Ore-waste and ore type classification using portable XRF: a case study of an iron mine from the Quadrilátero Ferrífero, Brazil

Grade control is a fundamental activity for Short-Term Mine Planning as it validates the ore-waste and ore type classification of mine faces. Geological mapping and quasi-mining sampling provide indispensable information for the Short-Term Mine Planning team to update block models and for grade control of the run-of-mine (ROM). However, laboratory turnaround can take too long and not be timely for operational needs, affecting mining efficiency. To propose a solution for this issue we tested the accuracy of portable X-Ray Fluorescence (XRF) for ore-waste and ore type classification according to iron and phosphorus grade. Thus, iron ore run-of-mine samples from the Quadrilátero Ferrífero were analyzed with the portable XRF as pressed pellets. As a result, the overall accuracy of ore-waste classification was above 92% for different cut-off grades. On the other hand, while ore type classification had a better accuracy without calibration factors for iron, the use of calibration factors significantly improved the accuracy of ore type classification for phosphorus. Therefore, despite the portable XRF presenting good accuracy for ore-waste and ore type classification, further developments are still necessary on automatic information processing systems and sample support validation so that this analytical tool can be used on a large scale by grade control teams. Finally, the combined use of portable XRF and other techniques, such as Hyperspectral Sensing or XRD, can be of great value for mine operations.O controle de qualidade é uma atividade fundamental para o Planejamento de Lavra de Curto Prazo, pois valida a classificação de minério-estéril e tipo de minério nas frentes de lavra. O mapeamento geológico e a amostragem de grande volume fornecem informações indispensáveis para a equipe de Planejamento de Mina de Curto Prazo atualizar os modelos de blocos e fazer o controle de qualidade do run-of-mine. No entanto, a resposta do laboratório pode levar muito tempo e não ser oportuna para as necessidades operacionais, afetando a eficiência da mineração. Para propor uma solução para esse problema, testamos a acurácia da espectrometria por Fluorescência de Raios X (FRX) portátil para classificação de minério-estéril e tipos de minério de acordo com o teor de ferro e fósforo. Assim, amostras de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero foram analisadas pela FRX portátil como pastilhas prensadas. Como resultado, a acurácia geral da classificação de minério-estéril foi superior a 92% para diferentes teores de corte. Por outro lado, enquanto a classificação dos diferentes tipos de minério teve uma melhor acurácia sem fatores de calibração para o ferro, o uso destes fatores melhorou significativamente a acurácia da classificação do tipo de minério em relação ao fósforo. Portanto, apesar da FRX portátil apresentar boa acurácia para o controle de qualidade, ainda são necessários mais avanços em relação a sistemas automatizados de processamento de informações e validação do suporte amostral para que esta ferramenta possa ser usada em larga escala pelas equipes de controle de qualidade. Finalmente, o uso combinado da FRX portátil e outras técnicas, como análise por Imagens Hiperespectrais ou Difratometria de Raios-X (DRX), pode ser de