Concentración Magnética
Es un método de separación que aprovecha como criterio la susceptibilidad magnética de los minerales a separar. Con ello se puede:
-Concentrar minerales magnéticos al separarlos de ganga no magnética,
-Purificar minerales eliminando componentes magnéticos que pudiesen afectar su calidad
Conceptos básicos
•Susceptibilidad magnética: es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético.
Tipos de materiales magnéticos
•De acuerdo al valor de la susceptibilidad magnética los materiales se clasifican como:
•Diamagnéticos. Un campo magnético se debilita en su presencia, o bien, se repelen a lo largo de la líneas de fuerza: Bi, Cu Au, Ag. No se pueden separar mediante imanes
•Paramagnéticos: El campo magnético se fortalece en su presencia y son atraídos por las líneas de fuerza; Ej. Al, Sn. Se pueden separar en separadores magnéticos de alta intensidad.
•Ferromagnéticos: Tienen muy alta susceptibilidad magnética y se pueden separar en dispositivos de baja intensidad. Fe; Co; Ni
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.
Separadores magnéticos
El elemento principal de un separador magnético es un dispositivo capaz de generar un campo magnético, este dispositivo puede ser del tipo electroimanes o bien imanes permanentes.
Los electroimanes utilizan vueltas de alambre de cobre o de aluminio alrededor de un núcleo de hierro, (bobina). Al paso de corriente eléctrica se genera un campo magnético, al cesar ésta el campo desaparece. La intensidad se regula con la corriente.
Los imanes permanentes son materiales que en razón de la densidad de dipolos de sus electrones generan un campo magnético permanente. La intensidad se regula con la distancia interpolar
Imanes permanentes
•Ferritas: materiales cerámicos ferromagnéticos compuestos por hierro, boro y bario, estroncio o molibdeno. Tienen una alta permeabilidad magnética, lo cual les permite almacenar campos magnéticos con más fuerza que el hierro. Estos imanes tuvieron su inicio el año 1952.
•Alnicos: Los imanes AlNICo son de una aleación de aluminio, níquel, cobalto y hierro, fueron desarrollados en 1930.
•Samario-Cobalto (SmCo): Aleaciones de samario-cobalto (SmCo) fueron desarrollados en 1960, como resultado de investigaciones de nuevos materiales magnéticos basados en aleaciones de Fe, Co, Ni, tierras raras.
•Neodimio-Hierro-Boro (NdFeB): Aleaciones de neodimio-hierro-boro, también conocidos como tierras raras o “súper imanes”, entraron en el mercado en 1980.
Tipos de Separadores magnéticos
Separadores del tipo húmedo o por vía húmeda baja intensidad (0 – 2.500 Gauss)
Separadores del tipo seco o por vía seca alta intensidad (2.500-17.500 Gauss)
Separadores de Tambor
•Consisten en un tambor rotatorio no magnético que contiene en su interior de tres a seis magnetos estacionarios de polaridad alternada.
•El campo magnético se puede originar de dos formas: a través de una bobina electromagnética o a través de un conjunto de imanes permanentes. En la actualidad se prefiere los imanes permanentes obtenidos a partir de aleaciones de tierras raras
•Los magnetos levantan las partículas magnéticas y las fijan al tambor, las transportan fuera del campo, dejando la ganga en el compartimiento de colas.
Separadores de Tambor
•Los tambores de baja intensidad son fabricados con imanes permanentes y son recomendados para la separación magnética de minerales fuertemente magnéticos, como magnetita.
•Los equipos de alto gradiente (con tierras raras), son recomendados para la separación magnética de minerales débilmente magnéticos. Purificación de concentrados de casiterita, cobre u otros o; para la concentración de minerales de baja susceptibilidad magnética como hematita e ilmenita.
•Los separadores de tambor están disponibles en el mercado en tamaños con diámetros de 24”a 48”y con anchos de hasta 120”.
•Para atender las diferentes aplicaciones, los separadores de tambor en húmedo se dividen en tres tipos: concurrentes, contra-rotación y contracorriente. La diferencia entre estos se encuentra en el diseño del estanque y en la dirección del flujo de alimentación en relación a la rotación del tambor.
Tambor tipo concurrente
•El concentrado se lleva hacia delante por el tambor y pasa a través de una abertura donde se comprime y desagua antes de dejar el separador.
•De gran eficiencia para las operaciones en que se desea un concentrado magnético extremadamente limpio a partir de una alimentación relativamente gruesa.
•Es utilizado en la concentración de menas magnéticas gruesas (menor que ¼”) y relativamente libre de ultra finos (un 15 a 22 % máximo de tamaño inferior a 200 mallas).
•Son ampliamente usados en los sistemas de recuperación de medio denso.
Tambor tipo contra-rotación
•La alimentación fluye en dirección opuesta a la rotación.
•Utilizado en operaciones primarias (rougher), donde es más importante obtener menores perdidas de material magnético en los relaves que un concentrado limpio.
•Se aplica a materiales con granulometría inferior a 40 mallas (a veces hasta materiales inferiores a 10 mallas).
Tambor tipo contra corriente
•En estos separadores las colas son forzadas a viajar en dirección opuesta a la rotación del tambor, y se descarga en el interior del canal de colas.
•Se utiliza para operaciones de limpieza aplicada a materiales de granulometría fina, menores a 65 mallas o más finos.
Concentradores Magnéticos en Seco de Alta Intensidad
•CONCENTRADOR DINGS DE RODILLOS INDUCIDOS
Se utiliza 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.
Separador de Banda Transversal de Alta Intensidad
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.
Separador de Banda Transversal de Alta Intensidad
•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 wolframita.