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• Jhosmel Gamboa Cordova

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FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERIA DE MINAS

Método de Separación Magnética AUTORES:

 FLOREZ ORTÍZ, Royser Amado.  GAMBOA CORDOVA, Elman Jhosmel.  GORMAS VALDERRAMA, Rosely.  GONZÁLEZ ARÉVALO, Jefferson.  QUILICHE CERCADO, Robert Willan.  RIMAICUNA VALDERRAMA, Luis Enrrique.  TORRES MESTANZA, Rolly Fernando. CURSO: CONCENTRACIÓN DE MINERALES

DOCENTE:

GIRON PALOMINO, Danyer Stewart

CAJAMARCA – PERÚ 2018 -1

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………….3 1. RESUMEN…………………………………………………………………………………...…….4 2. OBJETIVOS………………………………………………………………………………………..5 3. VARIABLES…………………………………………………………………………………………5 4 FORULACION DEL PROBLEMA ………………………………………………………..…….….9 5 REALIDAD PROBLEMATICA ……………………………………………………………….…….9 6. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ……………………………………………………..….……9 7. ESPACIO Y TIEMPO…………………………………………………………………………….….9 8. TIPO DE INVESTIGACIÓN………………………………………………………………………..10 9. MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………………….…...10 9.1. ¿Qué es la concentración magnética?...........................................................................10 9.2. Materiales paramagnéticos……………………………………………………………….….10 9.3. Materiales diamagnéticos…………………………………………………………………....11 9.4. Materiales ferromagnéticos………………………………………………………………..…12 9.5. Intensidad magnética de diferentes minerales………………………………………….…13 9.6 Procesos de sepración magnética……………………………………………………….….13 9.6.1. Separación de baja intensidad…………………………………………………....13 9.6.2. Separación de alta intensidad…………………………………………………….14 9.7. Sepradores Magnéticos……………………………………………………………………..14 9.7.1. Separadores del tipo húmedo o vía húmeda……………………………………14 A.Separadores de Tambor con magnetos permanentes y electroimanes……....14 B. Filtros Magnéticos……………………………………………………………….….16 C. Separadores Magnéticos de alta intensidad en húmedo……………………....17 9.7.2 Separadores Magnéticos por vía seca…………………………………………….17 A.Separadores de banda transversal de alta Intensidad…………………………..17 B. Separadores de rodillo de alta intensidad………………………………………..18 C. Concentradores Magnéticos de tambor mediante vía seca de baja, medina y alta intensidad……………………………………………………………19 10. HIPOTESIS…………………………………………………………………………….…………20 11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS…………………………………………………………………20

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12. APLICACIONES…………………………………………………………………………………21 12.1. Empresa que aplica la separación magnética minera…………………………....21 13. CONCLUSIONES………………………………………………………………………………..24 14. RECOMENDACIONES………………………………………………………………….………25 15. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………..……….25

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INTRODUCCIÓN

La separación magnética es un proceso que sirve para separar dos sólidos (uno debe tener propiedades magnéticas). El método consiste en acercar un imán a la mezcla a fin de generar un campo magnético, que atraiga el compuesto ferroso dejando solamente al material no ferroso en el contenedor. El proceso de separación magnética se usa generalmente para separar metales férreos de los no férreos. El mecanismo funciona de acuerdo a la susceptibilidad magnética (comportamiento de los metales al hecho de que los materiales contienen algún compuesto de hierro en forma magnética (ferros magnéticos), además según esta característica, se divide en tres grupos: los paramagnéticos (que se atraen a los puntos de mayor intensidad magnética) y los diamagnéticos (se repelen hacia los puntos de menor intensidad) y los ferromagnéticos. Los separadores magnéticos aprovechan la diferencia en las propiedades magnéticas de los minerales componentes de las menas. Todos los materiales se alteran en alguna forma al colocarlos en un campo magnético, aunque en la mayor parte de las sustancias, el efecto es demasiado ligero para detectarlo. En la separación magnética la unidad más comúnmente usada es el Gauss (G). La fuerza magnetizadora que induce las líneas de fuerza a través de un material se llama intensidad de campo. La intensidad del campo magnético se refiere al número de líneas de flujo que pasan a través de una unidad de área. La capacidad de un magneto para elevar un mineral particular depende no solamente del valor de la intensidad de campo, sino también del gradiente de campo, es decir, de la velocidad a la cual aumenta la intensidad de campo hacia la superficie magnética. Una partícula magnética que entra al campo no solo será atraída a las líneas de fuerzas, sino que también migrará a la región de mayor densidad de flujo, lo cual ocurre al final del punto. Esta es la base de la separación magnética. En el presente informe académico trataremos sobre la importancia del método de separación magnética en el ámbito de la minería, los equipos necesarios para poder utilizar este método en un proceso, así como también las ventajas y desventajas de este.

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1. RESUMEN En este estudio de investigación, se trata principalmente sobre la separación magnética de un proceso minero-metalúrgico que permite separar dos objetos siempre y cuando uno de ello debe tener propiedades magnéticas, según estas características, los materiales se dividen en tres grupos: Los paramagnéticos, los cuales tiene un comportamiento magnético débil, los diamagnéticos, los cuales se caracterizan porque se repelen por los imanes y por ultimo tenemos los ferromagnéticos, los cuales son elementos de transición, con una configuración en sus átomos que favorece la interacción entre los dipolos magnéticos. Según la fuerza que actúan sobre las partículas a separar, se han desarrollado dos procesos de separación magnética, la separación de baja intensidad y la separación de alta intensidad, las cuales pueden ser llevadas bajo diferentes condiciones ya sea seco o húmedo y a alta o baja velocidad. Los separadores magnéticos se pueden presentar como separadores por vía húmeda y vía seca. Los separadores por vía húmeda, dentro de este tipo de separador tenemos el separador de tambor con magnetos permanentes y electroimanes, dentro de este encontramos el separador de tambor tipo concurrente, separador magnético tipo contra-rotación, separador tambor tipo contra corriente. También tenemos el separador por filtros magnéticos y separadores de alta intensidad en húmedo. Dentro de los separadores magnéticos por vía seca encontramos tres tipos: los separadores de banda transversal de alta intensidad, los separadores de rodillo de alta intensidad y los concentradores magnéticos de tambor mediante vía seca de baja, mediana y alta intensidad. Todo esto se describe con más detalle a continuación.

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2. OBJETIVOS

2.1

OBJETIVO PRINCIPAL:

Analizar las propiedades del separador magnético en la concentración de minerales.

2.2

OBJETIVOS SECUNDARIOS:

Observar la separación de la ganga del mineral. Conocer las propiedades que el mineral tiene para separarse por medio del magnetismo. Definir detalladamente los tipos de separadores magnéticos.

3. VARIABLES

3.1

VARIABLE INDEPENDIENTE  Tipos de separadores de concentración

3.2

VARIABLE DEPENDIENTE  Granulometría del mineral  Intensidad magnética  Rendimiento Económico

3.3.

VARIABLES

PREDOMINANTES

EN

EL

PROCESO

DE

SEPARACIÓN

MAGNÉTICA.  Intensidad magnética de los minerales. -

Fuertemente magnéticos. (magnetita, pirrotita, etc.)

-

Moderadamente magnéticos. (granate, wolframita, etc.)

-

Débilmente magnético. (hematita, limonita, etc.)

-

Pobremente magnético. (esfalerita, argentita, pirita, molibdenita, etc.)

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 Intensidad magnética requerida para la separación. -

Fuertemente magnéticos: de 500 a 5000 Gauss.

-

Moderadamente magnéticos. 5000 – 10000 Gauss.

-

Débilmente magnético: 10 000 – 18 000 Gauss.

-

Pobremente magnético: 18 000 – 23 000 Gauss.

 Gauss: Gauss es una unidad de medida que indica la fuerza de un campo magnético. Cuanto mayor sea el número de gauss, más fuerte será el campo magnético y mayor distancia del campo se extiende hacia fuera desde la superficie del imán.

Es la medida normalmente utilizada para medir distintos productos magnéticos y entre ellos los productos magnéticos con aplicaciones para la salud y el organismo humano superficie del imán.

El gauss es la unidad con la que se mide la intensidad de un flujo magnético dentro del Sistema Cegesimal de Unidades. Su nombre viene del matemático, físico y astrónomo alemán Johann Karl Friedrich Gauss(1777-1855).

Otra unidad de medida del campo magnético es el Tesla. Este término es el utilizado por el Sistema Internacional de Unidades. Mide, igualmente, la intensidad del flujo magnético como una inducción magnética uniforme repartida sobre una superficie, normalmente de un metro cuadrado.

El campo magnético de la tierra es de 0,5 gauss. Un imán pequeño puede rondar sobre los 100 gauss y si esté es de neodimio pude alcanzar sobre los 2.000 gauss. Un gran electo imán alcanza los 15.000 gauss. (Sáenz,2012, pg. 17-19).

El valor de gauss de un imán es mucho mayor justo en la superficie que a una distancia de unos pocos milímetros. Esto significa que el valor de gauss depende de la distancia entre el imán y el punto de aplicación y no es, por tanto, un valor absoluto.

"¿Tienen ustedes una lámpara que sea lo suficientemente luminosa como para poder leer un libro con ella?". Esto se puede hacer con casi cualquier lámpara si se acerca el libro lo suficiente. ¿Pero se podría seguir leyendo el libro a 5 metros de distancia? ¿O a 10 metros? Eso depende de la luminosidad de la lámpara. El mismo principio se aplica a los imanes.

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Al igual que la luminosidad de una lámpara, la densidad de flujo magnético de un imán (la unidad de gauss) disminuye conforme aumenta la distancia.

Así pues, la pregunta debería ser: "¿Tienes ustedes un imán que genere una densidad de flujo magnético de 800 gauss a una distancia de 20 mm de la superficie?

Realmente, la mayor parte de nuestros imanes, incluso los más pequeños presentan varios 1000 de gauss directamente en la superficie. Dependiendo de la forma y la fuerza de magnetización, es posible que un determinado imán solo genere 100 gauss a una distancia de 10 mm, mientras que otro genere incluso 2000 gauss.

El campo magnético es más fuerte directamente en la superficie del margen de la cara polar (en los bloques magnéticos en las esquinas) y en el centro es más débil.

Sin embargo, el campo disminuye mucho más rápidamente en las proximidades del margen del imán conforme aumenta la distancia que el capo del eje magnético central. Incluso a tan solo unos milímetros de una cara polar, el campo del eje puede ser más fuerte que en las proximidades del margen (véase tablas inferiores).

Algunos fabricantes y vendedores indican unidades gauss en sus imanes que solo se pueden alcanzar si el imán se "pone en cortocircuito" mediante un yugo de hierro y tan solo si hay un espacio de aire muy pequeño entre el polo norte y el sur. No obstante, este valor hipotético no se puede alcanzar en la superficie y mucho menos en fuera de un imán suelto.

Pero dado que usted normalmente no puede colocar el imán justo en el lugar que desea tratar, deberá decidir a qué distancia deberá surtir efecto el imán. De esta manera, podemos calcular el tamaño aproximado del imán para alcanzar este resultado. (Muñoz, 2008, pg. 22-24)

Resulta un poco difícil calcular este valor, ya que se trata de una complicada fórmula Se aplica la conversión: 1 tesla = 10.000 gauss. A continuación, unos cuantos ejemplos.

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Cuadro N° 1: Unidades de gauss sobre el eje magnético (una línea recta a través de los centros de las caras polares):

Distancia

0 mm

5 mm

10 mm

20 mm

Unidad

S-06-02-N

3200

360

80

10

Gauss

S-10-03-N

3000

800

230

40

Gauss

S-20-05-N

2600

1500

750

200

Gauss

S-20-10-N

4100

2200

1000

300

Gauss

S-45-30-N

4800

3700

2800

1500

Gauss

Q-20-20-03-N

1600

1100

600

200

Gauss

Fuente: INTl, 2008 pg. 36 Cuadro N° 2: Unidades de gauss en el margen (=sobre una línea recta paralela al eje magnético a través del margen) Distancia

0 mm

5 mm

10 mm

20 mm

Unidad

S-06-02-N

6800

280

70

10

Gauss

S-10-03-N

7600

560

180

40

Gauss

S-20-05-N

8800

1100

490

160

Gauss

S-20-10-N

8400

1600

760

250

Gauss

S-45-30-N

10800

3100

2000

1000

Gauss

Q-20-20-03-N

3900

500

250

90

Gauss

Fuente: INTl, 2008 pg. 36

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4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Qué importancia tiene el método de separación magnética en la minería?

5. REALIDAD PROBLEMÁTICA A nivel mundial. Los principios de separación magnética han sido aplicados comercialmente por más de cien años. Las aplicaciones de dichos principios varían desde la separación de partículas de hierro hasta separaciones más sofisticadas tales como la eliminación de materiales magnéticamente débiles como óxidos de hierro. En Perú los avances en los diseños de los separadores han permitido la aplicación de los principios de este tipo de operación, y actualmente es usada tan ampliamente, que se observa tanto a escala de laboratorio, como a escala industrial en el procesamiento de toneladas de materiales por hora. La selección del mejor equipo de separación para determinada aplicación requiere la comprensión de los principios básicos del magnetismo, además de la capacidad del separador en base a las variables de diseño y de aplicación, tales como el tipo de material, el tipo de proceso: húmedo o seco, tamaño de las partículas, características magnéticas de la alimentación, velocidad de procesamiento deseada y otras

6. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA La importancia de esta investigación radica en el procesamiento de minerales en la actividad minera, de los cuales existen diferentes métodos de separación uno de ellos la separación magnética, disgregación de minerales valiosos de los contaminantes magnéticos, conocer las propiedades magnéticas de cada uno de los minerales como diamagnéticos, paramagnéticos y ferromagnéticos. También conocer los diferentes tipos de separador magnético, como baja intensidad y alta intensidad, estos a su vez por vía húmeda y vía seca.

7. ESPACIO Y TIEMPO El separador magnético se aplica en la separación del mineral de metal negro, selección de preciosa meta y reciclar el medio denso. En otras palabras, separador magnético mojado es adecuado para la separación de los materiales menos de 3mm, tales como magnetita, calcinado, mineral, etc. Y puede quitar el hierro en el carbón, no metal y las industrias de la construcción.

La separación magnética equipos es principalmente relacionado con la fuerza de las características: En primer lugar, la temperatura, el tiempo electrizante, densidad de corriente a menos de 2.5 a/mm. En segundo lugar, el campo de fondo de separador es proporcional a la Página | 9

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intensidad del corriente, aumenta con la intensidad de la corriente. Es muy esencial para nosotros a utilizar la intensidad de campo con alta eficaz.

8. TIPO DE INVESTIGACIÓN

El método de separación magnética, es un análisis complejo, que abarca una investigación teórica, pues explica de manera detallada las distintas aplicaciones y usos de este método. También detalla cada una de las clasificaciones de los minerales para la aplicación del mismo.

9. MARCO TEÓRICO 9.1. ¿Qué es la concentración magnética? La separación magnética es un proceso minero - metalúrgico que permite para separar dos objetos (en la que uno de los dos debe ser ferroso o tener propiedades magnéticas) a través del uso de separadores como imanes. (Sáenz, 2014).

9.2. Materiales Paramagnéticos. Los materiales paramagnéticos son aquellos cuya suma neta de los momentos magnéticos permanentes de sus átomos o moléculas es nula. Estos materiales tienen un comportamiento magnético muy débil. (Quintana, 2012).

Si se aplica un campo magnético exterior lo suficientemente elevado, los momentos magnéticos de los materiales paramagnéticos se tienden a ordenar de forma paralela al mismo. Por tanto, los dipolos se orientan en la misma dirección y sentido que el campo aplicado, por lo que la susceptibilidad magnética, aunque débil, es positiva, y la permeabilidad relativa es ligeramente mayor que la unidad. Otra característica que los diferencia de los materiales ferromagnéticos es el hecho de que cuando se elimina el campo externo aplicado el efecto del paramagnetismo desaparece.

Ejemplo de minerales paramagnéticos que se separan en los separadores magnéticos comerciales: ilmenita, rutilo, wolframita, monacita, siderita, pirrotita, cromita, hematita y los minerales de manganeso. Algunos elementos son paramagnéticos en sí mismo, tales como, Ni, Co, Mn, Cr, Ce, Ti y los minerales del grupo del platino, pero en la mayoría de los casos las propiedades paramagnéticas de los minerales se deben a la presencia de hierro en alguna forma ferromagnética. (Quintana, 2012).

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9.3. Materiales Diamagnéticos. Los materiales denominados diamagnéticos se caracterizan por ser repelidos por los imanes (es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos, que son atraídos por los imanes). El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto en septiembre de 1845 por el físico y químico Michael Faraday cuando observó que un trozo de bismuto era repelido por un imán, cualquiera que fuese el polo. Esa experiencia indicaba que el campo externo generado por el imán inducía en el bismuto un dipolo magnético de sentido opuesto. (Bermúdez, 2013).

Otra forma de explicar el diamagnetismo es a partir de la configuración electrónica de los átomos o de los sistemas moleculares. De esta forma, el comportamiento diamagnético lo presentan sistemas moleculares que contengan todos sus electrones apareados y los sistemas atómicos o iónicos que contengan orbitales completamente llenos. Es decir los espines de los electrones del último nivel se encontrarán apareados (por tanto el momento magnético de los espines es prácticamente nulo). (Guzmán, 2013)

Supongamos una sustancia diamagnética formada por átomos, iones o moléculas cuyo momento magnético total (suma de los momentos magnéticos asociados al movimiento de sus cargas y a sus spines) es nulo.

Figura N°1. Material Diamagnético Al aplicarle un campo magnético externo, los momentos de las moléculas o átomos se orientan originando un campo que se opone a dicho campo externo (Ver Figura 1). Página | 11

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9.4. Materiales Ferromagnéticos. El ferromagnetismo es un fenómeno que no se debe sólo a propiedades atómicomoleculares sino que es un efecto colectivo que requiere una estructura sólida. Los materiales ferromagnéticos son elementos de transición, con una configuración en sus átomos que favorece la interacción entre los dipolos magnéticos, los cuales se alinean paralelamente dentro de zonas que se llaman dominios. Como estos dominios se orientan aleatoriamente, no se genera imanación neta en el material.

Figura N°2. Material ferromagnético. El ferromagnetismo se considera como un caso especial de paramagnetismo. Los minerales ferromagnéticos tienen muy alta susceptibilidad magnética para las fuerzas magnéticas y retienen algún magnetismo cuando se alejan del campo (remanencia). Estos materiales se pueden concentrar en los separadores magnéticos de baja intensidad. La unidad más comúnmente usada es el Gauss (G).

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9.5. Intensidad magnética de diferentes minerales.

Figura N°3. Intensidad magnética de minerales.

9.6. Procesos de separación magnética Dada la influencia de la susceptibilidad magnética en la magnitud de las fuerzas que interactúan sobre cada una de las partículas a separar, se han desarrollado dos procesos de separación magnética: 

Separación de baja intensidad



Separación de alta intensidad

Los cuales a su vez pueden ser llevados a cabo bajo diferentes condiciones (seco o en húmedo) a alta o baja velocidad, con el fin de promover la acción de algunos de los tipos de fuerzas, sobre cada una de las partículas.

9.6.1. Separación de baja intensidad Este tipo de proceso se utiliza para separar especies ferromagnéticas o paramagnéticas, de las especies diamagnéticas. Dado que la fuerza de magnetización que se produce sobre cada una de las especies magnéticas (ferromagnéticas o paramagnéticas) es tan alta, se requiere que sobre las partículas actúen fuerzas como las hidrodinámicas y la fuerza centrífuga, adicional a la fuerza de gravedad, con el fin de obtener un proceso suficientemente selectivo. Por tal razón este proceso generalmente se realiza en medio húmedo y en equipos de tambor rotatorio. (BENVINDO, L.2004).

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9.6.2. Separación de alta intensidad Este proceso generalmente se utiliza para separar especies paramagnéticas de especies diamagnéticas. Dado que la fuerza magnética que experimentan las partículas paramagnéticas generalmente es débil, este proceso suele realizarse en seco y en equipos no rotativos, con el fin de evitar las fuerzas hidrodinámicas y la fuerza centrífuga, sin embargo, cuando la especie magnética experimenta un paramagnetismo alto, el proceso puede llevarse a cabo en medio húmedo. (BENVINDO, L.2004).

9.7 Separadores Magnéticos Los separadores magnéticos se pueden presentar de dos maneras, pueden ser de tipo electroiman o imanes permanentes, según el uso y disponibilidad que vaya a presentar el equipo. Existe una gran variedad de equipos magnéticos para las concentraciones de minerales los cuales se detallana continuación: 

Separadores del Tipo húmedo o por vía húmeda.



Separadores del tipo seco o vía seca.

9.7.1. Separadores del Tipo húmedo o por vía húmeda Dentro de este tipo de separadores existen: Sepradores de Tambor con magnetos permanentes y electroimanes, Filtros magnéticos y Separadores magnéticos de alta intensidad por vía húmeda. A. Sepradores de Tambor con magnetos permanentes y electroimanes, son equipos utilizados como unidades de recuperación en plantas de medios densos, en la concentración de minerales de hierro ferromagnéticos. En estos separadores se pueden utilizar magnetos permanentes o electromagnetos. Estos últimos pueden ser reemplazados por magnetos permanentes (magnetos de tierras raras). Dentro de este tipo de separdores podemos encontrar los de baja intensidad con imanes permanentes y son recomendados para la separación magnética de minerales fuertemente magnéticos, como magnetita y martita. Los de alta intensidad son recomendados para la sepración de minerales débilmente magnéticos, contaminantes de menas de casiterita, cobre u otros; o para la concentración de hematina e ilemita. (Carrera&Estrella, pg 20-28)

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Los sepradores de tambor son los equipos más comunmente usados. Consisten fundamentalmente de un tambor rotatorio no magnético que tiene tres a seis magnetos estacionarios. El campo magnético se origina de dos formas: a través de una bobina electromagnética o a través de un conjunto imanes permanentes. Inicialmente estos magnetos

eran

electromagnetos,

pero

ahora

frecuentemente

son

magnetos

permanentes, que emplean modernas aleaciones, que retienen su intensidad por tiempo indefinido. La separación que se presenta es del tipo “levantamiento”. Los magnetos elevan las partículas magnéticas y las fijan al tambor, las transportan fuera del campo, dejando la ganga en le compartimiento de colas. En este tipo de separador se obtienen intensidades de hasta 7000G en la superficie de los polos. (Carrera&Estrella, pg 20-28)

De acuerdo a sus aplicaciones estos sepradores de tambor en hímeedo se dividen en tres tipos: concurrentes, contra.rotación y contracorriente. Basicamente la diferencia de estos es el diseño del estanque y la dirreción del flujo de alimentación en retalción a la rotación del tambor. 

Separador de Tambor Tipo Concurrente, se caracteriza porque el concentrado se lleva hacia adelante por el tambor y pasa a través de una abertura donde se comprime y desagua antes de dejar el separador. Este diseño es más efectivo para producir un concentrado magnético extremadamente limpio a partir de materiales relativamente gruesos. Se usa ampliamente en los sistemas de recuperación de medios densos.



Separador magnético tipo Contra-Rotación, se caracteriza porque la alimentación fluye en dirección opuesta a la rotación. Este tipo de separador se usa en operaciones primarias, donde ocasionalmente se deben manejar variaciones en la alimentación.



Separador de Tambor del Tipo Contra Corriente, se caracteriza porque las colas son forzadas a viajar en dirección opuesta a la rotación del tambor, y se descargan el interior del canal de colas. Este tipo de separador está diseñado para operaciones terminales sobre

material

relativamente

fino,

de

un

tamaño

menor

a

250

micrones.

(Carrera&Estrella, pg 20-28)

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Figura N° 04: Separadores magnéticos de tambor en húmedo del tipo: (a) Concurrente, (b) Contra-rotación y (c) contracorriente. Fuente: http://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/7672/1/13501.pdf B. Filtros Magnéticos, son utilizados para separar o eliminar partículas ferromagnéticas finas de los líquidos o suspensiones de líquidos. Este tipo de filtro magnético incorpora un elemento filtrante inductivamente magnetizado por un electroimán externo o fuente permanente. El material a limpiar se hace pasar a través de este elemento, en el son recogidas las partes magnéticas. Periódicamente. El elemento filtrante tiene que ser desmontado y limpiado, para sacar las partículas magnéticas acumuladas. Los filtros magnéticos son equipos utilizados en el tratamiento de productos finos, operan generando campos magnéticos de alta intensidad (hasta 10 000 G), siendo recomendados para el tratamiento de caolín, talco, feldespatos y otros débilmente magnéticos. (Carrera&Estrella, pg 20-28)

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C. Separadores magnéticos de alta intensidad en húmedo, es uno de los hechos más importantes del punto de vista económico, en la historia de la tecnología de la separación de minerales. La posibilidad de beneficiar grandes masas de menas débilmente magnéticas, principalmente menas de hierro, con alta recuperación. Inclusive ultra-finas (menores a 200 mallas), solo fue alcanzada con el desarrollo de estos separadores continuos en húmedo. Este tipo de separadores está constituido por los siguientes elementos: 

Una bobina electromagnética, que actúa como fuente de campo magnético.



Un anillo circular o disco, evitan la dispersión del flujo magnético.



Dispositivo para la alimentación de la pulpa y agua de lavado.



“Chutes” o dispositivos colectores para productos magnéticos, no magnéticos y productos medios, cuando estos existen.

Una de sus aplicaciones principales es la producción de un concentrado magnético cuando el mineral magnético es el producto requerido (por ejemplo: hematita, pirrotita, siderita, ilemita, menas de cromo, manganeso, tungsteno, cinc, níquel, tantalio, molibdeno y otros minerales con características magnéticas). Mejoramiento de leyes por la remoción de impurezas cuando el mineral no magnético es el producto requerido, (por ejemplo; arenas vidriosas, apatita, arcilla, talco, caolín, feldespatos, carbón, barita, grafito, bauxita, casiterita, etc.). Además que permite una pre -concentración para un tratamiento adicional por un proceso diferente (por ejemplo; minerales de uranio, oro, platino, cromo, manganeso, hierro, escorias, residuos, etc.). (Carrera&Estrella, pg 20-28)

9.7.2. Separadores magnéticos por vía seca. A- Separadores de banda transversal de alta intensidad. Este separador atrapa los minerales magnéticos y los retira de la cinta de alimentación depositándolos en un lado. La concentración es limpia y libre de materiales no magnéticos retenidos, la aglomeración se realiza por elevación directa. La banda transversal se ha empleado para separar monacita, wolframita y otros minerales de interés. Estos equipos son de baja capacidad.

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Los principales usos son las siguientes: 

Obtención de minerales no magnéticos finos (rutilo) en relaves magnéticos molidos.



Producción de tantalita, wolframita y otros minerales de elevado valor unitario.



Concentración de minerales sin afinidad magnética (casiterita) desde minerales magnéticos.

B- Separadores de rodillo de alta intensidad. El equipo de separación mediante rodillo inducido es empleado en procesos de concentración como de purificación. Se puede aplicar para la obtención de elementos pesados como la monazita (fosfato de elementos de tierras raras), ilmenita (FeTiO3) y granada a partir de las arenas de playa; reducción de óxidos de hierro en dolomita [CaMg(CO3)2], bórax (Na2B4O7) y sienitos nefelínicos; remoción de pirrotita (FeS) y cromita (FeCrO4) en aglomerados diamantíferos o en concentración misma de wolframita (FeMn), rutilo (TiO2), manganeso y cromita (FeCrO4).

Estos separadores son desarrollados con algunas combinaciones de rodillos de tal manera que los que no presentan magnetismo van siendo reprocesados en etapas sucesivas. En estos equipos el material debe estar seco para obtener un flujo uniforme con una granulometría de malla 8 a 150, para que el resultado sea óptimo. Empleando rangos granulométricos estrechos se obtienen los mejores resultados.

Ciertas aplicaciones de los concentradores de rodillo inducido son los siguientes: 

Saneamiento magnético final del zircón (ZrSiO4).



Separación de ilmenita desde concentrados de rutilo.



Remoción de contaminaciones de hierro a partir de arenas vidriosas y minerales de hierro desde materias industriales.

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El equipo magnético de rodillos fabricado con imanes de tierras raras, que es un imán permanente elaborado con aleaciones de varios elementos químicos como por ejemplo neodimio y samario-cobalto, con elevado gradiente y de alta intensidad es incorporado con rodillos de 5” hasta 60” y en diámetros entre 3” o 4”. Estos concentradores están disponibles con 1, 2 o 3 rodillos ubicados en cascada en el equipamiento mismo, son muy utilizados para la separación de magnetita mediante vía seca de los minerales magnéticamente débiles.

Figura N°05: Separador magnético de banda transversal de alta intensidad. Fuente: (Pávez, 2005)

C- Concentradores magnéticos de tambor mediante vía seca de baja, mediana y alta intensidad. En las fábricas de cemento se encuentran disponibles los separadores de tambor de baja intensidad y alta velocidad para aprovechamiento en seco, también se emplean en la concentración de menas de hierro magnetíticos, arenas de fundición, purificación de escorias finamente molidas. Estos equipos emplean la fuerza magnética y la fuerza de gravedad para la obtención con una mejor separación. Utilizan una velocidad periférica entre 90 a 450 m/min y con capacidades de 15 a 50 tn/h por metro de ancho del tambor. Los materiales más gruesos desarrollan capacidades mayores en donde algunos fabricantes indican capacidades hasta de 120 tn/h por metro de ancho con trabajos de desbaste en menas magnéticas dentro de un rango granulométrico de 1” a ¼”. Son eficientes trabajando con materiales ya que tienen granulometría estrecha pudiendo

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separar elementos en rangos de tamaños más gruesos (por ejemplo, entre 1” a ¼”) y en categoría granulométrica relativamente finos (ejemplo, 100 mallas). Se debe recalcar como regla general que mientras más fino es el material mayor tienen que ser la velocidad periférica. Las dimensiones más comunes para estos tipos de tambor son 120” de ancho y 36” de diámetro.

10. HIPÓTESIS Si tenemos un mineral (magnetita) mezclada con la ganga, se hacen pasar por un tubo de plástico transparente. ¿Qué se necesita hacer para que el mineral magnético se quede atrapado en el tubo y la ganga se separe por el método de magnetismo? Si el tubo de plástico por el que pasará el mineral tiene varios imanes por fuera, entonces el mineral el mineral se verá atraído por dichos imanes al pasar por dentro del tubo y así se llevará a cabo la separación de la magnetita y la ganga.

11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 11.1. Ventajas  Puede ser realizado bajo diferentes condiciones (seco o en húmedo) a alta o baja velocidad, con el fin de promover la acción de algunos de los tipos de fuerzas sobre cada una de las partículas.  Puede acercarse el equipo (imán) a la mezcla o sustancia a separarse lo más cercano posible, para generar un campo magnético, que atraiga al compuesto ferroso.  Los separadores magnéticos aprovechan la diferencia en las propiedades magnéticas de los minerales componentes de las menas.

11.2. Desventajas  Este proceso de separación no es posible llevarla a cabo con todos los minerales pues no todos poseen las mismas propiedades magnéticas ni la misma afinidad magnética.

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11.3.

Comparación Entre Concentración Magnética Y Concentración

Gravimétrica Concentración Magnética

Concentración Gravimétrica

 Uno de los principales usos de la concentración magnética es la eliminación o separación de fragmentos metálicos.

 Se usa para tratar una gran cantidad de minerales que varían desde sulfuros metálicos pesados hasta carbón.

 Su proceso es de concentración y purificación magnética.

 Se utiliza para la separación de minerales de diferentes densidades utilizando fuerza de gravedad.

 Aprovechan la diferencia de sus propiedades magnéticas de los minerales componentes de las menas  Para la separación magnética se emplean una amplia variedad de quipos.

 Su proceso de recuperación de partículas valiosas, se basa en la diferencia de densidades del mineral valor y su ganga.  Tiene la posibilidad de recuperar otros minerales valiosos acompañantes.

 Los residuos de la media separación magnética van al concentrador, el concentrado de la separación magnética media se junta bajo flujo de la concentración.

 Tiene buena recuperación de y un alto índice de enriquecimiento, poco uso de agua y energía.

 Los equipos que utiliza no requieren de mucho consumo eléctrico.

 Requiere de una supervisión continua.

 Precio relativamente alto en relación a la capacidad)

 Requiere de un motor.

 Es de Alto rendimiento

12. APLICACIONES. 12.1. EMPRESA QUE APLICA LA SEPARACIÓN MAGNETICA MINERA MINA MARCONA La Unidad Minera Marcona se encuentra políticamente ubicada en el distrito de Marcona, provincia de Nazca, departamento de Ica, en la costa del sur del Perú, aproximadamente a 530 km al sur de Lima. Está dividida en tres (3) zonas diferentes denominadas Mina, San Nicolás y San Juan.

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El acceso desde Lima es a través de la carretera Panamericana Sur con dirección a Nazca y posteriormente tomando la dirección oeste, hacia la ciudad de San Juan de Marcona. Todas las vías por las que se circula para llegar a Marcona están asfaltadas.

Imagen N°01: Ubicación Minera Marcona

La mina Con aproximadamente 150 km2 de extensión, es el lugar donde se realizan permanentemente trabajos de exploración y de explotación de minerales bajo el sistema de tajo abierto; realizando perforaciones y disparos, para que luego las rocas mineralizadas sean transportadas por palas y camiones volquetes con capacidad

de

hasta150

toneladas

hasta

las

chancadoras, de donde luego del proceso de chancado, el mineral es apilado y posteriormente transportado a San Nicolás, mediante una faja de aproximadamente 15,3 kilómetros de largo y con una capacidad de 2000 toneladas por hora. Imagen N°02: Tajo de la Mina

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San Nicolás Es el área de beneficio, donde los minerales pasan por una serie de etapas hasta convertirse en uno de los productos que la Empresa comercializa; por esta razón, en esta área se puede encontrar las siguientes instalaciones.  Planta Chancadora: Donde el mineral es reducido en aproximadamente un 95%.  Planta de Separación Magnética: Aquí el mineral continúa con su proceso de molienda y concentración a través de ciclones, separación magnética y flotación, separando el mineral estéril (no utilizado en el proceso productivo) del mineral del hierro, el cual luego es dividido en dos tipos de productos, uno denominado concentrado de Hierro de Alta Ley para la sinterización y el otro que sirve para alimentar la Planta de Peletización, luego de pasar por un proceso de filtración.  Planta de Filtros: En esta etapa se realizan las operaciones de espesamiento, homogenización y filtrado de la pulpa recibida de Magnética, dejando el mineral en condiciones adecuadas para ser transformado en pellets.  Planta de Pellets: Donde el mineral es sometido a altas temperaturas para su transformación y luego ser almacenados y transferidos al Muelle de San Nicolás, desde donde es transportado a todo el mundo.  Muelle de San Nicolás: Con una extensión de aproximadamente 330 mts. con la capacidad de recibir barcos de gran tonelaje, debido a la profundidad de sus aguas, además de ser un puerto con más de 8 certificaciones internacionales, que le brindan el respaldo y seguridad a todos nuestros clientes.

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San Juan De Marcona Con una población de más de 16 mil habitantes, es donde se ubica nuestro campamento

minero

y

oficinas

administrativas, que se encargan de controlar y velar por el correcto progreso de las operaciones e interrelaciones con los trabajadores, la comunidad en general y sus zonas de influencia, haciendo que la presencia de Shougang Hierro Perú S.A.A. en la Región Ica sea cada vez más beneficiosa para todos. Por otro lado, la Empresa

cuenta

con

una

sede

descentralizada en la ciudad de Lima, donde

se

realizan

administrativos gubernamentales

con

los las

trámites entidades

correspondientes,

además de tener contacto con clientes y proveedores. Fuente: https://es.scribd.com/document/96959973/Mina-Marcona.

13. CONCLUSIONES  La concentración del mineral o sustancia separada varia en su porcentaje en gran cantidad dependiendo del tipo de concentración magnética que se use: seca o húmeda y la efectividad de estas está determinada por el tamaño de partícula del mineral magnético.  Comparando los dos métodos y sacando un promedio general a partir de la recuperación por vía seca y por vía húmeda lo que permite decir que el método más efectivo en general es separar en vía húmeda.  También se puede observar que a medida que disminuye el tamaño de la partícula, entre más fina sea en vía seca, el valor de recuperación va en aumento y que sucede lo contrario para la vía húmeda, a medida que se va dando un tamaño más fino, la recuperación va disminuyendo. Página | 24

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14. RECOMENDACIONES  El diámetro de partícula influye sobre el proceso de separación pues a mayor diámetro de partícula significa que no se ha realizado correctamente una liberación del mineral y por ende partículas que tienen material magnético en el interior quedan en el Concentrado disminuyendo la ley del concentrado.  La velocidad a la cual las partículas pasan por los equipos de separación influye en el tiempo que estos tienen para separar las partículas de forma más acertada, pues si se hace pasar mucho material puede que algunas partículas queden sobre otras dificultando se adhesión a los magnetos presentes en los equipos.  En el equipo de separación magnética en seco se utiliza un tambor giratorio donde está presente el magneto que se utiliza para la separación. Por este motivo si el tambor gira muy rápido la fuerza centrífuga sería más fuerte que la fuerza de atracción magnética ocasionando que todo el mineral se vaya por los Estériles así posea o no mineral magnético

15. BIBLIOGRAFÍA. 

Sáenz, M. (2015). Concentración magnética. España: LBC – Málaga.

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Guzmán F. (2012). Concentración magnética. Recuperado el 28 de abril del 2018, de https://es.scribd.com/doc/36824644/03-Concentracion-Magnetica

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Carrera, E & Estrella, A. (2018). Diseño y Construcción de un Separador magnético para minerales. Cuenca. Ecuador. Recuperado el 28 de abril del 2018, de http://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/7672/1/13501.pdf

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BENVINDO DA LUZ, Adao; ALVES SAMPAIO, Joao y L.M. DE ALMEIDA, Salvador. Tratamento de minéiros, 4 ed, CETEM-MCT, Rio de Janeiro, 2004. Pag 411-414. https://es.scribd.com/document/242967874/SEPARACION-MAGNETICA-docx

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Muñoz, R. (2008). Generalidades sobre imanes permanentes y su caracterización. INTI. Córdoba. Argentina

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https://es.scribd.com/document/96959973/Mina-Marcona

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http://www.shougang.com.pe/empresa.htm.

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