Evident LogoOlympus Logo
洞见博客

Ložiska porfyrové měděné rudy: Přenosná rentgenová analýza jílovitých minerálů poskytuje vodítka k těžbě

作者  -
Ložiska porfyrové měděné rudy

Ložiska porfyrové měděné rudy jsou významným zdrojem mědi a dalších cenných kovů a minerálů. Ty jsou obvykle těženy metodami mechanizované těžby v povrchových dolech ve velkém měřítku z důvodu jejich velkých zásob, nízké kvality a malé hloubky uložení.

Efektivní metodou objevování porfyrových ložisek měděné rudy je přenosná rentgenová analýza. V tomto příspěvku se podrobněji podíváme na to, jak poskytují nástroje přenosné rentgenové analýzy inženýrům vodítka, která potřebují k nalezení těchto cenných zdrojů a k těžbě měděné rudy, která je v nich ukryta.

Co jsou ložiska porfyrové měděné rudy?

Ložiska porfyrové měděné rudy jsou typem hydrotermálních ložisek. Mezi charakteristické znaky ložisek porfyrové měděné rudy patří následující:

  • Výskyt minerálů v těchto ložiscích je časově a prostorově spjat s neutrálními až kyselými porfyrovými celky
  • Vznik těchto útvarů je do jisté míry spojen s intruzivní sopečnou činností
  • Lze je charakterizovat určitou alterací a zonační mineralizací
  • Rudy jsou přítomny ve formě vtroušených žil

Jílovité minerály představující produkty vznikající současně nebo po vzniku ložisek porfyrové měděné rudy jsou významnými vodítky pro objev, průzkum a těžbu ložisek mědi.

Metody přenosné rentgenové analýzy pro testování jílovitých minerálů

Terénní inženýři mohou používat různé přenosné nástroje pro rentgenovou analýzu určené pro shromažďování geologických informací z jílovitých minerálů v reálném čase. Například ruční rentgenové fluorescenční (XRF) analyzátory dokáží určovat chemické prvky a přenosné rentgenové difrakční (XRD) analyzátory dokáží zobrazovat mineralogické informace. Tato lokalizovaná data pomáhají geologům provádět rychlejší a přesnější rozhodování na místě. Podívejte se na následující příklad.

Příklad: Analýza jílovitých minerálů z porfyrového dolu s výskytem mědi

Společnost Olympus v nedávné době spolupracovala s inženýry z jedné těžební společnosti na vyhotovení analýzy jílovitých minerálů získaných z porfyrového dolu s výskytem mědi v Myanmaru. Inženýři odebrali tři vzorky minerálů z tohoto dolu a označili je jako jíl s vysokým obsahem, jíl se středně vysokým obsahem a jíl s nízkým obsahem (Obrázek 1).

Vzorky jílu z porfyrového dolu s výskytem mědi

Obrázek 1: Tři vzorky jílu odebrané z porfyrového dolu s výskytem mědi.

V rámci přípravy jílovitých minerálů na analýzu inženýři provedli drcení vzorků na hrubost až 2 mm a jejich množství každého vzorku zmenšili na přibližně 100 g (Obrázek 2).

Rozdrcené vzorky jílu z porfyrového dolu s výskytem mědi

Obrázek 2: Vzorky jílu po drcení.

Inženýři následně rozdrcené vzorky jílu analyzovali pomocí ručního XRF analyzátoru Olympus a přenosného XRD analyzátoru Olympus s cílem identifikovat chemické prvky, resp. získat mineralogické informace.

Testování jílovitých minerálů pomocí ručního XRF analyzátoru

XRF test byl proveden pomocí analyzátoru řady Vanta™ C (model VCA) vybaveného rentgenovou lampou se stříbrnou (Ag) anodou. Tento robustní analyzátor navržený pro práci v drsných podmínkách má stupeň ochrany IP55 a je vyroben tak, aby vyhovoval požadavkům normy pro zkoušky odolnosti pádem amerického ministerstva obrany (MIL-STD-810G). Integrovaný křemíkový driftový detektor (SDD) ve spojení s patentovanou technologií Axon Technology™ výrobce Olympus umožňuje dosahovat ultravysoké rychlosti detekce a nižší prahové hodnoty detekce (LOD).

XRF analyzátor pistolového typu pro těžbu mědi

Obrázek 3: Dva inženýři používající ruční XRF analyzátor řady Vanta na pracovišti.

Další výhodou používání analyzátoru Vanta je, že vzorek lze analyzovat ihned bez jakéhokoliv zvláštního zpracování. Ve skutečnosti lze kvalitativní a kvantitativní informace o elementárním složení získat během 20 sekund.

Naproti tomu, v laboratorních podmínkách trvá získání podobných výsledků obvykle řádově hodiny nebo dokonce dny. S analyzátorem Vanta mohou uživatelé rychle získat data s takovou přesností, která je dosahována v laboratoři.

Vzorek Al Si P S Cl Ca Fe Cu Pb
% % ppm % ppm ppm % ppm ppm
Jíl s nízkým obsahem 1,19 3,66 311 3,72 1087 3378 3,70 3,70 210
Jíl se středně vysokým obsahem 0,83 3,94 341 0,90 2921 3771 2,34 1332 102
Jíl s vysokým obsahem 0,98 3,95 422 0,90 4324 4062 1,42 821 48

Tabulka 1: Data z elementární analýzy získaná pomocí ručního XRF analyzátoru řady Vanta. Tabulka uvádí prvky přítomné ve vzorku včetně množství každého z prvků. Mezi tyto prvky patří hliník (AI), křemík (Si), fosfor (P), síra (S), chlór (Cl), vápník (Ca), železo (Fe), měď (Cu) a olovo (Pb).

Testování jílovitých minerálů pomocí přenosné XRD analýzy

XRD test byl proveden pomocí přenosného XRD analyzátoru řady TERRA™II vybaveného rentgenovou lampou s kobaltovou (Co) anodou. Testovací funkce analyzátoru XRD spojují patentované technologie jak společnosti Olympus, tak Národního úřadu pro letectví a kosmonautiku (NASA).

Analyzátor řady TERRA II se vyznačuje jedinečným systémem přípravy vzorků k měření. Pro shromáždění strukturních (mineralogických/krystalografických) informací a přibližných elementárních (chemických) informací během méně než 10 minut je zapotřebí pouze zhruba 15 mg práškového vzorku vzniklého prosetím na sítu s velikostí ok 100 (<150 μm).

S nainstalovanou softwarovou aplikací XPowder je analyzátor řady TERRA II schopen shromažďovat a zpracovávat data rychle a jednoduše. Analyzátory řady Vanta a TERRA II nepotřebují velké vzorky ani žádnou speciální přípravu vzorků. Dokáží provádět testy dokonce i na vzorcích v dírách po odstřelu.

ID vzorku Křemen Kaolinit Pyrofylit Ilit Alunit Pyrit Celkem
Jíl s nízkým obsahem 62,9 - - - 30,3 6,8 100
Jíl se středně vysokým obsahem 49,6 8,3 9,7 18,8 10,3 3,2 100
Jíl s vysokým obsahem 45,5 18,7 - 29,8 6,0 - 100

Tabulka 2: XRD analýza získaná pomocí analyzátoru řady TERRA II. Tabulka uvádí prvky přítomné ve vzorku včetně množství každého z minerálů ve vzorcích jílu.

XRD analýza jílovitých minerálů

Obrázek 5: Porovnání difrakčních obrazců získaných přenosným XRD analyzátorem TERRA II

Analýzou tří vzorků (jíl s nízkým obsahem, jíl se středně vysokým obsahem a jíl s vysokým obsahem) z porfyrového dolu s výskytem mědi pomocí ručního XRF analyzátoru Olympus a přenosného XRD analyzátoru Olympus bylo zjištěno následující:

  • Množství jílovitých minerálů (převážně ilitu a montmorillonitu) v těchto třech vzorcích se zvyšovalo od jílu s nízkým obsahem směrem k jílu s vysokým obsahem
  • Množství křemíku, alunitu a pyritu klesalo od jílu s nízkým obsahem směrem k jílu s vysokým obsahem

Tato data odpovídají jejich mineralogickým charakteristikám obecně stanoveným v terénu.

Z hlediska průzkumu a těžby porfyrových měděných rud je významný i objev pyrofilitu tvořeného zvláštním střídáním. Elementární data (např. Ca, Fe atd.) z XRF analyzátoru a data týkající se mineralogického složení z XRD analyzátoru by se mohla navzájem doplňovat, a usnadnit tak potvrzení přesnosti výsledků analýzy u této série vzorků.

Toto je jen jeden z příkladů, jak lze přenosné přístroje XRF a XRD používat v oboru geologických věd. Chcete-li zjistit informace o dalších aplikacích v odvětví geochemie, mineralogie a těžby, podívejte se na naši brožuru, Online zdroje pro geologii pro přenosné XRF a XRD analyzátory.

Související obsah

Infografika: Podpora každé fáze geologické vědy a životního cyklu těžby

Přenosný XRF analyzátor ložisek porfyrové měděné rudy

Použití přenosných XRF a XRD analyzátorů od A do Z

Application Specialist, Analytical Instruments

Howard Yu is an application specialist for analytical instruments at Evident based in Beijing, China. He has been with Evident since 2019 and supports the Evident X-ray fluorescence (XRF) product lines to provide enhanced solutions to customers. After obtaining a bachelor's degree in geology, he received a master’s degree in mineralogy, petrology, and mineralogy of deposits from the Hefei University of Technology. Howard works with customers from a variety of backgrounds, including oil and gas exploration, maintenance, research, medical, forensics, mining, and mineral processing.

六月 1, 2021
Sorry, this page is not available in your country
InSight Blog Sign-up
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country