¿Cómo usan los científicos XRD para analizar minerales?

Los sectores de Geología y Minería son de gran importancia económica y tecnológica para proporcionar materias primas esenciales (minerales) para el procesamiento industrial y para aplicaciones de uso cotidiano. Su exploración, beneficio y procesamiento dependen de manera crítica de su calidad química y mineralógica, misma que determina su valor para las aplicaciones posteriores. Ya sea en un laboratorio central involucrado en el análisis geoquímico y mineralógico o en la calificación de los cuerpos minerales en la mina, varias técnicas analíticas son indispensables para caracterizar elementos mayores, menores y trazas, en conjunto con su composición de fase/mineral.

La difracción de rayos X (XRD) es una técnica analítica versátil y no destructiva que puede obtener rápidamente información detallada estructural y de fase de los materiales. El análisis XRD provee información cualitativa y cuantitativa de los minerales o fases en una amplia gama de materiales geológicos explorados en un laboratorio de investigación o procesados para una aplicación industrial.

Por otro lado, a fluorescencia de rayos X (XRF), proporciona análisis elemental (análisis geoquímico) del mismo material, para complementar la mineralogía obtenida por XRD. XRF es ideal para el análisis cuantitativo de mayores, menores y oligoelementos de B a U y de pocas partes por millón a niveles de porcentaje.

Tanto XRF como XRD son técnicas analíticas bien establecidas en laboratorios industriales (de cemento, metales, minería, petroquímicos, etc.), laboratorios aplicados y de investigación en conjunto junto con otras técnicas como ICP/MS o ICP/OES para el análisis elemental de trazas o FT-IR, Raman, microscopio electrónico para análisis estructural.

Aquí hay algunos artículos (publicados en nuestro blog en inglés) acerca de cómo se utilizan XRD y XRF en el análisis de minerales para ayudar a mejorar los productos que usamos todos los días.

The Importance of Metallurgical Slags and Their Evaluation

La fundición, el proceso de extracción de metales básicos de sus estados naturales (minerales), se ha utilizado desde la Edad de Bronce para crear metales preciosos y útiles. El mineral se descompone en la fundición con calor y un agente reductor químico como el calcio, expulsando otros elementos como gases o escoria y dejando atrás la base metálica. Debido al valor intrínseco de la escoria, es importante tener disponibles herramientas analíticas para identificar y cuantificar la composición química de la escoria. Lea sobre cómo la espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF) proporciona una solución rápida, confiable y repetible para medir la escoria.

Looking at Rubidium, Pyrotechnics and Metallic Salts with XRD

Las sales metálicas, conocidas como colorantes pirotécnicos, dan colores específicos a la descarga pirotécnica. El nitrato de rubidio es un polvo cristalino blanco que es altamente soluble en agua y muy ligeramente soluble en acetona. En una prueba de llama, RbNO3 da un color malva/púrpura claro. Este artículo analiza el estudio dinámico realizado del compuesto nitrato de rubidio (RbNO3) utilizando difracción de rayos X y una cámara de muestra especializada diseñada para altas temperaturas. El estudio examina los cambios en este compuesto a medida que se calienta desde temperatura ambiente hasta 310° C, el punto de fusión.

The Relationship Between Mining and Sintering

La única fuente primaria de hierro es el mineral de hierro, pero antes de que todo ese mineral de hierro pueda convertirse en acero, debe pasar por el proceso de sinterización. El Sinter se crea al mezclar mineral concentrado de hierro con varios aditivos como piedra caliza y sílice para controlar la química y luego encenderlo a 1200° C en un horno de alimentación continua por correa. La calidad del Sinter comienza con la selección y mezcla adecuadas de las materias primas. La mezcla cruda no homogénea puede afectar la permeabilidad y causar un aumento en el consumo de combustible. Las fluctuaciones del proceso de sinterización, mezclas no homogéneas, y otros parámetros afectan la productividad, la calidad física y metalúrgica, y el consumo y costos de la materia prima. Lea sobre la aplicación del análisis elemental en línea para el control de la basicidad de la alimentación de sinterización.

New Minerals Capture CO2 in Mine Waste

Para identificar con precisión los minerales dentro de los relaves, los geólogos pueden utilizar tecnologías analíticas que incluyen instrumentos de fluorescencia de rayos X (XRF) portátiles y de laboratorio. Los analizadores portátiles XRF proporcionan un análisis rápido y preciso de relaves para medir de manera rápida y fácil la eficiencia de los procesos de extracción y enriquecimiento. Los datos de análisis en tiempo real proporcionados por un analizador XRF portátil permiten ajustes oportunos del proceso y mejoras en la productividad.

Precious Element Analysis in Lead and Zinc Processing using X-Ray Fluorescence Spectrometry

Durante la sinterización, se utiliza una ráfaga de aire caliente u oxígeno para oxidar el azufre presente en la alimentación a dióxido de azufre (SO2). Los altos hornos se utilizan en procesos convencionales para la reducción y el refinado de compuestos de plomo para producir lingotes de plomo. Este proceso de refinación elimina cualquier material restante sin plomo (por ejemplo, oro, plata, bismuto, zinc y óxidos metálicos como óxidos de antimonio, arsénico, estaño y cobre). Si bien el oro y la plata se consideran contaminantes en el proceso de refinamiento, estos elementos pueden ser más rentables que los elementos minerales primarios. Es por esta razón que el análisis de trazas preciso para plata y oro en el material mineral es esencial. Lea por qué el método más rápido y mejor para este análisis es la fluorescencia de rayos X dispersiva de longitud de onda.

XRD and XRF Investigation of Martian Analog Basalt From Terrestrial Craters

Los análogos terrestres a las condiciones geológicas marcianas se están empleando en combinación con los datos recopilados en las diferentes expediciones vehiculares y por satélite en Marte en curso desde la década de 1960 para caracterizar las propiedades fisiológicas y químicas de Marte. Lea sobre el experimento que utilizó tecnología XRD y XRF en una muestra de basalto recolectado de los cráteres del Monumento Nacional de la Luna, en Idaho, Estados Unidos. El artículo destaca cómo, cuando se combinan las dos tecnologías, se puede obtener un análisis sinérgico completo de la muestra de basalto alcalino.

Otros recursos:

Vea el seminario web on demand: Enhancing productivity and value of mineral sources using XRD and XRF

Post Author: Touchpoint Marketing.