Kenelle SR-XRDon tarkoitettu

Malminetsinnässä on kahdenlaisia kysymyksiä. Kuinka paljon, mihin kemialliset analyysit vastaavat. Ja mitä se on: mikä mineraali metallin sitoo, saadaanko se siitä irti ja onko kivessä jotain, joka kaataa hankkeen ennen kuin se alkaa. Jälkimmäinen on mineralogian tehtävä, ja se tukee edellistä: samasta näytteestä analyysi kertoo pitoisuuden ja diffraktiokuvio mineraalit sen takana, ja mineralogiasta takaisin laskettu kemia joko täsmää analyysin kanssa tai ristiriita löytyy ajoissa.

Tällaisista vastauksista on hyötyä vain, jos ne ovat varmoja, ja varmuus syntyy erotuskyvystä. Kaksi mineraalia, jotka laboratoriodiffraktometrissä sulautuvat yhdeksi piikiksi, erottuvat synkrotronissa omiksi piikeikseen. Prosentin murto-osan faasi havaitaan ja kvantifioidaan: alle prosentin pitoisuudet pääsääntöisesti, ja huolellisella jauhatuksella, standardien kanssa valmistelluilla näytteillä ja rinnalla ajetuilla kontrolleilla paljon pienemmätkin. Mintti, analyysijärjestelmämme, kysyy suoraan datalta, onko mineraalia X, jokaisesta näytteestä, ja jokaisen vastauksen perusteet ovat tiedostossa. Ei-vastaus kestää tarkastelun, ja kyllä-vastauksen varaan voi rakentaa.

Näytteitä on täällä vähemmän kuin kannattavuusselvityksessä, ja analyysiin lähetetyt jauheet riittävät, koska mittaukseen tarvitaan milligrammoja. Ratkaisevaa on aika: mittaus päivässä ja ensimmäiset tulokset päivän kuluessa datan saapumisesta, joten vastaus on käytettävissä, kun ohjelmasta vielä päätetään, eikä vasta sen jälkeen.

Kannattavuusselvityksessä suunnitellaan kaikki kerralla: laitos, luvat, ympäristövaikutukset, infrastruktuuri, laitteet. Kaikki nojaa siihen, että tiedetään, mistä esiintymä koostuu, pinnasta malmiin ja sen ympärillä, harmemineraalit ja isäntäkivi mukaan lukien, ei vain arvomineraalit. Juuri tähän SR-XRD ja Mintti on tehty. Jokainen faasi jokaisessa näytteessä tunnistetaan ja kvantifioidaan, amorfinen osuus mukaan lukien silloin, kun sillä on merkitystä, kemia lasketaan takaisin mineralogiasta niin, että jokainen näyte täsmää analyysiinsä, ja mikä tahansa kysymys esiintymästä voidaan ajaa koko sarjalle, näyte näytteeltä.

Laajuudessa läpimenokyky maksaa itsensä takaisin. Kairausohjelman tuhannet näytteet mitataan päivässä ja analysoidaan tunneissa, joten geometallurgiset domainit ja lohkomalli piirretään ohjelman omista näytteistä eikä muutamasta kokoomanäytteestä, ja näytekohtainen hinta laskee eniten juuri tässä mittakaavassa. Tuloksena on koko esiintymän varaan rakennettu selvitys, jossa jokaisen faasin perusteet ovat tarkastajan luettavissa.

Toimivassa kaivoksessa prosessia seurataan reaaliajassa paikan päällä olevilla mittalaitteilla, eikä synkrotronissa mitattu kampanja koskaan ole yhtä nopea. Sen paikka on toinen: tarkempi referenssisarja, jota vasten mittalaitteet kalibroidaan ja auditoidaan ja josta niiden taustalla oleva geometallurginen malli päivitetään. Referenssisarja löytää vähäiset faasit, joita laite ei erota, ja kvantifioi amorfisen osuuden, jota se ei näe, ja tekee sen milligrammoista näytettä kohti, joten se rakennetaan siitä, mitä jo nyt näytteistetään, ilman lisämateriaalia louhoksesta. Sarja on sama riippumatta siitä, kuka kalibrointia tai auditointia tarvitsee.

Rikastushiekka ja sivukivi ovat heterogeenisia: eri mineraaleja eri kivissä, eri muodoissa ja raekoissa, ja kokoomanäyte kertoo kaiken sen keskiarvon. Se, mikä aiemmassa karakterisoinnissa jäi huomaamatta, on juuri tässä vaihtelussa: hivenfaasit silloisen havaitsemisrajan alla, mineraalit, joita silloisilla menetelmillä ei saatu tunnistettua, ja mineraalit, joilla ei silloin ollut arvoa mutta jotka ovat nyt kriittisiä raaka-aineita. Erotuskyky löytää vähäiset faasit, deterministinen tunnistus nimeää vaikeat, amorfinen osuus kvantifioidaan sen sijaan että se jätettäisiin laskuista, ja hypoteesitesti kysyy, löytyykö tiettyä mineraalia mistään päin aluetta, näyte näytteeltä. Inventaariosta tulee se, mitä siellä todella on, mineraaleittain.

Näytemäärä auttaa tässä suoraan: edustava näyte on muutama milligramma kilon pussin sijaan, joten näytteenottoa voi tihentää koko kasassa ilman, että logistiikka kasvaa samassa suhteessa. Eikä yleensä ole kiirettä. Kasa on ollut paikallaan vuosia ja pysyy siinä vielä vuosia, joten näytteenoton voi suunnitella ja kerryttää ja mittauksen varata, kun sarja on koossa.