Caracterizacion Mineralogica

CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA

La caracterización mineralógica es la descripción cualitativa y cuantitativa de las masas minerales desde el punto de vista mecánico, físico, químico y mineralógico, además suministra información importante que permite el diseño, la operación y el control de procesos industriales. En dicha caracterización se realiza un análisis macroscópico de las muestras, identificando la estructura, textura y composición. Posteriormente se desarrolla el análisis microscópico sobre las secciones delgadas y pulidas, que permite identificar el tamaño y ocurrencia del metal de interés en el mineral, además de los minerales que componen la ganga y la mena.

A partir de la información suministrada por la caracterización mineralógica, se obtienen los siguientes grupos de datos:

 Grupo de datos composicionales y mineralógicos: minerales de la mena, minerales metálicos sin valor, minerales de la ganga, minerales oxidados y minerales inconvenientes o perjudiciales que d el procesamiento del mineral.

Los minerales de mena dan información sobre flotabilidad, solubilidad, reducibilidad, clivajes y fisuras para el acceso de soluciones, deslustre y recubrimiento, propiedades magnéticas, gravedad específica, minerales complejos.

 Grupo de datos geométricos: a través de ellos se busca definir la forma del mineral de interés económico, el tamaño de grano, las relaciones de intercrecimiento de los minerales de la mena y la ganga. La eficiencia del procesamiento es afectada por la textura del mineral, y muchas veces el mismo mineral tiene diferentes texturas. Es posible establecer una relación entre las texturas del mineral alimentado y el tipo de mineral en el depósito mineral.

 Grupo de datos cuantitativos: reporta el valor cuantitativo del tamaño de grano del mineral valioso. El cálculo cuantitativo de tamaños de partícula de cada uno de los componentes de la mena permite establecer el tratamiento metalúrgico para extraer el mineral de interés, es decir se puede seleccionar un método representativo para seguir la trayectoria del elemento de interés a través de los diferentes procesos.

Para definir el comportamiento de las especies oxidadas de cobre frente a procesos de lixiviación u otros, se hace necesario definir varios parámetros para conocer el grado de recuperación de cobre (minerales de cabeza) o el porque de las bajas recuperaciones. Tales definiciones incluyen:

 Especies Mineralógicas.

 Composición Mineralógica (% en Peso).

 Grados de Liberación, Asociación y Oclusión de Especies Útiles.

 Tamaño Granulométrico de Especies.

 Conclusiones metalúrgicas basadas en los resultados del análisis microscópico.

El análisis se efectúa mediante la utilización de una o varias de las siguientes técnicas:

1. OBSERVACIÓN MACROSCÓPICA CON LUPA BINOCULAR. Se realiza a partir de la muestra tal cual es recibida empleando aumentos variables entre x10 y x63.

2. OBSERVACIÓN MICROSCÓPICA CON EL MICROSCOPIO ÓPTICO DE POLARIZACIÓN:

a) Con luz transmitida (para minerales translúcidos). Se puede realizar sobre cortes delgados de la roca o mineral, es decir de preparaciones de aproximadamente 20-30 µm de espesor.

Para el caso de muestras molidas o de sedimentos, preferentemente de granulometría inferior a malla ASTM Nº 18 (1mm), la observación se realiza a partir de preparaciones "grano suelto".

b) Con luz reflejada (para minerales "opacos"). La observación se efectúa a partir de preparaciones pulidas o calcográficas.

El aumento de trabajo varía entre x50 y x1000 y, al igual que con la lupa binocular se pueden tomar fotomicrografías u observar la imagen a través de un monitor.

3. OBSERVACIÓN CON EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Y ANÁLISIS CON LA MICROSONDA ELECTRÓNICA.

4. DIFRACTOMETRÍA DE RAYOS X. Se trata de una técnica de análisis cualitativo semicuantitativo (no destructiva) que permite, entre otras, identificar los componentes cristalinos tanto minerales como sintéticos.

Es una técnica consistente en hacer pasar un haz de rayos X a través de un cristal de la sustancia sujeta a estudio. El haz se extiende en varias direcciones debido a la simetría de la agrupación de átomos y, por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que puede interpretarse según la ubicación de los átomos en el cristal, aplicando la ley de Bragg

n λ = 2d sen θ.

Sus mayores limitaciones se deben a la necesidad de trabajar con sistemas cristalinos, por lo que no es aplicable a disoluciones, a sistemas biológicos in vivo, a sistemas amorfos o a gases.

5. SISTEMA DE ANÁLISIS MINERALÓGICO EN LÍNEA. La difracción de rayos X es una técnica analítica ampliamente utilizada para la identificación y cuantificación de compuestos minerales.

El desarrollo de difractómetros de alto rendimiento y de software especializado ha aumentado notablemente el rango de aplicaciones en ciencias, investigación, control de procesos y certificación de calidad. En la industria minera los difractómetros convencionales se utilizan para identificación y cuantificación de minerales en polvos.

El sistema de análisis mineralógico en línea utiliza una óptica paralela con espejo de Goebel para medir el difractograma de la pulpa que fluye en un tubo, a través de una delgada ventana. El patrón de difracción es analizado para cuantificar las fases minerales de la pulpa. La información entregada provee una poderosa herramienta para el control del proceso de flotación y para el monitoreo del material de ganga como arcillas, feldespatos, etc.

Este moderno y exclusivo sistema está diseñado para el análisis cualitativo y cuantitativo en línea de las fases minerales presentes en pulpas de cobre, utilizando la técnica de Difracción de rayos X.

El sistema se compone de lo siguiente:

1. Difractómetro de rayos X Bruker-axs para análisis cualitativo y cuantitativo, incluyendo computador industrial y software de análisis y control.

2. Celda de medición de diseño patentado, fabricada en acero inoxidable, con alta resistencia a la abrasión, control motorizado para cambio de film y sistema de válvulas neumáticas para transporte de pulpa.

3. Sistema automático de carga de muestra, no incluye muestreador ni multiplexores.

4. Software exclusivo TOPAS BBQ para análisis cuantitativo Rietveld sin necesidad de patrones, utilizando método de parámetros

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