REE Use

Phot

o co

urte

sy o

f Peg

gy G

reb

for

the

Agr

icul

tura

l Res

earc

h S

ervi

ce, U

SD

A

Eksplorasi dan Penambangan Elemen Tanah Langka (Rare Earth Elements - REE) Menggunakan Alat Analisa XRF Portabel Thermo Scientific Berbasis Tabung

PenerapanWalaupun logam tanah jarang relatif melimpah di kerak bumi (lihat Tabel 2), unsur-unsur tersebut jarang terkonsentrasi dalam endapan-endapan bijih (ore) yang dapat ditambang. ETL berhubungan dengan batuan-batuan basa, karbonatit, pegmatit, dan endapan placer (endapan-endapan residu yang terbentuk dari pelapukan yang besar) dan sering ditemukan melalui eksplorasi geokimia. Unsur-unsur tersebut juga dapat terserap dalam mineral-mineral tanah liat. Bijih-bijih dari logam tanah jarang adalah kompleks secara mineralogis dan kimiawi serta umumnya bersifat radioaktif. Penambangan ETL adalah menantang karena ETL terkonsentrasi pada lebih dari satu mineral, dan setiap mineral memerlukan suatu teknologi ekstraksi dan pengolahan mineral yang berbeda-beda serta mahal. Oleh karena itu, endapan-endapan Elemen Tanah Langka di mana ETL yang sebagian besar terkonsentrasi dalam sebuah fase mineral tunggal ini memiliki keunggulan yang kompetitif. Sampai saat ini, produksi ETL

PendahuluanElemen Tanah Langka – ETL (Rare Earth Elements - REEs) adalah unsur-unsur alam dengan nomor atom 57-71. Unsur-unsur ini diklasifikasikan ke dalam dua kelompok: ETL ringan (ETLR), yang mewakili lantanum (La) sampai samarium (Sm), dan ETL berat (ETLB), yang mewakili europium (Eu) sampai lutetium(Lu). Skandium (Sc) dan yttrium (Y) memiliki sifat kimia yang mirip dan cenderung muncul pada endapan bijih (ore) yang sama dengan ETL, khususnya ETLB.

Meskipun ETL tidak selangka logam mulia, penambangan dan teknologi ekstraksinya sangat mahal.Eksplorasi dan penambangan ETL sendiri telah meningkat pesat karena banyaknya permintaan dan sedikitnya pasokan di seluruh dunia. Umumnya, unsur-unsur tersebut digunakan pada barang-barang elektronik (Lihat Tabel 1).

sebagian besar berasal dari endapan dengan fase mineral tunggal,seperti Bayan Obo (bastnasit, Ce, La(CO3)F), Mountain Pass (bastnasit), dan placer-placer dengan mineral berat (monasit, (Ce,La, Nd, Th)PO4). Seperti studi kasus ini menunjukkan bahwa XRF portabel adalah sebuah alat yang sangat berguna untuk mengevaluasi proyek-proyek ETL secara kualitatif dan kuantitatif langsung di lapangan dengan waktu riil.Alat Analisa XRF Portabel dalam Eksplorasi dan Penambangan ETLAlat-alat analisa XRF portabel Thermo Niton tersedia dalam berbagai pilihan eksitasi, sehingga menyediakan konfigurasi optimal untuk kebutuhan analisa Anda. Penawaran produk kami saat ini meliputi tiga jenis alat analisa XRF untuk deteksian dan kuantifikasi ETL:

Tabel 1. Contoh penggunaan ETL

Ce Cerium Bubuk pemoles dan katalis cairan perengkahan katalitikuntuk kilang minyak

La Lanthanum Elektroda baterai danlensa kamera

Pr Praseodymium Magnet bumi langka danlaser

Nd Neodymium Kapasitor keramik

Sm Samarium Penangkap neutron

Tb Terbium Laser dan lampu neon

Dy Dysprosium Magnet bumi langka danlaser

Gd Gadolinium Laser, tabung x-ray, dan memori komputer

Eu Europium Laser dan lampu uap merkurium

Y Yitrium 33La Lanthanum 39Ce Cerium 66Pr Praseodymium 9Nd Neodymium 41Sm Samarium 7Eu Europium 2Gd Gadolinium 6Tb Terbium 1Dy Dysprosium 5

Niton XL3t Ultra Niton XL3t GOLDD+

Niton XL3p 522K

Alat analisa Niton XLp 522K dapat dengan cepat menganalisis unsur-unsur dari titanium (Ti) sampai uranium (U). Alat analisa ini mencakup kisaran ETL yang lebih luas daripada alat-alat analisa berbasis tabung kami dan menawarkan analisis langsung terhadap rangkaian lengkap dari unsur-unsur berikut: (La), (Ce), (Pr), dan (Nd), (Sm), (Eu), (Gd), (Tb), dan (Dy), serta Y, U, dan Th.

Alat-alat analisa Thermo Scientific Niton XL3t GOLDD+ (berbasis tabung), Niton® XL3t Ultra (berbasis tabung), dan Niton XLp 522K (berbasis isotop). Lihat Tabel 2 untuk batasan deteksi.

Alat analisa terobosan kami, yaitu Niton XL3t GOLDD+ danNiton XL3t Ultra yang berbasis tabung, menyediakan berbagai analisis dari magnesium (Mg) sampai U untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan pertambangan. Dengan adanya miniatur tabung sinar X 50kV, kemungkinan sebagian besar ETLR dapat diuji. Unsur-unsur lain yang terkait dengan mineral-mineral yang mengandung ETL seperti U, Th, Y, dan Sc juga dapat dianalisa. Dengan menggunakan konsentrasi dari unsur-unsur tersebut, terutama Y dan Sc, konsentrasi dari ETLB dapat disimpulkan. Untuk unsur-unsur radioaktif (U dan Th), kamijuga menyarankan penggunaan detektor gamma Thermo Scientific RadEye sebagai sebuah alat eksplorasi tambahan.

MetodePenelitian ini dilakukan pada sampel-sampel fosfat dari British Columbia, Kanada. Sampel-sampel ditumbuk dan dimasukan ke cangkir dengan menggunakan film polipropilena dan dianalisis dengan sebuah alat analisaThermo Niton XL3t GOLDD+ dengan menggunakan modus Analisis Pertambangan selama 45 detik pada setiap filter (untuk total waktu analisis 3 menit). Dalam grafik X-Y (lihat Gambar 1),

hasil-hasil XRF kalibrasi pabrik dan yang telah dimodifikasi (dengan menggunakan penyesuaian Cal-Factor yang berbasiskan proyek dibandingkan dengan hasil pengujian laboratorium (ICP-MS) dari sampel-sampel yang sama. Cal-Factor adalah penyesuaian yang berbasis matriks yang dilakukan dengan menggunakan sampel dengan matriks yang mirip dengan sampel yang belum diketahui. Penyesuaian ini dapat dilakukan secara langsung pada instrumen.

Tabel 2. Konsentrasi rata-rata ETL yang ditemukan pada kerak bumi

HasilGambar 1 menunjukkan adanya korelasi yang tinggi antara XRF portabel dan data laboratorium untuk P, Y, La, dan Pr, terutama untuk rangkaian data yang diperoleh setelah menggunakan Cal-Factor. Korelasi yang tinggi pada Y menunjukkan bahwa sampel juga cenderung diperkaya dalam ETLB.

Batasan Deteksi dalam ppm (mg/kg)— 45 detik per flter —

Y Yitrium 4 1.5 5 11La Lanthanum 43 34 50 25Ce Cerium 47 40 60 40Pr Praseodymium 57 46 65 30Nd Neodymium 93 75 90 30Sm Samarium NA NA NA 40Eu Europium NA NA NA 40Gd Gadolinium NA NA NA 60Tb Terbium NA NA NA 40Dy Dysprosium NA NA NA 80Daftar unsur yang ditampilkan di sini tidaklah lengkap. Untuk mengetahui batasan deteksi bagi unsur-unsur yang tidak ditampilkan, hubungi perwakilan alat analisa XRF portabel Thermo Scientific setempat.

Catatan: Semua pengukuran dilakukan tanpa bantuan purge helium (He). NA = Not analysed (Tidak dianalisa).

Tabel 3: Batasan deteksi untuk alat analisa Niton XL3t GOLDD+ (berbasis tabung), Niton XL3t Ultra (berbasis tabung), dan Niton XLp 522K (berbasis isotop).

Photo courtesy of iRocks.com

KesimpulanEksplorasi geokimia adalah metode utama eksplorasi ETL. Bijih dari logam tanah jarang kompleks secara mineralogis dan kimia serta, pada umumnya, bersifat radioaktif. Saat ini, ETL diekstraksi dari dua mineral yang ditambang (bastnasit dan monasit). Tergantung pada jenis proyek ETL-nya, penganalisis Niton XL3t GOLDD+, Niton XL3t Ultra, dan Niton XLp 522K dapat menjadi instrumen yang berguna yang dapat menyediakan pengujian kadar logam ETL dan unsur lain dengan jenis sampel geologis apa pun langsung di tempat dan dalam waktu riil. Penggunaan Cal-Factor dan penyesuaian data berdasarkan sampel proyek dapat meningkatkan data pengujian. Peningkatan terbaru pada Cal-Factor kami yang disebut dengan Type Standardization. Ini memungkinkan pengguna untuk melakukan penyesuaian tersebut langsung pada instrumen.

Untuk mendiskusikan penerapan dan persyaratan kinerja khusus Anda atau untuk menjadwalkan peragaan di tempat, silakan hubungi perwakilan alat analisa portabel Thermo Niton setempat atau langsung hubungi kami melalui email di sales@tawadascientific.com , atau kunjungi website kami di www.tawadascientific.com

Kami ingin berterima kasih kepada Dr. George Simandl untuk dukungan teknis dan geologi yang diberikan.

Bastnasit (kristal)

Gambar 1. Diagram korelasi untuk P, Y, La, dan Pr yang dianalisis menggunakan alat analisa Niton XL3t GOLDD+.

Part of Thermo Fisher Scientific

Logam Tanah Jarang (LTJ) dapat diukur baik dengan Niton XL3t ataupun Niton Xlp 522K

Logam Tanah Jarang Berat (LTJB); Memerlukan penganalisis Niton Xlp

Alat analisa XRF Thermo Niton adalah pilihan ideal untuk mengukur Elemen Tanah Langka baik ringan maupun berat dan memberikan hasil yang dapat diandalkan untuk kisaran kelompok unsur pokok yang luas untuk eksplorasi mineral.