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Análisis del mineral de hierro

Mineral de hierro

El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, pero las concentraciones económicas están dominadas por formas de óxido de hierro comparativamente raras: magnetita (Fe 3 O 4 ), hematita (Fe 2 O 3 ), goethita (FeOH), limonita (FeO(OH)nH 2 O) y siderita (FeCO 3 ). La mineralogía del mineral de hierro influye en su valor comercial y en la forma de procesarlo, es decir, en la cantidad de carbón que se consume y, por tanto, en su huella de carbono. La identificación de la mineralogía del hierro junto con los minerales de ganga que influyen en el beneficio son una parte esencial del análisis del mineral de hierro.

Minério de ferro

Análisis multielemento

La mayor parte del mineral de hierro se utiliza para la fabricación de acero, lo que limita la concentración de muchos otros elementos, ya que influyen en la calidad del acero. Por este motivo, el análisis estándar del mineral de hierro es un análisis multielemental que informa de los principales elementos que forman la roca y de un conjunto de oligoelementos.

Análisis del mineral de hierro

El análisis geoquímico de las muestras de mineral de hierro se lleva a cabo mediante una fusión de borato de litio con la adición de un agente oxidante, seguida de un análisis con instrumentos XRF para determinar las concentraciones de los principales elementos formadores de roca y de oligoelementos seleccionados. Los resultados pueden presentarse sin normalizar o normalizados al 100 % (excluyendo la LOI). La pérdida por ignición (LOI) siempre se lleva a cabo como parte del análisis multielemental diseñado para las muestras de mineral de hierro oxidado.

Código Analitos Rangos (%) Descripción
ME_XRF21u (no normalizado)
ME_XRF21n (normalizado) muestra de 0,7 g		 Al2O3                        0,01-100                     Disco fundido XRF. LOI incluido como parte de este procedimiento
 As   0,001-1,5
 CaO  0,001-10
 Cl  0,01-40
 Ba  0,001-6
 Co  0,001-5
 Cr203  0,001-10
 Cu  0,001-1,5
 Fe   0,01-75
 K2O  0,001-6,3
 MgO  0,01-40
 Mn  0,001-25
 Na2O  0,005-8
 Ni  0,001-8
 P  0,001-10
 Pb  0,001-2
 S  0,001-5
 SiO2  0,01-100
 Sn  0,001-1,5
 Sr  0,001-1,5
 TiO2  0,01-30
 V  0,001-5
 Zn   0,001-1,5
 Zr  0,001-1
Total
  0,01-110
OA-GRA05x ME-GRA05 Pérdida por ignición en la muestra de 1 g Horno o analizador termogravimétrico (TGA).

Pérdida por ignición (LOI)

ALS ofrece una gama de métodos de LOI mediante horno o analizador termogravimétrico (TGA). Se ofrece una variedad de temperaturas, ya sea a una sola temperatura o a un rango de temperaturas ejecutadas consecutivamente para caracterizar completamente el componente volátil de las muestras. Para identificar solo el agua no ligada en una muestra, el calentamiento se limita a 105 °C, mientras que si se requiere agua ligada en cristales y otros componentes volátiles, el calentamiento suele aumentar a 1000 °C.

Analizador termogravimétrico (TGA)

El análisis termogravimétrico consiste en medir la masa de una muestra con cambios de tiempo y temperatura. Las mediciones pueden personalizarse según sea necesario para caracterizar completamente los componentes volátiles, especialmente en el caso de muestras con una cantidad variable de agua ligada a los minerales.

Código del método Analito Descripción
OA-GRA10 H2O libre Procedimiento gravimétrico después de secar a 105 °C durante 2 horas
OA-GRA11 H2O libre Procedimiento gravimétrico tras el secado a 105 °C durante 24 horas
OA-IR05 H2O libre Medición del sistema de detección por infrarrojos del agua con calentamiento a 110 °C
OA-IR06 H2O no ligado y agua cristalina ligada Medición del sistema de detección por infrarrojos del agua con calentamiento a 110 °C
OA-GRA05xf Pérdida por ignición a 500 °C Una muestra se preseca a 105 °C antes de calentarla a 500 °C para determinar la pérdida por ignición
OA-GRA05 Pérdida por ignición a 1000 °C Se calienta una muestra a 1000 °C tal como se recibe para determinar el agua no ligada más el componente volátil ligado en total.

Recuperación por tubo de Davis (DTR)

La recuperación por tubo de Davis (DTR) es una versión a escala de laboratorio del proceso de beneficio del mineral que separa las fracciones magnéticas de las no magnéticas. Tras la trituración y la pulverización, las muestras se colocan en un tubo inclinado en el instrumento DTR y se agitan mientras se hace pasar agua por el tubo. El tubo se coloca entre los polos de un potente electroimán que impide que las partículas magnéticas se arrastren por el tubo con las no magnéticas.

Especificaciones de la molienda

La separación de las partículas magnéticas de las no magnéticas se verá afectada por las especificaciones de la pulverización: cuanto más fina sea la molienda, más fracción magnética se recuperará, ya que se liberará de los minerales de ganga no magnéticos que aumentarían el peso de la fuerza magnética. Es posible que se requiera un trabajo de ensayo inicial para identificar el protocolo óptimo para un nuevo depósito de mineral, a fin de garantizar que el método se aproxime al beneficio a escala de mina.

Código Descripción
DTR_PREP Tamizado y pulverización en varias etapas.
DTR_FeRec Recuperación de hierro DTR.
ME_XRF21h/c/t Análisis XRF en varias fracciones de DTR (cabeza, concentrado, cola). Muestra de 0,7 g cada una
OA-GRA05xh/xc/xt Pérdida por ignición reportada como parte de este método.
Fe-VOL05 Hierro ferroso por titulación (FeO; 0,01-100 %). 1 g de muestra
MAG-DTR Recuperación de la fracción magnética por DTR
*Nota: Estos métodos no son adecuados para muestras con mineralización de metales base o preciosos.

Susceptibilidad magnética

La susceptibilidad magnética (Mag-Sus) es una medida adimensional del grado de magnetización de un material en un campo magnético. La medida es funcionalmente la proporción de la muestra que es magnética. Suele ser una estimación del contenido de magnetita, pero otros minerales ferromagnéticos, como la maghemita y la ilmenita (FeTiO 3 ), también son magnéticos y se incluirán en el total.

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