Automatisierte Materialcharakterisierung

ERZLABOR analysiert massive und granulare Materialien für Sie. Die automatisierte Materialcharakterisierung erfolgt mittels MLA (Mineral Liberation Analyzer) und QEMSCAN (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy). Die Analyse ermöglicht unter anderem: die Erfassung von bis zu 20.000 Partikeln pro Probe; die Erstellung von projektspezifischen Datenbanken und detaillierten Partikelkarten; die Bestimmung von Elementverteilungen, Materialverwachsungen und Aufschlussgraden im Rohstoff sowie die Identifikation von Schlüsselmineralen. Für das Analyseverfahren eignen sich sowohl natürliche als auch künstliche Materialien.


© Bernhard Schulz / TU Bergakademie Freiberg

Erze

Lagenförmiges Erz (© Markus Röhner / HZDR)
Sulfiderz (© Max Frenzel / HZDR)
Sulfiderz (© Max Frenzel / HZDR)

Die Untersuchung von Erzen ermöglicht die Bestimmung des quantitativen Modalbestandes, der relevanten Verwachsungen und der Metallverteilung im Erz sowie weiterer Parameter, die für die Aufbereitung von Erzen relevant sind. Hierzu gehören: die Partikelgröße, die Mineralkorngröße, der Mineralaufschluß und das Ausbringen nach Element- oder Mineralgehalt. Für die Suche nach Edelmetallen im Erz werden bei der Analyse spezielle Messmodi verwendet, die wir ebenfalls in unserem Leistungsspektrum anbieten.

Aufbereitungsprodukte (Konzentrate, Zwischenprodukte, Rückstände)

Flotationsschaum (© Dirk Sandmann / TU Bergakademie Freiberg)
Flotationsschaum (© Dirk Sandmann / TU Bergakademie Freiberg)
Erzkonzentrat (© Dirk Sandmann / TU Bergakademie Freiberg)

Durch eine detaillierte Charakterisierung von Aufbereitungsprodukten können die Prozessabläufe optimiert und Probleme im Aufbereitungsbetrieb frühzeitig erkannt werden. Die Analyse von Aufbereitungsprodukten ermöglicht die Bestimmung des quantitativen Modalbestandes, der Metallverteilung und relevanter Verwachsungen. Weitere wichtige Parameter sind die Partikelgröße, die Partikeldichteverteilung, die Mineralkorngröße, der Mineralaufschluß, die phasenspezifische Oberfläche sowie das Ausbringen nach Element- oder Mineralgehalt. Mithilfe spezieller Messmodi können Wertmetallverluste in den Rückständen detektiert und somit minimiert werden.

Recyclingmaterialien

geschreddertes Recyclingmaterial (© Jörg Fuchs)
geschreddertes Recyclingmaterial (© Jörg Fuchs)
geschreddertes Recyclingmaterial (© Dirk Sandmann / HZDR)

Die automatisierte Materialcharakterisierung kann im Recycling eingesetzt werden, um Elementverteilungen effektiv zu identifizieren und die Trenneffizienz für eine breite Palette von Recyclingmaterialien zu optimieren. Die Analyse von Recyclingprodukten ermöglicht zudem die Beurteilung der Güte von Zerkleinerungs- und Separationsprozessen.

Umweltrelevante Materialien (z.B. Haldenmaterial)

Halde und saures Bergbauwasser (© Jens Gutzmer / HZDR)

Mithilfe der automatisierten Materialcharakterisierung ist es möglich, Haldenmaterial im Hinblick auf die potentielle Freisetzung von Schadstoffen zu untersuchen. Darüber hinaus gibt die Analysemethode Aufschluss über das Wiederverwertungspotenzial des Haldenmaterials. Dabei ist die Erkennung von umweltrelevanten Mineralverwachsungen und Elementverteilungen von besonderem Interesse.

Gläser

Die automatisierte Materialcharakterisierung kann eingesetzt werden, um kleinste Verunreinigungen in Spezialgläsern mit höchster Reinheitsanforderung aufzuspüren und zu identifizieren.

Keramiken

In der Keramikindustrie wird die Materialcharakterisierung unter anderem zur Qualitätskontrolle angewendet. Dabei werden sowohl die Materialstrukturen (Agglomeratbildung) als auch die Verwachsungsverhältnisse beurteilt.

Metalle und Legierungen

Metall (© Jörg Fuchs)
Metall-Einbettung (© Jörg Fuchs)

Ähnlich wie bei Keramiken und Gläsern ist die automatisierte Materialcharakterisierung von Metallen und Legierungen besonders zur Qualitätskontrolle geeignet. Die Analyse ermöglicht das Detektieren und Identifizieren von kritischen Verunreinigungen.

Halbleitermaterialien

Ähnlich wie bei Keramiken und Gläsern ist die automatisierte Materialcharakterisierung von Halbleitermaterialien besonders zur Qualitätskontrolle geeignet. Die Analyse ermöglicht das Detektieren und Identifizieren von kritischen Verunreinigungen.

Baustoffe

Beton (© Fraunhofer IBP)
Porenbeton (© Fraunhofer IBP)

Im Anwendungsfeld der Baustoffe können sowohl die Ausgangsstoffe als auch die fertigen Produkte analysiert werden. Dabei liegen die Schwerpunkte auf einer genauen Materialcharakterisierung zur Qualitätskontrolle sowie auf dem Detektieren und Identifizieren von kritischen Verunreinigungen.

Festgesteine und Lockersedimente

Kinzigit mit Granat (© Bernhard Schulz / TU Bergakademie Freiberg)

Die Untersuchung von Festgesteinen kann sowohl am massiven Gestein als auch an körnigen Materialien wie zum Beispiel Lockersedimenten oder zerkleinertem Gesteinsmaterial erfolgen. Neben der Erfassung des quantitativen Modalbestandes ist es möglich, Neben- und Spurenmineralen zu identifizieren und zu kartieren.

Extraterrestrische Materialien

Meteorit (© Andreas Massanek / TU Bergakademie Freiberg)
Meteorit (© Andreas Massanek / TU Bergakademie Freiberg)

Die Analyse von extraterrestrischen Materialien war neben der Beurteilung von Aufbereitungsprodukten eines der ersten Anwendungsfelder der automatisierten Materialcharakterisierung in den 1970er Jahren. Der Schwerpunkt der Analysen liegt bei extraterrestrischen Materialien auf einer genauen Phasenerfassung und -identifikation.