Le calcaire est la matière première principale entrant dans la préparation de la chaux et du ciment. Il est également utilisé comme agent de fusion dans la fabrication du fer et de l'acier. Cette ressource abondante est distribuée à grande échelle dans de nombreuses régions du monde.
Les analyseurs portables à fluorescence des rayons X (XRF) et à diffraction des rayons X (XRD) peuvent fournir aux géologues, aux métallurgistes et aux scientifiques des informations sur la composition élémentaire et la minéralogie des échantillons de calcaire directement sur le terrain. Ces données quantitatives générées en temps réel peuvent orienter une prise de décision rapide et éclairée. Par exemple, les métallurgistes peuvent utiliser ces données d'analyse pour développer des processus de purification et de raffinage efficaces en vue d'améliorer le taux de récupération du minerai.
Lisez ce qui suit pour comprendre le fonctionnement de ces méthodes d'analyse portables et en découvrir les principaux avantages pour l'analyse du calcaire.
Analyse du calcaire à l'aide d'appareils XRD portables
Les analyseurs XRD portables et compacts comme le TERRA™ II ou le BTX™ III peuvent identifier et analyser quantitativement la composition élémentaire des échantillons et en déterminer la teneur en calcaire. Une analyse quantitative des minéraux peut aider les géologues à calculer à l'inverse la concentration d'oxyde de calcium en utilisant des formules chimiques moléculaires afin de déterminer ce qui suit :
- Abandon du forage ou poursuite vers des couches plus profondes
- Détermination de l'emplacement du forage
- Poursuite ou non de la cartographie d’une zone spécifique
La figure ci-dessous montre une analyse quantitative d'échantillons de calcaire prélevés dans les provinces du Xinjiang et du Guangxi en Chine. Les géologues ont obtenu les diagrammes de diffraction des échantillons à l'aide de l'analyseur XRD BTX III et ils ont ensuite effectué des analyses qualitatives et quantitatives à l'aide du logiciel XPowder.
| Échantillon | Calcite | Quartz | Autres |
|---|---|---|---|
| 1 | 84,2 | 8,4 | 7,4 |
| 2 | 92,1 | 2,5 | 5,4 |
| 3 | 91,2 | 3,5 | 5,3 |
Diagramme de diffraction généré par l'analyseur XRD BTX III pour un échantillon de calcaire
Les données indiquent les différences notables de la concentration de calcite entre les différentes sections de l'échantillon de calcaire.
Les géologues choisissent généralement des sites où les échantillons de calcaire présentent une forte teneur en calcite et une faible teneur en silice ou en dolomite aux fins d'analyses et d'études plus poussées. Le type de calcaire composé principalement de calcite est appelé carbonate.
Avantages des analyseurs XRD portables pour l'analyse du calcaire
Outre le fait qu'ils procurent des données quantitatives en temps réel et qu'ils soient portables, les analyseurs XRD d'Olympus offrent d'autres avantages utiles :
- Petite quantité requise d'échantillon (seulement 15 mg)
- Préparation simple des échantillons
- Conception unique de la chambre vibrante pour une diffraction exacte et précise des rayons X
- Les analyses XRD et XRF effectuées en simultané assurent une prise de décision rapide directement sur le terrain.
Analyse du calcaire à l'aide d'appareils XRF portables
Les géologues peuvent utiliser les analyseurs XRF à main pour obtenir directement sur le terrain des données d'analyse complémentaires sur le calcaire. Par exemple, les analyseurs XRF à main comme le Vanta™ peuvent afficher des résultats d'analyse de la composition élémentaire; les géologues peuvent passer d'un résultat à l'autre pour les examiner selon les besoins. Les mesures peuvent être effectuées sur la paroi rocheuse de la carrière, ce qui permet aux géologues de déterminer la zone idéale pour le dynamitage à partir du mélange de matériaux, et ce, avant de procéder au traitement.
Voici un exemple réel où un analyseur XRF à main a été utilisé. Les images ci-dessous montrent un technicien utilisant un analyseur XRF à main Vanta pour analyser un échantillon de minerai prélevé dans une mine de calcaire dans la province du Guangxi, en Chine.
Technicien analysant un échantillon de calcaire à l'aide d'un analyseur XRF Vanta
La granularité des échantillons de minerai fraîchement extraits étant très variable, l'analyse d'échantillons de minerai non préparés pourrait donner des résultats présentant des différences significatives en termes de teneur en calcite. Par conséquent, il est recommandé de réduire les échantillons de minerai brut en poudre et de les placer dans un godet à échantillons avant de procéder à l'analyse.
Analyse d'échantillons de calcaire préparés à l'aide d'un analyseur XRF Vanta
Après l'analyse de quelques échantillons préparés, voici les résultats obtenus :
| Oxyde de calcium (CaO) [analyse en laboratoire] | Oxyde de calcium (CaO) [analyse avec le Vanta VCR (180 s), sans étalonnage] | Erreur absolue | Erreur relative |
|---|---|---|---|
| 52,67 | 52,32 | -0.35 | -0.66 |
| 51,65 | 50,75 | -0.90 | -1.74 |
| 50,98 | 49,3 | -1.68 | -3.30 |
| 52,5 | 51,17 | -1.33 | -2.53 |
Les données montrent la bonne corrélation entre les résultats obtenus en laboratoire et ceux obtenus avec l'analyseur Vanta.
Avantages des analyseurs XRF portables pour l'analyse du calcaire
L'analyseur XRF Vanta permet de déterminer rapidement la composition chimique principale d'un échantillon inconnu et la teneur en pourcentage des éléments qui le composent. En fait, il suffit d’une vingtaine de minutes pour effectuer une analyse, de la collecte sur place de l’échantillon jusqu’à l’obtention des résultats :
- 5 minutes pour la collecte de l’échantillon
- 5 minutes pour la préparation de l’échantillon
- 8 minutes pour l’analyse de l’échantillon
- 3 minutes pour l’analyse des résultats obtenus
En revanche, l’analyse XRF effectuée en laboratoire pour tester le même type d’échantillon prendrait près d’un mois : environ une semaine pour la livraison de l’échantillon, une à deux semaines d’attente et une semaine pour l’obtention du rapport d’analyse.
Les analyseurs XRD et XRF portables permettent des analyses et une prise de décision rapides et efficaces directement sur le terrain, ce qui permet des gains de temps et une réduction des coûts par rapport aux mêmes analyses effectuées en laboratoire.
Contenu connexe
Brochure : Vanta pour l’exploitation minière et la géochimie
Vidéo : Minéralogie accélérée sur le terrain et en laboratoire
