Lab Nº2 Concentración de Minerales

2013

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería en Minas

Laboratorio de Concentración de Minerales

Experiencia Nº2: Separación

Magnética

Desarrollado por:

Alejandro Arriagada

Carlos Cancino

Reinaldo Espina

Felipe Llanos

Jaime Yavara

Profesor:

Sergio Acevedo

Ayudante:

Víctor Esparza

Fecha de Ejecución: 18 de Abril de 2013

Fecha de Entrega: 2 de Mayo de 2013

Laboratorio de Concentración de Minerales Experiencia Nº 2: Concentración Magnética

1

Resumen Ejecutivo

Muchos minerales poseen propiedades físicas que pueden ser aprovechadas por el hombre para la

concentración de éstos como lo son por ejemplo el oro (por su alto peso específico) o la magnetita

(por ser un mineral magnético), en ésta última se centrará el presente informe. El método para la

separación de sólidos utilizando el magnetismo de ciertos minerales se conoce como

concentración magnética. Se pretende realizar el proceso de concentración magnética, entender

sus fundamentos y determinar ciertos factores críticos asociados al análisis.

Las materias primas a utilizar son las respectivas a la experiencia 1, en particular las extraídas del

lecho del Estero Lampa. Se realiza inicialmente la preparación de muestra según los estándares

conocidos para el posterior análisis. Se utilizaron dos métodos para realizar el proceso de

concentración magnética en esta experiencia: método manual y mediante utilización del equipo

Dings. Para obtener resultados de buena calidad la separación magnética manual se realizó de

manera meticulosa y laboriosa, obteniéndose excelentes resultados. Por otra parte el proceso de

con el equipo Dings es más rápido por sus características semiautomatizadas sin embargo los

errores asociados a la perdida de material son mayores, debido principalmente a la suciedad del

propio equipo y por otra parte acumulaciones de material en sector magnetizados

indeseablemente en el equipo. Los procesos de concentración se realizaron en varias ocasiones

sobre los relaves resultantes de la etapa anterior para obtener las recuperaciones esperadas en

cada etapa.

A partir de la etapa antes descrita se obtuvieron los siguientes resultados para el análisis de 200 g

de muestra con 80% de liberación de magnetita. El procedimiento manual obtuvo una alta

recuperación en la primera iteración que alcanza el 99% durante 2 horas de experimentación,

comparadas con un recuperación del 73% con el equipo Dings en un proceso menor a 1 min con

una intensidad de 1A. Las ventajas y desventajas son claras, siendo evidente que para masas

mayores los rendimientos productivos del método manual son muy bajos y se recomienda su uso

solo con fines educativos y/o investigación en laboratorio, por otra parte el equipo Dings tiende a

ser mucho más rápido pero con recuperaciones menores por lo que es necesario realizar 2 o 3

procesos de concentración para los relaves restantes.

Por otra parte la ley de Fe en los concentrados va disminuyendo como se esperaba desde 55% en

la primera concentración, hasta 30% en la tercera concentración (respecto a la concentración con

equipo Dings) y una ley en los relaves de 15% en promedio. Finalmente las pérdidas de masa son

insignificantes y son resultado de un buen procedimiento experimental siendo menor a 1% en

procedimiento manual y 3,1 % en procedimiento semiautomático.


2

Índice Índice de figuras .................................................................................................................................. 2

Índice de tablas ................................................................................................................................... 3

Índice de Gráficos ................................................................................................................................ 3

Introducción ........................................................................................................................................ 4

Objetivos ............................................................................................................................................. 5

Objetivo General ............................................................................................................................. 5

Objetivos Específicos ....................................................................................................................... 5

Alcances ............................................................................................................................................... 6

Marco teórico ...................................................................................................................................... 7

Desarrollo Metodológico .................................................................................................................... 9

Cálculos y Resultados ........................................................................................................................ 11

Cálculos y Resultados “Separación Magnética Manual” ............................................................... 11

Cálculos y Registros “Separación Magnética Mediante Equipo Dings” ........................................ 14

Análisis de Resultados ....................................................................................................................... 21

Conclusiones ..................................................................................................................................... 22

Recomendaciones ............................................................................................................................. 23

Bibliografía ........................................................................................................................................ 24

Anexos ............................................................................................................................................... 25

Anexo 1 .......................................................................................................................................... 25

Gráficos de Presencia de Especies Mineralógicas (Separación Manual) .................................. 25

Anexo 2 .......................................................................................................................................... 26

Gráficos de Presencia de Especies Mineralógicas (Equipo Dings) ............................................ 26

Anexo 3 .............................................................................................................................................. 27

Índice de figuras Figura 1.- “Separador magnétido DINGS” ........................................................................................... 8

Figura 2.- “Separador Magnético FRANZ” ........................................................................................... 8


3

Índice de tablas Tabla 1.- “Muestra utilizada en separación magnética manual.” ......................................... 11

Tabla 2 “Error en la separación magnética manual”......................................................................... 11

Tabla 3.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 1” .................................................... 11

Tabla 4.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 1” ............................................................... 11

Tabla 5.- “Recuperación en concentrado 1" ..................................................................................... 12

Tabla 6.- “Error de separación manual del concentrado 1” .............................................................. 12

Tabla 7.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 2” .................................................... 12

Tabla 8.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave I” ................................................................ 12

Tabla 9.- “Error en separación de relave I” ....................................................................................... 13

Tabla 10.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado I” ................................................... 13

Tabla 11.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 2” ............................................................. 13

Tabla 12.- “Balance de masas primera concentración magnética”

Tabla 13.- “Balance de masas segunda

concentración magnética” ................................................................................................................ 14

Tabla 15.- “Muestra utilizada en Separación magnética con equipo Dings” ................................... 14

Tabla 14.- “Características de muestra usada en separación Dings” ............................................... 14

Tabla 16.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 1 (Dings)” ...................................... 15

Tabla 17.- ““Grado de liberación y ley de fierro en relave 1(Dings)” ................................................ 15

Tabla 18.- ““Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 2 (Dings)” .................................... 15

Tabla 19.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 2 (Dings)” ................................................ 16

Tabla 20.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 3 (Dings)” ...................................... 16

Tabla 21.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 3 (Dings)” ................................................ 16

Tabla 22.- “Recuperación en cada etapa de la separación magnéticas usando equipo Dings” ....... 17

Tabla 23.- “Pérdidas de masa en cada una de las etapas de separación” ........................................ 20

Índice de Gráficos Gráfico 1.- “Grado de liberación de la magnetita en cada uno de los concentrados” ..................... 18

Gráfico 2.- “Ley de fierro en cada uno de los concentrados” ........................................................... 18

Gráfico 3.- “Presencia en % de cada especie mineral en los concentrados” .................................... 18

Gráfico 4.- “Grado de liberación de la magnetita en cada uno de los relaves” ................................ 19

Gráfico 5.- “Ley de fierro en cada uno de los relaves” ...................................................................... 19

Gráfico 6.- “Presencia en % de cada especie mineral en los relaves”............................................... 19


4

Introducción Muchos minerales poseen propiedades físicas que pueden ser aprovechadas por el

hombre para la concentración de éstos como lo son por ejemplo el oro (por su alto peso

específico) o la magnetita (por ser un mineral magnético), en ésta última se centrará el presente

informe. El método para la separación de sólidos utilizando el magnetismo de ciertos minerales se

conoce como concentración magnética.

A grueso modo la concentración magnética es el proceso de separación de sólidos, basado

en el principio de que al acercar un imán a una mezcla de minerales se genera un campo

magnético que atraerá a ciertos minerales. Este método es ampliamente utilizado en minería,

principalmente en la industria del hierro debido a que el mineral más “magnético” es la magnetita,

siendo éste la mena más importante de hierro.

La separación magnética está bien establecida como técnica de separación y es cada vez

más popular en la industria a medida que los nuevos equipamientos que han ido apareciendo en el

mercado van ampliando la variedad de separaciones posibles, existiendo así separación en

húmedo, en seco y móvil. Es una opción de procesos atractiva, por los bajos costes de capital y

operativos y por la ausencia de productos químicos que puedan causar problemáticas

medioambientales. En Chile, la Compañía de Aceros del Pacífico (CAP) es la principal productora

de acero del país y posee tres plantas concentradoras donde utiliza la separación magnética tanto

en seco, en húmedo y móvil para el tratamiento de sus minerales de fierro.


5

Objetivos

Objetivo General Realizar concentración magnética a una muestra de arena del río Lampa.

Objetivos Específicos

Comparar dos métodos concentración magnética.

Determinar leyes de fierro en la muestra.

Calcular los porcentajes de recuperación.

Determinar ventajas y desventajas entre los métodos a analizar.


6

Alcances

Al momento de trabajar con el separador magnético Dings, se trabaja asumiendo que el

ángulo optimo igual a 55⁰.

El equipo Dings genera pérdida de material, por lo que se adoptaron medidas para evitar

dicha perdida, colocando hojas de papel en aperturas donde escapaba material.

El electroimán del equipo Dings magnetizaba otros componentes del equipo mientras

estaba en funcionamiento, captando magnetita en lugares que impiden el desarrollo

óptimo de la separación. (Genera pérdida de masa).

Se desconoce la intensidad del imán utilizado en el procedimiento de separación

magnética manual.

La distancia entre el imán utilizado en la separación magnética manual y la arena no

siempre es constante, dependiendo exclusivamente de la habilidad de quien realiza esta

actividad.


7

Marco teórico A continuación se definirán los conceptos necesarios para el desarrollo de la experiencia de

separación magnética.

Conceptos:

a) Tamizado: El tamizado es un método físico cuyo principal objetivo es la separación de la

muestra. Consiste en hacer pasar dicha mezcla de partículas de diferentes tamaños por un

tamiz (objeto que separa la muestra por su tamaño). Las partículas de menor tamaño

pasan por las aberturas del tamiz, mientras que las partículas de mayores tamaños

quedan retenidas sobre él.

b) Materiales Paramagnéticos y Diamagnéticos: Los materiales se clasifican en dos amplios

grupos, según los atraiga o los repela un magneto: paramagnéticos y diamagnéticos. Los

diamagnéticos se repelen a lo largo de las líneas de fuerza magnética, hasta el punto

donde la intensidad de campo ya es muy leve. Las sustancias diamagnéticas no se pueden

concentrar magnéticamente. Los paramagnéticos son atraídos a lo largo de las líneas de

fuerza magnética hasta los puntos de mayor intensidad del campo.

c) Concentración de Minerales: Consiste en separar de éste la mayor cantidad posible de

ganga mediante distintos métodos. Estos pueden ser mediante métodos gravitacionales,

magnéticos, electroestáticos, entre otros.

d) Concentración Magnética: Los separadores magnéticos aprovechan la diferencia en las

propiedades magnéticas de los minerales componentes de las menas. Todos los materiales

se alteran en alguna forma al colocarlos en un campo magnético, aunque en la mayor

parte de las sustancias, el efecto es demasiado ligero para detectarlo. De esto se trata la

concentración magnética, separar las especies minerales que tienen propiedades

magnéticas del resto, obteniendo de esto un concentrado.

Instrumentos Utilizados:

a) Separador Dings magnético de rodillo inducido: Compuesto por rotores lisos dispuestos en

cascada, los cuales giran entre las piezas polares de un circuito magnético. Debido a esta

disposición se genera una velocidad de rotación demasiado elevada, puesto que las

partículas no magnéticas topan o chocan con las piezas polares que juegan el papel de

deflector.


8

Figura 1.- “Separador magnétido DINGS”

b) RO-TAP

c) Imán

d) Tamices (mallas Taylor #48, #65 y fondo)

e) Lupa 30x

f) Balanza

Descripción Equipo Franz:

Para la separación magnética en seco se utilizan varios equipos que actualmente se

encuentran en el mercado, siendo el Frantz uno de los más usados. El separador magnético

isodinámico Frantz, calibrado por Hess en 1959, se emplea comúnmente en la práctica para la

discriminación de minerales, que posteriormente serán fechados por el Método de Huellas de

Fisión (MHF). La principal desventaja de este equipo, debido a sus características de construcción,

es que no posee capacidad suficiente para el manejo de grandes volúmenes de minerales

provenientes de sedimentos (sólo 100 g). Otra desventaja de este equipo es su baja intensidad

(máximo 2.2 Amperes).

Figura 2.- “Separador Magnético FRANZ”


9

Desarrollo Metodológico La experiencia se divide en tres partes las cuales se describen a continuación:

Parte I: Obtención de muestras.

Se extrae arena de la muestra tomada en el rio lampa, la cual se tamiza.

Luego se tamiza bajo malla #48 y bajo malla #65 (considerado fondo). Las mallas Tyler se

colocan en RO-TAP durante 7 minutos.

Se repite el paso anterior hasta obtener una muestra de 100 g de arena bajo malla #48 y

sobre malla #65, y 200 g de fondo (bajo malla #65).

Las muestras obtenidas se introducen a bolsas de plástico.

Parte II: Separación magnética manual.

Se coloca la muestra de 200 g (correspondiente al fondo) sobre una hoja de papel (para

esta experiencia se utiliza una hoja de diario) y esparcirlo en su totalidad.

Luego mediante un imán se envuelve con un papel, y se pasa sobre el material esparcido,

sin tocarse, pero cercano a este.

Este material que es captado por el imán se considera como concentrado, y es masado. El

material no captado se considera como relave, y también es masado.

Se repite el proceso de separación magnética al concentrado y al relave y repetir el paso

anterior.

A cada concentrado y relave se examinan con lupa (zoom 30x) las especies minerales

contenidas y cálculos de leyes de Fe contenidas en cada uno.

A continuación se presenta un esquema simplificado de los concentrados y relaves que se

obtienen al seguir la metodología planteada en los puntos anteriores:

Muestra de 200 (g)

Concentrado 1

Concentrado 2

Relave I

Relave 1

Concentrado I

Relave 2


10

Parte III: Separación magnética mediante equipo Dings.

Se utiliza la muestra de 100 g (malla #65).

Previo al uso del Dings, se limpia todas las partes que participan en el proceso de

separación magnéticas para evitar contaminación.

Luego se coloca en funcionamiento el equipo, y se enciende el electro imán a potencia

igual a 1 Amper.

Introducir la muestra de manera continua al equipo. Después masar el concentrado y el

relave.

El relave obtenido se observa con lupa y se identifican los minerales que tiene.

Este relave se introduce al equipo Dings, pero con una potencia del electro imán igual a 2

Amper, y del relave y concentrado nuevamente se masan y se observan con lupa los

minerales que lo contienen (definiendo cuantitativamente su cantidad de granos y grado

de liberación).

Finalmente del relave obtenido del paso anterior nuevamente se ingresa al equipo, pero

con una intensidad de 2.8 Amper, se masa y analiza con lupa.

A continuación se presenta un esquema simplificado de los concentrados y relaves que se

obtienen al seguir la metodología planteada en los puntos anteriores:

Muestra de 100 (g)

Relave 1

Relave 2

Relave 3

Concentrado 3

Concentrado 2

Concentrado 1


11

Cálculos y Resultados

Cálculos y Resultados “Separación Magnética Manual” A continuación se presentan los datos de entrada de la

muestra:

Muestra

Masa (g) 200

Bajo Malla # 65 Tabla 1.- “Muestra utilizada en separación magnética manual.”

Tabla 2 “Error en la separación magnética manual”

Luego de la separación se analizó la el concentrado 1 y relave 1 los cuales se muestra a

continuación:

Conc.1 Especie Mineral

Total Cuarzo Feldespato Magnetita Mica Otro

Liberados 3 4 188 3 0 198

N.Liberados 0 1 27 0 1 29

Total 3 5 215 3 1 227

Presencia 1% 2% 95% 1% 0% 100%

Ley Fe 68%

Grado Liberación 2% 2% 95% 2% 0% 100%

% Liberados 100% 80% 87% 100% 0%

% No Liberados 0% 20% 13% 0% 100% Tabla 3.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 1”

Relave 1 Especie Mineral


Liberados 33 98 8 19 2 160


Total 35 115 9 21 2 182

Presencia 19% 63% 5% 12% 1% 100%

Ley Fe 4%


% Liberados 94% 85% 89% 90% 100%

% No Liberados 6% 15% 11% 10% 0% Tabla 4.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 1”

Separación Muestra

Masa (g)

Concentrado 1 33,7

Relave 1 165,6

Suma 199,3

Error (%) 0,3%


12

De lo anterior es posible calcular la recuperación:

Masa (g) Ley Fe (%) Masa Fe (g) Recuperación

Concentrado 1 23,0 68% 15,7 98,68%

Relave 1 5,9 4% 0,2 Tabla 5.- “Recuperación en concentrado 1"

Luego se realiza la separación manual del concentrado 1:

Separación concentrado 1

Masa (g)

Concentrado 2 32,9

Relave I 0,7

Suma 33,6

Error (%) 0,3% Tabla 6.- “Error de separación manual del concentrado 1”

De esta separación se analiza los granos del concentrado 2 y relave I, logrando obtener leyes de Fe

y la presencia de los minerales involucrados.



Liberados 1 3 181 0 0 185


Total 1 3 193 0 0 197

Presencia 1% 2% 98% 0% 0% 100%

Ley Fe 71%


% Liberados 100% 100% 94% - -

% No Liberados 0% 0% 6% - - Tabla 7.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 2”

Relave I Especie Mineral


Liberados 7 50 3 4 1 65


Total 9 57 4 4 1 75

Presencia 12% 76% 5% 5% 1% 100%

Ley Fe 4%


% Liberados 78% 88% 75% 100% 100%

% No Liberados 22% 12% 25% 0% 0% Tabla 8.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave I”


13

Finalmente se realiza la separación del Relave 1, obteniendo lo siguiente:

Separación Relave 1

Masa (g)

Concentrado I 0,8

Relave 2 164,4

Suma 165,2

Error (%) 0,2% Tabla 9.- “Error en separación de relave I”

Nuevamente se observa con lupa una muestra de Concentrado I y Relave 2, en donde se obtienen

los siguientes datos tabulados:

Conc. I Especie Mineral


Liberados 3 5 83 3 1 95


Total 5 6 98 3 1 113

Presencia 4% 5% 87% 3% 1% 100%

Ley Fe 62%


% Liberados 60% 83% 85% 100% 100%

% No Liberados 40% 17% 15% 0% 0% Tabla 10.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado I”



Liberados 29 98 3 17 5 152


Total 31 113 5 22 9 180

Presencia 17% 63% 3% 12% 5% 100%

Ley Fe 2%


% Liberados 94% 87% 60% 77% 56%

% No Liberados 6% 13% 40% 23% 44% Tabla 11.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 2”


14

De lo anterior se presenta un resumen de balance de masas:

Primera concentración Magnética

masas (g)

Masa Muestra 200

Concentrado 1 33,7

Relave 1 165,6

SUMA 199,3

Error en masas 0,7

Error % 0,35%

Tabla 12.- “Balance de masas primera concentración magnética” Tabla 13.- “Balance de masas segunda concentración magnética”

En el anexo 1, se encuentran los gráficos de tortas, en donde representan la Presencia de Especies

minerales en cada concentrado y relave.

Cálculos y Registros “Separación Magnética Mediante Equipo Dings” Primeramente se muestran los datos de entrada:

Muestra

Masa (g) 100

Bajo Malla # 48

Sobre Malla # 65 Tabla 15.- “Muestra utilizada en Separación magnética con equipo Dings”

Segunda concentración Magnética

masas (g)

Concentrado 2 32,9

Concentrado I 0,8

Relave I 0,7

Relave 2 164,4

SUMA 198,8

Error en masas 1,2

Error % 0,60%

Separación N° 1

Ángulo (°) 55

Intensidad (A) 1

Masa (g)

Concentrado 45,5

Relave 52,4

Suma 97,9

Error (%) 2,1%

Tabla 14.- “Características de muestra usada en

separación Dings”


15

De esta primera separación se obtienen los siguientes resultados:



Liberados 9 16 116 5 6 152


Total 11 18 140 6 7 182

Presencia 6% 10% 77% 3% 4% 100%

Ley Fe 55%


% Liberados 82% 89% 83% 83% 86%

% No Liberados 18% 11% 17% 17% 14% Tabla 16.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 1 (Dings)”



Liberados 63 89 52 18 9 231

N.Liberados 9 10 12 4 2 37

Total 72 99 64 22 11 268

Presencia 27% 37% 24% 8% 4% 100%

Ley Fe 17%


% Liberados 88% 90% 81% 82% 82%

% No Liberados 13% 10% 19% 18% 18% Tabla 17.- ““Grado de liberación y ley de fierro en relave 1(Dings)”

Luego del Relave 1, nuevamente se introduce al Dings, pero con una intensidad mayor, en donde

se obtiene un Concentrado 2 y Relave 2, cuyos resultados son presentados a continuación:



Liberados 19 29 73 5 13 139


Total 22 35 91 6 16 170

Presencia 13% 21% 54% 4% 9% 100%

Ley Fe 39%


% Liberados 86% 83% 80% 83% 81%

% No Liberados 14% 17% 20% 17% 19% Tabla 18.- ““Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 2 (Dings)”


16



Liberados 59 76 38 11 6 190


Total 70 85 45 14 8 222

Presencia 32% 38% 20% 6% 4% 100%

Ley Fe 15%


% Liberados 84% 89% 84% 79% 75%

% No Liberados 16% 11% 16% 21% 25% Tabla 19.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 2 (Dings)”

Finalmente, al Relave 2, se introduce al Dings (intensidad 2.9 Amper), y se genera como resultado

un Concentrado 3 y Relave 3.



Liberados 28 44 65 6 8 151


Total 33 50 79 7 10 179

Presencia 18% 28% 44% 4% 6% 100%

Ley Fe 32%


% Liberados 85% 88% 82% 86% 80%

% No Liberados 15% 12% 18% 14% 20% Tabla 20.- “Grado de liberación y ley de fierro en concentrado 3 (Dings)”



Liberados 44 58 25 9 6 142

N.Liberados 11 13 6 2 2 34

Total 55 71 31 11 8 176

Presencia 31% 40% 18% 6% 5% 100%

Ley Fe 13%


% Liberados 80% 82% 81% 82% 75%

% No Liberados 20% 18% 19% 18% 25% Tabla 21.- “Grado de liberación y ley de fierro en relave 3 (Dings)”


17

De lo anterior es posible obtener la recuperación al someterlo a este proceso:

Masa (g)

Ley de Fe (%)

Masa de Fe (g)

Recuperación

Concentrado 1 45,5 55,38% 25,2 73,66%

Relave 1 52,4 17,19% 9,0

Concentrado 2 7,3 39% 2,8

30,37% Relave 2 44,2 15% 6,5

Concentrado 3 3,4 32% 1,1

17,31% Relave 3 40,7 13% 5,2

Tabla 22.- “Recuperación en cada etapa de la separación magnéticas usando equipo Dings”


18

De anterior es posible generar los siguientes gráficos:

Con respecto al concentrado se tiene:

Gráfico 1.- “Grado de liberación de la magnetita en cada uno de los concentrados”

Gráfico 2.- “Ley de fierro en cada uno de los concentrados”

Gráfico 3.- “Presencia en % de cada especie mineral en los concentrados”

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 1 2 3 4

Po

rce

nta

je (

%)

N° Separación

Liberación Magnetita Concentrados

% Liberados

% No Liberados

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0 1 2 3 4

Ley

Fe (

%)

N° Separación

Ley Fe Concentrados

Ley Fe

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 1 2 3 4

Po

rce

nta

je (

%)

N° Separación

Presencia Especies Mineralógicas

Cuarzo

Feldespato

Magnetita

Mica

Otro


19

Con respecto al relave:

Gráfico 4.- “Grado de liberación de la magnetita en cada uno de los relaves”

Gráfico 5.- “Ley de fierro en cada uno de los relaves”

Gráfico 6.- “Presencia en % de cada especie mineral en los relaves”

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 1 2 3 4

Po

rce

nta

je (

%)

N° Separación

Liberación Magnetita Relave

% Liberados

% No Liberados

0%

5%

10%

15%

20%

0 1 2 3 4

Ley

Fe (

%)

N° Separación

Ley Fe Relave

Ley Fe

0%

10%

20%

30%

40%

50%

0 1 2 3 4

Po

rce

nta

je (

%)

N° Separación

Presencia Especies Mineralógicas

Cuarzo

Feldespato

Magnetita

Mica

Otro


20

Ver Anexo 2, en donde aparecen gráficos de tortas para cada separación magnética, donde se

expresan la Presencia de Especies Mineralógicas para cada caso.

Finalmente y a modo resumen la próxima tabla muestra a cabalidad las pérdidas de masas en que

se incurrió en todo el proceso de separación magnética con el equipo Dings.

Pérdidas de Masas

Masa de Entrada Masa de Salida Pérdida de Masa

Separación 1 100 97,9 2,1

Separación 2 52,4 51,5 0,9

Separación 3 44,2 44,1 0,1

Global 196,6 193,5 3,1

Tabla 23.- “Pérdidas de masa en cada una de las etapas de separación”


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Análisis de Resultados Separación Magnética Manual:

Analizando las pérdidas de masa incurridas en este proceso, se logra observar que existe

una ínfima diferencia de masas (0.7g y 1.2g) con respecto a la masa inicialmente introducida, esto

es propio de un trabajo meticuloso y bien ejecutado. Esto propicia resultados fieles, en donde los

errores son mínimos.

La recuperación del Fe en la primera separación es notablemente alto (98.68% de recuperación).

Luego de separar el Concentrado 1, se obtiene un aumento de la ley de Fe (de 68% a 71%)

generando el Concentrado 2, quedando prácticamente en este concentrado solamente magnetita

(ley magnetita = 73%).

Del Relave 1, no se obtiene cantidades considerables de concentrado (0.8g), por lo cual no es

importante al enfrentar una separación magnética de magnetita.

Separación con Equipo Dings:

Analizando las pérdidas de masas en este proceso y comparando con la separación

manual, son mayores (pérdidas igual a 3.1g luego de todo el proceso), pero aceptables ya que solo

representa el 3.1% de pérdida.

La recuperación de Fe obtenidas son inferiores en comparación a la separación magnética

manual, donde se concentra la mayor recuperación cuando la configuración del electroimán era

de una intensidad igual a 1 Amper (recuperación igual a 73.66%). Luego para las separaciones 2 y 3

se obtienen recuperaciones de Fe del orden de 30% y 17% respectivamente, lo cual es bajo como

para considerarlo dentro de cualquier plan de concentración magnética.

Las leyes de Fe a medida que pasaba de Concentrado 1 a 2 y 3, este bajaba, por lo que

tiene directa relación conforme a la recuperación de Fe. Ocurre exactamente para los Relaves 1,2

y 3.

Los granos liberados de magnetita se mantenían aproximadamente en una misma

proporción durante la separación 1, 2 y 3 para concentrados y relaves, teniendo como valor

cercano al 80% de granos liberados.


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Conclusiones Luego del análisis de resultados, queda a la vista que los objetivos planteados inicialmente han

sido logrados en su totalidad.

Si comparamos el método Manual con respecto al Dings, claramente en donde se obtiene

una mayor cantidad de magnetita en los concentrados, por consiguiente una mayor cantidad de

Fe, es en la manual, obteniendo una recuperación del orden del 99%. Pero tiene una desventaja la

cual es que requiere de mucho tiempo para separar una muestra de 200 g y lograr los resultados

anteriormente expuestos (cerca de 2-3 horas). En cambio al separar magnéticamente usando el

equipo Dings se obtiene una menor recuperación, pero en un tiempo considerablemente menor

(menos de 1 minuto). En consecuencia si queremos conocer a cabalidad las propiedades de la

muestra, con valores exactos es recomendable utilizar el método manual, pero es imposible

industrializar este método. Pero si queremos simular de una manera fiel de cómo se concentrará

el mineral, se recomienda el uso de Dings para estos estudios, ya que emula este proceso,

conociendo como será los concentrados y relaves, para finalmente definir la configuración de la

planta concentradora.

Con respecto específicamente a la recuperación, se recomienda en el método manual solo

realizar solo una etapa (Concentrado 1 y Relave 1), y si se requiere un aumento en la recuperación

de aproximadamente 1%, procesar nuevamente el Concentrado 1. Y cuando se utiliza el Dings, se

recomienda solo separar una sola vez, ya que el aporte en masa que entrega en el Relave 2 es solo

de 7g con ley de Fe igual a 39%.

Con respecto a las diferencias de masas luego de someter al proceso de separación

magnética manual pudo deberse a que parte de las magnetitas fueron afectadas por metales

cercanos al lugar de trabajo, emigrando hacia ellos. Otra fuente de pérdida se genera básicamente

por brisas de aire, o incluso la respiración, ya que la muestra a trabajar lo componía partículas

finas (bajo malla #65).

Las diferencias de masas luego de someter al proceso de separación magnética con el

equipo Dings se deben principalmente a que parte de la muestra que alimentaba al equipo, luego

de pasar por los rodillos, no entraba en los receptáculos, quedando atrapados dentro de

componentes del equipo (por ejemplo en el electroimán) o escapando al exterior. Cabe destacar

que el equipo al utilizar se limpiaba minuciosamente, y luego de la separación se desconectaba el

electroimán para que soltase parte de las partículas atraídas.


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Recomendaciones Al utilizar el equipo Dings, se recomienda limpiar en su totalidad, y luego de su uso,

nuevamente limpiarlo, para evitar contaminaciones de las muestras.

Al utilizar el imán, en el método manual, se recomienda utilizar imanes en donde se

conozca su intensidad, esto para generar mayores comparaciones con respecto al

electroimán del equipo Dings.

A raíz de las leyes obtenidas en concentrados y relaves; y que estos valores no cuadran al

comparar leyes de entradas con leyes de salida, se recomienda determinar las leyes de Fe

con más de una muestra, esto quiere decir que al examinar por ejemplo el relave 1,

calcular su ley con varias muestras de este relave y generar un promedio, la cual será

propia de este relave. De esta manera las diferencias de leyes de entradas con las de salida

tenderán a un mismo valor.


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Bibliografía

Recursos web

http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCENTRACI%C3

%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20II.pdf

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S079840652007000300007&script=sci_arttext&t

lng=es

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rejas-para-

aplicacion-en-caida-libre-11896-44159.html

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rodillos-11896-

31699.html

http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCENTRACI%C3%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20II.pdf

http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCENTRACI%C3%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20II.pdf

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S079840652007000300007&script=sci_arttext&tlng=es

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S079840652007000300007&script=sci_arttext&tlng=es

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rejas-para-aplicacion-en-caida-libre-11896-44159.html

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rejas-para-aplicacion-en-caida-libre-11896-44159.html

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rodillos-11896-31699.html

http://www.directindustry.es/prod/dings/separadores-magneticos-de-rodillos-11896-31699.html


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Anexos

Anexo 1

Gráficos de Presencia de Especies Mineralógicas (Separación Manual)


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Anexo 2

Gráficos de Presencia de Especies Mineralógicas (Equipo Dings)


27

Anexo 3 Memoria de Cálculo

Cálculo Ley de Magnetita

Recuperación

Ley de Magnetita en concentrado

Ley Mineralógica

Ley de Hierro

Masa Fe en la Muestra

Error

Lab Nº2 Concentración de Minerales

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