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Mineralogía de Procesos

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Mineralogía de Procesos

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  1. Mineralogía de Procesos Marco Antonio Márquez GodoyIngeniero Geólogo, MSc. Geología EconómicaPhD. en Mineralogía de Procesos

  2. Qué se busca? • Caracterizar mineralógicamente, mediante combinación de técnicas analíticas para: • Ayuda en el diseño de sistemas de beneficio. • Optimización en la recuperación del sistema. • Valorar concentrados. • Control de calidad de productos beneficiados o transformados (i.e. materia prima sintética o material cerámico). • Optimización productos. • Monitoreo de procesos naturales (e.g. ambiental, geología  prospección).

  3. Qué se mide? Identificación de fases minerales Cuantificación de fases minerales Texturas de intercrecimiento Composición química de las fases Distribución de tamaño de grano Liberación de minerales útiles Minerales de la ganga y huéspedes Películas superficiales Grado de alteración, corrosión o desgaste Adsorción de especies, etc.

  4. Métodos Analíticos Microscopía óptica Difracción de rayos X Microscopía Electrónica Barrido/EDX Microsonda Electrónica (WDX) Espectroscopía de Infrarrojo (FTIR) Espectroscopía Mössbauer

  5. Microscopía Óptica. • Lupa binocular. • Monitoreo rápido y barato. • No necesario preparación de muestra. • Observación de granos: • Caracterización inicial  solo color y forma baja resolución espacial (~1mm). • Morfología externa  , rugosidades, etc. • Películas, etc. • Cuantificación inicial de fases presentes.

  6. 1mm

  7. 0.5mm

  8. 0.5mm

  9. 1mm

  10. 1mm

  11. 0.5mm

  12. 1.5mm

  13. 1.5mm

  14. 1mm

  15. Película externa Óxido de Fe 500µm

  16. Microscopía Óptica. • Lupa binocular. • Monitoreo rápido y barato. • No necesario preparación de muestra. • Observación de granos: • Caracterización inicial  solo color y forma baja resolución espacial (~1mm). • Morfología externa  , rugosidades, etc. • Películas, etc. • Cuantificación inicial de fases presentes.

  17. Rut Spn 50µm Óxido

  18. Zir Zir 50µm

  19. 500µm Ox Anf

  20. 50µm

  21. 100µm

  22. 100µm Mt Ilm

  23. 100µm Mt Hm

  24. 100µm Mt Qz Ilm Hm

  25. 100µm

  26. 100µm

  27. 100µm

  28. 100µm

  29. 100µm

  30. 100µm

  31. Microscopía Óptica. • Transmisión/Reflexión • Necesario preparación de muestra. • Caracterización/monitoreo más preciso. • Mayor resolución espacial (~10µm). • Minerales translúcidos/opacos. • Texturas. • Tamaño de grano. • Grado de liberación. • Cuantificación de fases (conteo de puntos).

  32. Difracción de rayos X (XRD). • Principio básico: Incidencia de haz de radiación X de  conocido, sobre un material y medida de los ángulos a los que dicho rayo X es difractado. Así el ángulo de difracción  es relacionado con la distancia interplanar “d” mediante la Ley de Bragg: n = 2d sen. • Preparación de muestra relativamente sencillo, rápido y barato. • Método muy versátil y rápido, dependiendo de lo que se busque.

  33. Difracción de rayos X (XRD). • Utilidad: • Identificación de fases a partir de su estructura. • Proporción de fases Semicuantitativa • Series de solución sólida. • Cálculo de los parámetros de celda. • Refinamiento de estructura. • Tamaño de grano. • Grado de cristalinidad.

  34. Métodos basados en la emisión de un haz de electrones

  35. Filamento Cilindro de Wehnelt Placa de ánodo Lentes Condensadores Lentes Objetivos Muestra Detector

  36. Haz incidente de electrones Catodoluminicencia (luz visible) Electrones Auger Bremsstrahlung Electrones Secundarios Rayos X Característicos Electrones Retrodispersados Calor (T) Electrones Elásticamente Dispersos Electrones Transmitidos y Inelásticamente Dispersos MUESTRA Corriente del Especimen

  37. Microscopía Electrónica de Barrido(SEM). • SE  Topografía • BSE  Peso atómico promedio. Texturas. • EDX  Análisis químico semicuantitativo. Mapas de elementos. • AES  Método de superficie. • Catodoluminicencia  Texturas, etc.