Malvern Panalytical no solo ofrece soluciones para la cuantificación de minerales, sino que también proporciona un soporte integral en toda la cadena de valor minera. Por ejemplo, proporcionamos herramientas estadísticas que permiten la predicción directa de los parámetros del proceso, lo que facilita ciclos de retroalimentación cortos para mejorar las operaciones de la planta.

¿Tiene algo más específico en mente? Nuestros especialistas tienen experiencia en soluciones digitales y optimización de procesos para diseñar una solución a la medida.

Preg-robbing

El preg-robbing ocurre en la extracción de oro. Ocurre cuando ciertos minerales y componentes de las menas tienen una fuerte afinidad por los complejos de cianuro de oro, lo que absorbe el oro y evita su disponibilidad para la extracción. Los materiales de preg-robbing incluyen materiales carbonáceos, materia orgánica y otros minerales. Es un desafío muy conocido en la flotación y lixiviación de menas de metales preciosos. 

Los instrumentos Zetasizer y Zetium de Malvern Panalytical pueden monitorear la composición mineral y elemental, así como el potencial zeta. Los procesadores pueden tomar medidas correctivas inmediatas para evitar el preg-robbing y aumentar las recuperaciones de metales preciosos. 

Una actividad común durante el procesamiento de menas de metales preciosos es el análisis de las concentraciones de Au que se absorben en la superficie del carbono activado. Esta es una medida fundamental de la eficiencia de los procesos de carbono en pulpa (CIP, del inglés “Carbon In Pulp”) y carbono en lixiviado (CIL, del inglés “Carbon In Leach”). 

Los operadores pueden mejorar de manera significativa la eficiencia de la planta mediante la medición del oro en la solución de extracción, lo que determina rápida y fácilmente cuándo la solución ya no tiene oro. Nuestras soluciones de XRF para mesa de trabajo ofrecen una técnica analítica en línea, simple y de bajo costo para monitorear la composición elemental de dichas soluciones. Los operadores no técnicos obtienen resultados en minutos sin necesidad de una preparación especial de las muestras, un acondicionamiento de estas o experiencia técnica.

Optimización de la compensación de carga, la escoria y la producción de lingotes en las refinerías de oro

La compensación de carga se refiere a la composición de las materias primas procesadas en refinerías y fundiciones. Para lograr el proceso de refinación y fundición más eficiente, la composición de la carga debe perfeccionarse para cada yacimiento de oro. Esto requiere un conocimiento detallado de la composición mineral de cada yacimiento. 

Un componente importante es el contenido de hierro en los minerales magnetita (Fe3O4) y hematita (Fe2O3), los cuales requieren diferentes cantidades de reactante para la compensación. Mientras que, en el pasado, el análisis elemental solo podía determinar la concentración del contenido total de hierro, con la difracción de rayos X ahora se pueden determinar fácilmente las cantidades de ambas fases. Gracias a este conocimiento, se pueden optimizar las condiciones de las calderas, lo que da como resultado un enorme ahorro de energía. 

El análisis continuo de la escoria utilizando nuestras soluciones de XRD permite mejorar considerablemente la eficacia de la fusión mediante el monitoreo de las fases cristalinas y del contenido amorfo. Además, los lingotes de oro se pueden rastrear hasta su crisol y molde de fundición mediante la identificación de las marcas únicas de carburo de silicio y grafito en la superficie del lingote. Esto proporciona trazabilidad y control en el proceso de producción de lingotes.

Todos los procesos de recuperación de oro generan material de desecho que se debe eliminar de forma segura. Las consideraciones principales para la eliminación segura son las normativas medioambientales, las normativas de salud y seguridad, y los requisitos de permisos. En conjunto, estas normativas evitan la contaminación del medioambiente, protegen a los trabajadores y a las comunidades, y garantizan que la eliminación se lleve a cabo de manera ordenada.

Como resultado, los desechos de la extracción de metales preciosos se deben monitorear cuidadosamente para evitar problemas legales y garantizar la minería sostenible. Nuestras soluciones analíticas dedicadas garantizan una gestión segura de los residuos de acuerdo con las normas y regulaciones internacionales mediante lo siguiente: 

Nuestros clientes de minería valoran la gama completa de las tecnologías inteligentes de Malvern Panalytical. Desde la exploración de minerales hasta el análisis final de productos, tenemos más de 50 años de experiencia en el desarrollo de soluciones personalizadas para todas las etapas de su proceso minero. 

Tenemos la infraestructura y la experiencia para apoyar toda la cadena de valor minera, desde la exploración y extracción, hasta el procesamiento, la gestión de residuos y el envío. Aproveche la experiencia de nuestros científicos e ingenieros dedicados en nuestros Centros de competencia de aplicaciones. O, si está buscando automatizar sus procesos, nuestro grupo de Soluciones de Automatización de Procesos (PAS, del inglés “Process Automation Solutions”) y nuestro grupo digital pueden apoyar sus objetivos.

Desarrollar y personalizar soluciones con nuestros clientes es un llamado de colaboración para nosotros. Cuando se hace el trabajo duro, nuestros especialistas todavía están presentes para ayudar. Las funciones digitales como Smart Manager y My Customer Support Portal centralizan la información y permiten capacidades de monitoreo remoto, de modo que el mantenimiento proactivo se mantiene de esa manera y el soporte adicional está disponible rápidamente si es necesario.