I progressi nella robotica stanno rendendo le analisi con fluorescenza a raggi X (XRF) più veloci e efficienti per i progetti di esplorazione geologica. Una nuova innovazione di robotica che sta rivoluzionando le analisi XRF è il GERDA (Geochemical Research and Documentation Assistant), il sistema automatizzato di ricerca geochimica e di documentazione guidata.

Creato dall'MEFFA Lab Oy in Finlandia, lo strumento automatizzato è progettato per l'analisi di carote nei contenitori per le carote derivate da carotaggio e di suolo, sedimenti, e roccia polverizzata in sacchetti di plastica per assicurare una maggiore produttività di analisi dei campioni mediante l'analizzatore XRF portatile. Il sistema è costituito da un supporto CNC con un analizzatore XRF portatile Vanta™, una fotocamera USB a alta risoluzione, un semplice modulo di controllo Raspberry Pi 3 e un software di facile uso per la visualizzazione dei risultati e dei dati elaborati.

Parallelamente al GERDA, gli inventori hanno iniziato a sviluppare un eccezionale metodo conosciuto come NEFFA (Nugget Effect Gold Assay - analisi dell'oro con effetto pepita ) per la stima della mineralizzazione dell'oro nei campioni (in genere roccia polverizzata o carote polverizzate).

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Il GERDA è utilizzato con un analizzatore XRF Vanta per l'analisi automatizzata nei progetti di esplorazione geologica.

Sviluppo del sistema GERDA

Il sistema GERDA è stato sviluppato da un team che ha usato gli analizzatori XRF portatili nei progetti di esplorazione mineraria per oltre 15 anni.

Fortemente orientato all'uso degli elementi in tracce per la realizzazione dei progetti di esplorazione dell'oro, gli inventori del sistema hanno assistito allo sviluppo degli analizzatori XRF portatili nel tempo, in modo particolare in termini di velocità di analisi e di riduzione dei tempi di analisi necessari per raggiungere il livello di precisione necessario. Gli inventori del sistema hanno inoltre osservato i progressi Olympus relativamente alla tecnologia del rilevatore e l'elaborazione dei segnali, in particolare alla capacità dell'analizzatore Vanta di garantire minori limiti di rilevamento (LOD - Limits of Detecton) degli elementi, incluso l'oro (Au).

In qualità di professionisti junior impegnati in progetti esplorativi con risorse finanziarie limitate, la loro attività si è orientata sull'esplorazione di aree non sfruttate (greenfield), sulla rapida identificazione di anomalie, sulla generazione di obiettivi di perforazione e sulle potenziali nuove scoperte, senza definizione delle risorse. Aspetto fondamentale per la realizzazione di questi obiettivi è consistito nella capacità di analizzare un numero di campioni considerevolmente maggiore mediante gli analizzatori XRF portatili, risultato possibile solamente se tutti i campioni fossero stati analizzati in laboratorio. Il GERDA è fondamentale per raggiungere questo risultato.

Di seguito i vantaggi del GERDA:

• Aumento della produttività di analisi dei campioni per gli attuali utilizzatori di analizzatori XRF portatili
• Semplificazione della selezione dei campioni per le più costose analisi di laboratorio
• Maggiore velocità nell'accessibilità ai risultati affidabili per il monitoraggio e il campionamento intensivo in tempo reale
• Riduzione dei costi generali per le analisi esplorative
• Realizzazione di programmi di esplorazione più efficienti

Per vedere come funziona il GERDA in combinazione con l'analizzatore XRF portatile, guardare questo breve video:

Cos'è il NEFFA (Nugget Effect Gold Assay)?

Per comprendere questa nuova tecnica, è importante sapere come funziona l'effetto pepita ("nugget effect").

L'effetto pepita è un termine usato per descrivere un problema di campionamento che può verificarsi quando sono presenti nel campioni grandi frammenti d'oro (pepite). Se durante un tradizionale processo di campionamento viene selezionata una pepita, i ricercatori possono sovrastimare la quantità d'oro presente nel campione. Tuttavia se non viene analizzata la pepita, la quantità d'oro può essere sottostimata. Nelle attività di esplorazione e estrazione dell'oro questa variabilità può produrre risultati imprecisi e errori costosi.

La tecnica NEFFA ha l'obiettivo di convertire in un'opportunità la tradizionale problematica associata all'effetto pepita. La tecnica NEFFA prova a misurare l'effetto pepita attraverso multiple analisi sistematiche e non distruttive di un materiale geologico (in genere roccia polverizzata o carote polverizzate) per identificare la presenza d'oro o di altri metalli preziosi in base alla loro distribuzione nel campione.

La tecnica NEFFA ridefinisce completamente e semplifica la tradizionale procedura di preparazione dei campioni e cerca di fornire risultati semi-quantitativi dell'oro mediante gli analizzatori XRF portatili per identificare campioni di interesse potenziale per approfondite analisi di laboratorio.

Di seguito ne descriveremo il funzionamento:

• In funzione del tipo di materiale, campioni rappresentativi di 20–30 g vengono isolati mediante una protezione come un sacchetto trasparente per campioni o una pellicola di plastica, in modo da garantire che non si verifichi una contaminazione attraverso un agente esterno
• Il campione viene distribuito approssimativamente su una superficie di 10 cm × 10 cm con al superficie del materiale di spessore pari o inferiore a 2 mm
• Sul campione viene posizionata una griglia o una matrice con le unità della matrice aventi una misura 1 cm × 1 cm
• Le misure sono eseguite per ogni centimetro quadrato e viene indicata la media di tutti i risultati
• La tecnica è più efficace con roccia polverizzata o carote polverizzate con una dimensione delle particelle < 3 mm, tuttavia non nel caso di campioni a pasta omogenizzata.
• Campioni ottenuti con circolazione inversa e getto d'aria rotante possono essere analizzati direttamente

La tecnica NEFFA viene usata per analizzare l'oro in un campione di roccia.

Questa tecnica possiede i vantaggi del GERDA in termini di produttività per progetti esplorativi generali. Inoltre integra un valore aggiunto per l'esplorazione dell'oro fornendo una stima dell'oro mediante la tecnologia XRF.

Siamo consapevoli che questo metodo può essere considerato non tradizionale. Sono conosciuti i limiti degli analizzatori XRF portatili per l'analisi dell'oro (falsi positivi causati dalle sovrapposizioni spettrali elementari, limiti di rilevamento relativamente alti in confronto a quelli dei laboratori e migliori risultati con saggio alla fiamma), tuttavia i primi progetti realizzati dagli inventori mediante il sistema GERDA e la tecnica NEFFA indicano che mediante questi sistemi XRF è possibile ottenere dei risultati affidabili per l'oro e assicurare un risparmio dei costi. Inoltre, nel quadro del processo d'integrazione di questa tecnica, devono essere soddisfatte le locali esigenze relative alla radioprotezione e alle autorizzazioni.

Per ottenere maggior informazioni o per realizzare una prova di analisi sui propri campioni contattare Igor Vasilyev del MEFFA Lab Oy all'indirizzo mail ivas@kareliangold.com