什麼是貴金屬？
貴金屬是指稀有、天然存在的金屬元素。由於貴金屬的稀有性、美觀特性和在工業應用中的用途，因此具有很高的經濟價值。貴金屬在採礦業中扮演著重要的角色，是在各個領域中應用廣泛的寶貴資源。貴金屬有數種。以下為最常見的貴金屬：
- 金 (Au)：因其光澤、可延展性和抗腐蝕性而備受珍視。用於電子和航太產業應用。也用於珠寶、貨幣，並作為多個世紀以來的價值儲存方式。
- 銀 (Ag)：以其白色金屬光澤著稱，且具有優異的導電性。在電子、攝影、醫療儀器和太陽能中具有重要地位。另外也用於珠寶、銀器和攝影。
- 白金 (Pt)：白金密度高、可延展且抗腐蝕，是一種寶貴的銀白色金屬。用於汽車觸媒轉化器、化學製程、燃料電池和珠寶產業。
元素週期表中還有其他貴金屬屬於鉑系金屬 (PGM)，即鈀 (Pd) 和銠 (Rh)。這些貴金屬的開採需要複雜的萃取技術，且通常與其他珍貴礦物一起開採，因而推動了採礦領域的創新和技術進步。
選擇貴金屬分析儀
貴金屬採礦過程中採用了多種分析技術以獲得不同類型的測量：
- X 光螢光光譜 (XRF) 技術
- X 光螢光光譜 (XRF) 技術是一種非破壞性的方法，在貴金屬產業中廣泛應用於快速準確地測試元素組成。透過使用高能量 X 光照射樣品並測量發射的特性 X 光， XRF 可以量化金、銀、白金、鈀和其他元素在珠寶、金條、礦石和合金等各種形式中的濃度。其優點在於速度快、靈敏度高、多功能且非破壞性，使其成為貴金屬產業中品質控制、探勘和研究中不可或缺的工具。
- X 光繞射 (XRD)
- X 光繞射 (XRD) 是一種多功能的非破壞性技術，可以提供化學組成、晶體結構、晶體方向、晶粒尺寸、晶格應變、優選晶向及層厚度等資訊。 XRD 對評估貴金屬的品質和純度特別有價值，有助於合金開發，並識別偽造材料。其非破壞性的特性和提供詳細結構資訊的能力，使 XRD 成為貴金屬測試和研究中不可或缺的工具。
- 近紅外線 (NIR) 光譜法
- 近紅外線 (NIR) 光譜法是一種在貴金屬產業中越來越廣泛使用的強大分析技術，可快速、非破壞性地測試各種樣品。在貴金屬測試中， NIR 光譜法可以準確地測定礦石、合金和珠寶中金、銀、白金、鈀和其他元素的濃度。此方法具有數項優點，包括速度快、非破壞性、對樣品製備要求低，以及原地分析樣品的能力。
- 雷射繞射技術
- 雷射繞射技術是一種在貴金屬產業中越來越廣泛應用的先進技術。它可以對礦石、濃縮物和粉末等樣品進行即時、可重複的粒徑分析。透過測量散射光的強度和角度，雷射繞射技術儀器可以準確地確定樣品的 粒徑分佈。在貴金屬測試中，瞭解粒徑分佈對於最佳化加工方法、評估礦石品質和控制產品品質至關重要。
- 電泳光散射技術 (ELS)
- 電泳光散射技術 (ELS) 測量粒子的遷移率和電荷，亦稱為 Zeta 電位。在貴金屬測試中，ELS 對於評估用於催化劑、塗層和電子應用中之奈米粒子的穩定性、分散性和表面電荷非常有價值。此方法具有高靈敏度、快速分析時間、最少的樣品準備，以及在各種溶劑中分析樣品的能力等優點，使其成為貴金屬產業中品質控制和研究的寶貴工具。
- 脈衝快熱中子活化 (PFTNA)
- 脈衝快熱中子活化 (PFTNA) 技術可快速提供元素分析，以實現安全、可靠的即時線上製程控制。 Malvern Panalytical 的 CNA 交叉帶分析儀為水泥、採礦、鋼鐵和煤炭產業提供即時元素分析。
Malvern Panalytical 提供的儀器符合貴金屬採礦過程各個階段的產業分析需求。以下說明我們的貴金屬分析儀器如何將上述技術應用於特定採礦活動：
- Epsilon 系列使用 XRF 光譜技術快速測定礦石、礦物和岩石的元素組成，無論是在探勘、品位控制或廢棄物管理階段皆可應用。
- Aeris 礦物儀器是一款專業的桌上型 XRD 儀器，用於估算現有礦產資源、礦石形狀和類型的建模，以及追蹤礦床。
- ASD TerraSpec 使用 NIR 光譜法在現場提供可攜式、快速和非破壞性的礦石礦物識別。
- Mastersizer 3000 使用雷射繞射分析廢品的粒徑分佈，有助於確保永續的採礦運營。
- Zetasizer 是一款 ELS 儀器，用於礦物表面特性分析，以最佳化珍貴礦物的浮選過程。
- CNA 交叉帶分析儀系列為採礦和煤炭產業提供即時元素分析
綜合來看，Malvern Panalytical 的儀器提供了從貴金屬採礦的各個階段中獲取最大價值所需的深入見解。我們儀器系列中的全套技術提供對整個製程的全方位分析，這代表您的儀器不僅能告訴您發生的情況，同時也實現各種目標，例如讓製程更有效率、加強永續實務、增加利潤，以及為策略決策提供資訊。
貴金屬分析的挑戰
Epsilon 4 矿业和矿产
簡易的活性碳元素監測
由於貴金屬的獨特性質和應用，貴金屬分析面臨多項挑戰。貴金屬採礦產業面臨的最大挑戰是以最大回收率生產穩定高品位的精礦。確保測量的準確性和可靠性至關重要，特別是考慮到貴金屬的高價值和經濟意義。精礦品位與製程條件、礦化區塊、黃金分佈以及硫化物、石墨、黏土和有機物等稀釋劑直接相關。總體而言，克服貴金屬分析中的這些挑戰需要結合先進的儀器、嚴格的方法學，以及分析技術方面的專業知識。
Malvern Panalytical 提供用於監測地質、礦物學和冶金參數的分析解決方案。這些解決方案可用來最佳化品位區塊的定義和礦坑規劃，包括貴金屬採礦營運的盈利能力。我們的專家可以與各類產業專家合作，量身定制系統設計。
用於貴金屬探勘的 XRF 和 NIR 技術
隨著礦床中高品位礦物含量越來越枯竭，採礦作業被迫處理更大量的低品位材料以維持生產水平。XRF 技術提供快速、非破壞性的解決方案，透過對礦石樣品進行元素分析，使礦工能夠迅速評估金、銀、白金和鈀等貴金屬的存在和分佈情況。Malvern Panalytical 的桌上型 X 光螢光光譜儀能夠在 10 分鐘內檢測出鬆散粉體中低至每百萬分之一點五的金濃度。
同時，NIR 光譜儀提供礦物組成和換質的深入見解，有助於識別珍貴礦物和脈石礦物。Malvern Panalytical 提供的可攜式貴金屬分析儀，使探勘地質學家能夠在現場或礦坑中安全且即時地獲取資訊，例如識別含貴金屬的礦物域和預測最佳加工條件。
我們根據近紅外線 (NIR) 光譜儀的解決方案可一鍵獲取結果。它們也可以使用 Al-OH 標量或伊利石光譜成熟度 (ISM) 標量 (此為礦床熱成熟度的指標) 來追蹤地球化學條件。
透過將這些先進的分析技術整合到探勘工作流程中，採礦公司可以最佳化資源配置，簡化處理策略，並減少與礦石品位下降和複雜礦物學相關的風險，最終提高貴金屬產業的效率和盈利能力。
用於品位控制與礦石分選的元素分析
一致的礦石品質對於在選礦廠加工貴金屬礦物至關重要。當礦石在輸送帶上運輸時，即時元素監測會根據代理礦物對礦石進行分選。
礦石在輸送帶上運輸時的即時元素監測，可讓貴金屬礦石根據代理礦物進行分選。不同品位的礦石可以混合成一致的進料。透過消除低品位礦石進料，礦坑可以有效地增加選礦廠的產能。
許多較舊的金尾礦設施引起採礦公司的興趣，因為這些尾礦保留了可觀的礦物價值，提高重新加工尾礦以創造額外收入的可能性。尾礦壩也提供了環境修復的機會。Malvern Panalytical 的 CNA 儀器系列提供線上監測尾礦和殘留物成分的工具，幫助公司提高重新加工的效率。
分離與精煉分析方法
可以根據分離和濃縮階段所需的結果修改礦石流。若要修改礦石流，使用線上元素分析儀來識別礦物域並監測製程中每個步驟的礦物組成。接著可以根據礦物組成調整反應物和試劑的混合比例。當製程在最佳化的狀態下運行時，回收率將增加，能源和消耗品的成本也會降低。
X 光繞射 是一種簡單、快速且可靠的貴金屬測試和礦物含量定量工具，即使是複雜礦石也是如此。我們的工業繞射儀設計專門用於嚴苛的工業環境，具有防塵和溫度控制功能。
這些儀器也可以自動化以實現嚴苛環境中的自主操作。需要建議嗎？Malvern Panalytical 的「製程自動化解決方案 (PAS)」小組專家，可以探索量身定制的自動化解決方案來滿足您的需求。
Malvern Panalytical 不僅提供礦物定量解決方案，也在整個採礦價值鏈中提供全方位支援。例如，我們提供的統計工具能夠直接預測製程參數，促進短回饋週期以提高工廠營運。
有更具體的需求嗎？我們的專家擁有數位解決方案和製程最佳化方面的專業知識，能夠設計客製化的解決方案。
攔金現象 (Preg-robbing)
攔金現象發生於黃金萃取過程中。當某些礦物和礦石成分對金氰化物複合物具有強親和力時，就會發生這種情況，它們會吸附金並使其無法萃取。會發生攔金現象的材料包括碳質材料、有機物質和其他礦物。這是貴金屬礦石浮選和浸漬過程中眾所周知的挑戰。
Malvern Panalytical 的 Zetasizer 和 Zetium 儀器可以監測礦物和元素組成，以及 Zeta 電位。加工者可以立即採取矯正措施，以防止攔金現象發生並提高貴金屬的回收率。
Epsilon 4 矿业和矿产
提升您的流程效率和回收率
在貴金屬礦石加工中的常見活動是分析吸附在活性碳表面的金 (Au) 濃度。這是衡量碳化復原 (CIP) 和碳浸法 (CIL) 製程效率的一個關鍵指標。
透過測量剝離溶液中的金含量，操作人員可以顯著提高工廠效率，快速且輕鬆地確定溶液中的金已萃取完畢的時機。我們的桌上型 XRF 解決方案提供一種簡單、低成本且線旁的分析技術，用於監測此類溶液的元素組成。非技術操作人員可以在幾分鐘內獲得結果，無需特殊的樣品製備、樣品調節或技術專業知識。
最佳化煉金廠中的裝料組成、爐渣和錠塊生產
裝料組成是指在精煉廠和冶煉場中加工的原料成分。為了實現最有效的精煉和冶煉過程，需要針對每個金礦床提供完美的裝料組成。這需要對每個礦床的礦物成分有詳細的瞭解。
一個重要的組成部分是礦物磁鐵礦 (Fe3O4) 和赤鐵礦 (Fe2O3) 中結合的鐵，它們需要不同的反應劑量來進行補償。儘管先前的元素分析只能確定總鐵含量的濃度，X 光繞射現可輕鬆確定兩相的量。有了這個資訊，熔爐的條件可以進行最佳化，從而展現顯著的節能效果。
使用我們的 XRD 解決方案對熔渣進行持續分析，透過監測結晶相和非晶形含量，顯著提高熔融物的效果。此外，透過識別錠塊表面上獨特的碳化矽和石墨標記，可以追溯金錠到其坩堝和鑄造模具。這提供了錠塊生產過程中的可追溯性和控制力。
採礦廢棄物管理
所有黃金回收流程都會產生需要安全處理的廢棄物材料。安全處理的主要考慮因素為環境法規、健康和安全法規以及許可要求。這些法規綜合起來可以防止環境污染，保護員工和社區，並確保廢棄物處理有序進行。
因此，貴金屬採礦的廢品必須仔細監測，以避免法律問題並確保永續採礦。我們專門的分析解決方案透過以下方式確保根據國際標準和法規進行安全的廢棄物管理：
Malvern Panalytical 的全方位解決方案
我們的礦業客戶重視 Malvern Panalytical 的全方位智慧型技術。從礦物探勘到最終產品分析，我們在為您的整個採礦過程開發量身定制的解決方案方面擁有 50 多年的經驗。
我們具有支援整個採礦價值鏈的基礎設施和專業知識，從探勘和萃取到加工、廢棄物管理及運輸。利用我們應用能力中心的專業科學家和工程師所提供的專業知識。或者，如果您希望自動化您的製程，我們的「製程自動化解決方案 (PAS)」小組和數位小組能夠支援您的目標。
與客戶一起開發和自訂解決方案對我們來說可謂得心應手。完成艱難的工作時，我們的專家仍會持續提供幫助。如同「Smart Manager」和「我的客戶支援入口網站」等將資訊集中化並實現遠端監控能力的數位功能，讓主動式維護保持主動性，並在需要時快速提供額外支援。