La industria minera se beneficiará de una nueva capacidad australiana que utiliza una técnica de escaneo nuclear para detectar la presencia de metales preciosos y minerales estratégicos en una muestra de núcleo.

El enfoque, que involucró mejoras al instrumento de tomografía de neutrones Dingo en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones de ANSTO, se espera que esté disponible para la industria a finales de año.

Una tomografía de neutrones es similar a una tomografía computarizada de rayos X, pero utiliza neutrones, partículas subatómicas neutras, producido por el reactor multipropósito OPAL. Los neutrones proporcionan un contraste alternativo y complementario a los rayos X, en esencia, un "nuevo par de ojos" sobre el mismo material.

"Tradicionalmente, Las tomografías computarizadas de neutrones toman mucho más tiempo que las tomografías computarizadas de rayos X. Con este nuevo desarrollo, se ha convertido en un ayuno, forma rentable y no destructiva de mapear la concentración y distribución de minerales en un núcleo de roca, "explicó el científico de instrumentos Dr. Joseph Bevitt, que trabajó con un equipo en ANSTO y Macquarie University para agregar la capacidad al instrumento.

El concepto se probó con éxito con el apoyo de Aurelia Metals Ltd., quien proporcionó núcleos para las pruebas de la mina Hera. un depósito de oro-plomo-zinc-plata ubicado a 100 km al sureste de Cobar, NSW, y en colaboración con el Dr. Timothy Murphy del laboratorio Geoanalítico de la Universidad Macquarie.

El equipo de ANSTO compuesto por personal técnico y de ingeniería, desarrolló una plataforma de cuatro filas, para sujetar los núcleos para el escaneo paralelo.

El instrumento produce una reconstrucción de imagen tridimensional del núcleo de perforación, lo cual se logra girando los núcleos en el haz de neutrones mientras se adquieren miles de radiografías de sombras.

Utilizando instalaciones informáticas de alta potencia, estos se convierten en visualizaciones en 3D de los núcleos de perforación. Estos datos se pueden utilizar para ampliar los mapas de minerales de superficie 2D logrados mediante fluorescencia de rayos X para informar con mayor precisión el contenido mineral dentro de núcleos de perforación completos.

Nuestros colaboradores de la Universidad Macquarie estaban satisfechos de que las imágenes fueran viables para evaluaciones mineralógicas y están desarrollando nuevos métodos para explorar e integrar estos conjuntos de datos en análisis geológicos y geoquímicos.

Dependiendo de la resolución de escaneo deseada, La exploración por TC de neutrones no destructivos de longitudes de núcleos de perforación de un metro se puede completar en una hora.

En el presente, La industria y las instituciones de investigación utilizan técnicas de rayos X para la inspección y el análisis de núcleos de perforación de alto rendimiento.

Sin embargo, Los rayos X no pueden penetrar muestras que contienen abundantes metales pesados, como el plomo, sin perder el contraste de la imagen.

"Los neutrones superan esta limitación como plomo, y varios otros minerales comunes que son problemáticos para los rayos X son más transparentes a los neutrones, "dijo Bevitt.

Los cartuchos de la plataforma de escaneo pueden contener cuatro núcleos de hasta 1,5 metros de longitud, con un diámetro máximo de 80 mm cada uno.

El equipo tiene la intención de realizar más mejoras en el aparato prototipo, incluida una mayor paralelización para aumentar la producción en un 50% y el cambio robótico de los cartuchos de muestras para estudios de escaneo masivo automatizados.

Más importante, Se está planificando la instalación de una fuente de rayos X para permitir la obtención de imágenes tomográficas de rayos X y neutrones bimodales de los núcleos de perforación.

"Las imágenes bimodales abren la oportunidad para el mapeo integral de minerales en 3D, basado en la combinación de rayos X independientes y contrastes de neutrones ".

"Esta es una nueva aplicación, ya que nuestro instrumento se utiliza principalmente para el análisis de materiales del patrimonio cultural, especímenes paleontológicos, y materiales de ingeniería, "dijo Bevitt.

"Dada la importancia de la industria minera en Australia, creemos que esta nueva técnica mejorará la actividad de exploración, e informar mejor sobre la sostenibilidad del medio ambiente ".

ANSTO opera un conjunto de instrumentos en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones, el Sincrotrón de Australia y el Centro de Ciencias Aceleradoras que se pueden utilizar para la investigación de minerales. La unidad de negocios Minerales de ANSTO ofrece una gama de consultoría, servicios de investigación y desarrollo de procesos para la industria minera.