Charakterisierung

Vergleichende Untersuchungen von Verfahren zur quantitativen Gefügeanalyse in der Aufbereitung

Quelle/Source: TU BAF IAM

Bergbaurevier von Rio Tinto, Huelva/Spanien • Mining district of Rio Tinto, Huelva/Spain

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1 Charakterisierung von Gesteinen • Characterization of rocks

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2 Auflösungsvermögen der Bildanalyseverfahren • Resolution of image analysis methods

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3 Bilder von Lichtmikroskopie (links), REM (Mitte [19]) und Computertomographie (rechts)
Images of light microscopy (left), SEM (centre [19]) and computer tomography (right)

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4 Flussdiagramm zur Erzeugung von segmentierten, klassifizierten Bildern für die Bildanalyse [17]
Flow chart for making segmented classified images for image analysis [17]

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5 Punkt-, Linien- und Flächenanalyse (von links nach rechts) • Point, line and area analysis (left to right)

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6 Datenblatt Gesteinscharakteristika [35] • Datasheet on rock characteristics [35]

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7 Polarisationsmikroskopische Aufnahme von Olivin (links) und Glimmer (rechts) • Polarization microscope image of olivine (left) and mica (right)

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8 Verfahrensablauf zur Dünnschliffherstellung • Process flow for thin section preparation

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9 Datenblatt Gesteinscharakteristika • Datasheet on rock characteristics

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10 Signalarten der Elektronen [29] • Electron signal types [29]

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11 BSE-Bild (links – a) [17] und Topographiebild von SE (rechts – b) [42] • BSE image (left – a) [17] and topography image of SE (right – b) [42]

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12 EDX-Bild (links – a) [12] und Kathodolumineszenzbild (rechts – b) [39] • EDX image (left – a) [12] and cathodoluminescence image (right – b) [39]

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13 Kikuchi-Linien (links – a) [10] und EBSD-Bild (rechts – b) [10]
Kikuchi lines (left – a) [10] and EBSD image (right – b) [10]

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14 Lichtmikroskopie (HF links – a) und BSE-Bild (rechts – b) [12] • Light microscopy (HF left – a) and BSE image (right – b) [12]

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15 Scannen von Bohrkernen [26] • Core scanning [26]

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16 Modellbetrachtung Gesteinsaufbereitung • Model showing rock processing

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17 Zusammenhang von äquivalentem Verschleißindex und spezifischer Verschleißrate Correlation of equivalent wear index and specific wear rate

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18 Ergebnisse für die selektive Zerkleinerung von verschiedenen Blei-Zink-Erzen, Bewertung mit Maximum für den Erztrennungsgrad • Results for the selective comminution of different lead zinc ores, evaluation with maximum for ore separation degree

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Zusammenfassung: In den verschiedenen Fachbereichen hat sich die quantitative Gefügeanalyse (QGA) als Methode zur Charakterisierung von Werkstoffen und Rohstoffen durchgesetzt. Viele Studien zeigen, dass die Mikrostruktur der Rohstoffe maßgeblich die Produkteigenschaften (z.B. Produktform, Partikelgrößenverteilung), die Zerkleinerungsenergie und den Verschleiß beeinflussen. Daher besteht die Notwendigkeit, nicht nur qualitative Daten zu nutzen, sondern auch zunehmend quantitative Daten zur Optimierung der Aufbereitungsprozesse zu sammeln und anzuwenden. Dieser Artikel gibt einen Überblick über ausgewählte Verfahren und Methoden der QGA in der Geologie, der Petrografie, der Mineralogie und in der Aufbereitung von Rohstoffen.

1‌‌‌‌‌‌‌ Einführung

Für die quantitative Gefügeanalyse von Rohstoffen stehen heute verschiedene Analyseverfahren zur Verfügung. Man benötigt zur Quantifizierung von Mikrogefügen verschiedene Kennwerte, die deren Modi, Struktur und Textur charakterisieren. Diese Verfahren unterscheiden sich in der Probenpräparation für die Analyse sowie in ihrem Auflösungs- und Anwendungsbereich. Durch Kombinationen verschiedener Verfahren vergrößert sich der Anwendungsbereich der Analytik, da nicht jedes Analyseverfahren die Erfassung aller quantitativen Gefügeparameter erlaubt.

Die Gewinnung, Analyse und...

Dipl.-Ing. Sabine Schreiber

TU Bergakademie Freiberg, Institut für Aufbereitungsmaschinen

Sabine Schreiber studierte Werkstoffwissenschaften an der TU Bergakademie Freiberg (1984-1989), mit der Spezialisierung auf anorganisch und nichtmetallische Werkstoffe (Glas, Keramik und Baustoffe). Nach verschiedenen Tätigkeiten in der Industrie (u.a. bei der VEB Spurenmetalle Freiberg und Advanced Optics Solutions GmbH) ist sie seit Oktober 2006 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg mit folgenden Schwerpunkten: Quantitative Mikrostruktur-Analyse für die Steine-Erden-Industrie, Mahlbarkeitstests sowie Untersuchungen zur Gesteinsfestigkeit.

Prof. Dr.-Ing. Holger Lieberwirth, Institutsdirektor

TU Bergakademie Freiberg, Institut für Aufbereitungsmaschinen