Microtomografia De Alta Resolução No Setor Mineral

Abstract

A técnica de microscopia por tomografia de raios X (MRX) oferece uma capacidade única para análise de associações, morfologia e liberação de múltiplas fases através da aquisição direta de imagens tridimensionais de alta resolução. Trata-se de uma técnica de análise 3D não invasiva atualmente utilizada no setor mineral para caracterização de carvão, minerais industriais e de base, além de metais preciosos, complementando técnicas de microscopia já existentes como MLA e QEMSCAN. A técnica já é empregada há algum tempo na indústria do petróleo para a caracterização de tamanho e distribuição de poros, permitindo simular o fluxo de óleo em rochas reservatório. Além disso, a caracterização de poros em 3D permite a simulação de fluxo em processos de lixiviação. Requerendo pouca ou nenhuma preparação da amostra, comparativamente às técnicas de microscopia bi ou unidimensionais, proporciona vantagens como a preparação muito mais ágil da amostra, aquisição direta de dados volumétricos, análise quantitativa em 3D e menor tempo de análise aliado a maior representatividade do material analisado. Particularmente em estudos de metais preciosos, tem-se um significativo aumento na probabilidade de detecção dos minerais de interesse. Recentes avanços com o emprego de dupla magnificação -projeção cônica aliada à utilização de lentes ópticas -possibilitam a aquisição de imagens com resolução submicrométrica com sensível melhoria no contraste entre as fases.PALAVRAS-CHAVE: microtomografia, análise de imagens 3D, microscopia de raios X. HIGH RESOLUTION MICROTOMOGRAPHY ON MINING SECTOR ABSTRACTThe technique of microscopy by X-ray computed tomography (XRM) offers a unique ability to analyze association, morphology and liberation of multiple phases through direct acquisition of high-resolution three-dimensional images. It is a non-invasive technique of 3D analysis currently used in the industry for characterization of coal, industrial and base minerals, besides precious metals, complementing existing microscopy techniques such as MLA and QEMSCAN. The technique is already used for some time in the petroleum industry to characterize the pore size distribution, allowing oil flow simulation in reservoir rocks. Furthermore, the 3D characterization of pores allows flow simulations in leaching processes. Requiring little or no sample preparation, compared to two or one-dimensional microscopy techniques, it provides advantages such as much more agile sample preparation, direct acquisition of volumetric data, quantitative 3D analysis and less time analysis allied to major representativity of the analyzed material. Particularly in studies of precious metals there is a significant probability increase of interest minerals detection. Recent advances like dual magnificationconical projection allied to optical lens -allow images acquisition with sub-micrometric resolution combined with considerable improvement in phases contrast.

Design, tecnologia e matérias-primas locais: uso da microtomografia na caracterização da microestrutura do porongo (Lagenaria siceraria)

“…A análise da porosidade é uma importante aplicação na ciência dos materiais, na caracterização de solos, minerais e cerâmicos. Várias propriedades dos materiais dependem da estrutura dos poros e da conectividade dos mesmos (ULIANA et al, 2014). A porosidade pode ser caracterizada pela sua fração volumétrica e seu tamanho, forma e distribuição comparada com outras fases.…”

“…A µCT é uma técnica de análise tridimensional não invasiva, amplamente utilizada no setor mineral para a caracterização de carvão, minerais industriais e metais preciosos. Na indústria do petróleo, a técnica é utilizada para a caracterização de tamanho e distribuição de poros, permitindo simular o fluxo de óleo em rochas reservatório (ULIANA et al, 2014). De acordo com Palombini e colaboradores (2017), na µCT um objeto é mapeado internamente através de uma série de seções transversais obtidas por meio de raios X, através da interação física da radiação com a matéria.…”

Ferramenta para caracterização de poros e fraturas em imagens microtomográficas de amostras de reservatórios de petróleo

“…O estudo das amostras coletadas dos reservatórios normalmente ocorre em laboratório por meio de diversas análises, por exemplo, microscopia ótica ou eletrônica, medição de porosidade e permeabilidade pela injeção de gás nitrogênio, entre outras. Entretanto, apesar de consagradas, essas técnicas consomem muito tempo, principalmente para a preparação das amostras retiradas dos testemunhos [66], além de causar danos ao corpo da amostra que dificulta o desenvolvimento de novos testes e a comparação de resultados entre pesquisas.…”