Concentración Concentración Magnética
INTRODUCCIÓN •
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La Concentración Magnética se ha usado durante casi 200 años en la concentración de minerales de hierro, y todavía se empl mplea extensamente en la actualidad. Para ara lograr esto, se ha utililiz ut izad ado o una una gran gran varie arieda dad d de disp dispos osit itiv ivos os.. La separación de pequeñas cantidades de hierro y minerales ferríferos de los minerales industriales se ha tornado en una importante aplicación, al igual que la concentración de div diverso ersoss mine minerrales ales ferr errosos osos y no ferro erroso sos. s.
INTRODUCCIÓN •
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La Concentración Magnética se ha usado durante casi 200 años en la concentración de minerales de hierro, y todavía se empl mplea extensamente en la actualidad. Para ara lograr esto, se ha utililiz ut izad ado o una una gran gran varie arieda dad d de disp dispos osit itiv ivos os.. La separación de pequeñas cantidades de hierro y minerales ferríferos de los minerales industriales se ha tornado en una importante aplicación, al igual que la concentración de div diverso ersoss mine minerrales ales ferr errosos osos y no ferro erroso sos. s.
El procesamiento de minerales está relacionado principalmente con con métodos físicos de separación: •
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Separación por clasificación (propiedades óptica, radiactivas, radiactivas, hasta hace poco selección manual, etc.). Separación por diferencias de gravedad específica. Separación por diferentes diferentes propiedades superficiales. Separación por propiedades magnéticas. Separación por propiedades de conductividad magnética.
Concentración magnética Esta técnica aprovecha la diferencia en las propiedades magnéticas entre minerales componentes de la mena y se usan para separar los minerales valiosos de la ganga no magnética. Todos los materiales se alteran en alguna forma al colocarlos en un campo magnético, aunque en la mayoría de las sustancias es difícil detectarlo. Según como atraiga un magneto a los materiales los clasificamos en: • • •
Diamagnéticos Paramagnéticos Ferromagnéticos
Diamagnéticos •
Se repelen a todo lo largo de las líneas de fuerza magnética hasta el punto donde la intensidad de campo ya es muy discreta. Aquí las fuerzas que actúan son muy pequeñas y las sustancias diamagnéticas no se pueden concentrar magnéticamente.
Paramagnéticos •
Son atraídos a lo largo de las líneas de fuerza magnética hasta los puntos de mayor intensidad del campo. Los materiales paramagnéticos se pueden concentrar en los separadores magnéticos de alta intensidad.
Ferromagnéticos Considerado como un caso especial del paramagnetismo que requiere fuerzas muy altas.
Estos minerales tienen alta susceptibilidad para fuerzas magnéticas y retienen algún magnetismo cuando se alejan del campo (remanencia). Estos minerales se pueden concentrar en separadores magnéticos de baja intensidad.
Principios La concentración magnética es una separación física de partículas que se basa en una competencia triple entre: •
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Fuerzas magnéticas. Fuerzas gravitacionales, centrífugas de fricción o de inercia. Fuerzas de atracción o de repulsión interparticular.
Densidad de flujo magnético o inducción magnética [τ ] •
Número de líneas de fuerza que pasan a través de la unidad del área del material.
Intensidad de campo [Oe] La fuerza magnetizadora que induce las líneas de fuerza a través de un material. Donde: Oe: oersted A: ampere m: metro G: Gauss Τ:
tesla
Campos magnéticos [B] En el aire Densidad de flujo es similar a la de campo.
intensidad
En materiales Principalmente ferromagnético la densidad de flujo inducido es mayor que la intensidad de campo.
Intensidad de magnetización [M] O magnetización de un material es relacionado a la magnetización inducida en el material •
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Permeabilidad magnética del vacío (4π x )
En el vacío la magnetización es muy baja, por lo tanto, M=0;
Susceptibilidad magnética [S] Es el cambio de intensidad de magnetización producido en el material a el campo magnético que produce la magnetización. •
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Donde µ=1+S es adimensional conocido como permeabilidad relativa En materiales paramagnéticos Pequeño, constante positivo En materiales diamagnéticos Constante negativo
Separadores Magnéticos Se clasifican como: •
Máquinas de alta intensidad –
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De alimentación en seco De alimentación en húmedo
Máquinas de baja intensidad –
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De alimentación en seco De alimentación en húmedo
Separadores de baja intensidad Actualmente se utiliza principalmente para purificar el medio magnético en el proceso de separación en medio pesado, así como para la concentración de arenas ferromagnéticas. • • • •
Separador Crockett Separadores tipo tambor Separador de banda transversal Separador de disco
Separadores de alta intensidad Los minerales muy débilmente paramagnéticos se eliminan de una alimentación de mena con mayor eficiencia solo si se les permite entrar en contacto directo con el extremo del polo del magneto. Las intensidades de campo mayores de 20 [kG] se obtienen en algunas máquinas de alta intensidad. • • • •
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Separadores de rodillo Separador Gill Separador magnético Jones de alta intensidad en húmedo Máquina típica de cuatro polos, fabricada por la compañía BoxmagRapid Ltd. Separadores magnéticos de alta graduación
Separadores Superconductivos •
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Ciertas aleaciones tienen la propiedad de no presentar resistencia a la corriente eléctrica a temperaturas extremadamente bajas. Una vez que una corriente comienza a fluir a través de una bobina hecha de un material superconductivo, continuará fluyendo sin estar conectada a una fuente de energía y la bobina realmente se convierte en un magneto permanente. Los magnetos superconductivos producen campos magnéticos uniformes y extremadamente intensos, hasta 150 [kG] con gradientes de 150 [G/cm] Falta ver si el bajo consumo de energía eléctrica de un separador superconductivo compensará el costo de inversión y el de reabastecimiento de refrigerante de Hidrógeno, Helio o Nitrógeno líquido.
CROCKETT •
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Era una máquina típica. Sumergida dentro de la artesa en la cual se alimentaba la pulpa, se encuentra una banda sin fin que viaja frente a un banco de magnetos. Las partículas magnéticas se atraen hacia la banda y luego se llevan hasta la descarga del concentrado donde los elementos magnéticos se sacan de la banda mediante un chorro de agua. La fracción no magnética compartimiento de colas.
se
descarga
dentro
del
CROCKETT
TIPO TAMBOR •
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Son las máquinas más comunes que se usan para limpiar los medios en los circuitos de separación en medio pesado y se usan mucho para la concentración de menas de hierro finamente molidas. Estos separadores consisten fundamentalmente de un tambor rotatorio no magnético que contiene de tres a seis magnetos estacionarios de polaridad alternada
TIPO TAMBOR
TAMBOR DE ROTACION CONTRARIA •
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En este separador la alimentación fluye en dirección opuesta a la rotación. Este tipo se usa en operaciones primarias, donde ocasionalmente se deben manejar variaciones en la alimentación; las perdidas de material magnético se deben de conservar a un mínimo mientras no se necesite un concentrado extremadamente limpio y cuando se presenten altas cargas de sólidos.
TAMBOR DE ROTACION CONTRARIA
BANDA TRANSVERSAL •
Es uno de los tipos de separador magnético más viejos que se usan para concentrar menas moderadamente magnéticas.
BANDA TRANSVERSAL
SEPARADOR DE DISCO •
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Una modificación del separador de banda transversal es el separador de disco, el cual permite un espacio de aire mucho más pequeño que el separador de banda y un mayor grado de selectividad. Se fabrican modelos que tienen uno, dos o tres discos y es posible obtener una selectividad muy precisa entre minerales que difieren solo ligeramente uno de otro en la respuesta magnética, ya que la corriente, altura e inclinación del disco se ajustan cuando la máquina está en operación.
SEPARADOR DE DISCO
SEPARADOR DE RODILLO •
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Se utilizan mucho para tratar arenas de playa, wolframita, menas de estaño, arenas de vidrio y roca de fosfato. También se usaban para tratar menas de hierro débilmente magnéticas.
SEPARADOR DE RODILLO
SEPARADOR GILL •
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El separador Gill surgió en 1964. Este separador se usa mucho en Australia y Malasia para separar ilmenita magnética de las arenas de playa, concentrados de mineral pesado pero no trata efectivamente las menas de hematita débilmente magnéticas.
SEPARADOR GILL
SEPARADOR JONES •
En la actualidad el separador más conocido que se usa para tratar menas de hematita fina es el separador magnético Jones de alta intensidad, cuyo principio de diseño se utiliza hoy en día en muchos otros tipos de separadores húmedos.
SEPARADOR JONES
