A indústria de mineração deve se beneficiar de uma nova capacidade australiana que usa uma técnica de varredura nuclear para detectar a presença de metais preciosos e minerais estratégicos em uma amostra de núcleo.

A abordagem, que envolveu melhorias no instrumento de tomografia de nêutrons Dingo no Centro Australiano de Espalhamento de Nêutrons da ANSTO, deverá estar disponível para a indústria ainda este ano.

A tomografia de nêutrons é semelhante a uma tomografia computadorizada de raios-X, mas usa nêutrons, partículas subatômicas neutras, produzido pelo reator multiuso OPAL. Os nêutrons fornecem um contraste alternativo e complementar aos raios-X, em essência, um 'novo par de olhos' no mesmo material.

"Tradicionalmente, As varreduras de TC de nêutrons demoram muito mais do que as varreduras de TC de raios-X. Com este novo desenvolvimento, tornou-se um rápido, maneira econômica e não destrutiva de mapear a concentração e distribuição de minerais em um núcleo de rocha, "explicou o cientista de instrumentos Dr. Joseph Bevitt, que trabalhou com uma equipe da ANSTO e da Macquarie University para adicionar a capacidade ao instrumento.

O conceito foi testado com sucesso com o apoio da Aurelia Metals Ltd. que forneceu núcleos para testes da mina de Hera, um depósito de ouro-chumbo-zinco-prata localizado 100 km a sudeste de Cobar, NSW, e em colaboração com o Dr. Timothy Murphy do laboratório geoanalítico da Macquarie University.

A equipe ANSTO composta por engenheiros e técnicos, desenvolveu um equipamento de quatro filas, para segurar os núcleos para digitalização paralela.

O instrumento produz uma reconstrução de imagem tridimensional da sonda, que é conseguido girando os núcleos no feixe de nêutrons enquanto se obtém milhares de radiografias de sombra.

Usando recursos de computação de alta potência, estes são convertidos em visualizações 3D das perfurações. Esses dados podem ser usados ​​para estender mapas de minerais de superfície 2D obtidos usando fluorescência de raios-X para relatar com mais precisão o conteúdo mineral em perfurações inteiras.

Nossos colaboradores na Macquarie University ficaram satisfeitos que as imagens eram viáveis ​​para avaliações mineralógicas e estão desenvolvendo novos métodos para explorar e integrar esses conjuntos de dados em análises geológicas e geoquímicas.

Dependendo da resolução de digitalização desejada, A varredura de TC de nêutrons não destrutivos de comprimentos de núcleo de perfuração de um metro pode ser concluída em uma hora.

Atualmente, a indústria e as instituições de pesquisa usam técnicas de raio-X para inspeção e análise de poços de perfuração de alto rendimento.

Contudo, Os raios X não podem penetrar em amostras que contêm metais pesados ​​em abundância, como chumbo, sem perder o contraste da imagem.

"Os nêutrons superam essa limitação como chumbo, e uma série de outros minerais de ocorrência comum que são problemáticos para os raios-X são mais transparentes para os nêutrons, "disse Bevitt.

Os cartuchos na plataforma de digitalização podem conter quatro núcleos de até 1,5 metros de comprimento, com diâmetro máximo de 80 mm cada.

A equipe pretende fazer mais melhorias no aparato do protótipo, incluindo maior paralelização para aumentar a produção em 50% e troca robótica de cartuchos de amostra para estudos automatizados de escaneamento em massa.

Mais importante, o planejamento está em andamento para a instalação de uma fonte de raios-X para permitir imagens tomográficas de nêutrons e raios-X bimodais de perfuratrizes.

"A imagem bimodal abre a oportunidade para o mapeamento mineral holístico 3D, com base na combinação de contrastes independentes de raios-X e nêutrons. "

"Este é um novo aplicativo, como nosso instrumento é usado principalmente para a análise de materiais de patrimônio cultural, espécimes paleontológicos, e materiais de engenharia, "disse Bevitt.

"Dada a importância da indústria de mineração na Austrália, achamos que esta nova técnica vai melhorar a atividade de exploração, e informar melhor a sustentabilidade ambiental. "

ANSTO opera um conjunto de instrumentos no The Australian Centre for Neutron Scattering, o Síncrotron australiano e o Center for Accelerator Science que podem ser usados ​​para pesquisas de minerais. A unidade de negócios de Minerais da ANSTO oferece uma gama de consultoria, desenvolvimento de processos e serviços de pesquisa para a indústria de mineração.