使用先进分析技术的6种贵金属分析方法

寻找、开采和加工如黄金、白银和铂族贵金属(PGMs)的过程面临着独特的挑战。这些金属因为稀有而本身极具价值——但即使它们像沙子一样常见,也由于它们在电子产品、医疗设备和其他许多应用中的关键角色而仍具价值。
因此,很少有行业比贵金属挖掘更关注创新以提高效率。毕竟,处理如此珍贵的商品时,即使1%的回收率提高也可能意味着数百万美元的额外利润。
继续阅读,了解结合使用的6种贵金属分析技术,这些技术可以实现更明智、数据驱动的决策,从而提高生产率、产量和利润。但首先——有哪些障碍阻碍了这些改进?
贵金属开采的挑战是什么?
分析技术通过解决与勘探、操作和工艺优化相关的众多挑战来改善贵金属开采。当勘探者、矿工和工艺操作员对矿床和开采材料有全面了解时,他们就能更高效地定位、挖掘和回收特定金属。
这些是目前贵金属开采面临的主要困难。
难以检测的矿石矿床
过去几十年来,由于容易检测的矿石矿床枯竭,贵金属勘探变得更加困难。先进的勘探和勘查技术——例如近红外光谱(NIR)——可以帮助矿企即使在较低浓度下也能检测到矿石。
愈加偏远的矿山
随着矿石矿床变得愈加偏远,无论距离远近或操作员技术水平如何,每一个测量都能被传输并为每一步的矿业操作员所用愈显重要。先进的贵金属分析可以提供仪器之间更好的连接性。
工艺优化
通过增强连接性,操作员和自主机器——无论是钻探机器人还是自动矿石分选设备——可以使用更完整和富有洞察力的数据进一步优化工艺。
避免避抢效应等负面效应
最后,先进分析可以帮助矿企避免可能破坏产量的并发症,例如避抢现象。
避抢指的是在处理过程中可回收金丢失的现象,当金附着在矿石中的炭质材料上而不是保持在溶液中时,它将无法逆转,因此需要金矿企业积极减轻。
贵金属分析在帮助矿企避免避抢方面起到关键作用。它为操作员提供了关于颗粒大小和表面积的见解——这两者都是避抢风险的关键因素——并调整他们的预处理以补偿。
考虑到这些问题,矿业公司应该专注于哪些贵金属分析方法来提高生产率、产量和利润?
提高效率的6种贵金属分析方法
Malvern Panalytical提供了一整套用于贵金属应用的互联分析仪器。我们提供的技术包括X射线荧光(XRF)光谱、X射线衍射(XRD)光谱、近红外光谱(NIR)、激光衍射、脉冲快速热中子活化(PFTNA)和物理气体吸附。
1. X射线荧光(XRF)
XRF光谱是一种用于快速金属成分分析的非破坏性技术。由于其能够直接分析如金、银和铂等贵金属的浓度而被广泛应用于贵金属分析,而其他方法则更擅长检测这些贵金属周围的矿物。
XRF通过将X射线定向到样品上,使其原子发射次级(荧光)X射线实现分析。这些发射的X射线特征元素特异,从而实现精确的鉴定和数量分析。
像SciAps的X-550手持XRF分析仪这类先进技术为贵金属勘探带来了这种速度、精确性和准确性。轻便的手持设备在一秒钟内就能提供大多数合金的材料鉴定,有助于识别即使是少量的有价值的矿石。
与此同时,像我们Epsilon 1台式仪器这种基于实验室的XRF光谱仪能够帮助您量化矿石中金、银、铂、钯和其他元素的浓度。这些都是可以放置在靠近勘探地点的紧凑格式。
最后,XRF可以为您的工艺线提供实时见解。Epsilon Xflow是一种高性能XRF系统,支持在线分析浸出溶液及其他工艺液体,帮助您优化试剂从而降低成本和环境影响。
2. X射线衍射(XRD)
XRD显示材料的晶体结构和相成分。当X射线束与晶体物质相互作用时,会产生独特于材料内部结构的衍射图案。这些图案有助于识别矿石类型,监测加工时的相变化,发现不必要的杂质。
Aeris紧凑型XRD系统体现了可及的矿物学分析。其紧凑的格式意味着它可以轻松移动并适用于任何环境,包括生产线旁或小规模现场集装箱实验室。它作为一种黑匣子解决方案运行,使得即便是新手用户在贵金属开采过程中不同阶段可以轻松获得他们所需的测量数据。
3. 近红外光谱(NIR)
近红外光谱(NIR)是一种使用近红外范围内的光(约700至2500纳米)表征材料分子组成的非破坏性技术。它通过测量和识别不同化合物暴露于NIR光时产生的特征反射光谱来工作。
由于其便携性、样品制备要求低和非破坏性特征,近红外光谱在贵金属勘探期间特别有用。它可以识别用作贵金属矿床“示踪”的矿物,使得采矿专业人员能够探测到较难接近的矿石矿床。
近红外仪器可以针对金矿勘探和加工的不同阶段进行定制。手持设备如SciAps ReveNIR帮助地质学家识别金矿,而Malvern Panalytical可以帮助设计用于加工应用的皮带解决方案。
4. 脉冲快速热中子活化(PFTNA)
PFTNA提供了一种用于连续整体元素分析的非破坏性方法。它通过对材料进行快速和热中子轰击,诱导各种元素发射伽马射线。然后,这些伽马射线被检测和分析以确定元素组成。
这种方法特别适用于在线或传送带监测,提供实时数据以进行流程控制。PFTNA不能直接测量贵金属。然而,像CNA Pentos系统提供的关于您矿石矿物学成分的见解提供了一种强大的矿石分排序选手段,可与Malvern Panalytical进一步探讨合作。
5. 激光衍射
激光衍射是一种常用于贵金属加工中评估破碎和研磨矿石粒度分布的粒度分析技术。该方法通过通过样品中的分散粒子传递激光束来工作;其散射光的方式被测量和分析以确定粒度分布。
这些信息至关重要,因为粒度对浮选和浸出的效率、化学耗量和整体金回收都有直接影响。较小和均匀的粒子通常允许更有效的化学交互,而过大或不一致的颗粒可能阻碍处理。
在金加工中特别是,颗粒大小和形状对避抢有显著影响。炭质材料中的小颗粒因其更大的表面积增加从溶液中吸附黄金的可能性。Malvern Panalytical提供用于实验室和工艺线的粒度分析仪器。Mastersizer 3000+ Ultra可以提供0.01µm – 3500µm范围内粒度的高精度实验室分析,而Insitec则可安放在生产线内,提供直接的实时粒度数据。
6. 气体吸附分析
气体吸附指的是气体分子附着到固体材料表面的过程。使用Brunauer-Emmett-Teller (BET)理论分析这种行为可以得出材料孔隙度的结构分析。
使用类似Micromeritics的ASAP 2020 Plus的气体吸附分析仪来分析贵金属采矿专业人员可以减轻包括避抢在内的威胁。
通过测量表面积、孔径分布和炭质矿石的总孔隙体积,矿业专业人员可以识别哪些矿石需要进行烘焙等技术的预处理。这有助于保护产量并提高利润。
连接贵金属分析方法以提升您的产量
每种技术在贵金属分析中都起到了至关重要的作用。作为这些解决方案的全套供应商,Malvern Panalytical可以帮助您实现一个完整的、互联的分析解决方案,以提高贵金属开采过程各个阶段的效率。
联系我们如果您想了解更多关于Malvern Panalytical现成和定制解决方案的信息。
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