産業用鉱物の採掘と選鉱

リチウムは2種類の鉱床から生成されます。サラールと呼ばれるリチウムが豊富な塩水(塩化リチウムが溶解)、または硬岩花崗岩ペグマタイト鉱床(リチウム鉱物、スポジュメン、ペタライト、レピドライト)です。 

破砕、粉砕、濃縮、熱処理(硬岩堆積物)、または炭酸リチウム(塩水)の蒸発と生産を監視することで、分離と精鉱プロセスの効率が向上します。抽出は化学物質を大量に使用し、非常に時間がかかり、大量の廃棄物が発生するためです。 

Malvern Panalyticalは、地質学者向けに、現場での鉱物の迅速かつ非破壊分析を可能にするポータブル近赤外線(NIR)ソリューションを提供し、鉱山計画と新しいリチウム鉱床の定義への迅速なフィードバックを保証します。当社のレーザー回折ソリューションを使用すると、リチウム製造のあらゆる段階で湿式・乾式分散の粒度分布統計を一定に制御することができます。 

工業用X線回折装置(XRD)は、熱処理前後のリチウム鉱石、精鉱、生成物(α、β-スポジュメン)の鉱物組成を監視したり、塩水処理中のさまざまな蒸発相を分析したりするのに適したツールです。

新しい鉱山跡や潜在的なウラン鉱床の探査は、ここ数年で増加しています。そのため、現場の鉱物のポータブルで迅速かつ非破壊的な分析は、地質学者にとって重要な要素となっています。ウラン探査の鍵の1つは、鉱化帯に沿った粘土(カオリナイト、イライト、ディッカイト、緑泥石)のような変質鉱物の特定です。Malvern Panalyticalは、(NIRに基づく)鉱物学および(XRFに基づく)鉱物組成を現場で直接決定するための迅速で実用的なソリューションを提供し、新しいウラン鉱床の優先度の高い探査ターゲットをより効果的に絞り込むことができます。 

研究室でのより詳細な分析を行う場合、X線回折(XRD)は鉱物学を分析し、ウラン鉱石の加工可能性を予測するために不可欠な方法です。高サンプルスループットの要求が厳しい採掘環境において優れた柔軟性、分析性能、安定性は、元素組成を定量するための当社の蛍光X線ソリューションの重要な特長です。 

ウランの現場浸出(ISL)は、含浸溶液を溶解し、金属が回収される地表にポンプで送り出すことにより、鉱石から金属を回収します。リアルタイム元素分析により、オペレーターは酸の消費を制御および操舵し、最小限のエネルギーコストでさらなる溶媒抽出(SX)のために一定のウラン流入を確保することができます。持続可能な採掘には、廃水の流れを継続的に監視することも必要です。特に遠隔地でのオンライン監視により、国際基準や規制に準拠して、頻繁かつ自律的に分析し、罰則を回避することができます。

リン酸塩は、堆積物に覆われた塊状のリン鉱石または火成岩や変成岩中にアパタイト鉱物として存在します。それらは通常、リン酸と超リン酸中間体を介して処理され、リン酸アンモニウム肥料および元素状リンが製造されます。Fe2O3、Al2O3、SiO2は、リン酸塩のスーパーリン酸への変換に影響を与えるため、監視する必要があります。 

当社のラボ用ソリューションは、アパタイトの精鉱物の最適な回収率と品質の向上を保証します。特に、鉱石の品質が不均一な鉱山では、元素とリン酸塩の組成を頻繁に監視することが重要です。このようにして、あまり有用でない岩石の非効率的な採掘を回避することができます。さらに、リン酸塩生産者は、アパタイトの選鉱プロセスを正確に制御して、回収率を高め、製品品質を向上させたいと考えています。 

これは、精鉱物と尾鉱を頻繁に分析することで実現でき、迅速な結果が得られます。選択できる方法は、X線回折(XRD)とX線蛍光(XRF)です。これは自動化でき、比較的短時間で定量的な元素データおよび定性的な鉱物学的データを提供できます。

重鉱物砂はチタン、ジルコニウム、トリウム、希土類元素の重要な供給源である鉱床の一種です。多くの場合、冶金学者が鉱物処理性能を評価するための元素情報を取得するために、蛍光X線(XRF)または湿式化学が使用されます。精鉱と還元の効率は、イルメナイトFeTiO₃、マグネタイトFe₃O₄、ヘマタイトFe₂O₃、ルチルTiO_{2、アナターゼTiO2ジルコンZrSiO4、モナザイト(CE、REE) PO4などのさまざまなチタン相と鉄相の含有量に依存するため、さまざまな酸化段階を持つ酸化チタンでは、相を迅速かつ直接分析する必要があります。X線回折(XRD)を使用すると、重鉱物砂に存在する鉱物相を容易に識別できます。} 

過去10年間で、XRDは、多様なアプリケーションと分析の速度、精度、柔軟性の向上により、鉱物業界で標準的なツールとなりました。顔料は、TiO₂から作られる複数の製品の1つにすぎません。チタン顔料粒子の大きさは懸濁液の不透明度、色、光沢、粘度、沈降速度に影響するため、粒度分布統計(PSD)は二酸化チタンにとって最も重要な要素です。レーザー回折は、広いダイナミックレンジ、サブミクロンの性能、湿式試料および乾式試料両方の分散に対応する柔軟なオプションにより、二酸化チタンの分析に広く使用されている技術です。

過去20年間で、希土類金属を必要とする多くの品目の需要が大幅に増加しました。希土類探査と新しいREE鉱床の採掘には、鉱山計画と鉱石選鉱中に、より正確で頻繁なモニタリングが必要です。Malvern Panalyticalは、次のソリューションを提供します。 

• 地質学者が新しい潜在的なREE鉱床の地質地域を現場で直接特定できるように支援します。 
• コンベアベルト上での希土類元素のモニタリングを有効にして、さまざまな等級の鉱石の曲げを最適化します。 
• バストネサイト、シンチェサイト、モナザイト、ゼノタイム、フロレンサイト、ユーディアライト、カタプレアイト、アイスキナイト、サマルスカイトなどの元素組成とREE含有鉱物を監視します。 

鉱物組成と元素組成に関する知識は、鉱石等級の効率的な特性評価の鍵であり、さまざまな処理ステップ中の鉱石の挙動を定義します。鉱物学を頻繁に監視することで、試薬のコストが節約され、原料鉱石フィードからの鉱石鉱物が効率的に精鉱されます。

一般的な土壌肥料であるカリウムは、食用作物の保水性、栄養価、耐病性を向上させるため、現代の農業にとって重要です。多くの場合カリと呼ばれ、ほとんどの工業用カリウムはシルバイト鉱床に由来します。カリ鉱石には通常、シルバイト(KCl)と岩塩(NaCl)が豊富に含まれています。カーナライト(KCl MgCl2 6H2O)は、カリウム生産に使用される重要なカリウム含有鉱物で、通常は空間的に岩塩と関連しています。岩塩の発生により、シルバイトの経済的利益を減少し、カリウム精製中の困難を増加させる可能性があります。したがって、プロセス効率を向上させるためには、岩塩の含有量を測定し、カーナライトと脈石鉱物を区別する必要があります。カーナライトを岩塩から分離するための溶解には時間と費用がかかります。 

当社は、リモートセンシングまたは現場でのカリ探査のためのソリューションと、鉱物分離の効率を予測するためのラボでの分析ソリューションを提供します。これにより、カリ鉱石の採掘および分離中の高速フィードバックループが可能になり、カリ企業の競争力と効率的な製造が保証されます。

石灰石はCaCO3の主原料であり、幅広い用途の原料として使用されています。鉄鋼製造の添加剤やセメントの主成分として使用され、精製するとカルシウムが豊富な動物飼料や医薬品の充填剤のサプリメントとしても使用できます。石灰岩の等級と用途は、主な化合物の比率、およびMNO、P2O5、Pbなどの他の微量および微量化合物の存在によって決まります。 

石灰岩は何千年にもわたって掘削され使用されていますが、現在の環境法では、鉱山労働者に対し、いわゆる周辺材料を使用して既存の採石場の一部を掘削し続けることが求められています。そのような部品の組成はより不安定であるため、頻繁かつ正確な等級の監視が必須です。Malvern Panalyticalの可搬型蛍光X線分析計装置(XRF)は、車の後部に設置でき、採石場で石灰石を直接分析できるため、掘削に最適な場所を簡単に決定できます。コンベアベルトに装着すると、安全な中性子技術に基づいたオンライン元素分析装置を使用して、石灰石の品質と等級を継続的に監視できます。リアルタイムの近赤外(NIR)鉱物学的モニタリングと組み合わせて、プロセスパラメータ、元素および粘土を含む鉱物含有量に関する情報により、最適な選別と混合が保証されます。