Extraction et enrichissement de minéraux industriels

Le lithium est produit à partir de deux types de gisements : les saumures riches en lithium (chlorure de lithium dissous), appelées salars, ou les gisements de roche magmatique appelée pegmatite (minéraux de lithium, spodumène, pétalite et lépidolite). 

La surveillance du concassage, du broyage, de la concentration, du traitement thermique (gisements de pegmatite) ou de l'évaporation et de la production de carbonate de lithium (saumures) augmente l'efficacité du processus de séparation et de concentration. En effet, l'extraction est gourmande en produits chimiques, extrêmement lente et produit de grandes quantités de déchets. 

Malvern Panalytical propose des solutions mobiles proche infrarouge pour les géologues afin d'effectuer une analyse rapide et non destructive des minéraux sur le terrain. Les résultats rapides permettent d'accélérer l'exploitation de la mine et la définition de nouveaux gisements de lithium. Nos solutions de diffraction laser permettent un contrôle constant de la distribution granulométrique des dispersions humides et sèches à chaque étape de la production de lithium. 

Les diffractomètres à rayons X industriels (XRD) sont l'outil privilégié pour surveiller la composition minérale du minerai, des concentrés et des produits de lithium avant et après le traitement thermique (α,β-spodumène), ainsi que pour l'analyse des différentes phases d'évaporation pendant le traitement des saumures.

L'exploration de nouveaux sites miniers et de gisements potentiels d'uranium a augmenté au cours des dernières années. C'est pourquoi l'analyse mobile, rapide et non destructive des minéraux sur le terrain est devenue un élément essentiel pour les géologues. L'une des clés de l'exploration de l'uranium est l'identification des minéraux d'altération tels que les argiles (kaolinite, illite, dickite, chlorite) le long de la zone minéralisée. Malvern Panalytical fournit des solutions rapides et pratiques pour déterminer la minéralogie (basée sur le proche infrarouge) et la composition minérale (basée sur la diffraction des rayons X) directement sur le terrain, ce qui permet d'affiner plus efficacement les cibles d'exploration de priorité élevée pour les nouveaux gisements d'uranium. 

Pour une analyse plus détaillée en laboratoire, la diffraction des rayons X (XRD) est une méthode essentielle d'analyse de la minéralogie et de prévision de l'aptitude au traitement du minerai d'uranium. Nos solutions de fluorescence X offrent une flexibilité, des performances analytiques et une stabilité inégalées dans les environnements exigeants d'analyse d'échantillons à haut débit pour quantifier la composition élémentaire. 

La lixiviation in situ (ISL) de l'uranium récupère le métal du minerai en dissolvant et en pompant la liqueur-mère vers la surface, où les métaux sont récupérés. L'analyse élémentaire en temps réel permet aux opérateurs de contrôler et de diriger la consommation d'acide et d'assurer un flux d'uranium constant pour une meilleure extraction par solvant (SX) avec des coûts énergétiques minimes. L'exploitation minière durable nécessite également une surveillance constante du flux d'effluents. La surveillance en ligne, en particulier sur des sites isolés, permet une analyse fréquente et autonome conformément aux normes et réglementations internationales afin d'éviter les pénalités.

Les phosphates se trouvent sous forme de roche phosphatée sédimentaire ou sous forme d'apatites dans les roches ignées et métamorphiques. Leur transformation passe par la fabrication d'acide phosphorique et d'acide super-phosphorique pour produire des engrais à base de phosphate d'ammonium et de phosphore élémentaire. La présence de Fe2O3, Al2O3 et SiO2 doit être surveillée car ces composés affectent la conversion des phosphates en acide super phosphorique. 

Nos solutions de laboratoire permettent d'assurer des taux de récupération optimaux et des concentrés d'apatite de meilleure qualité. En particulier dans les mines dont la qualité du minerai n'est pas homogène, il est important de surveiller fréquemment la composition élémentaire et en phosphates. De cette manière, l'exploitation minière inefficace de roches moins utiles peut être évitée. En outre, les producteurs de phosphate souhaitent contrôler précisément leur procédé d'enrichissement de l'apatite afin d'augmenter le taux de récupération et d'améliorer la qualité de leurs produits. 

Cela peut être réalisé par des analyses fréquentes des concentrés et des résidus, pour des résultats rapides. Les méthodes de choix sont la diffraction des rayons X (XRD) et la fluorescence X (XRF), qui peuvent être automatisées et fournissent des données élémentaires quantitatives et minéralogiques qualitatives en un temps relativement court.

Les sables minéraux lourds sont une classe de gisements qui constituent une source importante de titane, de zirconium, de thorium et d'autres métaux du groupe des terres rares. Souvent, la fluorescence X (XRF) ou la chimie humide sont utilisées pour obtenir des informations élémentaires pour les métallurgistes afin d'estimer les performances de traitement des minéraux. Étant donné que l'efficacité de la concentration et de la réduction dépend de la teneur des différentes phases de titane et de fer, telles que l'ilménite FeTiO₃, la magnétite Fe₃O₄, l'hématite Fe₂O₃, le rutile TiO₂, l'anatase Tio₂ le zircon ZrSiO₄ et la monazite (Ce, La, Nd, Th)PO₄, ainsi que des différentes phases d'oxydation de l'oxyde de titane, une analyse rapide et directe des phases est requise. La diffraction des rayons X (XRD) peut être utilisée pour identifier facilement les phases minérales présentes dans les sables minéraux lourds. 

Au cours de la dernière décennie, la XRD est devenue un outil standard dans le secteur des minéraux en raison de la diversité de ses applications et des améliorations qu'elle apporte en matière de vitesse, de précision et de flexibilité de l'analyse. Les pigments ne sont qu'un des nombreux produits fabriqués à partir de TiO₂. Comme la taille des particules de pigment de titane affecte l'opacité, la couleur, la brillance, la viscosité et la vitesse de sédimentation d'une suspension, la distribution granulométrique est le facteur le plus important pour le dioxyde de titane. La diffraction laser est une technique largement utilisée pour l'analyse des dioxydes de titane en raison de sa large plage dynamique, de ses performances submicroniques et de ses options flexibles pour la dispersion en voie liquide et en voie sèche des échantillons.

Au cours des vingt dernières années, la demande en objets divers nécessitant des métaux rares a augmenté de manière considérable. L'exploration de terres rares et l'exploitation minière de nouveaux gisements de métaux rares nécessitent une surveillance plus précise et plus fréquente lors de l'exploitation minière et de l'enrichissement des minerais. Malvern Panalytical propose des solutions pour : 

• Aider les géologues à identifier les domaines géologiques de nouveaux gisements potentiels de métaux du groupe des terres rares directement sur le terrain 
• Permettre la surveillance des métaux du groupe des terres rares sur les courroies de transport pour optimiser le mélange des différentes teneurs de minerai 
• Surveiller la composition élémentaire des minerais de métaux rares tels que la bastnäsite, la synchysite, la monazite, le xénotime, la florencite, l'eudialyte, la catapleiite, l'aeschynite ou la samarskite 

La connaissance des compositions minéralogiques et élémentaires est la clé pour une caractérisation efficace de la teneur du minerai et définit le comportement du minerai au cours des différentes étapes de traitement. La surveillance fréquente de la minéralogie permet de réduire les coûts liés aux réactifs et de concentrer efficacement les minéraux provenant de l'alimentation en minerai brut.

Le potassium, un engrais courant pour le sol, est important pour l'agriculture moderne car il améliore la rétention d'eau, la valeur nutritive et la résistance aux maladies des cultures alimentaires. Souvent appelé potasse, la plupart du potassium industriel provient de gisements de sylvine. Les minerais de potasse sont généralement riches en sylvine (KCl) et en halite (NaCl). La carnallite (KCl MgCl2 6H2O), un minerai de potasse important utilisé pour la production de potassium, est généralement associé spatialement à l'halite. La présence d'halite peut réduire l'intérêt économique de la sylvine et rendre la purification du potassium plus difficile. Par conséquent, pour améliorer l'efficacité du traitement, il est nécessaire de déterminer la teneur en halite et de distinguer la carnallite de la gangue. La dissolution permettant de séparer la carnallite de l'halite est longue et coûteuse. 

Nous proposons des solutions pour l'exploration de gisements de potasse avec prélèvement à distance ou sur le terrain, ainsi que des solutions analytiques en laboratoire pour prévoir l'efficacité de la séparation minérale. Elles permettent des boucles de rétroaction rapides pendant l'extraction et la séparation du minerai de potasse et assurent la compétitivité et l'efficacité des entreprises de potasse.

Principale source de CaCO3, le calcaire est utilisé comme matière première dans un large éventail d'applications. Il est utilisé comme additif dans la fabrication de l'acier, comme composant principal du ciment et il peut même, une fois purifié, être utilisé comme complément pour les aliments pour animaux riches en calcium ou pour les charges pharmaceutiques. La qualité et l'application du calcaire sont déterminées par le rapport entre les principaux composés, et par la présence d'autres composés mineurs et traces, comme le MnO, le P2O5 et le Pb. 

Bien que le calcaire ait été excavé et utilisé pendant des milliers d'années, les législations environnementales actuelles exigent des mineurs qu'ils poursuivent l'excavation de parties de carrières existantes, avec ce qu'on appelle le « matériau périphérique ». Étant donné que la composition de ces parties est plus irrégulière, une surveillance régulière et précise des grades est obligatoire. Les spectromètres de fluorescence X transportables de Malvern Panalytical (XRF) peuvent être placés à l'arrière de la voiture et analyser le calcaire directement dans la carrière, ce qui facilite la détermination de l'endroit idéal pour creuser. Une fois sur une courroie de transport, la qualité du calcaire peut être surveillée en permanence à l'aide d'un analyseur élémentaire en ligne basé sur la technologie des neutrons sûrs. En association avec la surveillance minéralogique en temps réel en proche infrarouge (NIR), les informations sur les paramètres du procédé, la teneur en matières élémentaires et en minéraux, y compris les argiles, garantissent un tri et un mélange optimaux.