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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM
Concentración Gravimétrica
1. INTRODUCCIÓN
Las operaciones de concentración de minerales, no solamente se realizan por flotación, sino
también por otro tipo de operaciones, entre las que destaca los procesos gravimétricos.
Este tipo de concentración se centra en forma específica a minerales auríferos, galenas,
casiteritas, carbón, etc. La separación de partículas se basa en la diferencia de pesos
específicos y algunas veces del uso de fuerza de gravedad.
La presente unidad revisará los aspectos fundamentales de este tipo de concentración de
minerales y los equipos que se utilizan para tal fin.
OBJETIVOS
. Reconocer la técnica adecuada de concentración de los minerales atendiendo a la
diferencia de pesos específicos.
. dentificar parámetros que permitan una me!or eficiencia de los equipos gravimétricos.
2. GENERALIDADES
"al ves la más antigua forma de #concentrar$ minerales, es decir, de separar la parte #%til$ en
un #concentrado$, de la parte #in%til$ o ganga, que constituirá el #relave$, es la concentración
gravimétrica, que ya se conocía en tiempo de los egipcios. &ue ampliamente practicada
durante la edad media y fue el método de tratamiento de minerales más empleado en los
tiempos modernos 'asta el advenimiento de la flotación.
(e basa en la separación de partículas de diferente forma, tama)o y peso específico, por
medio de la fuerza de gravedad *que a veces se encuentra acompa)ada de la fuerza
centrífuga+. El principio que eplica la concentración por medio de gravedad es el
#asentamiento obstaculizado$.
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM 2.1. ¿QUÉ ES ASENTAMIENTO OBSTACULIZADO?
-oy en día, se emplea concentración gravimétrica en el procesamiento de minerales
muy pesados y que no responden fácilmente a la flotación así como de aquellos que
presentan tama)os de liberación relativamente gruesos y/o cuando una ecesiva
conminación puede conducir a #sliming$ y perdidas de recuperación. 0demás1 en caso
de operaciones remotas en las que la simplicidad del circuito es de venta!a1 como
#preconcentración$ de minerales de ba!a ley1 y cuando su ba!o costo energético y su
superioridad ecológica pueden ser decisivos. Estos %ltimos factores convierten a los
métodos gravimétricos ya sean solos o en combinación con otros métodos, en una vía
atractiva de tratamiento.
0sí se trata actualmente minerales de esta)o y
tungsteno, así como de oro *todos de alto peso
específico+ y de carbón que es más liviano que la
ganga, mediante una u otra alternativa del método
gravimétrico. En caso del oro, son de vasta aplicación
en el 2er% y constituyen el método preferido en el
tratamiento de arenas de lavaderos de oro y aun, forman parte en combinación con
otros métodos, de circuitos de beneficio de minerales de oro de todo tipo.
3omo criterio de aplicación, se puede decir que el tama)o de partícula mínimo
recomendable, es de 455 mallas/pulgada *465micrones+, mientras que el tama)o
mínimo posible es del orden de 755 mallas/pulgada *86 micrones+. La presencia de
gran cantidad de partículas más fina, entorpece el proceso de separación.
El criterio fundamental, sin embargo, es el peso específico o me!or dic'o, la relación
entre los pesos específicos de mena y ganga, con la del medio líquido, que se epresa
como sigue1
Es la velocidad mayor o menor de asentamiento de partículas de
diferente tamaño y peso, en un medio líquido, que contiene a su vez
partículas finas del mismo sólido, las cuales obstaculizan o retardan
la caída de las partículas que se pretende diferenciar
Por su velocidad de asentamiento.
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM dens.mena 9 dens.liq
3riterio de concentración :dens.ganga ;; dens.liq
(i dic'a razón es del orden de 7.6 la separación es efectiva 'asta un tama)o de 455
mallas si es de 4.6, es posible con dificultad para partículas de ro : 4.6?/[email protected]
3asiterita *(n>7+ : ?.B/8.4
Calena *2b(+ : 8.=/8.?
2lata : 45.6
Dagnetita *&eAo=+ : 6.7 *arenas negras+
(c'eelita : 6.@/?.4
(e comprende fácilmente que mientras mayor sea la diferencia entre densidades de
menas pesadas y ganga y entre estas y la densidad del líquido, el proceso será más
eficiente y en especial, que la presencia de partículas finas, que forman una suspensión
con el agua, con densidad mayor que 4 con mayor viscosidad, es particularmente
negativa, por disminuir la velocidad de asentamiento 5bstaculizado de las partículas
%tiles, de menas pesadas.Los principales equipos de concentración gravimétrica *mas com%nmente usados en la
industria minera+, son1
Figs *para tama)os mayores de
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM 2.2.1 JIGS
Estos equipos, generalmente aplicados para separaciones de tama)o de 4 G
< , se usan como preconcentradores y a veces en circuito de molienda, para
recuperar oro o galena gruesos, tan pronto sean liberados *ver fig. ?.4+.
(e distinguen porque combinan el asentamiento obstaculizado gravitacional
de las partículas con un movimiento de pulsación que se imparte a la pulpa
por medio de un diagrama, un pistón o una válvula de admisión de agua
intermitente. Las partículas pesadas, que se asientan por la acción con!unta
de la gravedad y de la aceleración del flu!o pulsante, penetran y percolan através de una cama densa formada por partículas pesadas de gran tama)o o
partículas de material distinto, sobre una parrilla fi!a *#screen$+, colocada
encima de la cámara de acumulación de concentrado*#-utc'$+.
*I+
2ulpas tratadas en un FC son generalmente muy diluidas, densidad
aproimada : 4.56 de modo que es necesario desaguar concentrados y
relaves, recuperando el máimo posible de agua.
En instalaciones de concentración gravimétrica, los FC( *Juba u otros+ están
ubicados a continuación a continuación de las c'ancadoras *que a veces
VARIABLESRELACIONADAS CONALIMENTACIÓN
CAMA DEL JIG
Flujo de alimentacin
Recu!e"acin de a#ua
G"anulomet"$a
Adecuada
%"e!a"acin&cla'i(icacin
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM incluye una c'ancadora de rodillos ya que este tipo produce un mínimo de
#finos$+. La alimentación de los !igs a menudo se clasifica previamente por
tama)o, para asegurar que cada maquina recibe alimentación de un mismo
rango granulométrico ya que la velocidad de asentamiento obstaculizado es
función del #peso$ de la partículas, es decir, tanto de densidad como de su
volumen/tama)o.
Lo' concent"ado' de ji# !ueden 'e"!"oducto' (inale') ante' de 'e" 'ometido'a lim!ie*a (inal+ Lo' "ela,e' de ji# 'on"emolido') en molino' de -a""a' .!a"aminimi*a" !"oduccin de /(ino'01 2lue#o de cla'i(icacin de'lamado) 'e!"o'i#ue el t"atamiento de lo' (ino' en
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Figura 6.1 Jig Denver.
2.2.2. MESAS VIBRATORIAS
La mesa vibratoria es una cubierta de forma
rectangular o romboidal, provista de #rifles$ o
listones siguiendo de e!e mayor. Kic'a mesa
se encuentra en posición casi 'orizontal, con una
peque)a inclinación en sentido del movimiento
de la pulpa, seg%n su e!e mayor y esta dotado de
un movimiento vibratorio, impartido por un
mecanismo ecéntrico, paralelo a su e!e mayor,
longitudinal.
(u efecto de funcionamiento se basa en =
principios que act%an simultáneamente sobre la
pulpa alimentada a la mesa.
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La concentración por corriente laminar, se basa en la diferencia de velocidad
que eiste en una pulpa en movimiento, entre un máimo en su parte
superficial y casi cero cerca del fondo *por efecto de fricción y tensión
superficial de la interfase sólido/liquido+.
Escurrimiento de consolidación significa el asentamiento de partículas finas,
dentro de los espacios de!ados por las partículas finas, dentro de los
%RINCI%IOS
DEF3NCIONAMI
ENTO
A'entamientoO-'taculi*ado+
Acele"acina'im4t"ica
!"oducida !o" elmecani'mo
E'cu""imiento DeCon'olidacin+
Flujo De %el$culaLi5uida o Co""iente
Lamina"+
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM espacios de!ados por las partículas gruesas, después del asentamiento
obstaculizado.
¿Cómo e !on!en"ra e# minera# en #a mea gravim$"ri!a%
La pulpa y el agua son alimentadas
en la parte superior de la mesa inclinada y al moverse a través de ésta, forma
peque)as lagunas detrás de los #rifles$ o listones transversales, en que se
depositan partículas gruesas y o pesadas. El movimiento vibratorio ayuda a
clasificar las partículas sedimentadas seg%n su peso especifico y el agua
que se agrega en la parte superior de la mesa act%a arrastrando partículasgruesas de ba!o peso especifico por encima de los #rifles$ de la cubierta
*concentración por corriente laminar+.
En el esquema de la fig. ?.7 se muestra la distribución de los productos de
una mesa, de acuerdo con su tama)o y densidad.
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Fig. 6.2 E&uema 'e 'i"ri(u!ione 'e )ro'u!"o en una mea vi(ra"oria.
2.2.*. CO+OS , ES-IRAES
0mbos son dispositivos de concertación
gravimétrica, basados en el principio de
corriente laminar o flu!o de película liquida * es
decir, con velocidad de pulpa diferencial entre
superficie y fondo+. (e distinguen de las mesas
por no tener mecanismo interno propio y por
tener mayor capacidad y ocupar menor área
superficial, por lo cual están desplazando a
estas para instalaciones de gran tonela!e
*lavaderos, arenas pesadas, etc+.
0mbos tienen ranuras o tubos para la salida continua de concentrado y
productos intermedios, en lugares en donde los productos pesados se
depositan y acumulan, como puede ser la parte inferior de los conos
concentradores y el fondo de los canales 'elicoidales de los espirales.
"anto conos como espirales se usan en bancos compactados, con
interconeiones con circuito de desgaste, agotamiento y limpieza.
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM ormalmente, los conos *que pueden ser multi;etapas+ tienen función de
circuito primario y los espirales *que pueden ser de configuración m%ltiple
como circuito secundario+. Dodernamente, tanto conos como espirales se
construyen de plástico reforzado con fibra de vidrio, lo que aumenta su
resistencia al desgaste por abrasión y facilita su mantenimiento.
En la fig. ?.A se muestra esquemas de conos.
Fig. 6.* E&uema De Fun!ionamien"o De Con!en"ra!ión De Cono
*. RES/ME+ DE A /+IDAD
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ING. ROQUE ESTEBAN SALAZAR FIM La separación de minerales por gravimétrica se basa en la concentración de partículas
de diferente forma, tama)o y peso específico por medio de la fuerza de la gravedad y
algunas veces acompa)ada de la fuerza centrifuga.
0ctualmente se emplea concentración gravimétrica en el procesamiento de minerales
pesados que responden fácilmente al proceso de flotación, como una preconcentración
de minerales de ba!a ley o en casos cuando el oro se presenta relativamente grueso y
requiere ser separado del circuito de liiviación por agitación.
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Fig. 6.0 !on!en"ra!ión 'e minera#e.
Eisten diversos equipos de concentración gravimétrica y los más comente usados en la
industria minera son1 el !ig, la mesa vibratoria, los conos y espirales y algunos especiales
como los centrífugos *Mnelson+. El uso de cada uno de los equipos en la pulpa estará
condicionado a una serie de características propias del mineral entre las que destacan el
tama)o de partícula como se presenta, pesos específicos, ganga acompa)ante, etc.