Fluorescência de raios X portátil (pXRF) para rápido mapeamento geológico de minérios de cromita

As empresas de exploração mineral realizam rotineiramente mapeamento geoquímico em vários estágios de um projeto para definir áreas prospectivas para investigação adicional e acompanhamento do trabalho. Um estudo concluído recentemente em um depósito de cromita demonstra a eficiência da utilização da fluorescência de raios X portátil (pXRF) no delineamento de platinóides e elementos terras raras (REE, sigla em inglês). A permissão de exploração cobre uma área de 1.220 ha e possui sequência de serpentinitos, dunitos e peridotitos ultramáficos que hospedam a mineralização da cromita. Dois tipos distintos de minério foram identificados: 1) minérios de cromita primária e 2) veios em estágio avançado, contendo arsênio, chumbo e platinóides. Afloramentos de mineralização na superfície em uma sequência quaternária desgastada com média de 0,5 m de largura com superfície bem exposta e desprovida de vegetação. Esses depósitos também podem ser claramente delineados usando técnicas de pesquisa gravitacional geofísica e magnética.

O mapeamento geoquímico foi aplicado para cromo (Cr), platina (Pt), paládio (Pd) e elementos terras raras em uma área de 27 ha com um analisador manual por fluorescência de raios X Vanta™ série M, da Olympus. O mapeamento foi concluído antes das atividades de perfuração e mineração, os resultados deste trabalho inicial sugerem que seria vantajoso que a pesquisa geoquímica de pXRF fosse concluída em toda a área de 1.220 hectares.

O trabalho concluído como parte deste estudo inclui:

• Uma revisão de literatura da área de trabalho de ocorrência de cromita nesta região
• Estudo de orientação geoquímica e projeto de pesquisa
• Avaliação de calibração do analisador manual por fluorescência de raios X para assegurar que ele é adequado à finalidade

O programa de orientação geoquímica foi realizado elemento por elemento para definir a densidade, localização e alinhamento da densidade de grade necessária. Os mapas de padrões geológicos, as seções transversais, os modelos de blocos e as projeções foram construídos em escalas de 1:1.000 e 1:10.000, de acordo com os requisitos estatutários para a região de interesse.

Os depósitos de cromita investigados neste estudo são bastantes complexos e estruturalmente controlados. Resumo:

• Depósitos médios e pequenos
• Geometria lenticular ou semelhante à veia
• Às vezes, formação em grupos e/ou colunas
• A escala varia de dezenas de metros a 300 metros de comprimento, muitas vezes dividida em pequenos blocos pelas estruturas do estágio final.

A densidade típica de amostragem para este tipo de depósito de cromita está na faixa de 20 m a 50 m com 5% da população da amostra, compreendendo a amostra de controle de qualidade (brancos, padrões e duplicadas).

Posteriormente, o número de amostras necessárias para analisar toda a área de 1.220 ha foi calculado de modo similar. Uma escala de trabalho de 1:10.000 foi escolhida, com densidade de grade de amostragem de 100 m × 50 m. A quantidade total de amostras calculada foi de 2.684, incluindo 5% de amostras para controle de qualidade.

O objetivo do cliente era completar os mapas geoquímicos da área alvo e liberá-la para exploração em 10 dias. O cálculo foi de 282 a 345 amostras por dia, dependendo da densidade da amostra escolhida. Considerando a área a ser coberta, uma média de 200 a 400 testes poderia ser realizada em um turno de oito horas, o que atendia às exigências do cliente.

Cada resultado produzido pela fluorescência de raios X portátil possui geoquímica multielemento precisa e detalhada, metadados de amostra e localizações tridimensionais determinadas pelo receptor GPS integrado. Os dados de localização são exibidos em uma projeção WGS-84 e podem ser exportados rapidamente, permitindo a criação de mapas geoquímicos em tempo quase real e a rápida interpretação de dados em campo.

Figura 1. Um exemplo de mapa de depósito de platina.

Uma análise detalhada do retorno sobre o investimento (ROI, sigla em inglês) foi realizada para calcular o valor da utilização do pXRF em relação aos métodos de laboratório convencional, que exigem longos tempos de resposta, manipulação e logística de amostras caras envolvidas no envio para Moscou, na Rússia. Para este trabalho, foi escolhida a escala 1:5.000, que equivale a 2.974 amostras coletadas durante 10 dias. Em comparação, isso é três vezes mais rápido do que o tempo de resposta normal do laboratório e quatro vezes mais barato que a utilização de métodos dos laboratórios convencionais. Sendo assim, calcula-se que o custo da compra de um aparelho de pXRF será recuperado em 3 ou 4 vezes a duração deste projeto.

Concluindo: este estudo demonstra que o valor expressivo e a aceleração das etapas do projeto podem ser conseguidos usando um analisador por fluorescência de raios X Vanta™, da Olympus, para rápido mapeamento geoquímico em campo. Durante este projeto, ficou demonstrado que os resultados poderiam ser entregues em um terço do prazo, eliminando um mês de espera, além de serem obtidos por uma fração do custo.