SEPARACIÓN MAGNÉTICA

Transcripción

1 SEPARACIÓN MAGNÉTICA Proceso utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en su susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de un campo magnético. De acuerdo con su susceptibilidad magnética los minerales pueden ser clasificados como: Paramagnéticos: Son materiales que experimentan magnetización ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son: iimenita (FeTiO 3 ), Hematita (Fe 2 O 3 ), Pirrotita (Fe 11 S 12 ). Ferromagnéticos: Son materiales que experimentan alto paramagnetismo ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son el Fe y la magnetita (Fe 3 O 4 ). Diamagnéticos: son materiales que repelen el campo magnético, algunos de ellos son el cuarzo (SiO 2 ), Feldespatos (K 2 O.Al 2 O 3.6SiO 2 ) y dolomitas (Mg,Ca(CO 3 )).

2 PRINCIPIO DE LA SEPARACIÓN MAGNÉTICA La selectividad de la separación magnética está determinada por el balance de las fuerzas que interactúan sobre cada una de las partículas a separar, estas son: Fuerza magnética Fuerza de gravedad Fuerza centrífuga Fuerzas hidrodinámicas Fuerzas interparticulares (de atracción o repulsión)

3 FUERZA MAGNÉTICA La fuerza magnética que actúa sobre una partícula depende de su susceptibilidad (K) De donde, µ, es la intensidad de magnetización H, es el campo magnético aplicado K H Los minerales paramagnéticos poseen un K alto, mientras que los minerales diamagnéticos K es bajo o cero. La fuerza de magnetización que actúa sobre cada partícula puede ser determinada mediante la siguiente expresión: Fm 32* 2 * R * H De donde:, es el ángulo entre los dipolos magnéticos R, es el radio del tambor

4 FUERZA DE GRAVEDAD F g m * a m * g m V V * 3 d 6 F * d 3 * s 6 g g f *

5 FUERZA HIDRODINÁMICA De acuerdo con la ley de Stokes, la fuerza hidrodinámica puede ser determinada a partir de la siguiente expresión: F d 3* * d * v * De donde, V, es la velocidad relativa a la cual se desplaza la partícula en el fluido. De acuerdo con la interacción de la partícula con cada una de las fuerzas que experimenta durante el proceso de concentración magnética, se puede establecer su relación de atrapamiento.

6 FUERZA CENTRÍFUGA En los procesos de separación magnética en seco, llevada a cabo en tambores rotatorios, una de las fuerzas de desprendimiento más importantes es la fuerza centrífuga, la cual puede ser determinada mediante la siguiente expresión: Fc s * v * w * De donde, W 2, es la velocidad angular de una partícula que se desplaza sobre la superficie de un tambor de radio R R, es el radio del tambor Dado que el tamaño de partícula no es un factor determinante de este tipo de fuerza, que es la más importante para procesos en seco, la selectividad de estos procesos será independiente del tamaño de partícula a separar 2 R

7 RELACIÓN DE ATRAPAMIENTO Si las fuerzas de atrapamiento (F m,) que experimenta una partícula son mayores a las fuerzas de desprendimiento (F g, F d ), el factor de atrapamiento es mayor a 1 y por lo tanto la partícula será atraída hacia la zona de los magnéticos o concentrados, mientras que si el factor de atrapamiento es menor a 1, la partícula será arrastrada hacia la zona de los no magnéticos o estériles. R a Fuaerzasdeatrapamiento Fuerzasdedesprendimiento Ra>1 la partícula será arrastrada hacia los magnéticos Ra< 1 la partícula será arrastrada hacia los no magnéticos

8 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 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. La intensidad de campo magnético (a 5 cm de la superficie del tambor) generalmente es de 0,05 T.

10 SEPARACIÓN DE BAJA INTENSIDAD F d F m F c F d F g F d F c F d F g

11 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. La intensidad de campo (a 5 cm de la superficie del tambor) generalmente es de 2 T.