Materiais de Referência customizados são desenvolvidos para representar matrizes, mineralizações, faixas de teor e métodos analíticos que não são adequadamente atendidos pelos materiais disponíveis em catálogo. Na mineração, essa solução pode fortalecer programas de QA/QC em projetos nos quais a particularidade da amostra compromete a representatividade dos controles convencionais.
Um Material de Referência Certificado não deve ser selecionado apenas porque contém o elemento de interesse. Para que o controle seja tecnicamente relevante, é necessário avaliar também a matriz mineral, a faixa de concentração, o método empregado e o comportamento da amostra durante a preparação e a análise.
Em muitos projetos, os Materiais de Referência comerciais disponíveis são suficientes. Entretanto, depósitos com características particulares, operações de longa duração e processos analíticos específicos podem exigir um material produzido a partir da própria matriz do cliente ou de uma composição desenvolvida para reproduzi-la.
O desenvolvimento de um Material de Referência customizado não deve ser tratado apenas como uma aquisição especial. Trata-se de um projeto técnico que envolve definição de objetivos, seleção da matéria-prima, preparação, homogeneização, caracterização, certificação, planejamento de consumo e continuidade de fornecimento.
O que são Materiais de Referência customizados?
Materiais de Referência customizados são materiais de controle produzidos para atender aos requisitos específicos de uma organização, projeto mineral ou processo analítico.
Também conhecidos como CRMs customizados, esses materiais podem ser desenvolvidos a partir de:
- material fornecido pelo próprio cliente;
- materiais previamente caracterizados pelo produtor;
- combinações entre a matriz do cliente e materiais complementares;
- misturas formuladas para alcançar determinada faixa de concentração;
- materiais provenientes de diferentes etapas da operação mineral.
O objetivo é produzir um controle que apresente maior compatibilidade com as amostras reais do projeto.
Após as etapas de preparação, avaliação de homogeneidade, caracterização e atribuição dos valores, o material pode ser utilizado em lotes analíticos para monitorar exatidão, identificar viés e acompanhar a estabilidade do desempenho do laboratório.
A produção de Materiais de Referência Certificados deve ser conduzida por um produtor tecnicamente competente, utilizando procedimentos capazes de assegurar a qualidade, a rastreabilidade e a consistência das informações apresentadas no certificado.
Quando os Materiais de Referência de catálogo são suficientes?
Os materiais disponíveis em catálogo atendem grande parte das rotinas de mineração e geoquímica. Normalmente, eles são produzidos para representar commodities, matrizes, métodos analíticos e faixas de concentração comuns no mercado.
Um Material de Referência de catálogo pode ser adequado quando:
- a matriz possui boa similaridade com as amostras do projeto;
- os elementos prioritários estão certificados;
- as faixas de concentração são compatíveis;
- o método analítico empregado está contemplado;
- a quantidade disponível atende ao período planejado;
- o nível de homogeneidade é apropriado para a massa utilizada;
- não existem particularidades críticas na mineralização.
A customização não deve ser considerada automaticamente superior. Quando existe um material de catálogo tecnicamente adequado, com disponibilidade e documentação compatíveis, sua utilização pode ser mais eficiente.
O desenvolvimento customizado passa a fazer sentido quando uma necessidade relevante não é atendida pelos materiais disponíveis.
Quando desenvolver Materiais de Referência customizados?
A decisão deve partir de uma lacuna técnica claramente identificada. Entre as situações que podem justificar o desenvolvimento estão as seguintes.
Matriz mineral muito específica
Minérios sulfetados, oxidados, lateríticos, carbonáticos, silicáticos ou refratários podem responder de maneiras diferentes durante moagem, digestão, fusão, lixiviação e leitura instrumental.
Quando os materiais de catálogo possuem matrizes muito distintas, o controle pode não representar adequadamente o comportamento das amostras reais.
Faixa de teor não atendida
Um projeto pode trabalhar com concentrações muito acima, abaixo ou entre as faixas encontradas nos padrões comerciais.
Nessa situação, um Material de Referência customizado pode ser formulado para representar pontos relevantes do processo, como teor de corte, minério de baixo teor, alimentação da planta, concentrado ou rejeito.
Mineralização heterogênea
Alguns depósitos apresentam distribuição irregular dos elementos de interesse. O ouro grosseiro é um exemplo importante porque pode aumentar a variabilidade entre pequenas subamostras.
O desenvolvimento do material precisa considerar essa característica para que a variabilidade do próprio padrão não seja confundida com um problema do laboratório.
Programa de QA/QC de longa duração
Operações com muitos anos de vida útil precisam de continuidade no fornecimento de materiais de controle.
A substituição frequente de lotes pode dificultar a comparação histórica e exigir estudos de transição. Um lote customizado dimensionado para o consumo projetado pode reduzir essas rupturas.
Controle entre mina, laboratório e planta
Quando diferentes áreas ou laboratórios utilizam o mesmo Material de Referência, torna-se possível comparar o desempenho analítico dentro de uma base comum.
Essa abordagem pode apoiar a padronização dos controles entre exploração, grade control, laboratório de mina, laboratório comercial e processo metalúrgico.
Método analítico particular
Determinados projetos utilizam métodos, preparações ou combinações de técnicas que não estão contemplados nos certificados dos materiais disponíveis.
Nesses casos, a customização pode incluir a seleção dos métodos de caracterização mais aderentes ao objetivo do projeto.
Material de Referência de catálogo ou customizado?
Como desenvolver um Material de Referência customizado?
O processo pode variar conforme o produtor, a matriz e a finalidade do projeto. De maneira geral, o desenvolvimento envolve as seguintes etapas.
1. Definição do objetivo
A organização precisa esclarecer como o material será utilizado.
O objetivo pode ser controlar análises de exploração, grade control, estimativa de recursos, processo metalúrgico, comparação interlaboratorial ou outra etapa da cadeia mineral.
Essa definição orientará todas as decisões posteriores.
2. Seleção dos elementos e das faixas de concentração
Devem ser identificados os elementos prioritários, os possíveis interferentes e as concentrações relevantes para a operação.
Nem sempre basta certificar a commodity principal. Elementos associados, contaminantes, penalidades ou indicadores de alteração também podem ser importantes.
3. Escolha dos métodos analíticos
O projeto deve considerar os métodos utilizados na rotina, como fire assay, aqua regia, digestão por quatro ácidos, fusão, ICP-OES, ICP-MS, XRF ou outras técnicas aplicáveis.
Um valor pode variar conforme o método empregado, principalmente quando a recuperação depende da digestão ou da preparação da amostra.
4. Seleção e envio da matéria-prima
O material pode vir da própria mina, de testemunhos, pilhas, concentrados, rejeitos, produtos intermediários ou outras fontes representativas.
Antes do envio, é necessário avaliar se a quantidade e a composição são suficientes para alcançar o lote planejado.
Também pode ser necessário combinar materiais para ajustar faixas de concentração ou melhorar a representatividade.
5. Preparação e homogeneização
A matéria-prima passa por etapas de preparação destinadas a obter granulometria e distribuição consistentes.
A homogeneização é um dos pontos críticos do processo. O objetivo é garantir que diferentes unidades retiradas do lote apresentem comportamento suficientemente uniforme para a massa mínima utilizada.
Sem homogeneidade adequada, torna-se difícil diferenciar a variação da amostra de um verdadeiro desvio analítico.
6. Avaliação de homogeneidade e estabilidade
O produtor precisa avaliar se o material permanece homogêneo entre diferentes unidades e estável durante o período previsto de utilização.
Essas informações devem fazer parte da documentação e sustentar a interpretação dos resultados obtidos pelos usuários.
7. Caracterização interlaboratorial
O material pode ser analisado por diferentes laboratórios selecionados de acordo com sua competência e com os métodos necessários.
Os resultados são avaliados estatisticamente para atribuir valores, incertezas e demais informações relevantes.
A participação de laboratórios tecnicamente qualificados é fundamental para que o valor atribuído seja defensável.
8. Emissão do certificado
O certificado deve apresentar os valores atribuídos, as incertezas, os métodos empregados, orientações de uso e outras informações necessárias para interpretar corretamente o material.
Também é importante observar se determinado valor é certificado, indicativo ou apenas informativo.
Por que a compatibilidade de matriz é tão importante?
A matriz corresponde ao conjunto de componentes que formam a amostra, além dos elementos diretamente pesquisados.
Em materiais geológicos, essa composição pode influenciar:
- eficiência da moagem;
- comportamento durante a fusão;
- recuperação na digestão;
- resposta em lixiviação;
- interferências instrumentais;
- homogeneidade do material;
- representatividade da subamostra;
- desempenho em diferentes métodos.
Dois materiais podem apresentar concentrações semelhantes de ouro ou cobre e, ainda assim, responder de maneiras distintas durante a análise.
Por isso, selecionar um padrão apenas com base no valor do elemento pode gerar uma falsa percepção de controle. A compatibilidade entre matriz, teor e método é o que torna o Material de Referência verdadeiramente útil para aquela aplicação.
Quanto material precisa ser produzido?
O volume deve ser calculado a partir da frequência de inserção dos controles, da massa utilizada em cada análise, do número de laboratórios, da duração prevista do projeto e de uma margem para contingências.
O planejamento pode considerar:
- quantidade mensal de amostras;
- frequência de inserção do controle;
- massa consumida por ensaio;
- necessidade de replicatas;
- utilização por diferentes unidades;
- consumo em auditorias ou validações;
- expectativa de crescimento da operação;
- vida útil estimada do projeto;
- reserva para comparação com futuros lotes.
Produzir um volume insuficiente pode provocar uma interrupção antes do fim do projeto. Por outro lado, um lote superdimensionado sem planejamento adequado pode imobilizar recursos desnecessariamente.
Como os Materiais de Referência customizados entram no QA/QC?
Depois de certificado, o material deve ser incorporado à rotina como uma amostra de controle.
Sua inserção precisa seguir um plano que estabeleça:
- frequência de utilização;
- posição dentro dos lotes;
- métodos nos quais será empregado;
- limites de aceitação;
- responsáveis pela avaliação;
- critérios para repetição;
- ações diante de resultados fora de controle;
- registro das tendências;
- condições de armazenamento.
O Material de Referência customizado não substitui brancos e duplicatas.
O Material de Referência avalia exatidão e ajuda a detectar viés analítico. O branco monitora possíveis contaminações. A duplicata permite avaliar precisão e variabilidade.
A combinação desses controles oferece uma leitura mais completa do desempenho do processo analítico.
Quando a customização pode não ser necessária?
O desenvolvimento de um material próprio pode não ser a melhor decisão quando existe um padrão de catálogo com matriz, teor, métodos e disponibilidade compatíveis.
A customização também deve ser reavaliada quando:
- o projeto ainda não possui informações suficientes sobre a matriz;
- o consumo previsto é muito baixo;
- a duração da campanha é curta;
- os elementos de interesse já estão bem cobertos por materiais existentes;
- não há matéria-prima suficiente ou representativa;
- o objetivo analítico ainda não está claramente definido.
Nessas situações, pode ser mais eficiente selecionar uma combinação de Materiais de Referência comerciais para cobrir diferentes faixas de concentração.
Custom CRMs no contexto da linha OREAS
A OREAS produz Materiais de Referência customizados a partir de materiais fornecidos pelo cliente, matérias-primas previamente caracterizadas ou combinações entre essas fontes.
O desenvolvimento pode considerar composição, estilo de mineralização, perfil de teor e métodos analíticos relevantes para o projeto. A produção e a certificação são realizadas dentro do sistema acreditado segundo a ISO 17034.
A linha é aplicável a projetos que necessitam de compatibilidade de matriz, continuidade de fornecimento e controle de longo prazo.
A CMS Científica do Brasil disponibiliza essa solução no país e pode apoiar a etapa inicial de levantamento das necessidades, considerando matriz, commodity, faixa de teor, métodos analíticos e consumo estimado.
Perguntas e respostas sobre Materiais de Referência customizados
Qual é a diferença entre Material de Referência customizado e padrão de catálogo?
O material de catálogo é produzido para aplicações previamente definidas e fica disponível para diferentes usuários. O customizado é desenvolvido para atender aos requisitos particulares de uma organização, matriz ou projeto.
Todo projeto de mineração precisa de um CRM customizado?
Não. Muitos projetos são adequadamente atendidos por Materiais de Referência disponíveis em catálogo. A customização é indicada quando existe uma lacuna relevante de matriz, teor, método, volume ou continuidade.
Um Material de Referência customizado pode ser produzido com minério da própria operação?
Sim. O material fornecido pelo cliente pode ser utilizado como matéria-prima, desde que sua quantidade, composição e condições sejam adequadas ao desenvolvimento e ao programa de certificação.
O CRM customizado precisa ter a mesma matriz das amostras?
O objetivo é alcançar uma matriz suficientemente representativa da aplicação. A similaridade ajuda a reproduzir o comportamento das amostras durante a preparação e a análise.
Quanto tempo dura um Material de Referência customizado?
A duração depende da quantidade produzida, da frequência de uso, da massa consumida por análise, das condições de armazenamento e da estabilidade do material.
O Material de Referência customizado substitui a calibração?
Não. A calibração estabelece a relação entre o sinal instrumental e a concentração. O Material de Referência verifica se o processo está produzindo resultados compatíveis com valores conhecidos.
O CRM customizado substitui brancos e duplicatas?
Não. Esses controles possuem funções diferentes e complementares. O CRM avalia exatidão, o branco monitora contaminação e a duplicata avalia precisão e variabilidade.
O que deve ser definido antes de solicitar o desenvolvimento?
A organização deve levantar a matriz, a commodity, os elementos prioritários, as faixas de teor, os métodos analíticos, a massa utilizada, a frequência de inserção e o período previsto de consumo.