Application Notes
Attività esplorative dell'oro mediante un analizzatore portatile di diffrazione a raggi X (pXRD)
Sul campo o nel magazzino dei carotaggi i geologi sono spesso limitati da una valutazione unicamente visiva dei minerali. A causa della grana fine riscontrata nelle alterazioni caratteristiche della mineralizzazione dell'oro, le valutazioni visive eseguite dai geologi sono soggettive e spesso erronee. I campioni vengono frequentemente inviati dal sito estrattivo a laboratori esterni per l'effettuazione di analisi petrografiche. Questa procedura richiede tempi e costi consistenti e a volte non riesce e distinguere minerali di origine completamente diversa (es. formati da acqua di falda e fluidi mineralizzanti). Inoltre la differenziazioni di minerali simili come argille, carbonati e solfuri a grana fine risulta estremamente difficile mediante il microscopio.
L'analizzatore pXRD Olympus fornisce ai geologi degli affidabili dati mineralogici qualitativi e quantitativi, quasi in tempo reale, direttamente sul campo, nell'impianto di perforazione o nel magazzino dei carotaggi. Le informazioni fornite dall'analizzatore pXRD sono oggettive e per ottenerle attraverso metodi tradizionali sarebbero necessarie settimane o mesi.
Mediante un strumento pXRD Olympus i geologi possono velocemente prendere importanti decisioni:
- Abbandono o prolungamento dell'attività di sondaggio
- Posizionamento dell'area di sondaggio
- Prolungamento della mappatura dell'area
Oltre che per l'orientamento alle alterazioni dei depositi minerali la mineralogia quantitativa fornisce delle importanti informazioni di carattere minerale e geo-metallurgico per la futura progettazione di miniere.
Gli analizzatori pXRD Olympus sono tecnologie brevettate sviluppate per la missione Mars Science Laboratories (MSL) Sono dotati di un rilevatore ad accoppiamento di carica (CCD) per acquisire contemporaneamente dati di diffrazione a raggi X e qualitativi di fluorescenza a raggi X.
I vantaggi degli innovativi analizzatori pXRD Olympus includono:
- Campione di ridotte dimensioni: richiede solo 15 mg di materiale
- Semplice preparazione del campione: non richiede tecnici specializzati
- Tempi di acquisizione veloci: Ottenimento di risultati in pochi minuti
- Portabilità: funzionamento a batteria e struttura robusta senza parti mobili
- Strumento autonomo: Sistema di raffreddamento ad acqua e potente fonte di energia esterna non necessari
- Esigenze di manutenzione saltuarie: Manutenzione del sistema XRD effettuabile regolarmente senza tempi di inattività
Figura 1 Modello di alterazione attraverso un deposito aurifero epitermale. Le facies da alterazione sono state sviluppate e mappate mediante dati mineralogici acquisiti con un analizzatore pXRD Olympus.
Gli analizzatori pXRD Olympus permettono, in modo pratico, di effettuare analisi mineralogiche quantitative in campo, senza il bisogno di applicare complicate procedure preparative dei campioni. Per mostrare le capacità di analisi quantitativa dei prodotti pXRD Olympus si è effettuato un confronto con le analisi eseguite da analizzatore XRD da laboratorio da 4 kW di grandi dimensioni (Figura 2). I risultati mostrano delle corrispondenze significative tra l'analizzatore XRD da laboratorio e l'analizzatore pXRD Olympus.
Figura 2 Ottima correlazione tra le percentuali mineralogiche rilevate attraverso i tracciati XRD mediante un analizzatore XRD da 4 kW (asse x) e un analizzatore pXRD Olympus (asse y) con un tempo di esecuzione di 20 min (Burkett et al. 2015).
I tempi di raccolta dati sono inoltre stati studiati per valutare le performance degli analizzatori pXRD Olympus a diversi tempi di analisi e per confrontare gli analizzatori pXRD Olympus con quelli XRD da laboratorio. Illustrazione nella Figura 3 di diversi diagrammi di diffrazione di un campione con diversi tempi di analisi. La Figura 4 e la Figura 1 riassumono i risultati quantitativi con diversi tempi di raccolta dati mostrando chiaramente dei risultati corrispondenti tra i due tipi di analizzatori, perfino con tempi di esecuzione di 5 min.
Figura 3 Tracciati XRD acquisiti mediante uno strumento di laboratorio XRD da 4 kW e un analizzatore pXRD Olympus a diversi tempi di acquisizione (Burkett et al. 2015).
Tabelle 1. Ergebnisse der quantitativen XRD mit einem 4 kW Laborgerät und einem tragbaren XRD-Analysator von Olympus mit unterschiedlichen Analysezeiten.
| Prüfbedingung | |||||
| Mineral | Labor XRD | Olympus XRD – 40 Min. | Olympus XRD – 20 Min. | Olympus XRD – 10 Min. | Olympus XRD – 5 Min. |
| Pyrit | 0,8 | 0,8 | 0,1 | 0,0 | 0,0 |
| Calcit | 6,1 | 5,4 | 7,1 | 8,1 | 8,4 |
| Orthoklas | 12,7 | 12,0 | 13,7 | 13,1 | 13,0 |
| Albit | 44,6 | 43,4 | 46,6 | 45,6 | 44,4 |
| Muskovit | 4,2 | 6,9 | 6,3 | 6,0 | 7,3 |
| Chlorit | 18,1 | 18,1 | 14,2 | 15,5 | 15,5 |
| Quarz | 13,5 | 13,5 | 12,1 | 11,6 | 11,4 |
Figura 4 Confronto tra le percentuali di minerali estrapolate dai tracciati XRD nella Figura 3. Notare l'ottima correlazione tra l'analizzatore pXRD Olympus e l'analizzatore di laboratorio anche con brevi tempi di esecuzione.
Prodotti per l'applicazione
L'analizzatore XRD TERRA™ II rappresenta una soluzione portatile per l'analisi della mineralogia quantitativa. Dotato di una batteria con un autonomia di sei ore e di un telaio resistente all'acqua, il sistema è costruito per effettuare delle analisi veloci sul campo di componenti principali e secondarie.
Analizzatore XRD da banco BTX™ III
L'analizzatore XRD BTX™ III offre un'analisi mineralogica quantitativa affidabile di componenti principali e secondarie in un compatto design da banco. Il potente software si combina a un rilevatore a raggi X migliorato per una maggiore velocità e sensibilità.