Uso de La Tecnica de Microscopía Electrónica de Barrido Como
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7/24/2019 Uso de La Tecnica de Microscopa Electrnica de Barrido Como
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USO DE LA TECNICA DE MICROSCOPA ELECTRNICA DE BARRIDO COMO
HERRAMIENTA PARA EL ESTUDIO DE LIBERACIN DE MINERALES
M. Andara/ M. Conde / J.R. Rus Romero/
Fundacin Instituto de Ingeniera, Centro de Tecnologa de Materiales. Apartado Postal
40200, Caracas, 1040-A, Venezuela. [email protected] (0212 9034652)
Resumen
Cuando los componentes de una mena tienen que ser separados por procesos fsicos, es
importante tener un grado adecuado de liberacin de los diferentes minerales entre s a fin de
permitir la adecuada interaccin de los mismos con los agentes fsicos o qumicos que
permitan su extraccin. Los estudios de liberacin por microscopa ptica y microscopa
electrnica de barrido (MEB) son indispensables para optimizar las rutas de procesamiento de
minerales. En este trabajo se presentan varias experiencias a fin de demostrar las aplicaciones
de la microscopa electrnica en la liberacin de los componentes de una mena y su uso en el
diseo de procesos de extraccin.
1. Introduccin
Usualmente, en las plantas de
procesamiento mineral se evala la
eficiencia del proceso nicamente en base
a resultados de anlisis qumicos de los
elementos aparentemente ms importantes.
Sin embargo, la informacin acerca de la
composicin qumica, si bien indispensable
y valiosa, nada puede decir acerca de losactores principales del proceso: las
especies minerales, ni la morfologa y
dimensiones de estas, ni mucho menos
acerca de la manera como ellas estn
especialmente asociadas entre si (1); tales
determinaciones solo puede ser efectuadas
mediante estudios mineralgicosapropiados; fundamentalmente
microscpicos. El denominado GRADO
DE LIBERACION es una expresin
cuantitativa de la magnitud en que la
molienda es capaz de obtener partculas
minerales libres; su determinacin solo
es posible mediante la utilizacin de
estudios microscpicos, y dado que es un
parmetro de importancia decisiva tal
determinacin debe basarse en una
metodologa tcnica y cientficamente bienfundamentada (1, 2).
El grado de liberacin se puede definir
como el porcentaje de un mineral
especfico que existe en la forma de
partculas libres, es decir, partculas que
contienen slo ese mineral. Las partculas
que contienen a la vez los minerales devalor y de ganga se conocen como
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partculas no liberadas o asociadas (Figura
1). Gran parte de las dificultades que se
experimentan en la separacin de
minerales radica en el tratamiento fsico de
estas partculas.
Figura 1. Partculas libres y mixtas.
El mtodo tradicional para la
determinacin del grado de liberacin a
travs del microscopio consisti enfragmentar previamente la muestra
(trituracin y molienda) y su clasificacin
segn fracciones granulomtricas
predeterminadas y la observacin
macroscpica de cada una de dichas
fracciones, durante el cual no solo se
registra las partculas totalmente libres delas especies minerales presentes sino las
diversas partculas mixtas en las cuales
participa la determinacin del grado de
liberacin de cada especie mineral (3).
Actualmente se utilizan tcnicas de
secciones pulidas para determinar el
tamao de partcula y el grado de
liberacin mediante microscopa ptica y/o
microscopa electrnica de barrido (MEB).
En ambos casos existen diversas tcnicas
que pueden resaltar la diferencia de
contraste de las diferentes fases presentes y
aplicar un anlisis de imgenes mediante
equipo automatizado (4). Un inconveniente
importante de esta tcnica es que el tamao
medido no es un tamao verdadero, porque
la cara pulida es un corte aleatorio que
intercepta a la partcula en algn lugar
situado entre el plano medio y el borde. Se
han usado mtodos tericos y empricos
para correlacionar los tamaos aparentes
con los reales.
En muestras representativas del mineral
bajo estudio, en algunos casos se pueden
encontraron dificultades para diferenciar la
fase minerales mediante tcnicas
convencionales por microscopa ptica y
electrnica de barrido (MEB), debido
esencialmente al pequeo tamao de las
partculas y a la poca diferencia en peso
molecular de ambos minerales. Sin
embargo, el anlisis por MEB tiene dos
ventajas, la primera es que tiene unaprofundidad de campo excepcionalmente
amplia, lo que contribuye a que las
partculas aparezcan en forma
tridimensional. La segunda es la
posibilidad de realizar el anlisis elemental
de las partculas mediante el dispositivo
dispersin de energa de rayos X (EDS) (3,4).
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En este trabajo se ejemplifican varios
estudios de liberacin de diferentes
minerales (oro, fosfato, hierro) a travs de
de la tcnica de microscopa electrnica de
barrido, asociado al anlisis espectral por
EDS.
2. Metodologa experimental
Las observaciones con microscopa
electrnica, se llevaron a cabo sobre cuatro
muestras diferentes de menas, a saber:
mena de oro, de hierro, de fosfatos y
lateritas ferruginosas, todas provenientes
de yacimientos de Venezuela. Dichas
muestras fueron sometidas a trituracin en
trituradoras de mandbulas, posteriormente
homogeneizadas y cuarteadas parea la
toma de las submuestras para observacin.
El material seleccionado, fue sometido a
secada a 110 C por 24 horas, y
posteriormente desbastadas en bandas
abrasivas y posteriormente pulidas en
paos con pasta de diamante, hasta la
obtencin de una superficie especular.
Finalmente, las muestras fueron recubiertas
con carbn y observadas por medio de
electrones retrodispersados o BSE.Resultados y discusin
Menas de oro
En las menas de oro bajo estudio se
encontraron distribuciones de tamaos
bimodales, esto es oro fino entre 10 y 40
m, laminar, asociado a minerales de como
la sericita (figura 2a) y en otros casos contamaos de hasta 250 m, de forma
Figura 2a
Figura 2b
subredondeadas, asociado al cuarzo (figura
2b). En este caso se requiere de molienda
diferencial o procesos de concentracin de
la mena a fin de aprovechar
completamente el recurso aurfero.
Menas de hierro
En las figuras 3a y 3b, se presenta un
ejemplo de menas de lateritas ferruginosas
donde se encuentra hematina goetita y
cuarzo, diferenciadas por su contraste de
grises. La mena de carcter sedimentario,
presenta la hematita (H) de forma ooltica,
con tamao de aproximadamente 1.500
m, con partculas de cuarzo de alrededor
de 15 a 25 m, rodeada de un cemento de
Element Weight%Atomic%
O K 1 6.38 64.94Al K 1.17 2.75Si K 2.22 5.01
Ag L 5.54 3.26Au M 74.68 24.04
Totals 100.00
CuarzoCuarzo
Element Weight% Atomic%
Ag L 5.64 9.83Au M 94.36 90.17
Tot als 100.00
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goetita (G) que tambin contiene granos
Figura 3a
Figura 3b
subredondeados de cuarzo de 200 m. La
figura 3b muestra un detalle de la hematita
que presenta microtubos entre 5 y 30 m
en tamao, lo que sugiere la presencia de
invertebrados durante la formacin
secundaria del mineral. Esta distribucin
indica que una separacin a 1,5 mm
permitir la obtencin de un concentrado,
pero que inevitablemente contendr
cuarzo, dado el tamao de liberacin y
asociaciones minerales del mismo.En la figura 4, se muestra otro ejemplo de
una mena de hierro, de origen metamrfico
En un caso la imagen por microscopa
ptica (izq) y la correspondiente de
electrones retrodipersados (der), donde se
pueden diferenciar la goetita (G) de la
magnetita (M) y hematita (H) por elcontraste, sin embargo la diferencia entre
Figura 4
estas dos ltimas es casi imperceptible. La
diferenciacin se realizara por medio del
anlisis de EDS que muestra pequeas,
pero apreciables diferencias
composicionales. Para este caso sera fcilla liberacin de las especies de hierro de la
ganga de cuarzo, con una molienda
alrededor de 200 m y posterior separacin
magntica, sin embargo no se pueden
separar las especies de hierro, pues las
mismas estn ntimamente asociadas.
Finalmente se presentan imgenes de unamuestra de roca fosftica, figura 5
Figura 5
H
G
Q
H
G
Q
M
G
H
Cuarzo +
CalcitaFlorApatito +Cuarzo + Yeso
Apatito+ Yeso +
Antimonio + Arcilla
Spectrum processing : Apatito+ Arcilla+Antimonio
No peaks omitted
Processing option : All elements analyzed
(Normalised)
Number of iterations = 4
Element Weight% Atomic%
O K 47.49 68.03
Al K 0.51 0.43
Si K 2.88 2.35
P K 14.06 10.40S K 0.65 0.46
Ca K 30.87 17.65Sb L 3.54 0.67
Totals 100.00
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donde se identifica la morfologa en forma
de pellets del apatito, combinado con otros
minerales accesorios (cuarzo fino y yeso),
as como las formas subangulares del
cuarzo y particularmente la presencia de
elementos como antimonio asociado a los
minerales de fosfato. En este caso el
tamao prctico de liberacin seran 200
m, pero sin poder eliminar otros
elementos como el Sb.
Conclusiones
La microscopa electrnica de barrido
permite no solo conocer la morfologa y
tamaos prctico de liberacin de las
especies minerales presentes en una
MENA, sino qie estos resultados permiten
inferir en los mtodos de tratamiento fsico
del recurso, dimensiones de equipos, as
como realizar mineraloga va EDS y
conocer la presencia de elementos
contaminantes del producto (concentrado)
final
Agradecimiento
Los autores agradecen a la FUNDACIN
INSTITUTO DE INGENIERA por el
apoyo econmico para la asistencia a esteevento, as como a instituciones y
empresas tales como INGEOMIN,
PEQUIVEN, CVG FERROMINERA DEL
ORINOCO Y GRANZN MENITO que
solicitaron los trabajos de investigacin
reportados.
Palabras clave: liberacin de minerales,
microscopa electrnica de barrido, EDS
Referencias Bibliogrficas
1. The mineralogy of gold and its
significance in metal extraction.
Gasparrini, C. CIM Bulletin, V 76, No.
351, March 1983.
2. Ore microscopy applied
tobeneficiation. Hagni, Richard D.
Mining Engineering, 1437=14447.
October 1978.
3. Caracterizacao tecnologica de mineiros
de ouro. Veiga, Marcelo, Brasil
Mineral, No. 72 Novembro 1989
4. Automated scanning electron
microscope based mineral liberation
analysis. An introduction to JKMC/FEI
mineral liberation analyser. Yin Gu.
Journal of Minerals and Materials
Characterization and Engineering. Vol.
2, No. 1, p. 33-41. 2003
