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Real-Time Mineral X-Ray Analysis for Efficient and Sustainable Mining

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Visión 3D y de rayos X para una minería sostenible

Europa importa una proporción considerable de los minerales que necesita. Un consorcio europeo multidisciplinar ha optimizado tecnologías 3D y de rayos X para favorecer que la industria europea tenga un mejor acceso a los recursos minerales del continente y reducir su dependencia de las importaciones.

Tecnologías industriales

La Unión Europea (UE) tiene que afrontar el reto que plantea su gran dependencia de las importaciones de materias primas necesarias para sectores que, en conjunto, están valorados en más de un billón de euros y emplean a unos treinta millones de personas. Para descubrir recursos minerales en la UE y hacer más eficiente la extracción de minerales en las operaciones mineras existentes, se necesitan métodos de exploración mejores. Esta circunstancia no solo favorecería que la minería de yacimientos más pequeños y complejo fuera viable económicamente, sino que también aumentaría el acceso a recursos minerales europeos de una manera respetuosa con el medio ambiente. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos X-MINE era demostrar tecnologías de detección vanguardistas que emplean técnicas de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés), transmisión de rayos X (XRT, por sus siglas en inglés) y visión 3D. El equipo ha desarrollado el X-Analyser, un escáner de testigos de perforación, y el X-AnalySorter, un clasificador móvil, para su demostración en minas de Bulgaria, Grecia, Chipre y Suecia.

Desarrollo de nuevas tecnologías

Los socios del proyecto diseñaron diferentes prototipos de cámaras 3D, cámaras de rayos X y espectrómetros de XRF y, después, los probaron en emplazamientos piloto. Integraron sus tecnologías de sensores de rayos X y visión 3D en un equipo de clasificación de minerales convencional y en un escáner de rayos X de testigos de perforación. «El resultado principal del proyecto es la plataforma de análisis en linea X-Mine, que incluye el analizador de testigos de perforación, el sistema de clasificación de minerales y la modelización 3D de yacimientos de minerales, todo integrado con la plataforma de fusión de datos», comenta Janne Paaso, coordinadora del proyecto. Los investigadores de X-MINE desarrollaron varios prototipos de cámara de XRT multienergía de conteo rápido de fotones individuales, un nuevo espectrómetro de XRF y una nueva plataforma de cámara 3D para aplicaciones de exploración y extracción de minerales. El equipo mejoró asimismo la tecnología Orexplore de escaneo de testigos de perforación mediante tomografía 3D al incorporar una nueva tecnología de detección, un análisis de partículas y minerales y un «software» de análisis optimizado. La demostración de la tecnología de escáner de testigos de perforación tuvo lugar en minas de Grecia y Suecia. «La integración de los datos del análisis de testigos de perforación en geomodelos 3D está en curso, y los primeros resultados son realmente interesantes y prometedores», comenta Paaso.

Demostración de los X-AnalySorters

X-MINE desarrolló dos sistemas de clasificación de minerales instalados dentro contenedores denominados X-AnalySorters, que fueron concebidos a partir de la combinación de sensores de rayos X convencionales con algoritmos de clasificación mejorados. El equipo instaló el primer sistema X-AnalySorter en la mina Lovisagruvan de Suecia y lo probó múltiples supuestos de casos de uso diferentes. «El empleo de este modelo de clasificación con fracciones clasificables permitirá eliminar, aproximadamente, entre un 25 y 27 % de la masa como roca estéril y conservar, aproximadamente, entre el 95 y el 98 % de los minerales (zinc y plomo) para su procesamiento ulterior. Esto posibilitará reducir significativamente en el uso de energía y las emisiones de dióxido de carbono», comenta Paaso

De cara al futuro

Los miembros del proyecto desarrollaron su plataforma de análisis en línea para su comercialización como productos de empresas como Orexplore, Comex, Antmicro y Advacam. «Los centros académicos asociados del proyecto utilizarán los resultados innovadores del proyecto en la investigación y el desarrollo colaborativos con empresas mineras y otros usuarios finales en el futuro», concluye Paaso.

Palabras clave

X-MINE, minería, rayos X, escáner de testigos de perforación, X-AnalySorter, visión 3D, extracción de minerales, fluorescencia de rayos X, transmisión de rayos X

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