SÍNTESIS DE PROCESOS DE CONCENTRACIONHector cotaGustavo riosJose Angel duarteOscar canoSergio arrizon

CONCENTRADORES GRAVIMÉTRICOS

CONCENTRADOR GRAVIMÉTRICO

CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS

Todos los concentradores centrífugos operan con el mismo principio: básicamente, un recipiente que rota efectúa la separación gravitacional de la carga en un campo centrífugo.

Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia el eje de rotación.

Como promedio, el tamaño de las partículas aptas para este proceso varía entre 30 mm y 1-4 mm, dependiendo del tipo y modelo de centrifugadora utilizada.

Concentradora falcón

JIGS Y CICLONES

¿QUÉ ES UN CONCENTRADOR DE IMPULSOS (JIG)?

El jig es un equipo de preconcentración o concentración gravimétrica muy utilizado en la minería de minerales pesados (estaño, wolframio, etc.) y también en la minería aurífera.

¿PARA QUE SIRVE?Para la separación de minerales de diferentes densidades utilizando la fuerza de gravedad en un medio acuoso, que alterna la sedimentación libre y la sedimentación obstaculizada, gracias a la pulsación del líquido producida por diferentes medios. Todo esto con el fin de obtener el concentrado del mineral de interés.

¿CÓMO FUNCIONA?

La muestra mineral es sumergida en un fluido, que le imprime movimiento vertical a las partículas a clasificar, de tal forma que por efecto de la diferencia en su densidad, experimenten aceleración diferencial y por lo tanto las partículas más densas se depositan en el fondo (en contacto con la rejilla), mientras que las más livianas se depositan en la parte superior, formando estratificaciones fácilmente separables.

JIG Y TIPOS DE JIG

Los jigs de parrilla fija se pueden dividir en los siguientes tipos : JIGS DE PISTÓN : en los cuales el movimiento de pulsación es

producido por un pistón ubicado en un estanque de agua. JIGS DE DIAFRAGMA : en los cuales las pulsaciones son

producidas por movimientos alternados de una pared elástica del propio estanque.

JIGS PULSADORES: en los cuales las pulsaciones son producidas por chorros discontinuos periódicos del agua y del aire.

CARACTERÍSTICAS DE LOS JIGS

Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometría, accionamiento, y otros detalles de construcción. A pesar de la gran variedad de jigs se puede decir que ellos se componen de los siguientes elementos básicos:

Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento de impulsión y succión.

Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de motor, pistón, sistema de lubricación, etc.

Una criba para mantener el lecho. Un sistema de descarga del flotado y del hundido. En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con

accionamiento mecánico, hidráulico-mecánico, hidráulico y neumático.

Varios factores ejercen influencia en la estratificación obtenida en un jig, entre estos se pueden señalar el tipo de lecho, distribución de la mena, distribución del agua, frecuencia, amplitud, alimentación (t/h) granulometría de la alimentación(t/h).

APLICACIONES DE LOS JIG

La mayoría de los jigs actualmente empleados, actúan en el tratamiento de menas de aluvión o placer y en la preparación de carbón. Sin embargo los jigs también se aplica a diferentes menas metálicas (casiterita, scheelita, manganeso, plomo-zinc, fierro).

En la minería primaria puede instalarse inmediatamente después del molino primario, para recuperar el oro grueso, el oro laminar, el oro esponjoso y los sulfuros gruesos liberados, para impedir su retorno innecesario al molino en un circuito cerrado, evitando una mayor laminación del oro y la sobremolienda de los sulfuros que son contaminantes potenciales. También puede utilizarse para el enriquecimiento complementario de productos procedentes de otras etapas.

En la minería aluvial puede también utilizarse como concentrador primario en vez o antes de las canaletas o utilizarse para el enriquecimiento complementario de preconcentrados.

 Al contrario de las canaletas, los jigs necesitan operadores bien entrenados para obtener resultados buenos.

¿QUÉ ES UN CICLÓN?Los ciclones son equipos mecánicos estacionarios, ampliamente utilizados en la industria para separar las partículas sólidas que son arrastradas por una corriente gaseosa.

¿PARA QUE SIRVE?Para separar partículas solidas suspendidas en el aire, gas o flujo de líquido, sin el uso de un filtro de aire, utilizando un vórtice para la separación. Los efectos de rotación y la gravedad son usados para separar mezclas de sólidos y fluidos. Para la separación se utiliza el principio físico de la fuerza centrífuga.

¿CÓMO FUNCIONA?En el esquema de la izquierda se representa un ciclón seccionado longitudinalmente.

Puede apreciarse que el ciclón, es un cilindro vertical terminado en un cono, con una entrada tangencial  lateral y una salida central en su parte superior. Otra salida central existe al final del cono abajo.

El gas (en este caso aire) entra al ciclón mezclado con polvo por el conducto tangencial superior, lo que necesariamente hace que el aire tenga que rotar, forzado por la forma cilíndrica del ciclón. Este movimiento de rotación está representado en el dibujo de abajo por las flechas rojas.

El movimiento de rotación del aire, y con él el de las partículas, hará que la fuerza centrífuga empuje a estas últimas contra la pared delciclón.El peso de las partículas las hará descender por las paredes y acumularse en el fondo del ciclón, de donde pueden ser retiradas de vez en vez. El aire limpio de polvo, sale por el tubo central superior.

TIPOS DE CICLONES

Los ciclones se clasifican generalmente en cuatro tipos, dependiendo de como se introduzca la corriente de gas al equipo y de como se descargue el polvo colectado. Los cuatro tipos incluyen: a. Entrada tangencial, descarga axialb. Entrada axial, descarga axialc. Entrada tangencial, descarga periféricad. Entrada axial, descarga periférica Los primeros dos tipos son los más comunes

a. Entrada tangencial, descarga axial b. Entrada axial, descarga axial

c. Entrada tangencial, descarga periféricad. Entrada axial, descarga periférica

CARACTERÍSTICAS DE LOS CICLONES

a. Flujo de aire: Las velocidades típicas del flujo de gas para unidades de un solo ciclón son de 0.5 a 12 metros cúbicos por segundo a condiciones estándares (m3/seg). Los flujos en la parte alta de este rango y mayores (hasta aproximadamente 50 m3/seg )utilizan ciclones múltiples en paralelo.b. Temperatura: Las temperaturas del gas de entrada , están limitadas únicamente por los materiales de construcción de los ciclones y han sido operados a temperaturas tan altas como 540°C c. Carga de materiales: Las cargas típicas de materiales en el gas van de 2.3 a 230 gramos por metro cubico. En aplicaciones especializadas, estas cargas pueden ser tan altas como 16,000 g/m3 y tan bajas como 1g/m3d. Otras Consideraciones: Los ciclones trabajan más eficientemente con cargas de peso más altas, siempre y cuando no se obstruyan. Generalmente, las cargas más altas se asocian a diseños para flujos más altos.

APLICACIONES DE LOS CICLONES Los ciclones se utilizan ampliamente después de operaciones de secado por

aspersión en las industrias química y de alimentos. Después de las operaciones de trituración, molienda y calcinación en las

industrias química y de minerales para recolectar material útil o vendible. En la industria de metales ferrosos y no ferrosos, los ciclones se utilizan con

frecuencia como primera etapa en el control de las emisiones de MP en plantas.

Ciclones de gran escala son utilizados en aserraderos para eliminar el serrín y polvo de los extractores colocados en las distintas máquinas del aserradero.

Los ciclones también son usados en refinerías de petróleo para separar aceites y gases, y en la industria del cemento como componentes del precalentador del horno.

Tratamiento de minerales de oro de roca dura con concentradores Knelson.

VENTAJAS DEL USO DE CICLONES1. Bajos costos de capital.2. Falta de partes móviles, por lo tanto, pocos requerimientos de mantenimiento y bajos costos de operación.3. Caída de presión relativamente baja (2 a 6 pulgadas de columna de agua), comparada con la cantidad de material removido.4. Las limitaciones de temperatura y presión dependen únicamente de los materiales de construcción.5. Colección y disposición en seco.6. Requisitos espaciales relativamente pequeños

DESVENTAJAS DEL USO DEL CICLÓN

1. Eficiencias de colección de material relativamente bajas, particularmente para materiales de tamaño menor a 10 µm. 2. No pueden manejar materiales pegajosos o aglomerantes.3. Las unidades de alta eficiencia pueden tener altas caídas de presión.

RECOMENDACIONES PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA DE UN CICLÓN-Reducir el diámetro del ciclón, -Reducir el diámetro del conducto de salida del gas -Reducir el ángulo del cono, -Incrementar la longitud del cuerpo.

Si lo que se quiere es aumentar la capacidad del ciclón entonces: -Incrementar el diámetro del ciclón-Reducir el diámetro del conducto de salida del gas -Incrementar el diámetro de entrada -Incrementar la longitud del cuerpo

CONCENTRADORES DE ORO TROMELS Y ESPIRALES

EQUIPO TROMMEL APLICADO A LA MINERIA

EL TROMMEL es un filtro o clasificador de alta eficiencia. Consta de un tambor que lleva sujetas láminas transversales, encargadas de disgregar todo el material para entregar a las mallas el mineral valioso libre de lodos y arcillas, es utilizado principalmente en minería aluvial en procesos de altos volúmenes de producción. 

El TROMMEL o TAMBOR es una hélice en reversa empleando el mismo principio que las maquinas enormes de la explotación minera en todo el mundo. El sistema reverso de la hélice vino de la BOMBA de TORNILLO de ARQUÍMEDES. Esta máquina es muy eficiente porque los espirales dentro del tubo separan los materiales pesados de los ligeros. Este sistema hace la limpieza automáticamente, eliminando la necesidad de analizar el material manualmente.

Los rifles de espiral en el tubo de tambor son de ¼ de pulgada de profundidad y espaciados ¾ de pulgada de separación.

ESPIRALES El concentrador de espiral consiste en una canaleta

helicoidal con cuatro a siete vueltas. Su funcionamiento puede ser comparado con el de una batea cónica, donde las partículas livianas se mueven por la acción del agua hacia el borde y las partículas pesadas se concentran en el centro. Se puede considerar al concentrador de espiral como una serie de bateas superpuestas y conectadas.

Las partículas más pesadas se reúnen en el fondo, donde la fricción y el lastre actúan para aminorar la velocidad del material. Debido a la forma de espiral del lecho de la canaleta, las fuerzas centrífugas en la pulpa llevan al material más liviano hacia afuera, hacia el borde de la espiral, mientras que el material pesado permanece adentro.

PROCESAMIENTO DEL OROLixiviación y Merrill – CroweLixiviaxuion Dinámica y ElectrodepositacionMesas ConcentradorasExtracción con Borax

MERRILL - CROWE

LIXIVIACIÓN DINÁMICA Y ELECTRODEPOSITACION

MESAS CONCENTRADORAS Concentración gravimétrica con flujo laminar sobre una

superficie inclinada. Aquí se habla principalmente de los tipos con movimiento longitudinal vibratorio, donde las partículas de mineral se diferencian por su tamaño. 

EXTRACCION CON BORAX

BIBLIOGRAFÍA

Jig:http://www.gama-peru.org/libromedmin/capitulo/5/5-4-2-1-3.htmlhttp://ingenieria.udea.edu.co/cim2005/mineralurgia/concentracion.pdfhttp://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCENTRACI%C3%83%E2%80%9CN%20DE%20MINERALES%20II.pdfCiclón:https://es.wikipedia.org/wiki/Separador_cicl%C3%B3nicohttp://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/Ciclones.pdfhttp://www.sabelotodo.org/aparatos/ciclon.htmlhttp://www3.epa.gov/ttn/catc/dir2/fcyclons.pdf