La minería, una industria que ha detonado el crecimiento económico de muchos países, es con frecuencia objeto de críticas concernientes al impacto que puede llegar a tener en el medioambiente, y es por ello que las investigaciones y desarrollo de tecnologías tienden a consolidar una explotación sostenible de los recursos geológico-mineros a través de su optimización y el cumplimiento de las regulaciones de cada país.
En aplicaciones de la industria minera es fundamental conocer la concentración de elementos a fin de administrar y controlar las propiedades materiales, así como para asegurar la observancia de regulaciones alrededor de la seguridad y de condiciones sanitarias. Y no solo es suficiente conocer la presencia de elementos, es preciso tener la información más exacta posible sobre la concentración de los mismos.
Pero para establecer los diferentes elementos presentes en los materiales que se extraen de las minas, se requieren sistemas de análisis que respeten la integridad de las materias primas y que sean fáciles de utilizar de forma consistente. Se trata de mejorar el conocimiento y el control de los procesos, así como de la composición elemental de los materiales del beneficio minero.
Los sistemas analíticos en línea se utilizan para determinar la composición de elementos en materias primas a granel. Estos analizadores se usan en diversas aplicaciones, incluyendo cemento, carbón y productos de sinterización, así como otros materiales a granel como cobre, mineral de hierro, fosfatos, etc., para asegurar que la calidad del material sea consistente y optimizar los procesos.
Sin embargo, hay diferentes consideraciones que deben hacerse en función de la aplicación cuando se trata de seleccionar el analizador.
El análisis por rayos gama instantáneos de activación neutrónica (PGNAA por sus siglas en inglés) es una técnica de análisis elemental que determina la composición de una muestra a partir de la radiación gamma emitida mientras se la irradia con neutrones, su ventaja más importante es la capacidad de analizar casi todos los elementos, independientemente de la matriz del compuesto, gracias a la gran penetración de los neutrones.
Por su parte, la tecnología de impulsos rápidos y activación térmica de neutrones (PFTNA) entrega rápidamente un análisis de elementos altamente representativa para lograr un control en línea seguro y robusto de los procesos en tiempo real. Su uso se ha incrementado en una variedad de industrias dado que permite una alta velocidad y un control en línea de los procesos.
Ambas técnicas se conocen comúnmente como análisis por activación de neutrones, dado que funcionan a través del bombardeo de materiales con estas partículas subatómicas.
Los analizadores utilizan alguna de las dos tecnologías (dependiendo de la excitación de la fuente seleccionada), para medir continuamente, y en tiempo real, la composición elemental de toda una carga de materia prima que se mueve en una cinta transportadora, sin tocar el material, sin errores y sin los costos asociados con realizar análisis de laboratorio con muestras de los materiales. Estos analizadores son ideales para el carbón crudo, alimentación de plantas, carbón limpio y aplicaciones de mezclas de carbón, proveyendo análisis de calidad en tiempo real sobre los procesos críticos y facilitando la clasificación, la mezcla y el control de la dilución fuera de rango.
Por ejemplo, los analizadores de carbón miden y reportan los niveles de sulfuros, humedad, total de cenizas, valor calorífico y concentración de elementos de ceniza así como otros parámetros críticos que se requieren tanto por los consumidores de carbón como por los productores para maximizar el uso de los recursos y reducir los contaminantes.
Son utilizados mayormente para responder a exigencias de calidad (y su consistencia a través de la producción) en aplicaciones que incluyen las cargas, la distribución y recepción de carbón utilizando muestreadores de barrena y específicamente en diversas aplicaciones en plantas de energía.
¿Cuál utilizar? La tecnología de PGNAA, de la que Thermo Fisher Scientific es pionera, representa una mejora considerable respecto a gamma doble y a otros enfoques de análisis menos sofisticados para la medición de cenizas en carbón. Mide de forma independiente los principales componentes de las cenizas y el azufre y los suma para determinar las cenizas totales. Por este motivo, no es específico para el carbón y es altamente fiable en aplicaciones en las que la mineralogía de las cenizas varía o cuando hay varios tipos o vetas de carbón.
El Analizador Elemental de Banda Cruzada (ECA, por sus siglas en inglés) también proporciona análisis minuto a minuto de contenidos de azufre. Con un medidor de humedad integrado, también puede presentar valores de humedad y BTU/lb. Al proporcionar análisis de calidad en tiempo real de los flujos de procesos fundamentales, facilita la clasificación, mezcla y control de dilución sin interrupción. Es idóneo para aplicaciones de carbón en bruto, suministro de la planta, carbón limpio y carbón mezclado.
En cuanto a PFTNA los analizadores elementales en línea de carbón Thermo Scientific y el software de mezcla proporcionan a los productores de carbón datos exactos y fiables para controlar las mezclas de carbón y garantizar lotes según las especificaciones. Es altamente efectivo en ubicaciones donde hacer muestreo es caro o difícil y proporciona seguridad al ambiente y al operador. La fuente de neutrones de PFNTA puede ser apagada cuando se requiere mantenimiento o cuando el personal de la planta se encuentra cerca del proceso, de manera que se reduce la exposición a la radiación.
En conclusión, ambas tecnologías ofrecen importantes ventajas para la industria, investigar los beneficios y aplicaciones específicas de cada una será fundamental para elegir la mejor opción para su industria.
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