Análisis químico cuantitativo de concentrados de cobre utilizando microscopía óptica multiespectral

Abstract

En el presente informe se propone un método que permitiría realizar análisis mineralógico de concentrados de cobre basado en reflectancia óptica multiespectral, usando iluminación especular (campo claro) e iluminación difusa (campo oscuro). El presente estudio se dividió en tres etapas, la primera consistió en la obtención de longitudes de onda discriminantes a través del uso de un espectrómetro en el intervalo VISNIR, entre 400 y 920 nm. Se determinó que las longitudes de onda capaces de clasificar muestras de mineral corresponden a 600, 920 y 400 nm, en ese orden de importancia. En una segunda etapa se crearon modelos de ML con algoritmos KNN y SGD con los mismos minerales. Se probó la validación de los modelos y se determinó que: • En BF las longitudes de onda discriminantes corresponden a 400, 600 y 900 nm, donde la validación máxima fue de un 71,45% con el algoritmo KNN. • En DF no se pudo utilizar luz infrarroja, pero dentro del espectro de luz visible, las longitudes de onda que maximizaron la validación del modelo corresponden a 400, 430 y 560 nm. • Se identificó un efecto producido por la resolución en lo que se cree que es importante la razón entre el tamaño de partícula y el área ocupada por un píxel, sin embargo, esto requiere más estudio. En una tercera y última etapa se probaron los modelos obtenidos anteriormente en las condiciones que maximizan su validación sobre concentrados de cobre y se obtuvieron los siguientes resultados • El error promedio asociado a cada elemento corresponde a 18,9%, 60,7% y 40,1% para el cobre, hierro y azufre, respectivamente. • Se determina que el modelo no está en condiciones de utilizarse para determinar composiciones mineralógicas de concentrados de cobre. Se sugiere continuar la investigación enfocándose en el efecto del tamaño de partícula y la resolución de las imágenes utilizando iluminación difusa (microscopía de campo oscuro), agregando luz infrarroja además de la luz visible.