Concentracin gravimtrica

Concentracin gravimtricaPresentado por: Luis Montaez Edsonintroduccin

Los mtodos de separacin por gravedad (concentracin gravtica o gravimtrica) se usan para tratar una gran variedad de minerales, que varan desde los slfuros metlicos pesados hasta carbn, en algunos casos con tamaos del orden de los micrones.

En los ltimos aos, muchas compaas han re-evaluado los sistemas gravimtricos debido al incremento en los costos de los reactivos de flotacin, la relativa simplicidad de los proceso gravimtricos y a a que producen poca contaminacin ambiental.

Actualmente, las tcnicas ms modernas que se aplican en este tipo de concentracin incluyen equipos que aprovechan la fuerza centrfuga para la separacin de partculas finas. Entre estas tecnologas modernas se pueden citar las siguientes : el concentrador centrfugo Knelson, el concentrador centrfugo Falcon, el jig centrfugo Kelsey y el Separador de Gravedad Mltiple (MGS) Mozley.Principios de la concentracin gravimtrica

Los mtodos de concentracin gravimtrica se utilizan para la separacin de minerales de diferentes densidades utilizando la fuerza de gravedad y, ltimamente, las tecnologas modernas aprovechan tambin la fuerza centrfuga para la separacin de los minerales.En este tipo de separacin se generan dos o tres productos : el concentrado, las colas, y en algunos casos, un producto medio (middling).Para una separacin efectiva en este tipo de concentracin es fundamental que exista una marcada diferencia de densidad entre el mineral y la ganga. A partir del llamado critrio de concentracin, se tendr una idea sobre el tipo de separacin posible.Criterio de concentracinEl criterio de concentracin utilizado en la separacin gravimtrica es el siguiente :

Donde :Dh = densidad relativa del mineral pesado.Dl = densidad relativa del mineral liviano.Df = densidad relativa del medio fluido.

FORMULA En trminos generales, cuando el cociente es mayor que 2,5, ya sea positivo o negativo, la separacin gravimtrica es relativamente fcil. A medida que el cociente disminuye, la eficiencia de la separacin disminuye; valores menores que 1,25 indicaran que la concentracin por gravedad, por lo general, no sera posible comercialmente. En general, los mtodos de separacin por gravedad se agrupan en tres categoras principales : a) Separacin por medios densos:en el cual las partculas se sumergen en un bao que contiene un fluido de densidad intermedia, de tal manera que algunas partculas flotan y otras se hundan..MTODOS DE SEPARACIN POR GRAVEDADb) Separacin por corrientes verticales: en la cual se aprovechan las diferencias entre velocidades de sedimentacin de las partculas pesadas y livianas, como es el caso del jig.

c) Separacin en corrientes superficiales de agua o clasificacin en lmina delgada: como es el caso de las mesas concentradoras y los separadores de espiralEl movimiento de una partcula dentro de un fluido depende no solamente de su densidad relativa, sino tambin de su tamao, as, las partculas grandes sern ms afectadas que las pequeas.La eficiencia de los procesos de separacin gravimtrica, por lo tanto, aumenta con el tamao de las partculas. Las partculas pequeas en las cuales su movimiento es dominado principalmente por la friccin superficial, responden relativamente mal a los mtodos de concentracin gravimtrica. EFECTO DEL TAMAO DE LA PARTCULASin embargo, los avances conseguidos en los ltimos aos en nuevos diseos de equipos (concentradores centrfugos), los cuales aprovechan la fuerza centrfuga para la separacin del concentrado y las colas, han permitido el tratamiento de partculas finas con una considerable eficiencia.

En la prctica, es necesario un estrecho control del tamao de la alimentacin a los equipos gravimtricos, para reducir el efecto del tamao y hacer que el movimiento relativo de las partculas dependa de la densidad de ellas.CLASIFICACIN DE LOS MTODOS GRAVIMTRICOS

MTODOS DE CONCENTRACIN EN MEDIO DENSOMTODOS DE CONCENTRACIN EN CORRIENTES En estos mtodos el medio en el cual se produce la separacin tiene una densidad intermedia con respecto a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen dos tipos de separadores en medio denso : esttico y dinmico.

En estos mtodos la densidad del medio es inferior a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen diferentes tipos de separacin en corrientes : corrientes verticales; corrientes longitudinales (escurrimiento laminar y escurrimiento en canaletas); corrientes oscilatorias; y corrientes centrfugas.

CARACTERSTICAS DE LOS MTODOS DE SEPARACIN POR CORRIENTESSEPARACIN EN MEDIOS DENSOS La separacin en medios densos consiste en separar slidos en funcin de sus densidades usndose como medio un fluido de densidad intermedia, donde el slido de densidad menor flota y el de densidad ms alta se va al fondo (se hunde).Los medios densos usados son : lquidos orgnicos, solucin de sales en agua, suspensiones de slidos de granulometra fina en agua.SEPARACIN EN MEDIOS DENSOSLa separacin en medio denso se divide en dos mtodos bsicos de separacin : estticos y dinmicos.En un medio denso la separacin es posible con menas en la que los minerales estn regularmente unidos. Si los minerales valiosos estn finamente diseminados, no se puede desarrollar una diferencia apropiada de densidad entre las partculas trituradas por aplicacin de chancado grueso.La separacin esttica se caracteriza por el uso de aparatos concentradores con recipientes de varias formas, donde la separacin se realiza en un medio relativamente tranquilo bajo la influencia de simples fuerzas gravitacionales. La nica fuerza actuante es la fuerza de gravitacional.La separacin se realiza en estanques, tambores, vasos, conos. Los separadores de cono son ideales para el tratamiento de carbn grueso americano. Los de tambor son adecuados para carbones europeos.Tericamente cualquier tamao de partcula puede ser tratado por medio denso. Prcticamente, en la separacin esttica se trabaja en un rango granulomtrico de 150 mm (6 pulg) a 6 mm (1/4 pulg), pudindose tratar tamaos de hasta 14 pulgadas.SEPARACIN ESTTICASEPARADOR POR MEDIOS DENSOS DEL TIPO TAMBORSEPARADOR EN MEDIO DENSO DEL TIPO TAMBORSEPARADOR EN MEDIO DENSO

DEL TIPO TAMBORLa separacin dinmica se caracteriza por el uso de separadores que emplean fuerzas centrfugas, las cuales pueden ser hasta 20 veces mayores que la fuerza de gravedad que acta en la separacin esttica.En la separacin dinmica el tamao mximo que se puede tratar vara de 50 mm (2 pulg) hasta 18 mm (3/4 pulg), siendo el mnimo de 0,5 mm (28 mallas) a 0,2 mm (65 mallas).Los equipos ms importantes son los ciclones, no obstante existen otros equipos importantes como el Dyna-Whirpool y el separador Vorsyl.SEPARACIN DINMICACICLN DE MEDIO DENSOEl medio denso ideal sera un lquido que tuviera las siguientes propiedades : barato, miscible en agua, estable, no txico, no corrosivo, de baja viscosidad y de densidad ajustable en un gran intervalo.Como no existe un lquido ideal, varios medios han sido desarrollados y usados comercialmente..MEDIOS DENSOSPrcticamente, un medio denso se debe caracterizar por :

barato en el local de uso

estable fsicamente

c) fcilmente recuperable

d) qumicamente inerte, para no atacar ciertos minerales

e) fcilmente removible de los productos de separacin

f) tener baja densidad

g) tener una estabilidad que pueda mantenerse en el intervalo de densidad requerida.

Tres tipos de medios densos son usados comercialmente: lquidos orgnicos, sales disueltas en agua y de slidos de granulometra fina en aguaLos lquidos orgnicos tienen baja viscosidad, son estables y prcticamente inmiscibles en agua.Su aplicacin industrial es limitada debido a que generalmente se descomponen qumicamente, son txicos, corrosivos y de costo elevado.Debido a los problemas de toxicidad de estos lquidos densos su uso es muy restringido, y si se usan, debe hacerse con mucho cuidado.LQUIDOS ORGNICOSLos lquidos ms utilizados son los siguientes : yoduro de metileno (d=3,32); tetrabromoetano (d=2,96); bromoformo (d=2,89); pentacloroetano (d=1,67); tetracloruro de carbono (d=1,50).Algunos lquidos pueden mezclarse con tetracloruro de carbono y dar una variedad de densidades menores, por ejemplo : al mezclar bromoformo con tetracloruro de carbono se obtienen densidades de 1,58 a 2,89.Se definen como lquidos en los cuales slidos insolubles se dispersan manteniendo sus caractersticas de fluidez. Los factores principales que se consideran en la eleccin del slido para las suspensiones son : a) dureza alta; b) peso especfico alto; c) estabilidad qumica (resistencia a la corrosin); d) sedimentacin lenta y viscosidad tolerable; e) distribucin granulomtrica,tamao y forma de los granos.Los materiales normalmente usados en las suspensiones son : arcillas, cuarzo, barita, magnetita, galena, fierro- silicio molido o atomizado y plomo atomizado.El fierro-silicio es el material ms utilizado, alcanzndose densidades de hasta 3,5 g/cc.Las mezclas de Fe-Si tienen entre 15 a 22% de Si, y se recuperan por separacin magntica de baja intensidad para su reutilizacin.SUSPENSIONES DE SLIDOSEn general la recuperacin del medio denso se efecta de la siguiente forma :* Los productos de la separacin, livianos y pesados, se retiran del aparato utilizado como parte de la suspensin y alimentan cada uno de los harneros de drenaje con parrilla de acuerdo a la granulometra de la mena tratada.* El medio denso pasa por la malla del harnero y va a un estanque de stock.RECUPERACIN DEL MEDIO DENSOLos productos van a un harnero de lavado donde se retiran las partculas que las recubren, siendo los productos finales de la separacin.* El material que pasa por la malla, contaminado con finos de la mena, es concentrado para retirarle esos finos.* Los procesos de concentracin que se usan son : flotacin para recuperar galena, separacin magntica para fierro-silicio y magnetita, clasificacin para arenas.* El concentrado se desagua (clasificadores de espiral y espesadores) y retorna al estanque de stock donde se junta al medio denso drenado, siendo entonces recirculado.CIRCUITO DE RECUPERACIN DEL MEDIO DENSOFLOW SHEET DE TRATAMIENTO PORMEDIOS DENSOSHARNERO EN HMEDO PARA RECUPERACIN DEL MEDIO DENSOLas aplicaciones de la concentracin por medios densos seran las siguientes :Produccin de concentrado final : carbn y algunos minerales industriales.Pr-concentracin : diamante, slfuros y xidos metlicos.APLICACIONES DE LA SEPARACIN POR MEDIOS DENSOSCONCENTRACION POR METODO JIGA pesar que en estos mtodos tambin estn presentes las fuerzas de separacin de corrientes longitudinales, los efectos causados por las corrientes verticales les confieren caractersticas propias y por eso son estudiados en forma separada.El equipo que utiliza corrientes verticales para la concentracin de minerales es el jig, en los cuales las corrientes verticales son generadas por el movimiento de pulsaciones en el agua.SEPARACIN EN CORRIENTES VERTICALESLos jigs de parrilla fija se pueden dividir en los siguientes tipos : 1. JIGS DE PISTN : en los cuales el movimiento de pulsacin es producido por un pistn ubicado en un estanque de agua. 2. JIGS DE DIAFRAGMA : en los cuales las pulsaciones son producidas por movimientos alternados de una pared elstica del propio estanque.3. JIGS PULSADORES : en los cuales las pulsaciones son producidas por chorros discontinuos peridicos del agua y del aire.TIPOS DE JIGSaccionamiento, y otros detalles de construccin. A pesar de la gransiguientes elementos bsicos:de impulsin y succin.motor, pistn, sistema de lubricacin, etc.accionamiento mecnico, hidrulico-mecnico, hidrulico yun jig, entre estos se pueden sealar el tipo de lecho, distribucin Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometra, variedad de jigs se puede decir que ellos se componen de los Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de Una criba para mantener el lecho. Un sistema de descarga del flotado y del hundido.En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con neumtico. Varios factores ejercen influencia en la estratificacin obtenida ende la mena, distribucin del agua, frecuencia, amplitud, etc.CARACTERSTICAS DE LOS JIGSJIG DENVER EN OPERACIN Segn Gaudin, tres son los efectos principales que contribuyen para la estratificacin de las especies minerales en el jig : 1. Clasificacin por cada retardada de las partculas. 2. Aceleracin diferencial al inicio de la cada. 3. Consolidacin intersticial en el final de la cada.EFECTOS PRINCIPALES PARA LA ESTRATIFICACIN DE LOS MINERALES EN LOS JIGSConsideremos una mezcla de partculas en una columna hidrulica, donde existen corrientes ascendentes en su interior. La fuerza gravitacional ejercida en las partculas ser en direccin contraria a la fuerza producida por las corrientes.As, las partculas se dividen en dos categoras : aquellas en que la fuerza de gravedad es mayor que la impuesta por la corriente ascendente, y que por lo tanto, se acumularn en el fondo, y aquellas partculas que no tienen esta fuerza gravitacional y sern arrastradas por la corriente ascendente.CLASIFICACIN POR CADA RETARDADA DE LAS PARTCULAS EN EL JIGEstas partculas en sedimentacin pueden chocar entre s, alterando el rgimen de cada libre para cada retardada. Este es el caso del jig.La razn de separacin es mayor en condiciones de cada retardada que en cada libre.Cada partcula tendr al inicio de la cada un determinado valor de aceleracin que estar dado por la siguiente ecuacin :

dv/dt = (1 - Df/Ds)g

donde : Df : densidad del fluido Ds : densidad del SOLIDO

ACELERACIN DIFERENCIAL EN ELINICIO DE LA CADASe puede ver que la aceleracin inicial depende del valor de la densidad del slido y del fluido.Las partculas estarn ms afectadas por la aceleracin inicial, y por lo tanto, por su densidad, que por su velocidad terminal y por lo tanto por su tamao.Como ejemplo se puede indicar lo siguiente : si se quiere separar partculas minerales pequeas(pero pesadas) de partculas grandes (pero livianas), se necesita un jig de ciclo corto ya que en cada pulsacin hay un iicio de un nuevo periodo de cada.Las diferentes partculas de la misma especie o especies diferentes no recorren las mismas distancias durante cada uno de los periodos de la cada a que son sometidas.Existe un espacio de tiempo en que las partculas pequeas estn depositadas sobre el lecho de partculas gruesas, las cuales estn compactadas unas a otras, incapaces de moverse, mientras que las partculas pequeas estn libres.CONSOLIDACIN INTERSTICIAL ALFINAL DE LA CADALas partculas pequeas se depositan en los intersticios entre las partculas gruesas. La consolidacin intersticial permite que los granos pequeos, pesados, se muevan a travs de los intersticios, inclusive despus que el lecho inicie su compactacin. La recuperacin de partculas finas depende de la duracin del ciclo de consolidacin.upward flowdownward flowABCDaccelerationsettlingconsolidationvelocityDCB timeApulsion suctionPhenomena during an idealised jigging process En el jig se distinguen tres capas :1. Capa superior o transportadora : es responsable por el esparcimiento de la alimentacin y por la rpida eliminacin de lamas y otros materiales no deseados. Es una capa fina y fluida.2. Capa rougher o desbastadora : en ella las partculas livianas son inmediatamente eliminadas para la capa superior y las partculas de densidad indeterminada son rpidamente pasadas para la capa separadora.3. Capa separadora : es aquella que acepta y deja pasar las partculas pesadas y elimina los medios.CAPAS EN EL INTERIOR DEL JIGZONAS AL INTERIOR DEL JIGLos lechos utilizados en el jig pueden ser de varios materiales y de formas diferentes. Ellos pueden ser de bolas de acero, de fierro, de mena o de material con densidad intermedia. Se deben tener los siguientes cuidados :1. El lecho no debe tener una alimentacin de partculas de tamao inferior a la de la criba y ni de tamao prximo a la dimensin de la abertura de l. Para evitar que se tapen los hoyos, el lecho debe tener un tamao mnimo igual a dos veces la abertura de la criba.EL LECHO DEL JIG 2. Un lecho de dimensin de partculas grandes podr no desplazarse cuando sufre el impulso ascendente, anulando el efecto de jigagen.3. La altura del lecho, cuando es muy pequea, puede producir un efecto de turbulencia que perturba el movimiento alternado de impulsin y succin. De modo general, cuanto ms fina es la alimentacin, ms densa es la capa del lecho.LECHO CERRADO Y LECHO ABIERTO EN EL JIGLa abertura mnima de la criba debe ser igual a dos veces el tamao de la partcula de la mena a ser concentrada, para evitar entupimiento de las aberturas.Se recomienda una abertura igual a tres veces el tamao de la partcula mayor de la mena alimentada, entendida sta como el tamao de partcula cuyo porcentaje retenido acumulado sea 5%.Los materiales usados en las cribas son : acero, goma o poliuretano.LA CRIBA DEL JIGLa mayora de los jigs actualmente empleados, actan en el tratamiento de menas de aluvin o placer y en la preparacin de carbn. Sin embargo los jigs tambien se aplica a diferentes menas metlicas (casiterita,scheelita, manganeso, plomo-zinc, fierro).APLICACIONES DEL JIGCONCENTRACIN EN JIG DE UNA MENA DE MANGANESOCONCENTRACION POR MESAS VIBRATORIAS producen al movimiento de cada un movimiento longitudinal.diferentes de acuerdo con el tiempo a que quedan expuestas a lasvelocidad de cada, y sedimentan en primer lugar, prximo alsufren mayor accin de transporte longitudinal, y son depositadas velocidades de cada, que dependen de sus tamaos y pesospueden depositarse en el mismo lugar, si obedecen lo sealadoCorrientes longitudinales aplicadas a partculas en sedimentacin Durante la sedimentacin, las partculas trazan trayectorias corrientes longitudinales.Las partculas mayores y de mayor peso especfico tienen mayor punto de la alimentacin. Las partculas menores y ms livianas ms lejos. Otras partculas son depositadas de acuerdo con sus especficos. Partculas de tamaos y pesos especficos diferentes anteriormente.INTRODUCCINtipos de escurrimientos: el escurrimiento laminar y ellos cuales la concentracin se realiza en rgimen de escurrimiento vanners. Adems de estos equipamientos, se puede citar, entre concentracin de minerales finos (entre 100 micrones a 5 superfcies planas superpuestas y espaciadas entre s, siendo la4.1 se muestra la meas de Bartles-Mozley. Por otra parte, lapresenta en canaletas simples, canaletas estranguladas y conoEn la separacin por corrientes longitudinales son observados dos escurrimiento en canaletas. Entre los principales equipamientos en laminar, se destacan las mesas vibratorias, las espirales y losotros, la mesa de Bartles-Mozley. Esta mesa, se emplea para la micrones, pudiendo llegar, a 1 micrn) esta constituida de 40 alimentacin distribuida igualmente para cada plano. En la figura separacin mediante rgimen de escurrimiento en canaletas se Reichert.TIPOS DE ESCURRIMIENTOS LONGITUDINALESLas mesas vibratorias son equipos de concentracin que actan a travs de superficies con movimientos acelerados asimtricos, combinados muchas veces con el principio de escurrimiento laminar.La mesa Wilfley fue lanzada en 1895 y se constituy en el principal modelo de mesa vibratoria. Despus de constatarse su eficiencia su uso se propag y surgieron nuevos modelos.MESAS VIBRATORIASLa principal modificacin de la mesa Wilfley fue el cubrimiento parcial del tablero con riffles paralelos al eje longitudinal, lo que permiti el tratamiento de alimentacin gruesa y aument su capacidad. La mesa Wilfley dispone de un mecanismo que proporciona un movimiento de vibracin lateral diferenciado en sentido transversal del flujo de la pulpa, que causa eldesplazamiento de las partculas a lo largo de los riffles.MESA VIBRATORIA PARCIAL Y TOTALMENTE RIFFLEADAMESA CONCENTRADORA WILFLEY DE LABORATORIOMESA CONCENTRADORA WILFLEY INDUSTRIALMESA CONCENTRADORA ESCALA PILOTOMESA CONCENTRADORA DEISTER CON 2 DECKSMESA CONCENTRADORA DEISTER CON 3 DECKS Los riffles fueron introducidos con la siguiente finalidad : a) Formar cavidades donde ocurre la formacin de lecho y estratificacin por accin semejante a la encontrada en el jig.b) Ocultar las partculas pesadas para la transmisin de las vibraciones. c) Exponer a las partculas grandes y livianas al flujo transversal de agua de lavado, despus de la estratificacin.As, los riffles tienen la siguientes funciones : a) Retener las partculas pesadas en el fondo. b) Transmitir efectivamente la accin de estratificacin del deck a la pulpa.c) Tornar el flujo turbulento para producir la separacin de las partculas entre ellos.LOS RIFFLES DE LAS MESAS VIBRATORIASESTRATIFICACIN VERTICAL DE LAS PARTCULAS ENTRE LOS RIFFLES VARIABLES DE DISEO Forma de la mesa. Material de la superficie de la mesa. Forma de los riffles. Caracterstica de los riffles. Aceleracin y desaceleracin. Ubicacin de la alimentacin. CONTROLES OPERACIONALES Inclinacin de la mesa. Densidad de la pulpa en la alimentacin. Agua de lavado. Posicin de los cortadores de los productos.VARIABLES EN LA MESA VIBRATORIAuretano, metano impregnado de zircn, o fibra de vidrio.mesas vibratorias es de aproximadamente 2 a 3 mm (para carbn puedese pueden concentrar en estos equipamientos es del orden de 75 micrones. pueden tratar en una mesa es funcin del volumen de agua y delque puedan ser recogidas en el concentrado.suficientemente bajo para permitir la estratificacin y dilatacin entre losarenas y 30% para materiales finos.lavado, sin embargo, estrecha los rangos de las diferentes fracciones,no en etapa cleaner. El revestimiento del deck poda ser de linoleo, goma natural y sinttica, El lmite superior del tamao de partculas minerales tratadas en lasllegar hasta 15 mm), mientras que el tamao mnimo de las partculas que Es necesario sealar que el tamao mnimo de los materiales que se movimiento de la mesa, siendo esencial que las partculas sedimenten para El porcentaje de slido de la pulpa de alimentacin debe serriffles. Densidades de pulpas mximas tpicas son 25% de slidos paraEl aumento de la inclinacin lateral reduce la necesidades de agua de dificultando el corte, lo que puede ser aceptable en operaciones rougher yCARACTERSTICAS DE LA CONCENTRACIN EN MESAS VIBRATORIASA : CASITERITAB : WOLFRAMITAC : FIERRORECUPERACIN (%) VS TAMAO (MICRONES) EN CONCENTRACIN EN MESAS VIBRATORIASETAPA ROUGHER : ms agua, ms mena, ms inclinacin, golpes ms largos, mesa con riffles completos.ETAPA CLEANER : menos agua, menos mena, menor inclinacin, golpes ms cortos, mesa con riffles parciales.ALIMENTACIN FINA : menos agua, menos alimentacin, mayor velocidad, golpes ms cortos, mesa con riffles bajos.ALIMENTACIN GRUESA : ms agua, ms alimentacin, menor velocidad, golpes ms largos, mesa con riffles altos.CARACTERSTICAS DE OPERACIN EN ETAPAS ROUGHER Y CLEANER CAPACIDAD.La capacidad de la mesa vibratoria depende de la frecuencia, la inclinacin, la cantidad de agua, las caractersticas de la mena, densidades y formas de las partculas, y de la granulometra de alimentacin.La capacidad en general vara de 5 ton/da (materiales finos) hasta aproximadamente 50 ton/da (materiales gruesos). CONSUMOS DE AGUA Y ENERGA. Consumo de agua : 38 a 83 L/min (alimentacin) y 11 a45 L/min (lavado). Consumo de potencia media : 0,6 HP por mesa.CAPACIDADES Y CONSUMOS DE LAS MESAS VIBRATORIAS Limpieza de carbn fino.Tratamiento de xidos : casiterita, tungsteno, tantlio, zirconio, barita, cromo, minerales industriales y arenas, oro, plomo, zinc, escorias, desechos y residuos de fundiciones.APLICACIONES DE LA MESA VIBRATORIACIRCUITO DE LAVADO DE CARBNTRATAMIENTO DE UNA MENA DE TANTALIOEste separador gravimtrico de Richard Mozley Ltda se caracteriza porque es cilndrico ya que el tablero se enrolla dentro de un tambor. El MGS produce una fuerza resultante de varias G.Un Separador de Gravedad Mltiple proporciona una produccin equivalente a 12 mesas concentradoras.SEPARADOR DE GRAVEDAD MLTIPLE (MGS)CONCENTRACION EN ESPIRALESprincipio bsico se ha mantenido hasta la actualidad, pero confabricacin. Los materiales de construccin empleados han reforzado con fibra de vidrio, pasando por aleaciones, hormign,reforzado con fibra de vidrio, con recubrimientos de poliuretano ouno de los motivos del rpido avance en el diseo de estosperfil y paso de la espiral. El campo de aplicacin se ha expandido paso y el perfil cambian a lo largo de su longitud.El primer tipo de espiral Humphrey fue introducido en 1945. El evoluciones considerables en cuanto al diseo y tcnicas de evolucionado desde la madera y hierro fundido hasta el polister goma, etc.Actualmente, la mayora de los fabricantes construyen en polister goma, y este relativamente sencillo proceso de fabricacin ha sido separadores. Los mayores avances en el diseo han incidido en el principalmente, debido al desarrollo de espirales en las cuales elINTRODUCCINLas espirales se dividen en dos tipos: espirales de mltiples retiradas y espirales de retiradas limitadas.La concentracin en espirales puede realizarse por etapas, en general una etapa de desbaste es seguida de etapas de limpieza. En el caso de menas metlicas, normalmente se retira un relave final en la etapa de desbaste, mientras que, un pre-concentrado pasa a la etapa de limpieza.transversal semi circular modificada. En la parte superior existe una cajase escurre, las partculas ms pesadas se encuentran en una faja a lo largo localizadas en la parte ms baja de su seccin transversal.espiral. Estas aberturas estn provistas de un dispositivo que permitede una regulacin conveniente. Cada abertura es conectada a un tubo materiales recogidos en las diferentes aberturas en un nico producto. En minerales livianos que no son recogidos por las aberturas. La espiral consiste de un canal helicoidal cilndrico con seccindestinada a recibir la alimentacin en forma de pulpa. A medida que ella del lado interno del flujo de la pulpa y son removidas por aberturasEn las espirales Humphrey existen dos aberturas para cada vuelta de la guiar los minerales pesados para obtener la separacin deseada, a travs colector central, a travs de mangueras de tal forma que se juntan losel extremo inferior del canal existe una caja destinada a recoger losCARACTERSTICAS DE LAS ESPIRALEScompletas de hlice, la cual es un conducto helicoidalpara la descarga del concentrado. Se fabrican en construyen en fierro fundido (con o sin revestimiento goma. Se entregan en hlices simples o dobles, en eseLa espiral original Humphrey presenta cinco vueltas conectado a una columna central que sirve tambin segmentos de 120 (3 segmentos forman una vuelta). Se de goma) y en fibra de vidrio (con revestimiento decaso se acoplan en 180 en torno a la columna central.ESPIRALES DE MLTIPLES RETIRADASESPIRAL HUMPHREY DE LABORATORIOLa tecnologa se inclina a la construccin de espirales con menos puntos de retiradas del concentrado, varias con un nico punto, en el fondo de la hlice. Tambin el agua de lavado ha sido reducida e incluso en algunos casos ha sido eliminada.Estas espirales han sido fabricadas por la Reichert, Vickers, Xatal, Spargo, etc. En la Unin Sovitica han sido proyectadas espirales de hasta 2 metros de dimetro.ESPIRALES DE RETIRADAS LIMITADASPLANTA MODULAR DE ESPIRALES 1. CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DE SLIDOS. La capacidad de tratamiento de slidos por espiral vara de 0,5 a2,5 ton/h, la tasa ms utilizada es de 1,5 ton/h. El flujo de pulpa dela alimentacin depende de las caractersticas de la menas. Para materiales finos se aconseja flujos de 50 a 65 L/min, para materiales medios, 70 a 90 L/min y para materiales gruesos, entorno de 110 L/min. 2. CONSUMO DE AGUA.El consumo de agua para cada espiral, incluyendo el agua de lavado vara de 50 a 110 L/min. Esta agua es normalmente recuperada y recirculada. En el caso de las espirales de retiradas limitadas, el agua de lavado ha sido reducida e incluso en ciertos casos ha sido eliminada. 3. PORCENTAJE DE SLIDOS.El porcentaje de slidos es de 20 a 30%, pulpas conteniendo slidos de granulometra gruesa, pueden tener hasta 50% de slidos.CARACTERSTICAS OPERACIONALES DE LAS ESPIRALESEFECTO DEL PRCENTAJE DE SLIDOS EN EL RENDIMIENTO DE UNA ESPIRAL 4. GRANULOMETRA DE ALIMENTACIN. Los lmites granulomtricos de los minerales pesados contenidosen la pulpa pueden variar hasta 4 mallas. Cuanto ms amplio es elrango granulomtrico, menor ser la eficiencia de concentracin. La eficiencia de las espirales normalmente disminuye para granulometras menores a 200 mallas. 5. PESOS ESPECFICOS DE LOS MINERALES A SEPARAR.La diferencia de pesos especficos entre los minerales tiles y los minerales de ganga deben ser siempre mayores que 1,0 para obtener una concentracin adecuada. La eficiencia de las espirales crece con el aumento de los pesos especficos de los minerales pesados. 6. FORMA O TAMAOS DE LAS PARTCULAS.Puede influir de tal forma a la concentracin, que en ciertos casos, tratando minerales de pesos especficos muy prximos, puede obtenerse una buena concentracin.CARACTERSTICAS OPERACIONALES DE LAS ESPIRALESRECUPERACIN VS TAMAO EN CONCENTRACIN CON ESPIRALES Las espirales se aplican de la siguiente forma : a) Produccin de un concentrado y un relave en una sola etapa.b) Produccin de un concentrado final y el relave se trata en otro proceso. c) Produccin de un concentrado bulk de varios minerales pesados(la separacin se realiza por otro proceso) y un relave final. d) Tratamiento del scavenger de otro proceso. e) En circuito cerrado de molienda, en la recuperacin de minerales pesados ya liberados. Las principales aplicaciones de las espirales seran las siguientes : a) Tratamiento de menas de fierro. b) Tratamiento de arenas de playa. c) Tratamiento de cromita, tantalita, scheelita y oro. d) Tratamiento de carbn.APLICACIONES DE LAS ESPIRALESCIRCUITO DE CONCENTRACIN CON ESPIRALESCONCENTRCION MAGNETICALa separacin magntica de menas de hierro ha sido utilizada por casi 200 aos, empleando para ello, una amplia variedad de equipos. Los separadores magnticos aprovechan la diferencia en las propiedades magnticas de los minerales componentes de las menas. Todos los materiales se alteran en alguna forma al colocarlos en un campo magntico, aunque en la mayor parte de las sustancias, el efecto es demasiado ligero para detectarlo.Los materiales se clasifican en dos amplios grupos, segn los atraiga o los repela un magneto: paramagnticos y diamagnticos. Los diamagnticos se repelen a lo largo de las lneas de fuerza magntica, hasta el punto donde la intensidad de campo ya es muy leve. Las sustancias diamagnticas no se pueden concentrar magnticamente. Los paramagnticos son atrados a lo largo de las lneas de fuerza magntica hasta los puntos de mayor intensidad del campo.introduccinImanes PermanentesHay una vasta gama de imanes permanentes: ferritas, tierras raras, Alnicos, entre otros.Ferritas: Estos imanes tuvieron su inicio el ao 1952. Actualmente estos imanes conocidos como cermicos, son los que poseen costos menores. Son resistentes a la corrosin, a los cidos, sales lubricantes y gases. La mxima temperatura de trabajo es de 250 C.Alnicos: Los imanes AlNICo (aleacin de aluminio, nquel, cobalto y hierro) son fabricados a travs de un proceso de fundicin. Los primeros imanes fueron desarrollados en 1930. Los imanes AlNiCo tienen buena resistencia a la corrosin y pueden ser utilizados en ambientes con temperatura de hasta 500-550 C, manteniendo a estas temperaturas buena estabilidad..Samario-Cobalto (SmCo): Los imanes de samario-cobalto (SmCo) fueron desarrollados en 1960, como resultado de investigaciones de nuevos materiales magnticos basados en aleaciones de Fe, Co, Ni, tierras raras. A pesar de las excelentes propiedades magnticas y resistencia a la temperatura (hasta 250 C), el alto costo de estos imanes puede limitar sus aplicaciones. Poseen razonable resistencia a la corrosin y no necesitan de revestimientos particulares. Debido a su elevada fragilidad deben ser manejados con cuidado.Neodmio-Hierro-Boro (NdFeB): Los imnes de neodmio-hierro-boro, tambin conocidos como tierras raras o sper imanes, entraron en el mercado en 1980. En la actualidad, es el material magntico ms moderno. Poseen las mejores propiedades de todos los imanes existentes y una increble relacin induccin/peso. A pesar de tener una resistencia a la temperatura menor que la del SmCo, el costo es muy competitivo. Son altamente susceptibles a la corrosin y deben casi siempre poseer revestimiento.

Son normalmente niquelados, tratados con cinc o revestidos con resina epxi. La mxima temperatura de trabajo es 180 CSeparadores Magnticos para la Separacin de Fragmentos MetlicosExisten varios equipamientos magnticos para la separacin de fragmentos metlicos, tales como, placas magnticas, poleas, separadores suspendidos, tambores.Placas magnticas: Los fragmentos o piezas metlicas que van por conductos y canaletas inclinadas (chutes), son eliminados adhirindose en una placa magntica a medida que el materia se desliza por el canal o conducto. Este equipo debe ser limpiado peridicamente. Estas placas funcionan en forma electromagntica o mediante imanes permanentes. En la figura 7.1 se muestran los lugares donde se ubican las placas magnticas.

Poleas: Las poleas son utilizadas en la separacin automtica de impurezas ferrosas que contaminan productos transportados por correas transportadoras u otros sistemas. Debido a la gran capacidad de atraccin, protegen trituradoras, molinos, y otras mquinas en el tratamiento de minerales, as como a las propias correas transportadoras. Las poleas son montadas en un cilindro de acero inoxidable de gran resistencia mecnica, en cuyo interior se encaja la bobina, en el caso de las poleas electromagnticas, o el conjunto de imanes permanentes, en el caso de las poleas magnticas. El campo magntico es generado a lo largo de toda la superficie de la polea. Diferentes poleas magnticas se presentan en la figura 7.2.112Tambores: A diferencia de las poleas, los tambores son instalados exteriormente a la correa transportadora. Se aplican para la limpieza automtica de productos transportados por cintas o en cada libre. Igual que en el caso de las poleas, el campo magntico se puede originar de dos formas: mediante una bobina electromagntica o a travs de un conjunto de imanes permanentes. Los tambores pueden captar pedazos de hierro de peso y tamaos considerables. Son los separadores ideales para materiales finos.Separadores suspendidos: Estos equipos separan las impurezas o piezas ferrosas del material no magntico transportado por correas, alimentadores vibratorios, etc., sin ninguna necesidad de intervencin manual y sin la interrupcin del flujo. Estos separadores son instalados externamente al transportador (evitando modificaciones al sistema pre existente) y captan el material ferroso que pasa sobre o bajo el separador. La limpieza puede ser hecha de dos maneras: manualmente o automticamente. Los separadores de limpieza manual requieren, de tiempo en tiempo, que un operador retire manualmente el material ferroso a l adherido, mientras que los separadores de limpieza automtica poseen un sistema automtico de limpieza. En estos equipos el campo magntico puede ser generado de dos formas distintas: a travs de una bobina energizada (separadores electromagnticos) o, a travs de imanes permanentes (separadores magnticos). En la figura 7.3 se muestran diferentes separadores magnticos suspendidos.

Figura 7.1. Placas magnticas. Diferentes lugares de instalacin de placas magnticas y una placa magntica de alta intensidad con magneto de tierras raras.

Figura 7.2. Operacin de diferentes poleas magnticas

Figura 7.3. Diferentes separadores magnticos suspendidosParrillas magnticas: Consiste en una serie de barras magnetizadoras y se utiliza para eliminar tanto partculas finas de hierro como fragmentos metlicos. Este equipo debe ser peridicamente limpiado. Las parrillas magnticas estn disponibles en el mercado con imanes convencionales o con imanes de tierras raras, estos ltimos son de alta intensidad y pueden extraer del producto, contaminaciones ferrosas finas y dbilmente magnticas.Detectores de metales: En aquellos casos en que los fragmentos metlicos no responden positivamente a los efectos magnticos, se utiliza un detector electrnico de metales para indicar su presencia. Los detectores magnticos son a veces utilizados para detectar fragmentos o piezas metlicas all donde no puede emplearse o instalarse un adecuado separador convencional. Se encuentran disponibles en el mercado detectores con alto nivel de sensibilidad para ser instalados en torno de la correa transportadora, y detectores con bajo nivel de sensibilidad. SEPARADORES MAGNTICOS QUE OPERAN COMO CONCENTRADORES Y PURIFICADORESTres tipos de separadores magnticos por va hmeda son los ms frecuentemente usados: Separadores de tambor con magnetos permanentes y electromagnticos. Filtros magnticos. Separadores magnticos de alta intensidad por va hmeda.SEPARADORES MAGNTICOS POR VA HMEDALos separadores de tambor por va hmeda son equipos utilizados como unidades de recuperacin en plantas de medios densos, en la concentracin de minerales de hierro ferromagnticos y, los separadores de alta intensidad se aplican en la separacin de minerales dbilmente magnticos. Los filtros magnticos son utilizados para eliminar o separar partculas ferromagnticas finas de los lquidos o suspensiones de lquidos. Los separadores de alta intensidad por va hmeda son aplicados para la separacin de materiales dbilmente magnticos de los slidos contenidos en suspensin lquida. Los tambores magnticos por va hmeda y los separadores magnticos de alta intensidad por va hmeda estn diseados para la descarga magntica continua. Los filtros magnticos acumulan las partes magnticas y el elemento filtrante tiene por lo tanto que ser peridicamente desmontado y limpiado.SEPARADORES MAGNTICOS DE TAMBOREn estos separadores se pueden utilizar magnetos permanentes o electromagnetos, sin embargo la tendencia actual es la substitucin de estos ltimos por magnetos permanentes debido a los avances y desarrollos que se han alcanzado con nuevos materiales (magnetos de tierras raras, por ejemplo).

En el mercado estn disponibles los separadores de baja intensidad y los de alta intensidad. Las unidades de baja intensidad son fabricados con imanes permanentes y son recomendados para la separacin magntica de minerales fuertemente magnticos, como magnetita y martita. Los equipos de alto gradiente (con tierras raras), son recomendados para la separacin magntica de minerales dbilmente magnticos, contaminantes de menas de casiterita, cobre u otros o; para la concentracin magntica de minerales magnticos como hematita e ilmenita. En la figura 7.4 se presentan diferentes tipos bsicos de arreglos de magnetos permanentes.SEPARADORES DE TAMBOR DEL TIPO CONCURRENTE. El concentrado se lleva hacia delante por el tambor y pasa a travs de una abertura donde se comprime y desagua antes de dejar el separador. Estos separadores son de gran eficiencia para las operaciones en que se desea un concentrado magntico extremadamente limpio a partir de una alimentacin relativamente gruesa. Es utilizado en la concentracin de menas magnticas gruesas (menor que ) y relativamente libre de ultrafinos (un 15 a 22 % mximo de tamao inferior a 200 mallas). Son ampliamente usados en los sistemas de recuperacin de medio denso.SEPARADORES DE TAMBOR DEL TIPO CONTRA-ROTACIN. En estos separadores la alimentacin fluye en direccin opuesta a la rotacin. Este tipo se utiliza ampliamente en operaciones de desbaste (rougher), donde es ms importante obtener menores perdidas de material magntico en los relaves que un concentrado limpio. Se aplica a materiales con granulometra inferior a 40 mallas (a veces hasta materiales inferiores a10 mallas).SEPARADORES DE TAMBOR DEL TIPO CONTRA CORRIENTE. En estos separadores las colas son forzadas a viajar en direccin opuesta a la rotacin del tambor, y se descarga en el interior del canal de colas. Se utiliza para operaciones de limpieza aplicada a materiales de granulometra fina, menores a 65 mallas o ms finos. Para operaciones de recuperacin de medio denso es deseable, en algunos casos, hacer una combinacin entre los tipos concurrentes/contra-rotacin para asegurar una recuperacin ptima de magnetita o ferrosilicio. En ese caso, los relaves generados en una etapa realizada con separadores del tipo concurrente son retratados en una etapa donde se utilizan separadores del tipo contra-rotacin.En la figura 7.5 se muestran separadores magnticos de tambor en hmedo del tipo concurrente, contra-rotacin y contracorriente.

Figura 7.4. Diferentes arreglos bsicos de magnetos permanentes.

Figura 7.5. Separadores magnticos de tambor en hmedo del tipo: (a) concurrente.(b)contra-rotacin. (c) contracorriente.FILTROS MAGNTICOSLos filtros magnticos incorporan un elemento filtrante inductivamente magnetizado por un electroimn externo o fuente permanente. El material a limpiar se hace pasar a travs de este elemento, en el que son recogidas las partes magnticas. Peridicamente, el elemento filtrante tiene que ser desmontado y limpiado, para sacar las partculas magnticas acumuladas.Los filtros magnticos son equipos que se aplican en el tratamiento de productos finos, a travs de la separacin en va hmeda de pequeos porcentajes de contaminantes ferrosos dbilmente magnticos, contenidos en el producto. Operan con matrices de separacin y generan campos magnticos de alta intensidad (hasta 10.000 Gauss), siendo recomendados para el tratamiento de caoln, talco, feldespatos, y otros.SEPARADORES MAGNTICOS DE ALTA INTENSIDAD POR VA HMEDAEl desarrollo de los separadores magnticos de alta intensidad en hmedo fue uno de los hechos ms importantes del punto de vista econmico, en la historia de la tecnologa de la separacin de minerales. La posibilidad de beneficiar grandes masas de menas dbilmente magnticas, principalmente menas de hierro, con alta recuperacin, inclusive en las fracciones ultra-finas (menores que 200 mallas), solo fue alcanzada con el desarrollo de estos separadores magnticos continuos en hmedo.Los elementos bsicos que constituyen un sistema de separacin en hmedo de alta intensidad, son los siguientes: Una bobina electromagntica que acta como fuente de campo magntico.Un anillo circular o disco, que gira en un plano horizontal entre los polos creados por las bobinas y que contiene elementos que evitan la dispersin del flujo magntico (matriz magntica), generando al mismo tiempo condiciones de no homogeneidad de las lneas de flujo.Dispositivo para la alimentacin de la pulpa y agua de lavado (tanto la alimentacin como el lavado con agua se pueden hacer en varios puntos en el mismo rotor).Chutes o dispositivos colectores para productos magnticos, no magnticos y productos medios, cuando stos existen.Las aplicaciones principales de los separadores magnticos de alta intensidad en hmedo son las siguientes:Produccin de un concentrado magntico cuando el mineral magntico es el producto requerido (por ejemplo: hematita, pirrotita, siderita, ilmenita, menas de cromo, manganeso, tungsteno, cinc, niquel, tantalio/niobio, molibdeno y otros minerales con caractersticas magnticas)Mejoramiento de las leyes por la remocin de impurezas cuando el mineral no magntico es el producto requerido (por ejemplo: arenas vidriosas, apatita, arcilla, talco, caoln, feldespato, carbn, barita, grafito, bauxita, casiterita, etc.).Preconcentracin para un tratamiento adicional por un proceso diferente (por ejemplo: minerales de uranio, oro, platino, cromo, manganeso, hierro, escorias, residuos, etc.).

Recuperacin de ilmenita, granate, cromita y monacita dentro de los magnticos, y rutilo, leucoxeno, y zircn dentro de las fracciones no magnticas de los minerales presentes en arenas.

Recuperacin de finos de menas de hierro incluyendo hematita especular, itabirito, taconita y limonita.

Remocin de gangas magnticas desde casiterita, menas de tungsteno, arenas de vidrio y una variedad de productos de la industria de minerales.

Figura 7.6. Separador magntico Jones de alta intensidad en hmedo tipo carrusel.SEPARADORES MAGNTICOS POR VA SECASEPARADORES MAGNTICOS DE BANDA TRANSVERSAL DE ALTA INTENSIDADEl separador magntico de banda transversal coge los materiales magnticos y los quita de la cinta de alimentacin descargndolos en un lado. La concentracin es por elevacin directa, y el producto magntico es limpio y libre de materiales no magnticos atrapados. La banda transversal ha sido utilizada para concentrar wolframita, monacita, y otros productos minerales de valor. Son equipos de baja capacidad. En la figura 7.7. se presenta un separador magntico de banda transversal de alta intensidad.

Figura 7.7. El separador magntico de banda transversal de alta intensidadRecuperacin de minerales finos no magnticos (rutilo) desde relaves magnticos molidos.

Concentracin de minerales no magnticos (casiterita) desde minerales magnticos.

Produccin de wolframita, tantalita y otros minerales magnticos de alto valor unitario.Las principales aplicaciones son las siguientes: SEPARADORES MAGNTICOS DE RODILLO DE ALTA INTENSIDADEl separador de rodillo inducido es usado tanto en operaciones de purificacin como de concentracin. Pueden ser aplicados en la concentracin de minerales pesados tales como ilmenita, monacita y granada a partir de arenas de playa; reduccin de xidos de hierro en sienitos nefelnicos, dolomita y borax; remocin de cromita y pirrotita en concentrados diamantferos o en concentracin misma de cromita, wolframita, titanio, rutilo y manganeso.Los separadores de rodillo inducido son fabricados con varias combinaciones de rodillos de tal forma que los no magnticos van siendo retratados en etapas sucesivas. En estos separadores el material tratado debe estar seco para tener un flujo uniforme y debe encontrarse en el rango de granulomtrico de 8 a 150 mallas para alcanzar buenos resultados. Los mejores resultados son obtenidos utilizando rangos granulomtricos estrechos.Algunas aplicaciones de los separadores de rodillo inducido seran las siguientes: Remocin de ilmenita desde concentrados de rutilo. Limpieza magntica final del zircn.

Remocin de contaminaciones de hierro desde arenas vidriosas y

minerales de hierro desde productos industriales.

El separador magntico de rodillos de tierras raras (RE-Roll) de la INBRS-ERIEZ, construido con imanes de tierras raras, de alta intensidad y de elevado gradiente, sefabrica con rodillos de 5 hasta 60 de ancho y en dimetros de 3 o 4, lanzndose ms recientemente la versin con rodillo de 12 de dimetro. Estos separadores se encuentran disponibles con 1, 2 o 3 rodillos, posicionados en cascada en el mismo equipamiento y son recomendados para la separacin o concentracin magntica en va seca, de minerales dbilmente magnticos. Tambin est disponible en el mercado el separador magntico de rodillos de alta intensidad, Magnaroll 2000, que ofrece la Australian Magnetic Solutions en cooperacin con la Magnapower Ltd., y que es fabricado con magnetos permanentes de tierras

El esquema de un separador magntico de rodillo inducido de tres etapas en seco se muestra en la figura 7.8, mientras que en la figura 7.9 se presenta un separador magntico de rodillo de alta intensidad, Magnaroll.SEPARADORES MAGNTICOS DE TAMBOR POR VA SECA, DE BAJA, MEDIANA Y ALTA INTENSIDADPara la concentracin de menas de hierro magnetticos, purificacin de escorias finamente molidas, arenas de fundicin y materiales en la industria del cemento, estn disponibles los separadores de tambor de alta velocidad y baja intensidad para beneficiamiento en seco. Estos separadores utilizan adems de la fuerza magntica y de la fuerza de gravedad, el efecto de centrifugacin en la obtencin de una mejor separacin. Emplean una velocidad perifrica de 90 a 450 m/min y tienen una capacidad de 15 a 50 ton/h por metro de ancho del tambor. Las capacidades mayores se presentan para materiales ms gruesos, y algunos fabricantes sealan una capacidad de hasta 120 ton/h por metro de ancho en operaciones de desbaste con menas magnticas en el rango granulomtrico de 1 a . Son ms eficientes en la separacin de materiales ya clasificados en rangos granulomtricos ms estrechos, pudiendo separar materiales en rangos de tamaos gruesos (por ejemplo, entre 1 y ) y en rangos granulomtricos relativamente finos (por ejemplo, 100 mallas). Como regla general, se debe sealar que cuanto ms fino es el material mayor debe ser la velocidad perifrica. Los tamaos ms comunes para este tipo de tambor son 36 de dimetro y hasta 120 de ancho.

Figura 7.8. Esquema de un separador magntico de rodillo inducido en seco de tres etapas.

Figura 7.9. Separador magntico de rodillo de alta intensidad en seco, Magnaroll.APLICACIONES GENERALES DE LOS SEPARADORES MAGNTICOS QUE UTILIZAN MAGNETOSPERMANENTES DE TIERRAS RARASLos separadores magnticos con magnetos permanentes de tierras raras incorporan recientes avances en la tecnologa de magnetos, usando magnetos permanentes de aleaciones de tierras raras de alta calidad. Estos magnetos y las innovaciones en ingeniera permiten alcanzar una alta efectividad en la separacin en seco de minerales paramagnticos, con una elevada capacidad de tratamiento.Las aplicaciones ms importantes de los separadores magnticos de rodillo con magnetos de tierras raras y separadores magnticos de tambor con magnetos de tierras raras seran las siguientes:

Produccin de concentrado de ilmenita basada en las razones TiO2/Fe2O3.

Mejoramiento de las leyes de estaurolita y granate dentro de los magnticos y produccin de zircn dentro de los no magnticos. Produccin de arenas vidriosas Eliminacin de impurezas magnticas desde concentrados de gemas preciosas. Reduccin de contaminante de hierro desde acopios de alimentacin granular.Aplicaciones en procesos de reciclaje, procesamiento de alimentos, industria farmaceutica e industria de abrasivos.CONCENTRACION ELECTROMEGNETICAEl principio de la separacin electrosttica est basado en el hecho de que si uno de los materiales en una mezcla de partculas pueden recibir una carga superficial al entrar a un campo electrosttico, las partculas de este material sern repelidas por uno de los electrodos y atradas hacia el otro, dependiendo del signo de la carga de las partculas.Lastcnicas convencionales de separacin electrosttica emplean las fuerzas desarrolladas entre partculas cargadas y los electrodos de campo para establecer trayectorias, y a partir de stas tornar efectiva la separacin. El arte y al ciencia de la concentracin electrosttica se encuentra en la habilidad de cargar selectivamente una o ms especies minerales que componen una mezcla, tornndolas de comportamiento diferente en el campo elctrico.INTRODUCCIN. Componentes de la Concentracin ElectrostticaLos sistemas de separacin electrosttica contienen a lo menos cuatro componentes: Un mecanismo de carga y descarga. Un campo elctrico externo. Un sistema que regule la trayectoria de las partculas no elctricas. Un sistema de coleccin para la alimentacin y productos.Los mecanismos de carga y descarga resultan de una de las siguientes categoras de distribucin de carga:Partculas de dos especies diferentes entran en un campo elctrico en una zona de separacin portando una carga elctrica de signo opuesto.Partculas de dos especies diferentes entran en una zona de separacin donde un solo tipo de partcula lleva una carga elctrica significativa.Partculas entran en la zona de separacin, de modo que partculas de diferentes especies llevan carga del mismo signo, pero la magnitud de la carga elctrica es significativamente diferente. Partculas de diferentes especies entran en la zona de separacin con momentos bipolares significativamente diferentesMecanismos para Cargar PartculasA pesar de que hay varias formas de cargar partculas, slo tres mecanismos de cargado son usados en la separacin electrosttica comercial: Cargado mediante electrificacin por contacto y friccin. Cargado por bombardeo de iones o electrones. Cargado por induccin conductiva.CARGADO DE PARTCULAS MEDIANTE ELECTRIFICACIN POR CONTACTOSe observa que cuando superficies de minerales no similares son colocadas en contacto, intercambian cargas entre s con la consecuente perturbacin del equilibrio individual. La electrificacin por contacto es conocida tambin como electrificacin por roce. En esta forma de cargado elctrico, partcula contra partcula, el rea de contacto es normalmente muy pequea tornndose necesario promover a travs de la accin mecnica el revolvimiento de estas partculas, generando de esta forma apreciable carga media superficial. Si el material est constituido de partculas levemente conductoras, la densidad de carga resultante frecuentemente se torna suficiente para ser utilizada en un mecanismo de separacin elctrica. Se observa que si no hay un intenso contacto de partculas unas contra otras, la separacin no es verificable.CARGADO POR CORONA EL SEPARADOR DE ALTA TENSINCuando la mena est compuesta de una mezcla de minerales buenos y malos conductores elctricos, la mezcla puede ser separada generalmente por el uso de procesos de alta tensin. Aplicaciones tpicas son la separacin de rutilo e ilmenita (conductores) desde zircn y otros minerales no conductores encontrados en arenas de playa, y la separacin de cuarzo (aislante) desde especularita (conductor).En este tipo de separacin electrosttica todas las partculas, conductoras y no conductoras, son cargadas debido al alto campo elctrico producido por el electrodo de corona ionizado que genera un flujo de iones. La separacin electrosttica de cargado por corona, llamada separacin por corona, se puede aplicar para la separacin de partculas con diferentes conductividades debido al fuerte campo elctrico aplicado.

Separador electrosttico de cada libre basado en le cargado mediante electrificacin por contacto.

Separador electrosttico de alta tensin.CARGADO POR INDUCCINSi una partcula se coloca sobre un conductor conectado a tierra en la presencia de un campo elctrico, la partcula desarrollar rpidamente una carga superficial por induccin. Ambas, las partculas conductoras y no conductoras llegarn a ser polarizadas, pero la partcula conductora tendr una superficie completamente equipotencial. La partcula no conductora permanecer polarizada. Este tipo de mecanismo de cargado de partculas se muestra en la figura 8.3.

Figura 8.3. Partculas cargadas por induccin

Separador electrosttico tipo rodillo.

Separador electrosttico de palca inclinada (tobogn).

Separador electrosttico Reichert de placa tipo harnero.SEPARADORES ELECTROSTTICOS ELECTRODINMICOSLos separadores electrostticos del tipo electrodinmicos son comnmente llamados separadores de alta tensin. En estos separadores la alimentacin se realiza en el rotor (tambor rotatorio) conectado a tierra y entra al campo de un electrodo ionizado cargado. Las partculas alimentadas aceptan una carga por bombardeo de iones. Las partculas conductoras pierden su carga en el rotor conectado a tierra y son lanzadas desde la superficie del rotor por la fuerza centrfuga, ellas entonces estn bajo la influencia del campo electrosttico del electrodo no ionizado y son lanzadas lejos de la superficie del rotor. Las partculas no conductoras no son capaces de disipar su carga rpidamente en el rotor, y de ese modo, son atradas a la superficie del rotor.

En estos separadores el tamao de las partculas alimentadas influye en la accin del separador, ya que la carga en la superficie de las partculas gruesas es menor en relacin a su masa, que en las partculas finas. Por lo tanto, una partcula gruesa es ms fcilmente lanzada desde la superficie del rotor, en cambio, las partculas conductoras finas tendern a ser atrapadas por partculas no conductoras, debido a su menor masa. As, las partculas finas tienden a concentrarse con la fraccin no conductora. Como resultado de esto, es normal en la prctica, utilizar sistemas de limpiado en varias etapas con los separadores ordenados en bancos

Esquema de posibles configuraciones de separadores electrostticos ordenados en bancos.

SEPARADORES ELECTROSTTICOS ELECTRO-ESTTICOSInicialmente los separadores electrostticos fueron del tipo placa electro-esttica. Los separadores de placa de cada libre, en los cuales las partculas caen entre dos placas verticales (una placa cargada positivamente y la otra placa cargada negativamente, con un alto gradiente de voltaje entre ellas), ha sido usada para separar silvita desde halita, feldespato desde cuarzo, y fosfato desde cuarzo. Sin embargo, este tipo de separador no se usa mayormente.Hay dos tipos de separadores electro-estticos que se fabrican: el separador tipo rotor y el separador tipo placa. EL SEPARADOR TIPO ROTOREl separador electro-esttico tipo rotor (figura 8.9) es similar, en apariencia, al separador de alta tensin. Sin embargo, el separador electro-esttico no presenta el electrodo ionizado. En ese lugar hay un solo electrodo largo que produce un campo elctrico. Aunque la partcula sea conductora o no conductora, ella puede considerarse como una partcula que puede llegar a polarizarse.

Separador electro-esttico tipo rotor.EL SEPARADOR TIPO PLACASe fabrican dos separadores del tipo placa: el separador electro-esttico de placa y el separador electro-esttico de malla (harnero). Los principios operacionales son similares. Las partculas son cargadas por induccin y las conductoras adquieren una carga opuesta al electrodo. De ese modo, las partculas conductoras son atradas hacia el electrodo. Las no conductoras continan hacia abajo en la placa o a travs del harnero. Los separadores electro-estticos de placas y harnero

OTROS TPOS DE CONCENTRACIN El escurrimiento en canaletas se caracteriza por la existencia de una masa de partculas minerales suspendidas o arrastradas por una corriente de agua a lo largo de una canaleta y sujeta a las fuerzas de gravedad y a la presin de la corriente, producindose una estratificacin por densidades.Este tipo de concentracin no debe confundirse con el escurrimiento laminar, ya que en el caso de las canaletas, las fuerzas de atriccin y los mecanismos de adherencia entre partculas y superficie de arrastre, caractersticas del escurrimiento laminar, no tienen efecto significativo en la estratificacin.En las canaletas los volmenes de agua usados son muy grandes y por consiguiente el rgimen de escurrimiento es turbulento, muy diferente al rgimen de lmina lquida observado en el escurrimiento laminar.CONCENTRACIN EN CANALETASLas canaletas simples (sluices) son seguramente los aparatos concentradores ms primitivos que se conocen.Son utilizados principalmente para el tratamiento de minas aluvionares en las cuales el mineral valiosos se encuentra libre en granulometra fina y la diferencia de peso especfico con el de la ganga es grande. Su aplicacin principal es en la concentracin de oro, platino y casiterita.Las canaletas simples son construidas de madera y presentan el piso irregular para aprisionar los minerales pesados. El piso irregular se obtiene gastando el fondo colocando tacos de madera, reglas, gradas, etc. Estos obstculos se llaman riffles debido a su funcin de recoger de la corriente de agua los minerales pesados.CANALETAS SIMPLESCANALETA TRABAJANDO EN UN RIOCANALETAS (SLUICES)En las canaletas simples la seleccin de la forma del riffle ideal depende de las necesidades de transporte, tamao y cantidad de material valioso. Todas ellas son construidas en mdulos que facilitan su instalacin y su remocin.El tamao de la canaleta es variable. Existen canaletas de 12 pulgadas hasta 10 pies de ancho, por 6 pulgadas hasta 4 pies de profundidad. Presentan una inclinacin que depende principalmente de los Tamaos mayores que tenga la alimentacin y de la cantidad de agua disponible. El largo de la canaleta generalmente vara de 50 a 150 metros. Este largo depende de la fineza y del peso especfico de los minerales valiosos, as como, dela distancia que los minerales de ganga deben ser transportados.La operacin de las canaletas es intermitente. Una vez terminado el tratamiento, los riffles son desmontados y se recoge el material pesado.CANALETAS SIMPLESLa canaleta estrangulada (pinched sluice) consiste en una canaleta inclinada con un ancho decreciente en la direccin del flujo. En el flujo descendente se establece un gradiente de velocidad y las partculas ms finas y ms pesadas se concentran en los niveles inferiores por una combinacin de cada retardada y consolidacin intersticial.Con la disminucin del ancho, la espesura del lecho aumenta, mejorando la separacin entre minerales pesados y livianos, a travs de un cortador.Una nica canaleta estrangulada es muy insuficiente, ya que la razn de concentracin es baja. El xito de la operacin se debe a la operacin con mltiples canaletas, en serie, si es posibles fluyendo pr gravedad.Estos equipos han sido proyectados para tratar minerales totalmente liberados, como es el caso de arenas de playa.CANALETAS ESTRANGULADASLas canaletas estranguladas se construyen de metal liviano y forradas en goma para soportar el desgaste. Son aparatos simples, livianos, baratos y ocupan poco espacio.Las canaletas estranguladas en su forma elemental son de 2 a 3 pies de largo, estrechndose de 9 pulgadas de ancho en la parte superior, a 1 pulgada en la descarga. La pulpa de alimentacin presenta un 50 a 55% de slidos y es alimentada en la parte superior, estratificndose a medida que desciende por la canaleta.En el extremo de la descarga existe una placa formando un pequeo ngulo con la canaleta, destinada a hacer que la pulpa se desparrame antes de llegar a los cortadores. Estos cortadores interceptan el flujo al final y afuera de la canaleta, y lo dividen en los productos concentrado, middling y relave.CANALETAS ESTRANGULADASEn las canaletas estranguladas el rango granulomtrico ideal para la alimentacin es 10 # +200#. Las capacidades dependen de la granulometra del material a ser tratado, variando de 0,5 ton/ para arenas finas hasta 2,0 ton/h para arenas ms gruesas.Las variables operacionales de las canaletas estranguladas son : la densidad de la pulpa de alimentacin, la posicin de loscortadores, la inclinacin de la canaleta (en general entre 16 y 20con la horizontal) y la orientacin de la placa.Algunos concentradores son : el concentrador Canon y el concentrador Lamflo.CANALETAS ESTRANGULADASConsiste de 48 canaletas, arregladas en crculo, con la alimentacin de cada canaleta en la periferia del crculo.Una aplicacin interesante de este concentrador se desarroll para fosfato, combinndose los principios de la canaleta estrangulada con los de la flotacin convencional, incluyndose reactivos de flotacin y aire soplado al comienzo de la canaleta.CONCENTRADORES CANONSECCIN TRANSVERSAL DE UNA DE LAS 48CANALETAS DE UN CONCENTRADOR CANONEngineering, Inc. Para el tratamiento de minerales pesados desde arenasprimera y tercera, mientras que, la canaleta del medio tiene paredesparte ancha y 9 pulgadas la parte angosta.slidos; b) inclinacin normal 15% con la horizontal; c) acepta hasta 2mm; d) los tamaos menores aceptados son de aproximadamente 0,04 hasta 0,02 mm. Este concentrador fue desarrollado por la Carpco Research andde playa, tambin se usa en menas de fierro y purificacin de carbn fino.El aparato est compuesto de tres canaletas teniendo paredes curvas la planas convergentes. Se construye de fibra de vidrio y mide 10 pies de largo, 30 pulgadas laAlgunas caractersticas son : a) 4 a 10 ton/h de slidos y 50 a 60% de mm en la alimentacin, sin embargo el tamao mximo ideal es de 0,5 mm, sin embargo, en casos excepcionales se pueden tratar materiales deCONCENTRADOR LAMFLOCONCENTRADOR LAMFLOEs un equipo de concentracin gravitacional diseado para permitir altas capacidades. El principio del cono Reichert es similar al de las canaletas estranguladas, pero la pulpa no est influenciada por el efecto que se produce en las paredes de las canaletas.El con Reichert se desarrollo en Australia a comienzos de 1960, principalmente para tratar arenas con contenidos de titanio.Los conos se construyen en fibra de vidrio y se montan en un arreglo circular que mide ms de 6 metros de alto. Cada cono mide 2 metros de dimetro.La pulpa de alimentacin se distribuye alrededor de la periferia del cono. A medida que fluye hacia el centro del cono las partculas pesadas se separan y se depositan en el fondo de la la pelcula. Este concentrado es removido mediante una ranura anular que se ubica en el fondo del cono, la porcin de la pelcula que fluye sobre la ranura son las colas.CONO REICHERTCARACTERSTICAS DE UN CONO REICHERTEl cono Reichert tiene una alta capacidad, operando normalmente en el rango de 65-90 ton/h, con casos excepcionales en el rango de40 a 100 ton/h, con 55 a 70% de slidos en peso en la pulpa de alimentacin.El rango granulomtrico aceptado por estos equipos va desde tamaos hasta 3 mm hasta materiales tan finos como 30 micrones, sin embargo, estos equipos son ms eficientes en el rango de 100 a600 micrones.La cantidad de agua consumida por los conos Reichert vara de 20 a 35 m3/h.CONO REICHERTVarios arreglos de conos simples y conos dobles pueden ser usados. Generalmente los conos dobles operan en una etapa de desbaste y sus concentrados son sometidos a las etapas de limpieza en conos simples. Pueden tambin tratarse los concentrados de los conos simples, para su purificacin final en canaletas estranguladas. Estas canaletas (en nmero de seis) son arregladas radialmente debajo de los ltimos conos simples.ARREGLOS DE LOS CONOS REICHERT EN LOS CIRCUITOSLas aplicaciones de los conos Reichert seran las siguientes: a) concentraciones de minerales pesados de arenas de playa de baja ley b) concentracin de menas de fierro c) pre-concentracin de menas de estao d) recuperacin de minerales pesados (uranio y zircn) de los relaves de flotacin de menas de cobre.CONFIGURACIONES COMUNES DE CIRCUITOS CON CON REICHERT