UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA CURSO: CONCENTRACIÓN Y FLOTACIÓN DE MINERALES
PROFESOR: ING. ANGEL AZAÑERO ORTIZ CONCENTRACIÓN CONCENTRACIÓN MAGNÉTICA
La conc concen entr traci ación ón magn magnét ética ica se ha usad usado o desd desdee hace hace más más de 250 250 años años y se usa usa ampliamente en la actualidad en minerales ferrosos y no ferrosos. La susc suscep epti tibi bili lida dad d magn magnéti ética ca es la prop propied iedad ad de un mater materia iall frent frentee a un camp campo o magnético; magnético; de acuerdo acuerdo a esta propiedad propiedad los materiales materiales pueden dividirse en dos grupos grupos !aramagnéticos son atra"dos por un campo magnético hematita# ilmenita y pirrotita# $iamagnéticos# son repelidos por un campo magnético cuar%o y feldesfato. Los materiales vigorosamente paramagnéticos están ubicados en una categor"a llamada ferromagnética; e&emplo fierro y magnetita.
PRINCIPIOS DE CONCENTRACIÓN MAGNÉTICA La separación magnética es una separación f"sica de part"culas en las 'ue intervienen a( )uer )uer%a %ass magn magnét étic icas as b( )uer%as gravitacionales# centr"fugas# de fricción y de inercia. c( )uer%as )uer%as de atrac atracció ción n ó de de repuls repulsión ión.. Las fuer%a fuer%ass magnét magnéticas icas determ determina inan n el rendim rendimien iento to de las má'uin má'uinas as separad separadora orass y dependen de la naturale%a de la alimentación como del tipo de e'uipo. La alimentación abarca granulometr"a# susceptibilidad magnética y otras propiedades f"sicas y 'u"micas 'ue puedan afectar a las diversas fuer%as 'ue intervienen.
CONCEPTO BÁSICO DEL MAGNETISMO *uando se coloca un ob&eto en un campo magnético +campo magnético aplicado ,(# la inducción magnética en el ob&eto se e-presa β = H + u
u /agneti%ación o intensidad de magneti%ación del material.
l campo magnético aplicado y la magneti%ación se e-presa en amperios por metro +1m( y la inducción magnética en teslas +3(. La relación 5 A 2 m = 6π x50 4 T ; !ara 'ue la ecuación sea válida# todas deben estar en las mismas unidades. −
CURVAS TÍPICAS DE MAGNETIZACIÓN 7lustran la relación entre la magneti%ación y el campo magnético aplicado a diversos minerales; la susceptibilidad magnética +8( es la pendiente de la curva de magneti%ación# es decir K
u =
H
La susceptibilidad magnética para los materiales paramagnéticos es una constante pe'ueña positiva; !ara los materiales diamagnéticos# una constante negativa muy pe'ueña y para los materiales ferromagnéticos es variable y desprende de campo magnético aplicado.
n un campo magnético aplicado# la magneti%ación de los materiales ferromagnéticos cambia hasta 'ue alcan%a la magneti%ación de saturación# si se reduce el campo aplicado# disminuye la magneti%ación pero no regresa a su valor original# a tal proceso irreversible de magneti%ación se le llama histéresis# a la magneti%ación residual del material se le llama remanencia magnética.
FUERZA MAGNÉTICA La fuer%a magnética 'ue obra sobre una part"cula situada en un campo magnético aplicado se e-presa por la ecuación vectorial F m
=
(u 2
•
v
) β
Donde:
/omento magnético de la part"cula de volumen V ; β *ampo magnético producido e-ternamente ó inducción magnética en el centro de masa de la part"cula. V u
=
=
FUERZAS EN COMPETENCIA Las fuer%as presentes en los concentradores magnéticos 'ue compiten con las fuer%as magnéticas y act9an sobre todas las part"culas son :ravedad# arrastre hidrodinámico# fricción e inercia; si la concentración se lleva a cabo en un tambor rotativo la fuer%a centr"fuga también interviene. La gravedad y arrastre hidrodinámico son las fuer%as más importantes.
EQUIPOS Y APLICACIONES l e'uipo de separación magnética se divide en dos categor"as eparadores magnéticos de ba&a intensidad usados para minerales ferromagnéticos y paramagnéticos de alta susceptibilidad magnética y de alta intensidad magnética usados para minerales paramagnéticos de más ba&a susceptibilidad magnética# ambas separaciones se pueden llevar a cabo en seco o en h9medo. l campo de separación magnética se divide también en sectores# de acuerdo a la capacidad de generar flu&os magnéticos en rangos determinados en función de las diferentes susceptibilidades magnéticas de los minerales. Los separadores magnéticos se pueden clasificar en tres grupos a( eparación /agnética de
!roceso eco 7manes uspendidos !oleas magnéticas 3ambores magnéticos
2.
!roceso ,9medo 3ambores magnéticos en diversos tan'ues.
b( eparación /agnética de /edia y 1lta 7ntensidad. *ampo magnético generado en el mango 2#500 = 4#500 gauss .
!roceso eco eparadores de rodillos inducidos. eparadores de fa&as cru%adas !roceso ,9medo eparadores de alta intensidad de
2. carrusel.
c( eparación /agnética de 1lto :radiente *ampo magnético generado en el rango de 4#500 = 2#000 :auss.
>
SEPARADORES MAGNÉTICOS
TIPO DE EQUIPO •
DESCRIPCIÓN
APLICACIONES
Depuración de Gruesos y Pedacería de Fierro
7manes uspendidos
lectroimán fi&o sobre fa&a transportadora ó polea.
!olea /agnética
!rotección de 3rituradora eparación de )ierro y 1renas de )undición. 7gual 'ue imanes suspendidos.
7mán fi&ado dentro de la polea elevada de una fa&a transportadora. Húmedos de Baja Inensidad • $e )lu&o y ?otación de igual La pulpa pasa por el canal en @btener concentrado de $irección la misma dirección 'ue la magnetita de alta Ley a partir rotación del tambor. de minerales gruesos. $e ?otación 7nversa La pulpa pasa por el canal en *uando var"a la ley de dirección contraria a la de alimentación y donde no se rotación del tambor. re'uiere alta ley. 1 *ontracorriente La pulpa se introduce en el eparación fina# buena punto medio de la sección recuperación y concentrados magnética# caracter"sticas limpios. iguales a los dos anteriores !ecos de Baja Inensidad • 3ambor de 1lta Aelocidad 3iene alta velocidad con gran *oncentración de magnetita n9mero de imanes cuando no se dispone de permanentes. agua. Húmedos de A"a Inensidad • 3ipo *arrusel l carrusel gira a través de un /inerales !aramagnéticos campo magnético de alta ,ematita y *romita; !irita de intensidad 'ue induce un *arbón. campo magnético de alto gradiente. !ecos de A"a Inensidad • $e ?odillo 7nducido 3iene una serie de rodillos *oncentrar materiales giratorios laminados paramagnéticos secos arena formados por discos de playa# limpie%a de s"lice. alternados magnéticos y no magnéticos. Tipo #a$oraorio • 3ubo $avis 3raba&a en h9medo pero l material altamente puede traba&ar en seco. magnético +magnetita(. 7sodinámico de )rant% /ateriales !aramagnéticos /inerales de /agnetismo débil.
6
FLOCULACIÓN MAGNÉTICA Y DESMAGNETIZACIÓN La floculación magnética de part"culas ferromagnéticas finas se puede lograr haciendo pasar una pulpa entre dos polos magnéticos +imanes permanentes( a los 'ue se le llama blo'ues de magneti%ación; su aplicación está en la concentración de magnetita y la depuración de aguas de plantas de acero. sta floculación no controlada puede reducir la eficiencia de las separaciones# las bobinas desmagneti%antes se utili%an para despolari%ar las pulpas ferromagnéticas# se basan en el uso de corriente alterna# para generar# un campo magnético oscilatorio de intensidad decreciente.
5
B
Tabla de susceptibilidad magnética de los minerales
Susceptibilid
Susceptibilidad.
Susceptibilidad Relativa
ad Mineral
Origen de la muestra
Relativa
Mineral
Origen de la muestra
Relativa
Mineral
Origen de la muestra
Grupo 1 – Ferromagnético Hierro Magnetita Magnetita #ran3linita
Desconocido *ort Henr%, +. . #ran3lin #u"ace, +.(.
100.00 4.000 14.61).09
Grupo 2 - Moderadamente magnéticos. 7l"enita Mica. "oteada, ru$& *irrotita #ran3linita
dge Hill, *a. engal, 7ndia Sud$ur%, !ntario #ran3lin #u"ace. +.(.
9.1)9 5.0 -.490 1.40
Grupo 3 – ébilmente magnéticos He"atita S iderita Rodonita He"atita n He"atita *irolusita *irita Manganita 'ala"ina s:alerita Dolo"ita 'uar=o Rutilo Siderita Granate Serpentina, verde ' irc>n Moli$denita Mica, "oteada Hue$nerita 'erargirita 8ol:ra"ita /rgentina #er$erita 8ol:ra"ita
Distrito del
0.69 0.4) 0.560 0.5)1 0.)14 0.-60 0.-64 0.-5 0.-4 0.-0) 0.194 0.1 0.10.1 0.15 0.16 0.160 0.149 0.140 0.1)4 0.11 0.115 0.105 0.105 0.105 0.100.101 0.100
Rutilo !ropi""ente ornlta /patita etraedrita
Grave Mountain, Ga. #elso$an%a, Hungr&a +ueva Gales del Sur, /ustralia gsanville,!ntario *er
0.095 0.09 0.06 0.0) 0.00
Serpentina, roja 'alcita sti$nita Dioptasa 'uprta
Desconocido (oplin, Mo. (ua$ 'ount%, ta2 Desconocido 'ornall, 7nglaterra
0.0160 0.01)0 0.01)0 0.01-0 0.0096
8il"ita
#ran3lin #u"ace, +.(.
0.06
Galena.
Galena 777
0.0096
0.06 0.05 0.05 0.05 0.054
*irita 8iterita Rutilo Mica, ru$&, clara. !rtoclasa
Desconocido 'u"$erland, 7nglaterra Desconocido engala, 7ndia /le;andria, +..
0.000 0.0064 0.00)4 0.00)0.00)-
ornita s:alerita 'erusita Dolo"ita #luorita
nion ridge, Mar%land 7oa +ueva Gales del Sur, /ustralia Sing Sing, +. . (e::erson 'ount%, +..
/rsenopirita
/cton, or3 'o.,Maine
0.054
'o$alita
Desconocido
0.00-)
'alcopirita 'uprita Moli$denita 'elestita 'alcocita 'ina$rio eso 'incita !rtoclasa pidoto #luorita S"it2sonita /ugita alco Horna$lenda
Sur de /ustralia is$ee, /ri=ona +ueva Gales del Sur, /ustralia Strontiu" 7sland, !2io utte, Montana +e /l"aden, 'ali:ornia Der$%s2ire, 7nglaterra #ran3lin #u"ace, +.(. la", *a. Desconocldo Rosiclare, 777. Mineral *oint, 8is. Desconocido Marietta, Gs. Desconocido
0.051 0.051 0.04 0.0) 0.0) 0.0) 0.0) 0.0) 0.0)5 0.0)) 0.0)0.0-9 0.0- 0.0-6 0.0-5
Sa:iro *irita ur"alina Dolo"ita spinel erilo #eldespato s:alerita 'irc>n
Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido (e::erson 'it%, enn. Desconocido.
0.00-) 0.00-0 0.0010.0011 0.0010 0.000 0.000 0.0005 0.000-
Grupo $ – Mu# débilmente magnéticos *irita S"it2sonita s:alerita sti$nita 'riolita nargita Galena Magnesita Senar"ontita eso +icolita
R&o into, spa@a Aell%, +.M. (oplin, Mo. /le"ania Groenlandia utte, Montana (opin, Mo.
4
0.0-0.0-0.0-0.0-0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.D16 0.016
Grupo ! – "o magnéticos # diamagnéticos arita /dularia 'alcita #luorita. Halita s:alerita 'elestita 'uar=o 'orind>n opacio Galena /nti"onio, nativo is"uto /patita /rgonita Gra:ito Gra:ito
arto 'ount%, Ga. Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido Desconocido 'eilCn 'eilCn
0.0000 ?0.0004 ?0.0004 ?0.0004 ?0.0004 ?0.0004 ?0.0005 ?0.0005 ?0.0006 ?0.0006 ?0.0011 ?0.00-) ?0.00)?0.00)4 ?0.004 ?0.0056 ?0.0)-
C
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