Tratamiento de materiales mineralógicos

Objetivo

Concentrado con características específicasProporción mineral

Tamaño de partículasImpurezas

Grado de humedad,...

• Materiales que pueden aprovecharse en su totalidad.Rocas ornamentales, arenas para construcción, etc.

• Materiales que contienen minerales industriales.Asbestos, diamante, yeso, etc.

• Materiales que contienen minerales de mena.Galena, calcopirita, etc.

Esquema de una planta de tratamiento

Matriz CMineral A

Mineral B

Minerales A y B en unamatriz de mineral C

Minerales A, B y C casicompletamente liberados

Liberación

Matriz C

C

Separación Material no liberado

A BResiduo

Producto final

¿Extracción?(menas)

Modificado de M.P. Jones (1987)Applied Mineralogy: a quantitative approachGraham & Trotman

Liberación de partículas• Arranque

• Machaqueo y molienda:• Machacadoras de mandíbulas, molinos de barras, debolas, etc.

•Clasificación de los sólidos:• Cribado

• Rejillas (material más grueso)• Trómeles• Cribas o tamices

• Clasificación por vía indirecta Ley de Stokes  VT = Velocidad terminal

Ds = Densidad de las partículasDf = Densidad del fluido

VT = (Ds – Df)gd2/18η g = Aceleración de la gravedadd = Diámetro de la partículaη = Viscosidad del fluido

Separación de componentes

• Medios densos

• Métodos hidráulicos

• Métodos basados en propiedades de superficie

• Métodos eléctricos

• Métodos magnéticos

Separación de componentes

Medios densos

Partículas con distintas densidades Medio con densidadintermedia

1.- Compuestos orgánicos con halogenuros (bromoformo, etc.)

2.- Soluciones acuosas de sales muy densas (sales de talio, etc.)

3.- Soluciones acuosas de sólidos finos (cuarzo, magnetita, etc.)

Los dos primeros muy contaminantes

Superficie del líquidoPartículas que flotan (densidadmenor que el líquido)

Partículas en suspensión (densidadigual que el líquido)

Partículas que se hunden(densidad mayor que el líquido)

Papel de filtro nº 1: partículas ensuspensión y hundidas

Papel de filtro nº 2:partículas que flotan

Líquido denso filtrado y listo parasu reutilización

Modificado de M.P. Jones (1987)Applied Mineralogy: a quantitative approachGraham & Trotman

Separación de componentes

Métodos hidráulicos

• Minerales con grandes diferencias de densidad

Criterio de concentración:Dh = Densidad del mineral más denso

C.c. = (Dh –Df)/(Dl –Df) Dl = Densidad del mineral más ligeroDf = Densidad del fluido

C.c. > 2,5 separación sencilla.C.c. < 1,25 No recomendable.

La densidad del fluido no debe superar nunca la del mineralmenos denso.

Aire

Base sólida

Película de agua

Flujo de agua Punto de partida

Partículas muy grandesPartículas pesadas muy finas Partículas finas pesadas y aplastadas

Partículas gruesas pesadas Partículas finas ligeras

No afecta elflujo de agua

Partículas finas pesadas

Partículas ligeras muy pequeñasen suspensiónModificado de M.P. Jones (1987)

Applied Mineralogy: a quantitative approachGraham & Trotman

Separación de componentes

Métodos hidráulicos (II)

Mesa de sacudidas

Fuente: Bustillo y López Jimeno (1996)Recursos MineralesGráficas Arias Montano S.A.

Separación de componentes

Métodos basados en propiedades de superficie:Separación por flotación

• Minerales hidrófilos fuerte afinidad por el agua

• Minerales hidrófobos repelen el agua (grafito, molibdenita)• Determinados minerales (sulfuros) hidrófobos (productos químicos)

• Factor fundamental Tamaño de partícula (< 0,5 µm)

Sustancias que intervienen en el proceso:

• Colectores: sustancias orgánicas (xantatos, oleatos, etc.)

• Depresores: evitan que una fase responda al colectorCianuros deprimen esfalerita concentrados de Cu

• Activadores: provocan la susceptibilidad de una fase al colectorEsfalerita sulfatos de Cu sulfuros de Cu Xantatos

• Espumantes: aumentan la duración de las burbujas en el agua

Métodos basados en propiedades de superficie:Separación por flotación

Fuente: Bustillo y López Jimeno (1996)Recursos MineralesGráficas Arias Montano S.A.

Separación de componentesMétodos eléctricos

• Sólo para ciertos minerales (óxidos de hierro)

• La fuerza de atracciónPropiedades de la partículaIntensidad del campo aplicado

Separación electrodinámica: Conductividad de superficie de los minerales

No conductores Conductores No conductores ConductoresMezcla

Electrodoionizante

Electrodoestático

Electrodo

Inducción Bombardeo iónicoFuente: Bustillo y López Jimeno (1996)Recursos MineralesGráficas Arias Montano S.A.

Separación de componentesMétodos magnéticos

Separación magnética: susceptibilidades magnéticas de los minerales(diamagnéticos, paramagnéticos, ferrimagnéticos)

SEPARACIÓN EFICICAZ DEL HIERRO DE UN MATERIALNO FERROSO

POLEA MAGNÉTICA

MATERIAL CONTAMINADOMATERIAL LIMPIO

MATERIAL ATRAPADO

Modificado de: http://www.aamag.com/magpully.htm

Secado de la pulpa

Espesadores:

Fuente: Bustillo y López Jimeno (1996)Recursos MineralesGráficas Arias Montano S.A.

Secado de la pulpa

FiltradoresFuente: Bustillo y López Jimeno (1996)Recursos MineralesGráficas Arias Montano S.A.