Te downloaden - Federaal Wetenschapsbeleid

Een complex mineraal beter leren kennen
Het laatst uitgevoerde onderzoek op natuurlijk heterogeniet dateert ondertussen van ongeveer 40 jaar geleden. Elk initiatief
met betrekking tot de opspoorbaarheid van dit erts vereist dus een actualisering van de wetenschappelijke kennis over
deze delfstof. Met dit doel zet de Belgische Geologische Dienst, een departement van het Koninklijk Belgisch Instituut
voor Natuurwetenschappen, zijn kennis en apparatuur in voor een grondige mineralogische en chemische analyse, met
focus op Raman microspectrometrie. Dit onderzoek is gebaseerd op de analyse van een 200-tal heterogenietmonsters die
oorspronkelijk afkomstig zijn uit 16 mijnen verspreid over de Katangese copperbelt maar nu voornamelijk bewaard zijn in de
mineralogische collectie van het Koninklijk Museum voor Midden-Afrika in Tervuren.
Van het laboratorium naar het veld
Heterogenietmonsters afkomstig uit de mijnen van Kabolela (links) en Mindigi
(rechts).
© GECO-project
Bij de keuze van analysetechnieken werd prioriteit gegeven aan voldoende robuuste en flexibele methoden om uiteindelijk
geïmplementeerd te kunnen worden door de industrie. Het voordeel van deze benadering berust op de snelheid van analyse.
Raman spectrometrie en EDS (Energy Dispersive X-ray spectrometry) behoeven immers geen monstervoorbereiding en geven
dus de mogelijkheid om snel een eerste algemeen beeld te verkrijgen van de chemische en mineralogische samenstelling
van heterogenieterts in de provincie Katanga. Een van de opvallendste resultaten die uit deze studie naar voren kwam is
de buitengewone chemische variabiliteit van heterogeniet. Talrijke chemische elementen kunnen immers kobalt in de ideale
chemische formule van het mineraal vervangen. Dit geldt in het bijzonder voor koper, mangaan of nikkel. Al vrij snel kwam
tot uiting dat koper het meest frequent en het overvloedigst voorkomt in het kobalterts en dat de concentratie hiervan in
de delfstof kan oplopen tot meer dan 25 %.
Binnen eenzelfde staal blijft het kopergehalte doorgaans stabiel, terwijl andere chemische elementen een grotere variabiliteit
vertonen. Stalen afkomstig uit de mijnen van Likasi en Shinkolobwe bevatten bijvoorbeeld een hoog nikkelgehalte,
terwijl dit in de andere mijnen nagenoeg ontbreekt. Heterogeniet zal dus als koper, nikkel of mangaanhoudend gekwalificeerd
kunnen worden naargelang de
Raman spectrum van een heterogeniet staal (Mindigi site) © GECO-project
concentratie van het voornaamste vervangingselement.
Raman microspectrometer © GECO-project
Naast dit analyseresultaat heeft Ramanspectrometrie
het ook mogelijk
gemaakt om een verband te leggen
tussen de spectrale signatuur van heterogeniet
en zijn chemische samenstelling.
Deze niet-destructieve en uiterst
snelle analysetechniek (slechts enkele
seconden per meting) schept de mogelijkheid
voor een zeer snelle classificatie
van heterogeniet waardoor langdurige
monstervoorbereiding vermeden
wordt. Deze methode legt derhalve de
basis voor analytische opspoorbaarheid
van de delfstof.