PROCESAMIENTO DE MINERALES – MINERALÚRGIA III
MSc. INGº NATANIEL LINARES GUTIÉRREZ
CAPITULO IV CONCENTRACIÓN MAGNÉTICA Y ELECTROMAGNÉTICA
4.1. OBJETIVO. Al concluir el estudio de este capítulo, el estudiante estará capacitado para entender y aplicar los fundamentos de la separación o concentración magnética y electromagnética al procesamiento de minerales aprovechando sus propiedades de respuesta de las partículas minerales cuando son sometidas a un campo magnético o electromagnético. Asimismo estarán capacitados para poder realizar estudios de investigación de concentración de minerales por este método, diseñar circuitos y Plantas de esta naturaleza.
4.2. CONCENTRACIÓN MAGNÉTICA. La separación o concentración magnética se fundamenta en el empleo de la diferencia de las propiedades magnéticas de los minerales componentes de la mena cuando estas se someten a un campo magnético o electromagnético producido en un equipo separador, denominado concentrador magnético. En otras palabras, la concentración magnética es una operación de separación física de partículas por separado que se fundamenta en una relación de competencia entre: 1. Fuerzas magnéticas. 2. Fuerzas gravitacionales, gravitacionales, centrífugas, de de fricción o de inercia. inercia. 3. Fuerzas de atracción o de repulsión inter-partículas.
En consecuencia, cuando una mezcla de partículas minerales se introducen en un campo magnético de un concentrador magnético, quedan sometidas a la acción de este campo y a un conjunto de fuerzas mecánicas accesorias, tales como las de gravedad, centrífuga, rozamiento, inercia y resistencia de fluidos. Su rendimiento dependerá entonces de la naturaleza de la alimentación, la cual abarca la distribución granulométrica, la susceptibilidad magnética y otras propiedades físicas y químicas que puedan afectar a las diversas fuerzas que intervienen. 1
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4.3. PRINCIPIOS TEÓRICOS DE LA SEPARACIÓN MAGNÉTICA. Para poder caracterizar el comportamiento de las partículas minerales dentro de un campo magnético es necesario mínimamente conocer los siguientes conceptos: 1. Intensidad de imantación y susceptibilidad magnética. 2. Permeabilidad magnética. 3. Fuerza magnética.
INTENSIDAD DE IMANTACIÓN Y SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA.
En un campo de intensidad magnética, H, una partícula de mineral adquiere una intensidad de imantación, I, generalmente proporcional al campo inductor y de la misma dirección. Esto es: K
I H
(4.1)
Donde K es la susceptibilidad magnética que es la que determina la respuesta del comportamiento de un mineral dentro de un campo magnético y está referida a la unidad de volumen, es adimensional. Cuando se magnetiza por un campo exterior He, un mineral de longitud finita, se producen unas masas magnéticas en las extremidades del trozo de mineral, creando un campo desmagnetizante h en sentido opuesto al campo exterior y proporcional a él. Esto es: h = N I Donde:
(4.2)
N = Es el coeficiente de desmagnetización; adimensional.
En consecuencia, el campo que actúa en el interior del mineral será: Hi = He - h
(4.3)
Mientras que la susceptibilidad de volumen, K, depende de la forma de la partícula, es una característica de la materia denominada susceptibilidad magnética. Ello se expresa así: K
1 N
(4.4)
PERMEABILIDAD MAGNÉTICA. La permeabilidad magnética ser define por la relación:
B =
Hi
(4.5)
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Donde: = Es la permeabilidad magnética.
B = Es la inducción magnética
FUERZA MAGNÉTICA.
El éxito de cualquier proceso de separación magnética depende de la propiedad del material a colectar y la estructura del separador que realizará el proceso. Esto se puede expresar en la relación, por un lado, entre las fuerzas competentes y por otro, la fuerza magnética. La fuerza magnética ha sido definida por Lawver y
Hopstock quienes han dado un expresión básica de la fuerza magnética que actúa sobre una partícula. Esta expresión es: F m * m * H *
H r
(4.5)
Donde: Fm = Es la fuerza magnética que actúa sobre una partícula. 3 = Es la masa o la susceptibilidad magnética específica de la partícula, cm /g m = Masa de la partícula, g H = Campo magnetizante, Gauss H/r = Gradiente de campo magnético, Gauss/cm Así, La fuerza magnética depende no sólo del valor del campo magnetizante o intensidad de magnetización sino que también del gradiente de campo. Según esto, para que haya mayor fuerza magnética debe aumentarse el campo y su convergencia, es decir, debe haber gradiente de intensidad.
Fig. 4.1. Mediciones de la fuerza en un campo magnético.
4.4. CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES SEGÚN SU COMPORTAMIENTO EN UN CAMPO MAGNÉTICO. En base a la susceptibilidad magnética, los minerales pueden clasificarse en dos grupos: 1. Minerales Diamagnéticos. 2. Minerales Paramagnéticos. 3. Minerales Ferromagnéticos. 3
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1. MINERALES DIAMAGNETICOS. Los minerales diamagnéticos son aquellos que son repelidos por un campo magnético. En ellos sus átomos no presentan momento magnético permanente, debido a que los campos magnéticos ocasionados por esas corrientes microscópicas se compensan, de modo que el momento magnético resultante es cero. Cuando a estos materiales se les aplica un campo magnético, se generan por inducción pequeñas corrientes que se oponen al campo externo (según la ley de Lenz) y el resultado final es que son repelidas por éste. Aquí las fuerzas que actúan son muy pequeñas y los minerales de esta naturaleza no se pueden concentrar magnéticamente. < 0 y < 0 es decir, la susceptibilidad magnética es negativa y débil, por lo tanto, las partículas tienden a alejarse de las zonas de campo fuerte e ir a las zonas de campo débil. Entre estos minerales que son la mayoría, tenemos la calcita, cuarzo, fluorita, etc... 2. MINERALES PARAMAGNÉTICOS. Los minerales paramagnéticos son los que son atraídos a lo largo de las líneas de fuerza magnética hasta los puntos de mayor intensidad de campo, es decir, tienen susceptibilidad positiva ( > 0 y > 0). Éstos sí poseen un momento magnético permanente porque no existe una compensación neta de los momentos de los electrones. Cuando estas sustancias son sometidas a la acción de un campo magnético externo, además del efecto diamagnético (que siempre está presente), ocurre la alineación de los momentos magnéticos a favor del campo externo, reforzándose. Generalmente, este efecto suele ser débil y se ve muy afectado por la agitación térmica (que tiende a destruir este orden), por lo que el paramagnetismo es muy sensible a la temperatura. Por ello, estos materiales son atraídos ligeramente por imanes, pero no se convierten en materiales permanentemente magnetizados. Aquí las partículas de mineral bajo la acción del campo magnético se imantan y adquieren un magnetismo inducido en el mismo sentido del campo inductor. Entre los minerales paramagnéticos que se separan en los separadores magnéticos comerciales se encuentran la ilmenita (FeTiO3), rutilo (TiO2), volframita [(Fe,Mn)WO4], monacita, siderita (FeCO3), pirrotita (FeS), cromita (FeCrO4), hematita (Fe2O3) y los minerales de manganeso. 3. MINERALES FERROMAGNÉTICOS. En ellos las intensas interacciones entre los momentos magnéticos atómicos hacen que éstos se alineen paralelos entre sí en regiones llamadas dominios magnéticos. Cuando no se aplica un campo magnético externo las magnetizaciones de los dominios se orientan al azar; pero cuando se halla presente, los dominios tienden a orientarse paralelos al campo. La fuerte interacción entre los momentos dipolares atómicos vecinos los mantiene alineados incluso cuando se suprime el campo magnético externo. Por tanto, pueden ser magnetizados permanentemente por la aplicación de un campo magnético externo.
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CLASIFICACION DE LOS MINERALES SEGÚN SU SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA. De acuerdo al comportamiento en un campo magnético, los minerales se agrupan generalmente en tres grupos, aun cuando hay minerales cuya susceptibilidad varía con su composición y que las soluciones sólidas o inclusiones de dos o más son factores de complicación. Estos grupos son:
Ferromagnéticos; Hierro, magnetita y Franklinita. Moderadamente magnéticos; Ilmenita, rubí, pirrotita, etc. Débilmente magnéticos; Hematita, Siderita, Rodonita, Limonita, Pirolusita, Corindón, Pirita, Manganita, Calamina, Esfalerita, Dolomita, Cuarzo, Rutilo, Granate, Serpentina, etc. Muy débilmente magnéticos; Estibnita, galena, criolita, Enargita, magnesita, yeso, etc.. No magnéticos y diamagnéticos; Barita, calcita, halita, topacio, bismuto, apatita, grafito, etc..
4.5. TIPOS DE CONCENTRADORES MAGNETICOS. Por la intensidad del campo magnético, los concentradores magnéticos se pueden clasificar en: 1. Concentradores magnéticos de baja intensidad. 2. Concentradores magnéticos de media y alta intensidad. 3. Concentradores magnéticos de alto gradiente. Ambas operaciones de concentración magnética, pueden llevarse a cabo en seco y en húmedo . Según sus funciones los concentradores magnéticos se clasifican en:
Concentradores , que separan los minerales magnéticos de una corriente de mineral que
pasa
Purificadores , que sirven para retirar pequeñas cantidades de materiales magnéticos
nocivos en un producto, por ejemplo, de sílice o de arcilla. Recuperadores , que sirven para devolver material magnético al circuito, por ejemplo, en la separación por medios densos. Protectores , sirven para proteger máquinas o procesos retirando hierros o detectando objetos magnéticos perjudiciales
4.5.1. CONCENTRADORES MAGNÉTICOS DE BAJA INTENSIDAD EN SECO. Se denomina así a los procesos que utilizan equipos constituidos por imanes permanentes (ferrita) o electromagnéticos (embobinados) que en operación son capaces de generar campos de 0 a 2500 Gauss. Por razones de construcción y restricciones de fabricación, se usa equipos de imanes permanentes, tales como imanes suspendidos, fajas y tambores, quienes generan campos hasta de 1500 Gauss a 50 mm de la superficie magnética. Para obtener mayores valores significativos de campo magnético, son recomendables imanes suspendidos y tambores electromagnéticos que producen campos electromagnéticos de 1500 a 2500 Gauss. A. IMANES SUSPENDIDOS. Son equipos de protección, ideales para separar trozos de hierro que viene con el mineral, tales como punta de pala, barras, pernos, etc., en una faja transportadora que alimenta a una chancadora. Estos imanes pueden ser permanentes o electroimanes dependiendo en gran parte a la altura de cama de mineral sobre la faja transportadora.
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b
a
Fig. 4.2. Instalación de imanes suspendidos de limpieza a) manual y b) automática B. P0LEA MAGNÉTICA. Que también son equipos de protección, pero que se usan como poleas de cabeza en las fajas transportadoras, eliminando partículas ferrosas mayores a 1 mm, contenido en un material que tenga una altura de cama no mayor a 200 mm. Las poleas magnéticas se construyen de forma cilíndrica agregando en su interior módulos magnetizados de ferrita, montados sobre bloques rectangulares y posteriormente magnetizados alcanzando un gradiente de flujo entre 500 a 600 Gauss, suficientes para separar materiales secos desde 30 g y eliminando partículas ferrosas hasta -m8 de tamaño. Material transportado
Material limpio Polea magnética
Material ferroso Fig. 4.3. Esquema de operación de una polea magnética C.
TAMBOR MAGNETICO.
Este concentrador consiste de un tambor giratorio de material no magnético (acero inoxidable) en cuyo interior se encuentran de 3 a 6 imanes o magnetos en posición fija y de polaridad alternada desarrollando intensidades de campo de 1500 a 2500 Gauss en la superficie de los polos. Para una sustancia de susceptibilidad K los principales factores de separación en un concentrador de tambor son:
La intensidad de la fuerza magnética. La velocidad periférica del tambor. La granulometría a tratarse debe estar en un rango estrecho, puesto que la relación de dos minerales a separar está dada por: K1/K2 = e- c (d1 - d2)
(4.6)
Donde: e = Base del logaritmo natural. c = Factor de no uniformidad de campo. 6
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La posición del dispositivo de corte en dos partes o productos
La separación entre el ancho del polo y la separación entre polos es muy importante y es función de la granulometría del mineral del mineral a tratar. La relación ancho de polo y la separación a separación entre polos parece ser del orden de 1.2. La distancia óptima entre los ejes de dos polos puede calcularse mediante la fórmula: [ R ( d + 2 ) ] S = ------------------------[ R - ( d + 2 ) ]
(4.7)
Donde: R = Radio del tambor. d = Diámetro de la partícula. = Distancia entre polo y tambor.
Magnéticos
No magnéticos
Fig. 4.4. Esquema de un separador de tambor.
Fig.4.5. Sistema de fuerzas aplicadas a una partícula de mineral.
H
b/a = 0,75
b/a = 1,2
b/a = 3,0
Fig. 4.6. Variación del campo magnético al nivel de los polos en un concentrador de tambor
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En base a la granulometría de la alimentación se puede recomendar separación magnética en seco cuando se observa lo siguiente:
Proceso para separar material grueso. Coarse cobbing (150 - 200 mm).
Proceso para separar material más fino. Fine cobbing (3 - 30 mm).
Separación de finos (0 - 6 mm).
Para el procesamiento de gruesos y finos se recomienda la aplicación de tambores con polaridades alternadas. Los minerales gruesos requieren pocos polos y alto gradiente de flujo magnético, mientras que los finos requieren muchos polos y bajo gradiente. Para la separación magnética de finos (0 - 6 mm) se recomienda tambores montados en estructuras apropiadas, denominadas Tipo Mortsell.
CARACTERÍSTICAS GENERALES.
Dimensionamiento: 16 a 130 t/h (metro de tambor) Velocidad del tambor: 91 a 460 m/min. Granulometría aceptable para una buena separación: 25 mm a m100.
Todos los separadores requieren alimentación con características más o menos comunes. La fracción magnética a ser separada debe ser ferromagnética y seca. La selectividad aumenta cuando los productos a ser separados se encuentran dentro de la malla 4 Tyler.
La capacidad, ley y recuperación están directamente relacionados a las velocidades esféricas del tambor. Para una recuperación alta de magnéticos o eliminación de los no magnéticos más gruesos que 3 mm, se utilizan modelos especiales con baja velocidad. Cuando se desea un producto más refinado con alta ley de mineral magnético se recomienda modelos con tambores de alta velocidad. Algunas operaciones requieren del uso de múltiples etapas de tratamiento.
La capacidad de estos equipos se determinar mediante la siguiente fórmula: Q = 0,0036 V d
(4.8)
Donde: Q = Capacidad en t/h/m de ancho de tambor. d = Diámetro promedio de partícula en micrones. V = Velocidad periférica del tambor en m/s. = Densidad aparente del mineral molido. Estos equipos se utilizan generalmente para minerales de hierro en sus etapas primarias de procesamiento y para la purificación de minerales de titanio.
4.5.2. CONCENTRADORES MAGNÉTICOS DE BAJA INTENSIDAD EN HÚMEDO. Este tipo de concentración magnética es considerada como una de las técnicas más importantes en el procesamiento moderno de concentración de la magnetita, asimismo como concentrar fosfato y ferro-niobio y recuperar la magnetita en el lavado de carbón a través del proceso de medio denso. Este sistema se caracteriza por el bajo costo operacional e inversión moderada. El equipo más usado es el tambor magnético cuyo circuito magnético puede ser permanente, electromagnético o una combinación de los dos. Los circuitos magnéticos permanentes se construyen con ferrita de bario o estroncio y son comúnmente denominados imanes cerámicos, que son más eficientes por producir un campo magnético deseado con menor peso y tamaño del imán, económicos y estables debido a sus propiedades intrínsecas. En algunas aplicaciones es posible usar una combinación del electroimán y el imán permanente, donde el electroimán es utilizado como el
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mecanismo de captura o separación mientras que el imán permanente actúa como un mecanismo de transferencia. Para el diseño del tambor magnético se debe tener en cuenta en general, lo siguiente: Arco. Zona de trabajo. Eficiencia requerida. Número de polos, y Ubicación de los polos. La aplicación real del concentrador magnético de tambor, radica en que debe capturar, transferir y descargar el material magnético. De acuerdo a su diseño encontramos tambores magnéticos con:
Circuito de alto gradiente, el cual produce una alta fuerza magnética y buena agitación del
material durante la transferencia. Circuito interpolo, que produce menor fuerza magnética que el anterior, con un campo magnético ligeramente más profundo y menor agitación del magnético durante la transferencia. Circuito Electro-permanente, el cual combina la característica de una fuerte captura de un electroimán con una buena agitación y fuerza magnética de un imán permanente de alto gradiente.
TIPOS DE CONCENTRADORES MAGNÉTICOS DE TAMBOR EN HÚMEDO . Se conocen tres tipos concentradores magnéticos los cuales trabajan en húmedo:
Tipo concurrente. Tipo contra rotación Tipo contra corriente.
1. En el concentrador de tambor tipo concurrente, el concentrado se lleva hacia adelante por el tambor y pasa a través de una abertura donde se comprime y desagua antes de dejar el equipo. Este diseño es más efectivo para producir un concentrado magnético limpio a partir de materiales relativamente gruesos arriba de 6 mm y un contenido de 35 a 45 % de sólidos por peso. Se usa ampliamente en los sistemas de recuperación en medio pesado. Ver figura 4.7. 2. En el concentrador de tambor tipo contra rotación, la alimentación fluye en dirección opuesta a la rotación. Se usa en operaciones primarias, donde ocasionalmente se deben manejar variaciones en la alimentación, mínima pérdida de material magnético, no se necesita un concentrado muy limpio y cuando se presenten altas cargas de sólidos, alcanzando un buen rendimiento con un 30 a 40 % de sólidos por peso. Ver Fig. 4.8. La granulometría en el alimento a este equipo debe ser de 3 a 4 mm, pero preferiblemente -m40 (-0,5 mm). Se usa generalmente como desbaste (Rougher). 3. En el concentrador de tambor tipo contra corriente, las colas son forzadas a viajar en dirección opuesta a la rotación del tambor y se descargan en el canal de relaves. Está diseñado para operaciones terminales sobre material relativamente fino, de un tamaño de partícula menor de 250 m. Ver figura 4.9. Está limitado al tratamiento de minerales de molido fino, -m200.
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Fig. 4.7. Concentrador magnético de tambor tipo concurrente
Fig. 4.8. Concentrador magnético de tambor tipo contra rotación.
Fig. 4.9. Concentrador magnético de tambor tipo contra corriente. Estos equipos tienen las siguientes aplicaciones:
Eliminación de la magnetita en el proceso de concentración de fosfatos. Concentración y beneficio de la magnetita. Recuperación de magnetita en el lavado de carbón.
4.5.3. CONCENTRADORES DE MEDIA Y ALTA INTENSIDAD. Básicamente el factor limitante en la selección del proceso en húmedo o seco en la utilización de concentradores magnéticos de alta intensidad es la granulometría en que se encuentra el mineral a ser procesado.
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Concentradores en seco, conocidos como de rodillo inducido o de fajas cruzadas, concentran, separan o benefician minerales en el rango de -8 a +150 m con campos magnéticos variables entre 2 000 a 17 500 Gauss. Concentradores en húmedo, de alta intensidad, conocidos como tipo carrusel para separar, concentrar o beneficiar minerales con granulometría fina -m200.
CONCENTRADORES MAGNETICOS EN SECO DE ALTA INTENSIDAD.
A.
El concentrador Dings de Rodillos Inducidos .
Se utilizan para la recuperación de óxidos moderadamente magnéticos o la concentración de minerales o materiales secos como arena de sílice, dolomita, casiterita, tantalita, cromita, rutilo, manganeso, titanio, volframita y muchos otros minerales pesados. En este equipo los rodillos son lisos y no llevan magnetos, sino más bien ocupan los entre hierros de un electroimán bastante grande con 2 o más pares de polos. Los rodillos son atravesados por el flujo magnético del electroimán, convirtiéndose sede del magnetismo inducido. Las características principales de estos equipos son:
Material a ser tratado: Seco y liberado. Granulometría: -8 a +150 mallas. Campo magnético: Variable de 20 a 17 500 Gauss. Velocidad de rotación de los rodillos: 0 a 100 RPM. Consumo de energía: 400 a 4000 watts Capacidad de alimentación: 10 a 4 500 Kg/h. Dimensionamiento: 75Kg/h/plg. De rodillo. Máquinas disponibles: 5 a 60 pulgadas. Peso máximo: 8 200 Kg.
Fig. 3.10. Esquema de un separador magnético de rodillo inducido
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Separador magnético de fajas cruzadas.(HCB).
Se usan en la recuperación selectiva de productos o ganga magnética de materiales como abrasivos, cerámica, productos químicos, arcilla, plásticos, etc. o en la concentración de minerales débilmente magnéticos tales como tungsteno (volframita), cromita, manganeso, tantalita, titanio, etc.. Está formado por una faja transportadora cuya parte superior pasa por los entrehierros de un electroimán duplo. Las fajas transversales están sobre la faja y en los entrehierros. Las partículas magnéticas son atraídas hacia arriba y son extraídos del campo magnético y de la faja principal, mientras siguen sobre ésta los minerales no magnéticos. Presenta gradientes crecientes de campo que permiten recuperar productos con susceptibilidades magnéticas decrecientes. Las características principales de este separador magnético son:
Material a ser tratado: Seco y liberado. Granulometría: - ½” a +m100. Campo magnético: Variable de 20 a 16 000 Gauss. Velocidad de la faja principal: Variable de 12 a 36 m/min. Velocidad de las fajas secundarias: 92 m/min. Número de polos disponibles: 1 permanente como escalper más 1 a 8 electromagnéticos. Consumo energético: 750 16 000 watts. Capacidad de alimentación: 900 Kg a 1 t/h. Dimensionamiento estimado: 35,5 a 40 Kg/h/plg. Ancho de fajas disponibles: 6, 12, 18 y 24 pulgadas. Peso máximo: 25 000 Kg.
Aplicaciones típicas.
Recuperación magnética de cromita. Separación y concentración magnética de casiterita y tantalita. Recuperación magnética de la arena de sílice en la fabricación de vidrio. Refinación magnética del concentrado de volframita.
Fig. 3.11. Separador magnético de faja cruzada.
CONCENTRADORES MAGNETICOS EN HÚMEDO DE ALTA INTENSIDAD.
Los separadores magnéticos de alta intensidad para proceso en húmedo, denominados WHIMS (Wet High Intensity Magnetic Separators), actualmente se construyen hasta capacidades de 120 ton/h, por lo que han ganado ya su aceptación para concentrar minerales de hierro (Hematita y goetita), eliminación de óxidos de hierro y ferrosilicatos y arcillas en la fabricación del vidrio, cerámica y esmaltes, separación de ilmenita, volframita columbita, eliminación de óxidos de hierro, ferrosilicatos y ferrotitanios de los concentrados de casiterita, circonio y rutilo, etc..
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WHIMS INDUSTRIALES. Un WHIMS consiste básicamente de un aro giratorio en el cual hay una serie de celdas individuales, en donde se colocan una serie de matrices de acero inoxidable magnético. El aro rota entre los polos de campo electromagnético. Al entrar a este campo magnético se le induce magnetismo a las matrices, las cuales multiplican la intensidad del campo magnético hasta 17 500 Gauss. En el momento que cada celda pasa por el campo magnético, se le inyecta a la celda, la pulpa de mineral, de modo que las partículas susceptibles al magnetismo se quedan adheridas a las matrices y los no magnéticos pasan por entre las aberturas de las matrices. Al salir las matrices del campo magnético se adiciona agua a presión con el fin de retirar el material magnético y lavar las matrices, la cual queda lista para la próxima pasada por el campo electromagnético.
VARIABLES QUE AFECTAN LA OPERACIÓN DE LOS WHIMS.
Debido a que cada mineral se comporta en diferente manera respecto al magnetismo, es necesario ajustar una serie de variables tanto de operación como de diseño del equipo. Estas se mencionan a continuación:
Intensidad del campo magnético. Matrices Metal expandido Placas ranuradas Bolas o billas Esponja de acero inoxidable. Densidad de la pulpa (20 a 40 % de sólidos) Velocidad del arco Presión de enjuague. pH del agua. Altura sobre el nivel del mar.
Estos equipos tienen la siguiente aplicación:
Procesamiento de mineral de hierro. Recuperación de uranio y oro. Concentración de minerales de tungsteno. Concentración de ilmenita Purificación de minerales no metálicos (arena de sílice, caolín, etc.). Purificación de concentrados de Mo, Cu, etc..
Fig. 4.12. Esquema de un separador magnético de alta intensidad en húmedo – WHIMS. 13
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Alimento = 100 Kg 85 Kg de arena de sílice 3 Kg de Fe 2O3 12 Kg de cromita.
Tambor Magnético en seco Imanes permanentes 12” x 36”
3 Kg Fe 2O3
97 Kg de Sílice + Cromita
Separador Magnético de Rodillos Inducidos 3 polos 5” x 30”
Magnético 11 Kg Cromita 29 Kg Sílice
No Magnético
Separador Magnético de Alta Intensidad de Fajas Cruzadas 24”ancho de faja 2 polos
No magnéticos 26,6 Kg Sílice 1,4 Kg Cromita
Magnéticos 9,6 Kg Cromita ( 80% de 12 Kg de alimento ) 2,4 Kg Sílice
Diagrama 4.1. Recuperación magnética de Cromita.
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4.5.4. CONCENTRADOR MAGNÉTICO DE ALTO GRADIENTE Los separadores magnéticos de Alto Gradiente HGMS (High Gradient Magnetic Separators) son equipos de alta intensidad electromagnética, diseñados para concentrar o separar partículas débilmente magnéticas en un rango de tamaño de un micrón a un máximo de m28. Este equipo es básicamente un número y tamaño de placas de acero calculadas con precisión, unidas entre sí, encerrando completamente una bobina refrigerada por agua. La bobina a su vez encierra una canasta o cámara de acero inoxidable conteniendo una matriz a través del cual se hace pasar la pulpa. La matriz comúnmente usada para las partículas de tamaño micrónico es una malla de lana de acero inoxidable magnético. Cuando es magnetizado por el campo magnético de alta intensidad, los millares de filamentos delgados crean campos intensos de alto gradiente, a través del cual cada partícula debe pasar. Debido a la alta superficie específica respecto al volumen de la matriz inducida, se logra obtener una alta eficiencia de separación. La intensidad de campo magnético es infinitamente variable hasta 20 000 Gauss en el área abierta de la cámara de separación y esto se debe al tipo de matriz utilizada.
FACTORES Y VARIABLES A CONSIDERAR EN LA APLICACIÓN DE LOS SEPARADORES DE ALTO GRADIENTE.
Se deben considera las siguientes:
Ley y recuperación por campo aplicado y presión de la alimentación. Campo magnético. Tiempo de retención. Selección de matrices. Susceptibilidad del mineral alimentado. Carga magnética, ley y recuperación. Densidad de pulpa.
Este tipo de equipos tienen la siguiente aplicación: En la purificación del caolín. Concentración de volframita. Eliminación de chalcopirita de concentrados de molibdeno. Eliminación de Fe2O3 fino de las arenas de sílice. Eliminación de piritas de los carbones comerciales.
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Fig. 3.13. Esquema de una separador magnético de alto gradiente.
APLICACIONES En cierto grado, muchos minerales son magnéticos y otros están asociados con minerales que son ferromagnéticos o paramagnéticos. La Separación Magnética de Alto Gradiente, por lo general, puede utilizarse en los procesos de separación en los cuales otros procesos han tenido dificultades. Los minerales paramagnéticos al comienzo del siguiente listado se pueden recuperar con facilidad. Muchos minerales de baja Susceptibilidad están asociados con otros minerales o tienen mayor contenido de Fe en sus cristales y por consecuencia, generalmente es posible separarlos. A continuación se describen ejemplos de aplicaciones del HGMS: • Recuperación de hematita • Extracción de pirita magnética • Recuperación y/o mejoramiento de finos de mineral de cromo • Recuperación de finos de ilmenita • Mejoramiento de wolastonita • Recuperación de apatita • Recuperación y separación del sulfur o
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Sistema del proceso HGMS
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