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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PUBLICO “JOSÉ PARDO” PREPARACIÓN Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES
introducción •
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El material que se obtiene de la explotación de una mina está generalmente compuesto de una mezcla de minerales de dif diferent erentes es especies. e species. Esta mezcla de sustancias minerales valiosas y estériles, en diversas proporciones, tienen que ser tratadas en alguna forma para separar aquello que no sirve, de los minerales que son útiles; para ello se recurre a las operaciones de preparación y concentración concentr ación de minerales, que permite obtener productos de alto contenido de elementos valiosos.
Los minerales
Las operaciones y procesos de preparación y concentración de minerales pueden ser clasificados en: 1.- Preparación del mineral 2.- Concentración (separación sólido – sólido – sólido) 3.- Desaguado (separación sólido – sólido – líquido) 4.- Operaciones coadyuvantes de transporte y almacenamiento
1.- Preparación del mineral la preparación del mineral consiste en operaciones de reducción de tamaño y separación de partículas: 1.1. Trituración. 1.2. cribado o tamizado (en rangos gruesos). 1.3. Molienda. 1.4. Clasificación (en rangos finos
TRITURACIÓN La trituración puede ser definido como una operación mecánica mecánica donde la presión es aplicada a la roca de modo que produzcas un colapso y la subsecuente reducción de tamaño del material. La trituración se dividen en tres etapas los cuales son: Trituración primaria. Trituración secundaria. Trituración terciaria. •
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TRITURACIÓN PRIMARIA •
Es la primera etapa en el cual las trituradoras reducen tamaños enviados directamente de las minas (rocas de un máximo de 60”) hasta un producto de 8” a 6”. En este tipo se usan mayormente las chancadoras de mandíbulas o quijada
chancadoras chancador as de mandíbulas o quijada
TRITURACIÓN SECUNDARIA •
La trituración Secundaria toma el producto de la chancadoraa primaria 8 chancador “ o 6” y lo reduce a productos de 3” a 2”. En este tipo se usan las Trituradoras Giratorias.
Trituradoras Giratorias
TRITURACIÓN TERCIARIA •
La trituración Terciaria toma el producto de la chancadora secundaria y lo reduce a fragmentos fragmen tos de 3/4 3/4””, 1/2”, 3/8” y 1/4”; los cuales se envían a un molino de barras o bolas según sea el caso. En este tipo se usan las Trituradoras Cónicas.
Trituradora Cónica
Tamizado Industrial Tamizado Industrial Industri al La separación de materiales en fracciones de tamaños diferentes tienen , en muchos casos, gran importancia por constituir el medio de preparar un producto para su venta en el mercado, o para una operación subsiguiente. El tamizado se realiza haciendo pasar una alimentación sobre una superficie provista de Orificios El tamizado consiste en la separación de una mezcla de partículas de diferentes tamaños en dos o mas fracciones, cada una de las cuales estará formada por partículas de tamaño mas uniforme que la mezcla original •
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Clasificación de los tamices •
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Existe una gran variedad de tamices pero veremos los más representativos: Tamices y parrillas estacionarias estacion arias o fijas Tamices giratorios o rotatorios Tamices vibratorios Tamices centrífugos
Molienda •
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La molienda es la operación final de reducción de tamaño o la liberación de las partículas valiosas del mineral, para proceder a su concentr concentración. ación. Las etapas de molienda son: Molienda Primaria (SAG, Barras) Molienda Secundaria (Bolas) Remolienda (Bolas Horizon Horizontales tales y Verticales).
Molino de bolas y barras
CONCENTRACIÒN CONCENTRACIÒ N DE MINERALES •
Es la separación de los minerales valiosos de los estériles, para obtener un alto contenido de la parte valiosa que puede ser comercializado en el procesamiento de las fundiciones.
Tipos de concen concentración tración
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La concentración puede realizarse por cualquiera de los siguientes métodos: concentración concentr ación por flotación. concentración por Gravimetría. Magnetismo. Electrostática.
CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN •
consiste en la separación selectiva de especies minerales de acuerdo con sus propiedades superficiales de adhesión a burbujas burbujas de aire”. aire”. Es el proceso más empleado para el tratamiento de minerales que contienen sulfuros metálicos.
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El proceso de flotación se basa en las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas de los minerales. Se trata fundamentalmente de un fenómeno de comportamiento de sólidos frente al agua.
TIPOSS DE FLOT TIPO FLOTACIÓN ACIÓN •
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Los tipos de flotación en orden cronológico son: flotación no selectiva de aceite (bulk). flotación de película (film). flotación de espuma. flotación de iones.
REACTIVOS USADOS EN LA FLOTACIÓN Los reactivos o agentes de flotación se clasifican en: Espumantes;; Espumantes Colectores; activadores
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CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA Los métodos de separación gravimétrica se usan para tratar una gran variedad de minerales, que varían desde los sulfur sulfuros os pesados como la galena (peso específico 7,5) hasta el carbón (p.e. 1,3), y tamaños de partículas en algunos casos por debajo de 50 m.
CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA Los métodos gravimétricos se pueden dividir en los siguientes tipos: 1. MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN MEDIO DENSO :en estos métodos el medio en el cual se produce la separación tiene una densidad intermedia con respecto a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen dos tipos de separadores en medio denso : estático estátic o y dinámico. •
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2. MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN CORRIENTES :en estos métodos la densidad del medio es inferior a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen diferentes tipos de separación en corrientes : corrientes verticales; corrientes longitudinales (escurrimiento laminar y escurrimiento en canaletas); corrientes oscilatorias; y corrientes centrífugas
CONCENTRACIÓN CONCENTRACIÓ N MAGNÉTICA Proceso utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en su susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de un campo magnético. De acuerdo con su susceptibilidad magnética los minerales pueden ser clasificados como: Paramagnéticos: Son materiales que experimentan magnetización magnetizació n ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son:iImenita (FeTiO3), Hematita (Fe2O3), Pirrotita (Fe11S12). Ferromagnéticos: Son materiales que experimentan alto paramagnetismo ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son el Fe y la magnetita (Fe3O4). Diamagnéticos: son materiales que repelen el campo magnético, algunos de ellos son el cuarzo (SiO2), Feldespatos (K2O.Al2O3.6SiO2) y dolomitas (Mg,Ca(CO3)). •
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principio de la separación magnética •
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La selectividad de la separación magnética está determinada por el balance de las fuerzas que interactúan sobre cada una de laspartículas a separar, estas son: Fuerza magnética Fuerza de grav gravedad edad Fuerza centrífuga Fuerzas hidrodinámicas Fuerzas interparticulares (de atracción o repulsión)
ESPESADO Y FILTRADO El espesamiento y filtrado es la ultima etapa del proceso de concentración de minerales y consiste en eliminar el agua de los concentrados que se encuentran en forma de pulpa mediante un proceso de separación sólido-liquido; para obtener concentrados con humedades optimas para su comercialización.
LOS ESPESADORES Son tanques o aparatos usados para espesar los concentrados de la flotación, es decir, hacerlos mas espesos por el simple hecho de quitarles el agua que contienen. Hay diversas clases de espesadores pero los mas usados en minería son los espesadores convencionales, los espesadores de alta densidad (Hipac) y los espesadores de alta velocidad (Hi-Rate).
LOS FILTROS Son equipos usados para terminar de extraer el agua y obtener así, un concentrado relativamente seco para poder transportarlo y comercializarlo. En nuestra unidad debemos obtener una humedad optima que este debajo del 10% TIPOS DE FILTROS USADOS EN MINERIA.- Los mas usados son los filtros a vacío y los filtros a presión. C.2.1.1 FILTROS FILTROS A VACÍO.VACÍO.- hay diferentes tipos de filtros a vació pero los mas comunes son: Filtro de Tambor, Filtro de Discos, filtro de Bandeja y Filtro de Banda Horizontal. Mencionaremos los tipos usados en nuestra planta. FILTROS DE TAMBOR: Consiste en un tambor tambor rotatorio con su parte parte interior sumergida sumergida en la pulpa. La superficie del tambor esta cubierta por un medio filtrante denominado tela filtrante. La suspensión es succionada desde el interior del tambor donde se ha generado vacío. Mientras el filtrado pasa al interior del tambor y es evacuado a través de tuberías apropiadas, el sólido es retenido en la superficie cilíndrica formando un queque, ah medida que el tambor rota,las secciones de superficie que estaban sumergidas en la suspensión emergen de esta, haciendo que el aire sea succionado debido al vacío interior, lo que seca el queque.
PARTES DE UN FILTRO DE TAMBOR. Sistema de transmisión de rastrillo. Sistema de transmisión de tambor.
Tubería de vacío. Trunnion o muñón. Tambor del filtro. Tubería de aire a presión. Ingreso de vacío.
Lona.
Taza. Rastrillo. Cuchilla raspadora. Tubería de alimentación.
PARTES DE UN FIL FI LTRO DE DISCOS
Sistema de transmisión del disco. Sectores. Espárrago de sujeción. Lona.
Ingreso de vacío. Sistema de transmisión de la paleta. Muñón Taza. Tubería de alimentación.
FILTROS FIL TROS PRENSA
