Recupero di metalli preziosi

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Analisi prossimale per la caratterizzazione di combustibili e minerali

L’analisi termogravimetrica (TGA) riveste un ruolo chiave nel settore minerario e metallurgico, offrendo analisi prossimali rapide e automatizzate di campioni di carbone, coke e minerali. Attraverso il riscaldamento sequenziale del campione in condizioni controllate, la TGA consente di quantificare umidità, materia volatile e resa in cenere: parametri fondamentali per valutare il comportamento dei combustibili e la qualità dei minerali.

L’umidità incide sull’efficienza di gestione e sul potere calorifico effettivo.
La materia volatile determina il comportamento in combustione e la classificazione di carboni e coke.
La resa in cenere riflette la presenza di impurità minerali, influenzando il prezzo, le prestazioni di fusione e la gestione dei residui.

Nel recupero dei metalli preziosi, queste informazioni sono altrettanto rilevanti: le analisi del contenuto di ceneri e della perdita al fuoco (LOI) aiutano a valutare le impurità nei minerali, nei residui e nei concentrati. Le misurazioni LOI indicano anche il contenuto di materia organica o carbonati (ad esempio, rilascio di CO₂ a 950°C), influenzando l’efficienza dei processi metallurgici e il recupero.

Gli analizzatori Thermostep TGA di ELTRA automatizzano completamente l'analisi prossimale in linea con ASTM D7582-24, garantendo conformità, riproducibilità e produttività elevata. Questi strumenti forniscono dati precisi sulla perdita di peso di carbone, coke, minerali e residui, supportando una selezione ottimizzata del combustibile e un migliore recupero a valle di metalli preziosi.

Maggiori dettagli su TGA Leggi l'articolo

I parametri che vengono tipicamente misurati tramite TGA sono:

% Umidità

% Volatili

% Cenere

% Perdita al fuoco

Coppellazione per metalli preziosi

La coppellazione è il metodo classico e più accurato per determinare la presenza di metalli preziosi, in particolare oro e argento, in minerali, concentrati e prodotti metallurgici. Nella geologia mineraria, il fire assay viene comunemente utilizzato per misurare l'oro (e i metalli del gruppo del platino) in campioni di roccia o di terreno per valutare la qualità del minerale. È impiegato anche nelle raffinerie e nell’industria della gioielleria per la marchiatura. Il metodo consiste nel fondere il campione con fondenti e piombo (o altri collettori) per separare i metalli preziosi, quindi ossidare il piombo per assorbire i metalli di base in una coppella porosa, lasciando una sferula di metallo prezioso che viene pesata o analizzata.

La coppellazione è considerata il metodo di riferimento per l'analisi dell'oro grazie alla sua precisione e alla capacità di concentrare tracce di metalli nobili. In fase di esplorazione, conoscere il contenuto d’oro di carote di sondaggio o frammenti di roccia guida le decisioni di investimento e sfruttamento minerario. Anche nei laboratori moderni dotati di spettrometri, il fire assay rimane indispensabile per:

Determinazione di basse concentrazioni di Au, Ag, PGM in campioni geologici in cui altri metodi potrebbero non essere sensibili o essere ostacolati dagli effetti matrice.
Certezza legale e commerciale: molti contratti minerari e stime delle risorse si basano sui dati del fire assay in quanto si tratta di un metodo di estrazione totale (praticamente tutto l'oro viene recuperato nella perla di saggio, quindi è una misura reale).
Viene utilizzato anche per la contabilità metallurgica: ad esempio, per verificare la quantità di oro presente in una concentrazione rispetto ai residui (per calcolare il recupero).

Scopri di più sulla coppellazione

Carbolite produce forni a coppellazione (serie CF) progettati specificamente con questa caratteristica fondamentale:

Raggiungere le temperature necessarie (>1000°C) e avere camere dal design robusto per resistere ai vapori corrosivi (i fumi di ossido di piombo sono molto corrosivi). Carbolite mette in evidenza caratteristiche come la resistenza alla corrosione e la gestione sicura dei vapori.
Quando necessario, può includere un flusso d'aria preriscaldato o post-combustori per trasportare e trattare i fumi di ossido di piombo (garantendo la sicurezza dell'operatore e il rispetto dell'ambiente).
Sono costruiti per ospitare più coppelle contemporaneamente (elevata produttività: un forno standard potrebbe elaborare più di 20 coppelle per lotto).
Sono conformi a standard come ISO 11426:2014, ovvero standard per la gioielleria per la determinazione dell'oro mediante coppellazione (fire assay). La norma ISO 11426 riguarda il contenuto di oro nelle leghe d'oro, ma la tecnica fondamentale è la stessa per i minerali, solo con dimensioni del campione e flusso diversi. Un altro standard rilevante è ASTM E1335

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Ottimizzazione dell'analisi minerale: sfide e soluzioni Retsch

Un'analisi accurata dei minerali è essenziale per l'ottimizzazione del processo, ma ottenere campioni rappresentativi e omogenei resta una sfida a causa della naturale eterogeneità dei minerali. Contaminazione, formazione di polvere e limiti di tempo possono compromettere i risultati, rendendo i dati inaffidabili per il processo decisionale.

Retsch affronta questi problemi con soluzioni integrate per la preparazione dei campioni, combinando robusti frantoi a mascelle, mulini a dischi ad alte prestazioni e innovativi sistemi di frantumazione e mulini con unità ciclonica. Questi strumenti consentono una pre-frantumazione grossolana, un'omogeneizzazione fine e una gestione senza polveri in un unico flusso di lavoro, garantendo il massimo recupero del campione. I mulini a dischi vibranti come l'RS 200 garantiscono una riproducibilità eccezionale, raggiungendo la finezza analitica in pochi minuti per analisi XRF e XRD affidabili.

Riducendo al minimo la contaminazione incrociata e garantendo un controllo preciso delle dimensioni delle particelle, i sistemi Retsch supportano flussi di lavoro più rapidi, sicuri e coerenti. Ciò garantisce che i laboratori e gli impianti di lavorazione ottengano i dati mineralogici accurati necessari per ottimizzare la macinazione, la flottazione e la lisciviazione, migliorando in definitiva i tassi di recupero, riducendo i costi e favorendo l'utilizzo sostenibile delle risorse.

Recupero di metalli preziosi da rifiuti elettronici

Il riciclo dei rifiuti elettronici è diventato una fonte fondamentale di metalli preziosi e strategici come oro, argento, rame ed elementi delle terre rare. Una frantumazione efficiente è il primo passo per liberare questi materiali preziosi dai complessi componenti elettronici.

Il mulino a taglienti SM 300 di Retsch è progettato per questo compito impegnativo, offrendo una struttura robusta e alte velocità del rotore che consentono una triturazione efficace di circuiti stampati, cavi, magneti e batterie. Riducendo i rifiuti elettronici in particelle fini e uniformi (<1 mm), l'SM 300 garantisce condizioni ottimali per la successiva lavorazione idrometallurgica, in cui una maggiore superficie accelera la dissoluzione del metallo. Progetti di ricerca in tutta Europa hanno convalidato questo approccio, dimostrando che la macinazione fine migliora significativamente il recupero dei metalli preziosi riducendo al contempo la necessità di nuove attività minerarie.

Fornendo una frantumazione riproducibile, scalabile e a contaminazione controllata, le soluzioni Retsch svolgono un ruolo chiave nel promuovere pratiche di economia circolare, riducendo l'impatto ambientale e consentendo un recupero efficiente di risorse preziose dai rifiuti elettronici.

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