Enriquecimiento de minerales: métodos básicos, tecnologías y equipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Cuando se analizan minerales valiosos comerciales, surge la pregunta correcta de cómo se puede obtener una pieza de joyería tan atractiva a partir de minerales primarios o fósiles. Especialmente teniendo en cuenta el hecho de que el procesamiento de la raza como tal es, si no uno de los finales, al menos el proceso de refinación que precede a la etapa final. La respuesta a la pregunta será el enriquecimiento de minerales, durante el cual tiene lugar el procesamiento básico de la roca, que prevé la separación de un mineral valioso de los medios vacíos.

Tecnología de enriquecimiento general

El procesamiento de minerales valiosos se lleva a cabo en empresas especiales de enriquecimiento. El proceso implica la realización de varias operaciones, incluida la preparación, el fraccionamiento directo y la separación de la roca con impurezas. En el curso del enriquecimiento, se obtienen varios minerales, incluidos grafito, asbesto, tungsteno, materiales minerales, etc. No tienen que ser rocas valiosas: hay muchas fábricas que procesan materias primas, que luego se utilizan en la construcción. De una forma u otra, los fundamentos del procesamiento de minerales se basan en el análisis de las propiedades de los minerales, que también determinan los principios de separación. AEn una palabra, la necesidad de cortar diferentes estructuras surge no solo para obtener un mineral puro. Es una práctica común cuando varias razas valiosas se derivan de una estructura.

Aplastamiento de rocas

En esta etapa, el material se tritura en partículas individuales. El proceso de trituración utiliza fuerzas mecánicas para superar los mecanismos de cohesión internos.

Como resultado, la roca se divide en pequeñas partículas sólidas que tienen una estructura homogénea. En este caso, cabe distinguir entre la técnica de trituración directa y la de molienda. En el primer caso, la materia prima mineral sufre una separación menos profunda de la estructura, durante la cual se forman partículas con una fracción superior a 5 mm. A su vez, la trituración asegura la formación de elementos con un diámetro inferior a 5 mm, aunque esta cifra también depende del tipo de roca con la que se tenga que tratar. En ambos casos, la tarea es maximizar la división de los granos de una sustancia útil para que se libere un componente puro sin mezcla, es decir, roca estéril, impurezas, etc.

Proceso de selección

Después de que se completa el proceso de trituración, la materia prima cosechada se somete a otro impacto tecnológico, que puede ser tanto el tamizado como la intemperie. El cribado es, en esencia, una forma de clasificar los granos obtenidos según la característica de tamaño. La forma tradicional de implementar esta etapa implica el uso de un tamiz y un tamiz provisto de la posibilidad de calibrar las células. Durante el proceso de selección, se separanPartículas suprared y subred. De alguna manera, el enriquecimiento de minerales comienza ya en esta etapa, ya que se separan algunas de las impurezas y materiales mezclados. La fracción fina de menos de 1 mm de tamaño se tamiza y con la ayuda del aire, por medio de la intemperie. Una masa que parece arena fina es levantada por corrientes de aire artificiales, después de lo cual se asienta.

En el futuro, las partículas que se depositan más lentamente se separan de los elementos de polvo muy pequeños que permanecen en el aire. Para la recogida posterior de los derivados de dicho cribado, se utiliza agua.

Procesos de enriquecimiento

El proceso de beneficio tiene como objetivo aislar las partículas minerales de la materia prima. En el curso de tales procedimientos, se distinguen varios grupos de elementos: concentrado útil, relaves y otros productos. El principio de separación de estas partículas se basa en las diferencias entre las propiedades de los minerales útiles y la roca estéril. Tales propiedades pueden ser las siguientes: densidad, mojabilidad, susceptibilidad magnética, tamaño, conductividad eléctrica, forma, etc. Así, los procesos de enriquecimiento que aprovechan la diferencia de densidad involucran métodos de separación gravitacional. Este enfoque se utiliza en el procesamiento de carbón, minerales y materias primas no metálicas. El enriquecimiento basado en las características de humectabilidad de los componentes también es bastante común. En este caso se utiliza el método de flotación, cuya característica es la posibilidad de separar granos finos.

También utiliza el procesamiento de minerales magnéticos, quele permite aislar las impurezas ferruginosas de los medios de talco y grafito, así como purificar el tungsteno, el titanio, el hierro y otros minerales. Esta técnica se basa en la diferencia en el efecto de un campo magnético sobre las partículas fósiles. Como equipo se utilizan separadores especiales, que también se utilizan para restaurar las suspensiones de magnetita.

Etapas finales de enriquecimiento

Los principales procesos de esta etapa incluyen la deshidratación, el espesamiento de la pulpa y el secado de las partículas resultantes. La selección de equipos para la deshidratación se realiza en base a las características químicas y físicas del mineral. Como regla general, este procedimiento se realiza en varias sesiones. Sin embargo, no siempre es necesario hacerlo. Por ejemplo, si se usó separación eléctrica en el proceso de beneficio, entonces no se requiere deshidratación. Además de los procesos tecnológicos para preparar el producto de enriquecimiento para procesos de procesamiento posteriores, también se debe proporcionar una infraestructura adecuada para el manejo de partículas minerales. En particular, el servicio de producción apropiado se organiza en la fábrica. Se están introduciendo vehículos en el taller y se están organizando los suministros de agua, calefacción y electricidad.

Equipos de enriquecimiento

En las etapas de molienda y trituración, se involucran instalaciones especiales. Estas son unidades mecánicas que, con la ayuda de varias fuerzas motrices, tienen un efecto destructivo sobre la roca. Además, en el proceso de cribado, se utilizan un tamiz y un tamiz, que proporcionanla posibilidad de calibrar los agujeros. Además, para el cribado se utilizan máquinas más complejas, que se denominan cribas. El enriquecimiento directo se lleva a cabo mediante separadores eléctricos, gravimétricos y magnéticos, que se utilizan de acuerdo con el principio específico de separación de estructuras. Después de eso, las tecnologías de drenaje se utilizan para la deshidratación, en cuya implementación se pueden utilizar las mismas pantallas, elevadores, centrífugas y dispositivos de filtración. El paso final suele implicar el uso de tratamiento térmico y secado.

Residuos del proceso de enriquecimiento

Como resultado del proceso de enriquecimiento, se forman varias categorías de productos, que se pueden dividir en dos tipos: concentrado útil y desecho. Además, una sustancia valiosa no necesariamente tiene que representar a la misma raza. Tampoco se puede decir que los residuos sean un material innecesario. Dichos productos pueden contener concentrado valioso, pero en cantidades mínimas. Al mismo tiempo, el enriquecimiento adicional de los minerales que se encuentran en la estructura de los desechos a menudo no se justifica tecnológica y financieramente, por lo que los procesos secundarios de dicho procesamiento rara vez se realizan.

Enriquecimiento óptimo

Dependiendo de las condiciones de enriquecimiento, las características del material de partida y el método en sí, la calidad del producto final puede variar. Cuanto mayor sea el contenido de un componente valioso y menos impurezas, mejor. El beneficio ideal del mineral, por ejemplo, prevé la ausencia total de residuos en el producto. Esto significa que en el proceso de enriquecimiento de la mezcla obtenida por trituración y cribado, las partículas de hojarasca de rocas estériles fueron completamente excluidas de la masa total. Sin embargo, no siempre es posible lograr tal efecto.

Procesamiento parcial de minerales

Se entiende por enriquecimiento parcial la separación de la clase de tamaño del fósil o la eliminación de la parte fácilmente separable de las impurezas del producto. Es decir, este procedimiento no tiene como objetivo purificar completamente el producto de impurezas y desechos, sino que solo aumenta el valor del material de origen al aumentar la concentración de partículas útiles. Tal procesamiento de materias primas minerales puede usarse, por ejemplo, para reducir el contenido de cenizas del carbón. En el proceso de enriquecimiento, se aísla una gran clase de elementos con una mezcla adicional del concentrado de cribado no enriquecido con una fracción fina.

Problema de pérdida de roca valiosa durante el enriquecimiento

Como las impurezas innecesarias permanecen en la masa del concentrado útil, la roca valiosa se puede eliminar junto con los desechos. Para contabilizar dichas pérdidas, se utilizan herramientas especiales para calcular el nivel permisible de estas para cada uno de los procesos tecnológicos. Es decir, para todos los métodos de separación, se desarrollan normas individuales de pérdidas permisibles. El porcentaje permitido se toma en cuenta en el balance de productos procesados para cubrir discrepancias en el cálculo del coeficiente de humedad y pérdidas mecánicas. Esta contabilidad es especialmente importante si se planea el enriquecimiento del mineral, durante el cual se utiliza una trituración profunda. En consecuencia, el riesgo de perder valiososconcentrarse. Y, sin embargo, en la mayoría de los casos, la pérdida de roca útil se debe a violaciones en el proceso tecnológico.

Conclusión

Recientemente, valiosas tecnologías de enriquecimiento de rocas han dado un paso significativo en su desarrollo. Se están mejorando tanto los procesos de tramitación individuales como los esquemas generales para la puesta en marcha del departamento. Una de las direcciones prometedoras para un mayor avance es el uso de esquemas de procesamiento combinados que mejoren las características de calidad de los concentrados. En particular, se combinan separadores magnéticos, como resultado de lo cual se optimiza el proceso de enriquecimiento. Los nuevos métodos de este tipo incluyen la separación magnetohidrodinámica y magnetohidrostática. Al mismo tiempo, existe una tendencia general al deterioro de las rocas minerales, lo que no puede sino afectar la calidad del producto resultante. Un aumento en el nivel de impurezas se puede combatir mediante el uso activo del enriquecimiento parcial, pero en general, un aumento en las sesiones de procesamiento hace que la tecnología sea ineficiente.