Concentración Gravimétrica
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Mesa y Jig
CONCEPTO La concentración gravimétrica se basa en la diferencia de densidad entre las especies minerales a separar. Se utiliza particularmente en la concentración de minerales muy densos o muy livianos, dentro de una amplia gama de tamaños de partícula. Las partículas son separadas unas de otras utilizando la fuerza de gravedad o la centrífuga. Tanto la eficiencia de la operación, como la capacidadde los equipos, disminuyen rápidamente a medida que el tamaño medio de las partículas baja de 0.100 mm. Cuanto mayor sea la diferencia de densidad entre 2 minerales, más efectiva será su separación.
La conc. Gravimétrica es el método método de separación separación de granos granos de min. de diferente densidad esp. En razón de sus dif respectivas al movimiento las acciones acciones simultáneas sobre la g. y mas mas fuerzas.
de
Susceptibilidad de tratamiento. Son los min. valiosos y ganga ganga difieren en su g. esp.
criterio de cc: el criterio criterio de usar el caso de gravedad especifica o viscosidad viscosidad del medio separador a utilizarse utilizarse o puede puede ser un un criterio combinado. Se puede puede establecer el criterio de cc es +/- en una cifra > 2.5 la separación es fácil a todo tamaño en materiales mas finos a 1.75 la separación es posible hacerlo a 65 o 100 mallas mallas a 1.5 la separación separación se hace dificultosa y debajo de 1.25 la separación gravimétrica sin modificación modificación de peso no es posible.
Mesa cc mesa de sacudidas medio mecánico sencillo que sirve para separar 2 o más materiales de distinto p. esp. formado por una mesa de plataforma casi siempre de madera con un recubrimiento de jebe inclinada en le vértice mas alto se introduce el mineral mineral con 20 a 25 % de sólidos la mesa se mueve mueve en vaivén a 200 -300 sacudidas sacudidas x minuto minuto así avanza avanza hacia el el vértice opuesto opuesto en diagonal diagonal siendo retardado el movimiento por unos listones perpendicular a estos listones se hace llegar una corriente de agua agua por un dispositivo adecuado adecuado las partículas pesadas tienden a quedarse retenidas por los listones y avanzan usando como guía el sentido del movimiento movimiento del vaivén las partículas ligeras ayudadas por la corriente latera de agua saltan los listones así se consiguen dos diferentes diferentes clases d movimiento movimiento con los que se puede puede tener tener 2 productos un c.c de densos y otro de ligeros. Es posible tener material mixto que en la mayoría de casos recicla, en vez de agua se usa aire y se consiguen un
efecto producido mesas húmedas es decir que los densos son guiados por listones y los ligeros pasan sobre ellos en la mesa de cc . También se encuentra el vibrador que imparte un movimiento recíproco a la mesa. Obliga al material depositado sobre la plataforma a efectuar un movimiento que estratifica al material de acuerdo a su p. esp.
Hay dos tipos mesas: la arenadora que trabaja con material de 3 mm hasta la malla 200 luego la mesa de fangos con minerales menores a malla 200; Hay otro tipo de mesa para productos con granos grueso como por ejemplo carbones granulados usando plataforma grandes con cubiertas y estrías especiales. La de alimentación del mineral se realiza en forma de pulpa a la faja alimentadora la pulpa está en relación de 4 a 5 partes de agua por 1 de mineral, además del agua impartida de la pulpa sobre la mesa circula agua limpia para limpiar el cc su volumen es variable desde pocos Lt a cientos Lt de acuerdo al material. La mesa esta inclinada en el punto de la alimentación hacia el borde de descarga de relaves obteniéndose el ángulo por medio de una manivela en la mayoría de los casos la línea de separación entre el cc y el relave es visible sobre la mesa de modo que facilite el ajuste una vez que se ha establecido la inclinación , la mesa es mantenida con ángulo fijo. La separación entre ganga y min. puede ser afectada por la longitud de la carrera la cual se regula por una manivela en el vibrador. Alimentación gruesa requiere larga carrera y’’velocidad’’ lenta y una alimentación fina carrera mas corta y mas ‘’v’’.
Espiral Humprey: Tiene un canal con una sección transversal de media caña que forma en el espacio un tobogán en espiral por la que se hace descender suspensión de min en el rango 20-40% de sólido que se desea cc . El día ext del espiral es de unos 60 cm y el ancho del canal de unos 25cm las partículas del min describe trayectoria dif según su tamaño y densidad y forma. debido a la fuerza centrifuga la fricción entre la suspensión del canal y la suspensión y la adición de agua. A lo largo del canal hay una serie de subideros por los que se puede captar partículas que describen trayectorias que las cruzan estos subideros van provistos de unos placas dobladas parcialmente que facilitan la subida de las partículas a su través al captar parte del agua de la suspensión las partículas pesadas se sedimentan rápido y por lo tanto sus trayectorias están próximas a la cara interior del espiral. Las partículas ligeras por el contrario tienden a separarse de la misma en diferentes subideras se obtienen de los 1° un cc en densos de la intermedios unos mixtos que en general suelen recircular y al final un materia estéril. La cc en espiral pertenece al tipo de cc de flujo de película que permite separar las partículas liberadas en rango -14 a-200 mallas. El espiral tiene 5 vueltas par min. y 3 vueltas para limpiadores con vueltas de 131/2 para el 1° caso C=mv2/gr C: fza centrifuga.
Conforme la fza centrifuga acumula agua hacia el borde del espiral el flujo de la pulpa alcanza un equilibrio entre la fuerza centrifuga y la gravedad. Varias fuerzas y flujos se combinan para así clasificar y cc las partículas El ajuste de los desviadores es el único control para producir el grado de cc requerido.
Jigs: Maquinas de cc que efectúan la separación de granos pesados de livianos basado en capacidad de penetración de las partículas a través de un material de cama que esta sobre un tamiz usando como fluido una cama de agua. También se puede usar aire sobre un tamiz neumático cuando se desea obtener un producto seco o cuando se deteriora el material con agua la separación que así se consigue es menos eficaz debido a la baja densidad del fluido a utilizar las criadas hidráulicas son máquinas que concentrado más antigua, luego apareció las mesa y luego la flotación . Los jibs han sido desplazado por otras máquinas en el tratamiento de ciertos minerales pero para el intervalo de uno a 10 mallas no existe otro igual esté equivalen a una separación física para separan materiales sólidos por lavado en líquido a esta operación se llama cribado hidráulico el jib se usa mas para concentración de oro sulfuros usando en centros agregados el lavado de carbón la cc de Sn usado en centros de agregados. La clasificación del jigesta basada en producir corrientes ascendentes de fluido a través de un tamiz fijo es cuando el cajón y el tamiz fijo o movible el agua es movible.
TIPOS de Jibs: Simplex una celda; Duplex: Dos celdas. En función del fluido. 1) Tamiz fijo:
cuando el cajón y el tamiz es fijo y el agua y es movible es decir las corrientes de agua circula por un tamiz fijo el movimiento del agua es producida por mecanismos que se dividen en cribas paleta, diafragma, pulsante y neumáticos.
2) Tamiz Móvil: el tamiz es movible y agua fija en este caso las Cribas se desplazaron para provocar la acción de batido y esto fue así con la acción brusca de la caja con su tamiz en un deposito de agua además del movimiento hacia arriba y abajo al tamiz debido al movimiento hacia atrás adelante y con mayor aceleración al regreso de modo que obliga al lecho y carga a moverse hacia adelante. El tamaño de jigs se expresa en largo y ancho.
Tamaño de la partícula de alimentación: La alimentación es variable hay algunos conceptos
Partículas Sub intersticial: Son de tamaño menor que los intersticios de un lecho y pasan fácil a través de dichos conductos.
Partículas super intersticiales; Cuando las partículas son más grandes que los intersticios luego son demasiados grandes para penetrar por dichas canales que desplazan algunas partículas que desplaza que conforma la carga.
Partículas inestables Cuando tiene uno igual a las intersticiales luego penetra con rozamiento o con dificultad partículas de la cama.
cada vez que el lecho
se desplaza a las
VARIABLES DE JIg: Alimentación de carga antes de alimentar al jig se debe ver unas cosas previas: a alimentación de finos con o sin desenlodamiento simultáneo que se hace por tamizado. Clasificación de tamaño o volumen: para poder realizare las operaciones por isodromia separación por sustancias según sus velocidades de caída en el líquido.
Movimiento de la cama: es mezcla de sólido y liq. en un cajón de jib es llamado cama o lecho de acuerdo a su comportamiento se clasifica en lechocompacto: cuando los granos de la cama se aprietan debido a una superior. Lecho expandido: Los granos de la cama sufren una expiación debido a una impulsión producto del agua. Espesor de la cama : bien considera aceptable para el trabajo alturas de ½ a
¾ o 1,5 a3’ para finos para gruesos el aceptable es una altura de 7 veces el diámetro que la partícula mas grande es mejor 12 veces para muy finos la profundidad de la cama es de 20 veces el día de la partícula mas grande. Se coloca el material hasta una altura de la mitad del comportamiento veces espesor de la cama por tanteo hasta obtener productos adecuados.
P. esp de la cama: son de peso intermedio entre el material estéril y el cc de allí que muchas veces se usa los gruesos de tamaño adecuado contra lo del mismo concentrando obteniendo como lecho filtran que la dureza que los granos que forman el material de cama son duros para así crear dar permanencia han lecho porque así como los granos como son deleznables pierden eficacia usándose casi siempre perdigones de Fe el diámetro de los granos de cama son mayores que el tamiz usados algunos consideran un mm mayor a la del tamiz usado otros recomiendan el doble siendo la mas aceptable la ultima se usa perdigones de ¼ a 3/8 ‘ y los 3/16 para mas finos cuando se usa para material de como el mismo cc el conveniente de tamizar por 2 cedazos de aberturas adecuadas así se elimina el muy fino y muy grueso usando solo el tamaño obtenido entre los dos tamices en este caso el espesor de cama es mayor que si fuera perdigones de Fe la forma de tener los granos del material debe ser esférico para evitar que obstruyan el tamiz la superficie de los granos el lecho debe ser liso para facilitar deslizamientos de las partículas minerales. Dureza y diámetro.
Tipo de cama:
Artificial: Material diferente al mineral por partículas del mismo material siempre se produce la formación de como natural sobre la artificial después de algunas horas de trabajo. Los cuidados son a limpieza durante la operación del tamiz los granos de la cama llaga a mezclarse con guijarros clavos etc. los que logra bajar el rendimiento por lo que es necesario limpiar el tamiz. Después de varias horas de operación se acumula sobre la cama partículas gruesas y pesadas impide en que la operación y eficiencia de sí por lo que se debe remover ésta sobre la cama.
Alimentación de agua: puede ser por impulsión de agua al, jig no al agua que acompaña a al carga de alimentación se debe hacer siempre en comportamiento del embolo y por debajo de este para así contrarrestar la excesiva succión que es nociva porque esta aspiración aprieta la masa del mineral.
Velocidad y golpe: estrechamente ligadas y son inversamente proporcionales ambas se refieren al embolo .Velocidad: llamada también frecuencia se refiere al numero de inclusiones por unidad de tiempo es decir la velocidad del golpe y se expresa en r.p.m. O stokes. Golpe: llamado también recorrido se refiere a la amplitud de la impulsión o longitud de la carrera es decir longitud del golpe.
Tamices: Los tamices del jig pueden ser regulados por chapas perforadas o telas metálicas los que actúan como soporte del material la cama y carga alimentadora y pueden estar en posición horizontal o algo inclinada de 1 - 2’’ hacia la descarga El uso de la mesa jig depende del tamaño que se encuentra en funcionamiento donde se utiliza mejor en una planta gravimétrica Jig dúplex: ventaja de captar mayor cantidad de mineral pesado.
Variables para obtener productos de alta ley: Aumentar el espesor d la cama si se requiere un producto de baja ley pero con alta recuperación se disminuye el espesor de la cama la eficiencia del cc es mas con agua que con aire. Si parte de la ganga está todavía unida a partículas de mineral valioso, se disminuye su densidad específica y, por lo tanto, baja la eficiencia de la separación. Para una fácil separación debe haber una notoria diferencia en la densidad del mineral y de la ganga. Esto tiene su expresión en el Criterio de Concentración (Cc) que se expresa mediante la siguiente fórmula:
Conforme este valor baja entre 2.5 y 1.25 también baja la eficiencia de la concentración. Además de la densidad, la forma y sobre todo el tamaño de las partículas influyen en su comportamiento en la concentración por gravedad. En el caso del oro, su alta densidad (más de 19 g/cm3) favorece la aplicación de estos procesos en su recuperación; sin embargo, debido a su maleabilidad, muchas veces el oro fino se presenta en forma de laminillas, lo que es desfavorable ya que en esta forma tiende a perderse flotando en el agua. Los usos más difundidos de la separación por gravedad, a nivel industrial, están en la recuperación de zircón, rutilo, ilmenita y monazita de arenas, así como también en la recuperación de oro aluvial, estaño, cromita, hierro, tungsteno, diamante, plomo y carbón. Los principales equipos utilizados en la concentración por gravedad son los siguientes :
2.- EQUIPOS Y MATERIALES Mineral preparado a -65m Jig Denver 1M, mesa gravimétrica Wilfley Baldes plásticos, bandejas enlozadas Probeta plástica de 1000 cc. Vasos de 400 y 600 cc. Cuchara, pizeta, espátula, brochas. Balanza de brazo y juego de pesas Billas de acero o pirita clasificada
Jig hidráulico Aquí la pulsación es producida hidráulicamente (por presión de agua que mueve una válvula de diafragma). Originalmente, este principio fue aplicado en el "PanamericanPulsatorJig", y después simplificado en jigs hidráulicos rústicos tipo "Baltar".
Ventajas de construcción simple no requiere motor bajo costo de inversión y mantenimiento
Desventajas difícil de controlar alto requerimiento de agua requiere ajuste permanente
Jig mecánico Existen muchos tipos de jigs mecánicos, que se han desarrollado para varios minerales y usos. Generalmente, en la minería aurífera se encuentran los siguientes: Oro aluvial: Yuba y Panamerican Oro primario: Denver La pulsación requerida es producida mecánicamente por una biela y diafragma accionados por un motor.
Ventajas versátil, se puede adecuar a todo tipo de materiales ajustadas sus variables, no requiere de mayor atención
Desventajas requiere motor
Operación del jig Las variables de operación son similares en todos los tipos de jigs: abertura del cedazo material para la cama agua de inyección golpe (amplitud) velocidad o frecuencia de golpe alimentación (t/h) granulometría de la alimentación(t/h)
Posibilidades de aplicación del jig Las posibilidades de uso del jig en la minería son amplias. Particularmente en la minería aurífera puede ser utilizado tanto en la filoniana (de vetas o primaria) como en la aluvial. La experiencia ha demostrado que resulta muy eficiente en la recuperación de oro laminar y esponjoso, donde difícilmente es igualado por otros equipos gravimétricos.
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 pr ocedentes 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.
MESA VIBRATORIA: Son equipos muy conocidos que emplean la fuerza de la gravedad. Su funcionamiento está basado en la concentración por medio de un fluido laminar que se desliza a través de un plano inclinado. Además, utiliza el efecto de un movimiento recíproco horizontal que actúa en ángulo recto con respecto al flujo de la película líquida. Este sacudimiento de la mesa tiene una aceleración asimétrica. El resultado de esto es un transporte intermitente de las partículas a lo largo de la superficie de la mesa. En el Anexo N°1, Figura Nº 4 se esquematiza una mesa con indicación del flujo de los materiales del proceso. El otro principio auxiliar deriva del uso de rifles, ubicados en forma especial sobre la superficie de la mesa, los que producen una perturbación del flujo viscoso. La pulpa se divide en una corriente compuesta por una camada fluida, más o menos viscosa, en la parte superior y una turbulencia en el fondo del lecho. Es un efecto muy similar al de un “jig’. En l a parte inferior se produce una concentración de las partículas más pesadas, las que viajan a través de los canales de los rifles en forma longitudinal. Los granos más livianos, entre tanto, son arrastrados por la corriente superficial, en sentido transversal a la mesa. Los parámetros más importantes para la operación de una mesa vibratoria son: - Inclinación de la mesa - Espesor de la película líquida - Disposición de los listones o rifles - Coeficiente de fricción entre los minerales y la cubierta - Tipo de acanalado de la mesa - Porcentaje de sólidos en la pulpa de alimentación - Densidad de los sólidos, forma de las partículas, etc.
Dimensiones: Largo = 2.40 m Ancho= 1.18 m Marca: Denver Capacidad = 2.5 m3 /hora
ESPIRALES DE CONCENTRACIÓN Las espirales pueden ser utilizadas para una variación de tamaño de grano desde 1 mm hasta 30 μm. Por lo general, las espirales se caracterizan por su alta recuperación y son utilizadas exitosamente en la fase de preconcentración o para la recuperación de minerales residuales.
Ventajas:
permite obtener una gama de productos (concentrados, mixtos, colas) comportamiento visible del material buena recuperación de oro fino y de sulfuros manejo y supervisión simple descarga de los productos en forma continua alta capacidad (hasta 50t/d para un espiral simple) no requiere motor
Desventajas: necesita material de alimentación menos 1mm de enriquecimiento (por esto, mayor uso en la bajo grado preconcentración) necesita altura de 4m entre alimentación y descarga (natural o con bomba) producción local muy difícil
Concentradores de espiral. Proyecto Río Surata.
Equipos para concentración gravimétrica de minerales de oro.
Jig
Concentrador Centrífugo
