从实验室转战到现场，矿样分析技术正发生飞跃性变革
在矿业领域，矿样分析一直是确保采矿作业高效、准确的关键环节之一。然而，随着技术的飞速发展，传统的实验室分析方式正逐渐被现场分析技术所取代，这一变革正深刻影响着全球矿业行业的运作模式。从智利到新西兰，再到加拿大和沙特阿拉伯，一系列关于矿样分析技术革新的实践引起了广泛关注。
现场分析技术的崛起：从实验室到现场的跨越
在过去几年中，矿山行业见证了矿样从实验室分析向现场分析的显著转变。这一转变的背后，是多种驱动因素的共同作用。矿业资源日益紧张，企业面临着提高采矿作业效率和准确性的巨大压力，以降低成本并提高产量。而传统的实验室分析方式耗时较长，且需要运输大量矿石样品，这不仅增加了成本，还可能因运输过程中的各种因素导致样品质量下降。
随着科技的进步，现场分析技术逐渐成熟，具备了替代实验室分析的能力。例如，X射线荧光（XRF）技术的发展，使得在现场对矿样进行快速、准确的元素分析成为可能。在智利卡拉马（Calama），这一变革趋势得到了生动的体现。Bureau Veritas Chile、Veracio和Codelco三家公司联手，对Veracio公司的TruScan技术进行了成功的测试。TruScan是一种基于XRF技术的移动扫描单元，它能够在现场对钻芯样品进行自动化记录和分析。该设备配备了先进的软件和XRF扫描设备，能够在15毫米的小间隔内对钻芯进行分析，以检测和测量矿物的品位。据测试结果显示，TruScan技术显著提高了分析效率，并大幅降低了成本，为矿业企业带来了前所未有的机遇。
三家公司联合测试TruScan解决方案
除了TruScan技术外，IMA Engineering也在致力于开发基于XRF的新分析方法，并与卡特彼勒（Caterpillar）等矿业设备制造商展开合作。卡特彼勒作为全球领先的矿业设备供应商，一直致力于提高采矿作业的效率和准确性。通过与IMA Engineering的合作，卡特彼勒将能够为其客户提供更加先进、高效的现场分析解决方案，从而进一步提升其产品的竞争力。
现场分析技术的优势：效率与成本的双重提升
现场分析技术的崛起，不仅改变了矿业行业的运作模式，还为矿业企业带来了显著的效益。首先，现场分析技术极大地提高了分析效率。传统的实验室分析方式往往需要数天甚至数周的时间才能得出结果，而现场分析技术则能够在几分钟到几小时内完成分析工作。这对于需要快速决策的矿业企业来说，无疑是一个巨大的优势。
其次，现场分析技术显著降低了成本。传统的实验室分析方式需要运输大量矿样到实验室进行分析，这不仅增加了运输成本，还可能因为矿样在运输过程中的损耗或污染导致分析结果的误差。而现场分析技术则能够在现场对矿样进行分析，避免了运输成本和样品损耗问题。此外，现场分析技术还能够减少实验室的建设和维护成本，进一步提高矿业企业的经济效益。
以新西兰的OceanaGold为例，该公司与Chrysos Corp签订了一项新合同，租赁了一台PhotonAssay™单元，用于其在南岛的Macraes金矿作业。PhotonAssay技术是一种基于高能X射线的样品分析技术，能够在现场对金、银等贵金属进行快速、准确的分析。据OceanaGold估计，这一技术的应用将显著提高其分析效率，并大幅降低分析成本。该设备预计在2025年上半年安装完成，有望为OceanaGold带来更多的经济效益。
现场分析技术的应用场景：从勘探到生产的全方位覆盖
现场分析技术的应用场景非常广泛，涵盖了从勘探到生产的整个矿业生命周期。在勘探阶段，现场分析技术能够帮助地质学家快速确定矿体的品位和分布范围，为后续的采矿作业提供重要的参考依据。例如，Veracio的TruScan技术就能够在勘探阶段对钻芯样品进行快速分析，为地质学家提供实时的矿体品位信息。
在采矿阶段，现场分析技术能够帮助矿业企业实时监控矿石的品位和质量，确保采矿作业的顺利进行。IMA Engineering的AutoSampler技术就是一个典型的例子。该技术能够自动化地完成采样、样品分割和样品袋更换过程，为矿业企业提供准确的矿石品位信息。同时，该技术还能够改善矿场的健康和安全状况，减少人员在危险环境下的暴露时间。
在选矿阶段，现场分析技术同样能够发挥重要作用。它能够帮助矿业企业实时监控选矿过程中的矿石品位和回收率，确保选矿作业的高效进行。IMA Engineering的IMACON 100在线分析解决方案就是一个成功的案例。该解决方案能够对矿浆进行实时分析，为矿业企业提供准确的矿石品位和回收率信息，从而优化选矿流程、提高回收率。
现场分析技术的未来发展：技术创新与应用拓展
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，现场分析技术有望在矿业领域发挥更加重要的作用。未来，现场分析技术将朝着以下几个方向发展：
技术创新：随着科技的进步，现场分析技术将不断创新和完善。XRF技术将朝着更高灵敏度、更高分辨率的方向发展，以满足矿业企业对更高精度分析的需求。同时，激光诱导击穿光谱（LIBS）、中子活化分析（NAA）等新型分析技术也将不断涌现，为矿业企业提供更加多样化、更加高效的现场分析解决方案。
智能化与自动化：随着人工智能和自动化技术的不断发展，现场分析技术将朝着更加智能化、自动化的方向发展。通过引入人工智能技术，现场分析设备将能够自动识别和分类样品，提高分析的准确性和效率。同时，通过引入自动化技术，现场分析设备将能够实现无人值守操作，降低人工成本和安全风险。
应用拓展：随着现场分析技术的不断成熟和应用场景的不断拓展，其应用范围将越来越广泛。除了矿业领域外，现场分析技术还将被广泛应用于环保、食品安全、医疗健康等领域。在环保领域，现场分析技术可以用于监测水质、空气质量等环境指标；在食品安全领域，可以用于检测食品中的有害物质和营养成分；在医疗健康领域，可以用于诊断疾病和监测健康状况等。
全球矿业企业的积极响应：共同推动现场分析技术的发展
面对现场分析技术的崛起和广泛应用，全球矿业企业纷纷积极响应，共同推动这一技术的发展。许多矿业企业已经开始采用现场分析技术来提高其分析效率和准确性，降低成本和风险。同时，他们还与科研机构、技术供应商等开展紧密合作，共同研发新型现场分析技术和设备。
例如，新黄金公司（New Gold）在其位于加拿大不列颠哥伦比亚省的新阿夫顿铜金矿引入了ColdBlock消解技术，实现了金和铜的单一分析过程。这一举措不仅将分析时间从数小时缩短到了仅45分钟，还显著降低了成本。此外，该公司还与多家科研机构和技术供应商开展合作，共同研发新型现场分析技术和设备，以进一步提高其采矿作业的效率和准确性。
ColdBlock消解技术采用聚焦的短波红外加热和一个冷却区，将固体样品溶解到溶液中
自2024年初以来，Block10公司在收购REFLEX™仪器样品制备系列的设计基础上，着手进行了一项雄心勃勃的重新设计工作，旨在更新破碎机、研磨机和压机设备，以满足矿业和勘探行业对小型、便携式、可现场部署的分析解决方案日益增长的需求。他们近期展示了包括BX-C破碎机、BX-R缩分器、BX-M研磨机和BX-P液压样品压机在内的产品系列。这些设备专为多元素分析的最佳样品制备而设计，确保了高精度、低偏差、高效且安全的操作。通过使用这些设备，样品可以被破碎至<2毫米，研磨至<100微米，并压制成适合pXRF（便携式X射线荧光光谱仪）或其他分析技术的圆片。
升级后的Block10 BX-C破碎机和BX-M研磨机
detectORE™则是一项紧凑、便携的现场金测定技术，能够在12小时内从一系列样品介质中识别出低于20亿分之几的低含量金。该技术使用pXRF技术、非危险性专有试剂和收集器设备以及内部开发的分析软件，测量地质样品中金的微量浓度。目前已在全球27个国家的50多个地点使用，并且其应用范围还在迅速扩大。该技术已被多个勘探公司采用，显著提高了他们的勘探效率和发现机会。例如，Barton Gold公司在南澳大利亚Tolmer矿区使用detectORE™进行预筛选，成功扩大了其钻探计划，并降低了实验室测定成本。
在沙特阿拉伯，SGS与Golden Compass的合资企业开设了新的地球化学实验室，为当地矿业企业提供矿样制备和地球化学分析服务。该实验室将提供包括样品制备、火试金分析、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）以及碳和硫分析在内的多项服务。实验室将配备最新设备，并遵循SGS严格的质量保证和质量控制标准，以保持与SGS全球范围内预期相同的高水平分析。这项投资将不仅有助于实现沙特2030愿景的目标，即将沙特转变为主要的采矿中心，还确保了当地勘探者和矿业运营商能够获得世界级的测试服务。
结语
随着现场分析技术的不断发展和应用场景的不断拓展，其已经成为矿业行业不可或缺的一部分。它不仅改变了矿业行业的运作模式，还对整个行业产生了深远的影响。此外，它还可以提高矿业企业的竞争力，使得企业能够更快速、更准确地获取矿样分析结果，从而做出更加明智的决策。同时，现场分析技术也促进了矿业行业的可持续发展，帮助企业更好地管理资源，减少浪费和污染，降低运营成本和风险。