On-site-analysointimenetelmät

Samankaltaiset tiedostot
Kannettavan XRF-analysaattorin käyttö moreenigeokemiallisessa tutkimuksessa Pertti Sarala, Anne Taivalkoski ja Jorma Valkama

SODANKYLÄN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA KORPISELKÄ 1 KAIV.- REK. N:o 2787 SUORITETUT MALMITUTKIMUKSET

Tutkimussuunnitelma Nurmijärven Kuusimäen täyttöalue Laatija: Christian Tallsten Tarkastettu: Satu Pietola

LIITTEET. ehdotukseen EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON ASETUS

Prosessimittaukset. Miksi prosessikierroista tehdään mittauksia

Lapin maaperän luontainen puhtaus ja siihen vaikuttavat tekijät Pertti Sarala Erikoistutkija, FT Geologian tutkimuskeskus

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä Mira Markovaara-Koivisto Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka

ASROCKS - Ohjeistusta kivi- ja

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

RAPORTTI ,3732,3741. Lapin MalmiIE Korvuo. Jakelu GEOKEMIAN NAYTTEENOITO KEVA~ALVELLA 1997 VALTAUSALUEILLA HUUTAMOAAPA JA HAAPASELKÄ

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 06/2433/-91/1/10 Häapavesi Vesiperä Kaj J. Västi

Kaasumittaukset jatkuvatoimiset menetelmät 1. Näytteenotto 1 Näytteenottolinja

YMPÄRISTÖVAHINKOJEN MONITOROINTI. ÄLYKÖ loppuseminaari Vuokko Malk

Kiviaineksen petrografinen määritys & Alkalikiviainesreaktiot. by 43 Betonin kiviainekset 2018 Jarkko Klami VTT Expert Services Oy

On maamme köyhä ja siksi jää (kirjoitti Runeberg), miksi siis edes etsiä malmeja täältä? Kullan esiintymisestä meillä ja maailmalla

Kaivannaisjätteiden optimoinnin toimintamalli

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS ENONTEKIÖN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA PAL- KISKURU 1, KAIV.REK. N: SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA VUOSI- NA

SELOSTUS MALMINETSINTÄTUTKIMUKSISTA INARIN NELLIMÖSSÄ KESÄLLÄ 1976

Metallien ympäristölaatunormit ja biosaatavuus. Matti Leppänen SYKE,

Indika-projekti - kriittisten mineraalien etsintää kehittämässä. Pertti Sarala Geologian tutkimuskeskus (GTK)/ Oulu Mining School

Kaivannaisjätteiden hallintamenetelmät (KaiHaME)

KESKI-UUDENMAAN AMMATTIOPISTO NÄYTTÖSUUNNITELMA. Laboratorioalan perustutkinto. Laboratorioalan koulutusohjelma

t\~~..'r l F VALE GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Väli-Suomen aluetoimisto M19/2443/-95/1/10 Ruukki Niemelä Kaj Västi

Maaperägeologisen malminetsinnän uudet tuulet

SELOSTUS URAANITUTKIMUKSISTA KITTILÄN JYSKÄLAESSA JA POKASSA VUOSINA 1977 JA 1979

Smart Mine Water Treatment System SEEWAY Tekes/Greenmining -programme project Janne Kankkunen Geological Survey of Finland/Kuopio

Kiertotalous on tulevaisuutta - mitä se tarkoittaa laboratorioille? Tero Eklin, laboratorionjohtaja SYKE Finntesting ry syysseminaari,

Oulu Mining School esittely - addressing challenges in mining-related education and research in the North

Pysyvän kaivannaisjätteen luokittelu-hanke

Arseenin vaikutus kiviaineksen ottamiseen

CliPLivE - Climate Proof Living Environment

eer,: :.. ;,,,,,-,., Fil.lis. Juho Hyyppa Geologian tutkimuskeskus Helsinki MITEN SORANOTTO VAIKUTTAA POHJAVEDEN LAATUUN

Aijalan Cu, Zn, Pb-kaivoksen aiheuttama metallikuormitus vesistöön ja kuormituksen mahdollinen hallinta

Kaatopaikkakelpoisuus valvovan viranomaisen näkökulmasta: Case valimo

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY LUONNONVARAKESKUS VANTAA, ROVANIEMI

BETONIN OPTISET TUTKIMUSMENETELMÄT

GeoChem. Havainnot uraanin käyttäytymisestä kiteisissä kivissä turvallisuusperustelun tukena. KYT2010 tutkimusseminaari

Vedenlaadun seurannat murroksessa. Työkaluja laadukkaaseen mittaustulokseen

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

KUIVAKOLUN KAATOPAIKKA

Arseeniriskin hallinta kiviainesliiketoiminnassa. Pirjo Kuula TTY/Maa- ja pohjarakenteet

Happamien sulfaattimaiden tunnistus

Kaivannaisjätteiden hallintamenetelmät (KaiHaME)

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 06/2433/-91/2/10 Haapavesi Ängesneva, Kiimala Kaj J. Västi

Kauhajärven geokemialliset maaperätutkimukset Aimo Hartikainen

Taustapitoisuusrekisteri TAPIR. Timo Tarvainen Geologian tutkimuskeskus

Spektroskooppiset menetelmät kiviaineksen laadun tutkimisessa. Lasse Kangas Aalto-yliopisto Yhdyskunta- ja ympäristötekniikka

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 1 (10) M 19/3714/-88/1/10 Sodankylä Riiminoja Heikki Pankka GEOKEMIALLISEN Cu-Ni-Co-ANOMALIAN TARKISTUS

KAOLIINITUTKIMUKSET SAVUKOSKEN PURNUOJALLA 1990

Luonnon aiheuttamat pohjaveden haittatekijät Länsi-Uudellamaalla

NovTecEx Uusia malminetsintämenetelmiä herkille pohjoisille alueille

Talvikunnossapidon laadun seuranta

JOKIRANNANTIEN ASEMAKAAVA, ASIANTUNTIJALAUSUNTO

Puuta rikkomattomat mittausmenetelmät. Jukka Antikainen

MAGNETIITISTA JA MAGNEETTISISTA OMINAISWRSISTA KESKI-LAPIN VIHRE#KIVISSA

SELOSTUS MALMITUTKIMUKSISTA KITTILÄN TIUKUVAARASSA vv

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KITTILÄN KUNNASSA VALTAUSALUEILLA KUOLAJÄRVI 1, 2 JA 3, KAIVOSREKISTERI NROT 3082/1, 3331/1 ja 2 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

Venetekemän malmitutkimuksista

Maankamaran kartoitus lentogeofysikaalisin menetelmin

Geoenergian (maa- ja kalliolämpö) hyödyntäminen rakennusten ja yhdyskuntien energiahuollossa sekä huomioiminen kaavoituksessa

CBRNE-aineiden havaitseminen neutroniherätteen avulla

PORLAMMIN UIMAHALLI TILASTOVERTAILU MATERIAALINÄYTE DNA-ANALYYSI

Nikkeliraaka-aineiden epäpuhtausprofiilin määritys

Korkeat arseenipitoisuudet - erityispiirre Pirkanmaalla. Birgitta Backman Geologian tutkimuskeskus

Rak Betonitekniikka 2 Harjoitus Rakennussementit, klinkkerimineraalikoostumus ja lämmönkehitys

Sulfidisavien tutkiminen

Jatkuvatoiminen monitorointi vs. vuosittainen näytteenotto

Jätteestä ekokaivokseksi. Kemian Päivät Jutta Laine-Ylijoki VTT

Näytteenotto asumisterveysasetuksen näkökulmasta Pertti Metiäinen

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KUUSAMON KUNNASSA VALTAUSALUEELLA SARKANNIEMI 1 KAIV.REK. N:O 4532 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS JUVAN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA LUMPEINEN 1 KAIV. REK. N :O 3407 SUORITETUISTA TUTKIMUKSISTA

Auri Koivuhuhta Sonkajärvi

TUTKIMUSRAPORTTI 062/ /SEP/1989. Jakelu. OKME 2 kpl MOREENITUTKIMUS ILOMANTSI, KERÄLÄNVAARA ZN-CU

30( GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M06/3233/-91/1/10 Rantasalmi Putkela Olavi Kontoniemi

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUKSEN MALMIOSASTON RAPORTTI TIMANTTIPOTENTIAALISTEN ALUEIDEN TUTKIMUKSISTA KUUSAMOSSA VUODELTA 1993.

Kenttä-XRF-analysaattorin käyttö ja soveltavuus pintamaan moreenigeokemiallisessa malmipotentiaalin kartoituksessa

Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa. Kaj Jansson Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus

Tehtävä 1. (6 p). Nimi Henkilötunnus Maankuori koostuu useista litosfäärilaatoista. Kahden litosfäärilaatan törmätessä raskaampi mereinen laatta

KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari

OUTOKUMPU OY MALMINETSINTX

BETONIN OPTISET TUTKIMUSMENETELMÄT

ProVent Rakennusmateriaaliluokituksen mukaiset emissiomittaukset

UAV Memo projekti Tekesin näkökulmasta

Mobiilit ratkaisut yrityksesi seurannan ja mittaamisen tarpeisiin. Jos et voi mitata, et voi johtaa!

Radioaktiiviset tutkimukset Kuusamossa 1957.

maaperässä Timo Tarvainen ja Jaana Jarva Geologian tutkimuskeskus

Tutkijaseminaari, Espoo

Geologian tutkimuskeskus Pohjois-Suomen aluetoimisto M19/4611/99/1/82 KUUSAMO Kokanlampi Risto Vartiainen

Online DGA mittausteknologiat. Vaisala

Perustuu Suomen Geologisen Seuran geokemian symposiumissa pidettyyn esitelmaan.

Loppu- ja vuosiraportti malminetsintälupahakemuksesta Kelujärvi ML2013:

PANK Menetelmä soveltuu ainoastaan kairasydännäytteille, joiden halkaisija on mm.

Maanparannusaineet ja kasvualustat (CEN/TC 223) Liisa Maunuksela Rehu- ja lannoitevalvonnan yksikkö/lannoitevalmistejaosto

Top Analytica Oy Ab. XRF Laite, menetelmät ja mahdollisuudet Teemu Paunikallio

Suomen Kaivosyrittäjät ry:n Kaivosseminaari 2016 Kaivannaisalan tukipalvelut

Moreeninaytteiden sulfidimineraalien kemiallisesta koostumuksesta

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/3733/-90/1/82 Pohjois-Suomen aluetoimisto Malmitutkimus Risto Vartiainen

TYÖPAJA NÄYTETULOSTEN TIEDONSIIRROSTA LABORATORIOISTA VIRANOMAISJÄRJESTELMIIN Vesianalyysitulosten tiedonsiirto

Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä

Transkriptio:

Kuvat P. Sarala On-site-analysointimenetelmät Pertti Sarala Tutkimusprofessori, FT, dosentti, EurGeol Geologian tutkimuskeskus GTK / Kaivannaisalan tiedekunta, Oulun yliopisto

Kenttäanalysointimenetelmät Mobiilien analysaattoreiden kehittämisellä on pyritty saamaan luotettavia ja nopeita alkuainepitoisuuksien tai niiden viitteiden määrittelymenetelmiä kenttäolosuhteisiin olympus-ims.com Menetelmillä haetaan kustannustehokkuutta ja nopeutta mineraalipotentiaalisten vyöhykkeiden havaitsemiseen niin kallio- kuin maaperästä sekä alueellisessa että kohteellisessa mittakaavassa Modernien kenttäanalysaattorien kehittäminen on ollut erityisen tehokasta viimeisen kymmenen vuoden aikana. Esimerkkinä vaikka kannettava XRF-laite Merkittävimmät syyt ovat varmasti teknologisten mahdollisuuksien lisääntyminen ja tarve tutkimuksen nopeuttamiseen samalla kustannuksia laskemalla 2

Kenttäanalysaattori-/On-site-menetelmät Kenttäanalysaattoreiden jako kahteen ryhmään: 1. Liikuteltavat analysointiyksiköt 2. Kannettavat analysointiyksiköt Liikuteltavat laitteistot voivat olla esim. autoon rakennettuja tai kentälle/tukikohtaan vietäviä analyysilaitteistoja (esim. Mine On-line Servicen ScanMobile XRF-yksikkö) Kannettavat ovat kentälle/maastoon mukaan otettavia keveitä laitteistoja (esim. gammaspektrometri ja käsi-xrf) Laitteistot voivat olla suoria tai välillisiä indikaattoreita 3

Perinteiset kenttämenetelmät Perinteiset, hyväksi havaitut analyysi menetelmät, joita on käytetty esim. malminetsinnässä, ovat perusmetodeja ja edelleen valideja Haju, väri, paino jne. kertoo mineralogiasta ja välillisesti kiven tai maa-aineksen koostumuksesta Kovuus, rakenne, magneettisuus, suskeptibiliteetti, sähkönjohtavuus jne. kertovat niin ikään mineralogiasta Erilaiset keveät kemialliset testit, kuten esim. happotestit tai ph:n mittaus, kertovat mineralogiasta ja vallitsevista olosuhteista Painovoimaan tai seulontaan perustuvilla menetelmillä päästään visuaalisesti tarkastelemaan tiettyjä raekokoja tai fraktioita, joista voidaan arvioida tiettyjen mineraalien tai metallien määrää (esim. kultarakeet raskasminreaalifraktiossa) 4

Säteilymittarit Radioaktiivisten alkuaineiden läsnäolo mineraaleissa mahdollistaa säteilymittauksille perustuvien menetelmien käytön ko. mineraalin etsinnässä Kenttätutkimuksissa tyypillisiä säteilevien alkuaineiden etsinnän työkaluja ovat näytteenottovälineet ja radioaktiivisuuden mittauslaitteet, kuten geigermittari, skintillometri ja gammaspetrometri Säteilyä on myös maasta tulevissa kaasuissa yleensä Radonin muodossa ja siitä on haittaa eliöille ja ihmisille stuk.fi 5

Kaasumittarit Kentällä voidaan mitata kaasujen koostumusta, määrää ja laatua joko mittausasemilla tai liikutettavilla analysaattoreilla Ion mobility spectrometry kannettava laite, jolla voidaan mitata hiilivetyjä ja kemikaaleja (esim. PetroSense PHA-100 öljyn ja kaasun etsintään) Soveltuvat esim. kaatopaikkojen, kaivosympäristöjen ja teollisuuden ympäristötutkimuksiin Myös malminetsintäsovelluksia Kuva: Tuomas Laurila. Esimerkki kaatopaikan kaasujen mittauksista. Maston huipussa on kymmenen kertaa sekunnissa havaintoja tekevät tuulianemometri ja hiilidioksidianturi sekä ilman näytteenotto nopeaan metaanianalysaattoriin. 6

Veden analysointi Kenttäanalysaattoreilla saadaan määritettyä maastossa tyypillisesti lämpötila, ph, sähkönjohtavuus, liuennut happi, hiilidioksidi ja redox-potentiaali Korkeita anioni- ja kationipitoisuuksia voidaan määrittää myös suoraan kentällä, mutta tulokset pitää varmistaa labrassa 7

terraspec-4 Infrapunaspektrofotometri Kunkin materiaalin kemiallinen koostumus vaikuttaa infrapunasäteiden absorptiospektriin, joka mitataan aallonpituuden ja taajuuden funtiona Voidaan mitata laajasti erilaisia geologisia materiaaleja ja esim. malminäytteitä tai porasoijaa Käytetään mineralogiseen tutkimukseen ja esimerkiksi ympäristötutkimuksiin orgaanisten polyymerien tunnistamisessa Esimerkiksi VNIR-SWIR spektroskooppi ja PIMA (p Infrared Mineral Analyzer) www.asdi.com 8

Kannettava XRF-analysaattori Kannettavat XRF-analysaattorit ovat keveitä laitteita, joita voidaan viedä helposti maastoon tai kenttätukikohtaan Useita kaupallisia laitteita Voidaan analysoida suoraan moreenia, rapakalliota ja kovaa kiveä (kallio, lohkareet jne.) Saadaan pitoisuudet suoraan kentällä Mahdollistaa reaaliaikaisen näytteenoton ohjauksen Mahdollistaa labrassa analysoitavien näytteiden määrän mimimoinnin -> kustannustehokkaampi geokemiallinen tutkimus Määritysrajojen laskeminen ppm-tasolle on mahdollistanut kannettavien XRF-laitteiden käytön esim. Malminetsinnässä käyttäen moreenia Kuva P. Sarala Tehokas ja luotettava käyttö vaatii kuitenkin riittävän vertailun ja kontrolloinnin esim. käyttäen laboratorio-xrf määritykset ja/tai perinteisen kemiallisilla menetelmillä tehtävän analysoinnin 9 Kuva P. Sarala

Kenttä XRD Röntgendifraktioon perustuva mineraloginen tutkimus on perinteisesti ollut laboratoriossa tehtävä määritys, kuten XRF-mittauskin Nykyisin myös XRD-laitteita on saatu pienennettyä liikuteltavaan muotoon Eivät kuitenkaan ole kannettavia, vaan esim. autossa liikutettavia tai kenttätukikohdissa käytettäviä Käytetään tyypillisisesti esim. savimineraalien määrittämiseen 10

Matkapuhelinsovellukset Myös matkapuhelimiin on kehitetty geokemian sovelluksia, jotka perustuvat erityisesti optisiin menetelmiin Esim. García, M.M. et al. 2011. Mobile phone platform as portable chemical analyzer. Sensors and Actuators B: Chemical 156:1, 350 359 Puhelimen (Nokia N73) kameran kuvasta käyttäen single-use colorimetric chemical sensor ia voidaan analysoida alkuainepitoisuuksia 11

Yhteenveto Kannettavia geokemiallisia analyysilaitteita on nykyisin saatavilla hyvin moneen tarkoitukseen Osa on ns. passiivisia (mittausasemia) ja osa aktiivisia menetelmiä Perinteisetkin menetelmät ovat edelleen käyttökelpoisia Kannettava-XRF on uusi, käyttökelpoinen menetelmä geokemiallisessa tutkimuksessa Nopea ja helppo näytteenkäsittely, voidaan käyttää jopa luonnonkosteita näytteitä Laitteiden luotettavuus on kasvanut ja kustannustehokkaana kilpailevat labra-analyysien kanssa Uusia tehokkaita laitteita ja menetelmiä nykyisin saatavilla, kuten kannettava XRD ja hyperspektrimittaus sekä automatisoidut laboratorioanalysaattorit => testaus Indika-projektissa! Näytemateriaalien erot ja esikäsittelymenetelmät kriittisiä lopputuloksen kannalta 12

Raportteja Sarala, P., Taivalkoski, A. & Valkama, J. 2015. Portable XRF Advanced on-site analysis method in till geochemical exploration. Geological Survey of Finland, Special Paper 57, 63-86. Available online: http://tupa.gtk.fi/julkaisu/specialpaper/sp_057.pdf. Sarala, P. & Houlahan, T., 2015. Portable XRF for mineral exploration geochemistry in till. Applied Earth Science (Trans. Inst. Min. Metall. B) 124:1, 53-54. Sarala, P., 2016. Comparison of different portable XRF methods for determining till geochemistry. Geochemistry, Exploration, Environment, Analysis 16, 181-192. (Accepted 21.3.2016, Online first 21.5.2016). Available online: http://www.lyellcollection.org. Saatavilla: http://tupa.gtk.fi/julkaisu/specialpaper/sp_057.pdf

Kuva P. Sarala 14