La minería es una fuente clave de riqueza y desarrollo, pero también presenta importantes desafíos sociales, ambientales y tecnológicos que deben abordarse mediante políticas responsables.Si se quiere lograr una minería eficiente, rentable y sustentable, es fundamental contar con información precisa sobre la ubicación y concentración de los minerales. Estos datos son importantes para tomar decisiones adecuadas ya sean, técnicas, económicas o ambientales.

En este contexto, contar con herramientas tecnológicas que permitan obtener información directamente en el campo, es una gran ventaja. Los analizadores portátiles por fluorescencia de rayos X (FRX) de Thermo Scientific, con tecnologías de última generación, permiten detectar incluso concentraciones muy bajas de minerales, incluidos elementos livianos, sin necesidad de equipos complejos ni análisis en laboratorio. Esto facilita la planificación y el control de la operación minera de manera rápida, precisa y en tiempo real.

Los analizadores portátiles de Thermo Scientific permiten:

• Detectar y cuantificar elementos químicos en una muestra, ya sea oro, cobre, níquel, entre otros. Todo esto en concentraciones del orden de magnitud de partes por millón (ppm) a porcentaje (%).
• Realizar un análisis en cuestión de segundos y sin dañar la muestra.
• Determinar dónde excavar o perforar y a diferenciar entre zonas con minerales de interés económico de aquellas que no tienen valor.

* Resultados de laboratorio, directamente en el campo

Cuando se trabaja en una mina, se planifica un proyecto o se controla la calidad de los minerales, es muy importante saber cuál es la composición elemental de cada una de las muestras. Los analizadores portátiles Niton XL3t y Niton XL5 permiten hacerlo de forma rápida y sencilla.

Los resultados se ven directamente en el equipo mientras se trabaja o también se los puede guardar para que después se evalúen en una computadora. Cuando la muestra es representativa, los resultados obtenidos se comparan con los de un laboratorio. Funciona muy bien con todo tipo de muestras, por ejemplo, rocas, polvos, núcleos de perforación, arenas minerales y arcillas.

*Características generales

• Pantalla táctil de grado industrial
• Conectividad por Wi-Fi, Bluetooth, USB.
• Software especializado y de marca propia.
• Microcámara interna a color para posicionamiento del punto de análisis con opción de colimador de hasta 3 mm.
• Macro cámara para registro del sitio de análisis (solo en Niton XL5).

*Tecnologías de última generación

Las tecnologías desarrolladas y patentadas por Thermo Scientific (GOLDD, tubo de rayos X ultra miniaturizado, alta potencia portátil, entre otras) permiten realizar análisis sin purga de helio ni vacío, lo que significa:

• Menos costos, no se necesita comprar ni manejar gas helio.
• Más practicidad en el campo, no se precisa de equipos adicionales.
• Mayor rapidez en la obtención de resultados, ya que no se pierde tiempo en preparar el entorno del estudio.
• Mayor precisión y exactitud en la medición de elementos comparada con otras tecnologías del mercado.
• Capacidad de análisis directo sobre muestras sueltas y superficies rocosas.

La figura compara las distintas versiones de los analizadores portátiles FRX Niton de Thermo Scientific.

Cada área de color muestra qué tan baja es la concentración que puede detectar cada tecnología, expresada en partes por millón (ppm). Entre más abajo esté la barra, más sensible es el equipo, permitiendo medir concentraciones más bajas.

 *Aplicaciones

• Exploración geológica para el establecimiento de la geoquímica de un sitio, mediante la determinación de leyes y su mapeo por la toma de resultados de análisis con registro de la posición geográfica.
• Mud logging de muestras obtenidas de la perforación de pozos de prospección como parte de un grupo de técnicas analíticas fundamentales en exploración de gas y petróleo.
• Evaluación de cores o núcleos extraídos durante la perforación por diamantina, lo que permite determinar la concentración elemental en función de la profundidad.
• Explotación / minería a través de la evaluación en el sitio de la concentración de metales base, metales preciosos, elementos asociados al carbón, elementos asociados a gas y petróleo, cemento, polimetálicos, coltan (columbita/tantalita), minería aurífera, tierras raras, entre otros.
• Control de procesos industriales que van desde plantas concentrados de minerales, plantas de fundición, refinerías y fábricas de aleaciones, donde la determinación de las concentraciones elementales de la alimentación, productos y residuos se resuelve, prácticamente de forma instantánea.
• Análisis de metales en general para la determinación de la composición elemental y el grado de aleación correspondiente.
• Identificación Positiva de Materiales (PMI, sus siglas en inglés) de objetos hechos a partir de elementos puros o aleaciones que van de la adquisición correcta del material (por ejemplo tubos), pasando por su almacenaje, verificación pre y postinstalación, disposición y reciclaje al término de la vida útil del material; es decir, control en un ciclo completo de uso de distintos materiales metálicos en industrias nucleares o petroleras, centrales de energía eléctrica, construcción, minera, transporte público a gran escala.
• Determinación de composición de revestimientos metálicos tales como niquelados, cromados, de cada capa a través del análisis de hasta cuatro capas de cobertura.
• Reciclaje de metales mediante la identificación de diversas piezas encontradas en chatarra metálica en menos de 2 segundos por cada análisis.
• Determinación de la composición elemental en circuitos electrónicos, ya sea con fines de evaluación técnica de operación o para la recuperación de materiales y reciclaje de elementos valiosos.

• Caracterización elemental en patrimonio cultural tales como cerámicas, ornamentos, pinturas, esculturas.
• Comercio de minerales en su forma de extracción directa de una reserva minera o bien como concentrado luego de su paso por una planta concentradora.
• Análisis elemental en laboratorios especializados para la determinación cuantitativa de los elementos presentes en una muestra, así como el uso de esta información para el adecuado diseño de una marcha analítica especializada de igual o mayor precisión.
• Comercio de metales preciosos con una confiabilidad de más del 99.98%, lo que permite efectuar transacciones económicas sin temor a errores o pérdidas.
• Determinación de la composición de monedas de colección (numismática) o de circulación actual para determinar.
• Evaluación y monitoreo ambiental de lechos de río, sedimentos, campos de cultivo, suelos en general, para la cuantificación de metales pesados e identificación de sitios contaminados.
• Determinación de metales pesados en bienes de consumo tales como plásticos, madera, superficies pintadas/barnizadas, cosméticos, entre otros.
• Cuantificación de metales pesados en suelos en cumplimiento de la normativa ISO 13196 y el método 6200 de la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (US EPA).

Los analizadores portátiles por fluorescencia de rayos X (FRX) de Thermo Scientific, modelos Niton XL3t y Niton XL5 son útiles en actividades económicas que van desde la exploración, la concentración en ingenios mineros, la refinación para la obtención de metales y metales preciosos, el ciclo de vida de aleaciones, hasta la evaluación ambiental.

Anexo de términos

• Monitoreo ambiental: Es una evaluación realizada a través de la medición de parámetros que se miden en el tiempo. Sus objetivos pueden establecerse para verificar la eficiencia de tecnologías de mitigación, cumplimiento de normativa, diagnóstico y determinación de la calidad ambiental de un determinado sitio, y contribuye como una herramienta a los objetivos del desarrollo sostenible.
• Mud logging: Consiste en la recopilación, almacenamiento e interpretación de datos geológicos obtenidos durante la perforación de un pozo petrolero. Este proceso es crucial para informar sobre cambios significativos en los parámetros de perforación y para identificar la presencia de hidrocarburos en el subsuelo.
• Sin purga de helio: El equipo puede analizar elementos ligeros sin necesidad de usar gas especial, lo cual lo hace más económico, fácil y rápido para usar en minería y exploración.
• Colimador: Permite efectuar un análisis de punto pequeño, es decir, cierra el paso de los rayos X para enfocar la medición en una zona reducida en la muestra hasta 3 milímetros de diámetro.
• Partes por millón: Unidad de concentración que expresa una parte en un millón de partes, por ejemplo, 1 gramo en 1 millón de gramos (1 tonelada).

Documento realizado por:

Lorena Valmey Cáceres Mejía

Información obtenida del artículo «Exploración minera y análisis geoquímico de muestras mineras» de Thermo Scientific

* Bibliografía:

Codelco Educa. (s.f.). Glosario minero. https://www.codelcoeduca.cl/codelcoeduca/site/edic/base/port/glosario.html

Evaluación de Impacto Ambiental. (s. f.). Monitoreo ambiental. Recuperado el 18 de junio de 2025, de https://evaluaciondeimpactoambiental.com/monitoreo-ambiental/

EcologíaVerde. (s.f.). Qué es el monitoreo ambiental. https://www.ecologiaverde.com/que-es-el-monitoreo-ambiental-3113.html

Rodrigo Ricardo. (15 de diciembre de 2024). ¿Qué es el drenaje ácido de mina? Estudyando. Recuperado el 8 de junio de 2025, de https://estudyando.com/que-es-el-drenaje-acido-de-mina/

Thermo Fisher Scientific. (s. f.). Mining exploration and geochemical analysis of mining samples with Niton XL3t GOLDD (Nota de aplicación). Recuperado el 18 de junio de 2025, de https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CAD/Application-Notes/Mining-Exploration-Geochemical-Analysis-of-Mining-Samples-with-NitonXL3tGOLDD.pdf

Thermo Fisher Scientific. (s.f.). Niton™ XL3t GOLDD+ XRF Analyzer. https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10131166