PROCESOS DE CONCENTRACIÓN

UNIDAD II

TEMARIO•Concepto de concentración gravimétrica, análisis de las variables de control. Equipos.

• Concepto de concentración en medios densos. Análisis de las variables de control. Equipos.

• Concepto de concentración magnética alta y baja intensidad. Análisis de las variables de control. Equipos.

• Concepto de flotación por espuma. Análisis de las variables de control. Equipos

EVIDENCIA # 1•Mapa Conceptual sobre flotación, (equipos, tipos de celda, reactivos y ejemplos de reactivos, tipos de flotación)

•9 - 10 de Junio (en clase)

EVIDENCIA # 2Reporte de Investigación de la separación magnética (equipos, tipos de separación magnética, otros usos de la separación magnética)16 -17 de Junio (en clase)

EVIDENCIA # 3•Examen de conocimientos•22 - 23 de Junio

•Concentración Gravimétrica

INTRODUCCIÓN•Los métodos de separación por gravedad (concentración gravitacional) se usan para tratar una gran variedad de materiales, que varían desde los sulfuros metálicos pesados como la galena hasta el carbón, en algunos casos con tamaños de partículas inferiores a 5 micrones.[1]

•La separación por gravedad tiene dos finalidades:

1. Separar minerales de la misma densidad por tamaños (clasificación)

2. Separar minerales de disitintas densidades, de acuerdo a su clase (clasificación por gravedad)[2]

•En estas operaciones los fluidos empleados, pueden ser:

•Aire•Agua•Líquidos mas densos que el agua[2]

•Este tipo de separación permanece como el principal método de concentración para menas de oro, estaño y otros minerales de alto peso específico.[1]

•Los minerales que se liberan con tamaño superior a las dimensiones aceptadas en el proceso de flotación se pueden concentrar aún más económicamente usando los métodos gravitacionales. [1]

CONCENTRACIÓN POR GRAVEDAD•Es un método para separar partículas de minerales de diferente peso específico debido a sus diferencias de movimiento en respuesta a las acciones que ejercen sobre ellas, simultáneamente, la gravedad u otras fuerzas.

•Se acepta generalmente que la concentración por gravedad es el más sencillo y más económico de los métodos de concentración.[1]

•El uso de este tipo de separación está recomendado siempre que sea practicable porque permite la recuperación de mineral útil en un orden de tamaños tan gruesos como sea posible.

•Reduciendo los costos inherentes a la reducción de tamaño y disminuyendo las pérdidas asociadas a estas operaciones.[1]

•a) Separación por medios densos, en el cual las partículas se sumergen en un baño que contiene un fluido de densidad intermedia, de tal manera que algunas partículas floten y otras se hundan.

•b) Separación por corrientes verticales, en la cual se aprovechan las diferencias entre velocidades de sedimentación de las partículas pesadas y livianas, como es el caso del jig.

•c) Separación en corrientes superficiales de agua o “clasificación en lámina delgada”, como es el caso de las mesas concentradoras y los separadores de espiral.[1]

•Cuanto más pequeñas son las partículas, más fuertes son, con relación a la gravedad, las fuerzas hidráulicas y de viscosidad, por lo cual el rendimiento de la separación por gravedad decrece bruscamente en los intervalos de tamaño fino.[1]

•En este tipo de separación se generan dos o tres productos : el concentrado, las colas, y en algunos casos, un producto medio (“middling”).

•Para una separación efectiva en este tipo de concentración es fundamental que exista una marcada diferencia de densidad entre el mineral y la ganga. A partir del llamado criterio de concentración, se tendrá una idea sobre el tipo de separación posible.[3]

Criterio de Concentración•El criterio de concentración (CC) es usado en una primera aproximación y entrega una idea de la facilidad de obtener una separación entre minerales a través de procesos gravitacionales, sin considerar el factor de forma de las partículas minerales.[1]

•CC = (Dh – Df)/(Dl – Df)Dh = densidad del mineral pesado.Dl = densidad del mineral liviano.Df = densidad del agua.[1]

EJEMPLO•Para la wolframita y el cuarzo, Calcular el criterio de concentración que tendrá de acuerdo a los siguientes datos

Wolframita = 7.5 gr/cm3

Cuarzo =2.65 gr/cm3

Agua = gr/cm3

CC Significado> 2,5 Separación eficiente hasta 200

mallas 2,5 – 1,75 Separación eficiente hasta 100

mallas 1,75 – 1,50 Separación posible hasta 10

mallas, sin embargo es difícil

1,50 – 1,20 Separación posible hasta ¼”, sin embargo es difícil [1]

Efecto del tamaño de la partícula

•El movimiento de una partícula dentro de un fluido depende no solamente de su densidad relativa, sino también de su tamaño, así, las partículas grandes serán más afectadas que las pequeñas.

•La eficiencia de los procesos de separación gravimétrica, por lo tanto, aumenta con el tamaño de las partículas. Las partículas pequeñas en las cuales su movimiento es dominado principalmente por la fricción superficial, responden relativamente mal a los métodos de concentración gravimétrica.[3]

Separadores de Concentración Gravimétrica

•El proceso de separación en medio denso (SMP) se utiliza ampliamente para pre-concentrar material triturado antes de la molienda.

•Para la operación eficiente de todos los separadores por gravedad se requiere que la alimentación esté cuidadosamente preparada.

•Son extremadamente sensibles a la presencia de lamas (partículas ultra finas), las cuales aumentan la viscosidad de la pulpa y por consiguiente el grado de separación, confundiendo el punto de corte visual.

•Es práctica común eliminar de la alimentación las partículas menores que 10 micrones y desviar esta fracción hacia las colas, lo cual ocasiona una considerable pérdida de valores.

•Las velocidades de bombeo de la pulpa deben ser tan bajas como sea posible y compatible con el mantenimiento de los sólidos en suspensión.

•En muchas oportunidades el concentrado final obtenido mediante concentración gravitacional se limpia por separación magnética, lixiviación, o algún otro método, para eliminar la presencia de minerales contaminantes.

MEDIOS DENSOS

SEPARACIÓN EN MEDIOS DENSOS

•La separación en medio denso consiste en separar sólidos en función de sus densidades usándose como medio un fluido de densidad intermedia, donde el sólido de densidad más baja flota y el de densidad más alta se va al fondo (se hunde).

.

•La separación en medio denso se divide en dos métodos básicos: estático y dinámico.

•En un medio denso la separación es posible con menas en la que los minerales estén regularmente unidos. Si los minerales valiosos están finamente diseminados, no se puede desarrollar una diferencia apropiada de densidad entre las partículas trituradas por aplicación de triturado grueso.

•En el sistema estático se emplean aparatos concentradores con recipientes de varias formas, donde la separación se realiza en un medio relativamente tranquilo bajo la influencia de simples fuerzas gravitacionales, en este sistema la única fuerza actuante es la fuerza de gravedad.

•Se realiza en estanques, tambores, conos y vasos.

•Características de los separadores de tambor observadas desde dos posiciones diferentes.

•Separadores de tambor, mostrándose la foto del equipo y el proceso de concentración de metales no ferrosos.

•La separación dinámica se caracteriza por el uso de separadores que emplean fuerzas centrífugas 20 veces mayores que la fuerza de gravedad que actúa en la separación estática.

•Teóricamente, cualquier tamaño de partícula puede ser tratada por medio denso.

•Prácticamente, en la separación estática se trabaja en un rango granulométrico de 150 mm (6”) a 5 mm (1/4”), pudiéndose tratar tamaños de hasta 35,6 cm (14”).

• Por otra parte, en la separación dinámica el tamaño máximo tratable varía de 50 mm (2”) a 18 mm (3/4”) y el mínimo de 0,5 mm (28 mallas) a 0,2 mm (65 mallas).

El líquido ideal para utilizar como medio denso es aquel que tiene las siguientes propiedades:

•Barato•Miscible en agua•Estable físicamente (para que no se descomponga ni se degrade en el proceso)

•No tóxico, No corrosivo (químicamente inerte, para no atacar ciertos minerales)

•Baja viscosidad (fácilmente removible de los productos de separación)

•Densidad ajustable en un gran intervalo.

•Tres tipos de medios densos son usados comercialmente:

1. Líquidos orgánicos2. Sales disueltas en agua3. Suspensiones de sólidos de

granulometría fina en agua.

LÍQUIDOS ORGÁNICOSEstos líquidos tienen baja viscosidad, son estables y prácticamente inmiscibles en agua. Su aplicación industrial es limitada debido a que se descomponen químicamente, son tóxicos, corrosivos y de costo elevado. •Yoduro de metileno CH3I(δ = 3.32 g/cm3)•Tetrabromoetano C2H2Br4(δ = 2.96 g/cm3)•Bromoformo CHBr3 (δ = 2.89 g/cm3)•Pentacloroetano C2HCl5 (δ = 1.67 g/cm3)•Tetracloruro de carbono CCl4(δ = 1.50 g/cm3).

SUSPENSIONES DE SÓLIDOS•Son los líquidos densos más utilizados en la industria.

•Se definen como líquidos en los cuales sólidos insolubles se dispersan manteniendo sus características de fluidez.

•El agua se utiliza como el líquido de las suspensiones.

•Los factores principales que se consideran en la elección del sólido para las suspensiones, son los siguientes:

a) Dureza alta.b) Peso específico alto.c) Estable químicamente (resistente a la

corrosión).d) Sedimentación lenta y viscosidad adecuada.e) Distribución granulométrica (tamaño y forma

de las partículas).

•Los materiales normalmente usados para las suspensiones son:

1) Arcillas2) Cuarzo3) Barita4) Magnetita5) Galena6) hierro-silicio molido o atomizado7) plomo atomizado.

•Algunas aplicaciones de los medios densos son las siguientes:

•Producción de un concentrado final: carbón y algunos minerales industriales.

•Preconcentración: diamante, sulfuros y óxidos metálicos.

BIBLIOGRAFÍA[1] Pavez, O. (2005). Apuntes de Concentracion de Minerales II. Recuperado el 16 de 09 de 2015, de Departamento de Ingniería en Metalúrgia Universidad de Atacama: http://documents.mx/download/link/05-apuntesfinalesdeconcentraciondeminerales2-2005[2] Taggart Arthur F., “Elementos de Preparación de Minerales”, Editorial Interciencia, Primera Edición Española, (1966)

• [3] Pavez, O. (s.f) Concentración Gravimétrica Universidad de Atacama