concentración magnética

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA ÁREA ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y MATERIALES LICENCIATURA EN INGENIERÍA MINERO-METALÚRGICA Concentración de Minerales II Concentración Magnética de Minerales Francisco Raúl Barrientos Hernández

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Page 1: Concentración Magnética

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

ÁREA ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y MATERIALES

LICENCIATURA EN INGENIERÍA MINERO-METALÚRGICA

Concentración de Minerales II

Concentración Magnética de Minerales

Francisco Raúl Barrientos Hernández

Page 2: Concentración Magnética

1. Principios del Tratamiento de

Materiales Mediante Medios Magnéticos

Page 3: Concentración Magnética

1.1 Magnetismo e Innovaciones en la

Separación Magnética

Page 4: Concentración Magnética

El fenómeno magnético ha sido conocido y explotadodurante varios siglos.

Tales de Mileto expreso que la interacción magnética entre la magnetita y el hierro era conocida desde el año 600 A. C.

Las experiencias más antiguas del fenómeno magnético involucran a la magnetita (Fe3O4), el cual es el único material que presenta un estado magnético de manera natural.

Por lo tanto, el magnetismo ya sea permanente o inducido representa uno de los descubrimientos más antiguos del hombre.

Según Sócrates, la magnetita puede inducir al hierro a adquirir propiedades magnéticas.

1.1 Magnetismo e innovaciones ...........

Magnetismo

Page 5: Concentración Magnética

Importancia práctica de la atracción magnética.

En 1792, W. Fullarton obtuvo una patente inglesa para separar mineral de hierro mediante separación magnética.

................. aún cuando la separación de constituyentes magnéticos fue una aplicación temprana del magnetismo .................

El separador Wetherill, inventado en 1895 fue una innovación de proporciones significativas, ya que .................. .......... se demostró que

era posible separar dos componentes, los cuales eran considerados como no magnéticos.

Se han desarrollado varios tipos de separadores magnéticos; tales como discos o tambores para separar un amplio rango de minerales en los cuales pueden aplicarse la separación magnética.

1.1 Magnetismo e innovaciones ...........

Page 6: Concentración Magnética

Otra innovación fue la introducción de cuerpos ferromagnéticos (bolas, placas acanaladas o mallas) dentro del campo magnético del separador.

En 1937, Frantz desarrolló un separador magnético consistente de un solenoide de hierro recubierto con cinta de acero ferromagnético..............

........... esto fue un hito en el desarrollo de separadores magnéticos de alta intensidad y alto gradiente................ ya que

esta innovación amplía el rango de aplicabilidad de la separación magnética a minerales débilmente magnéticos e incluso diamagnéticos de tamaño micrométrico.

Por lo que la concentración de minerales ferrosos y no ferrosos ha sido una aplicación importante de la separación magnética.

1.1 Magnetismo e innovaciones ...........

Page 7: Concentración Magnética

1.2 Principios de la Concentración

Magnética

Page 8: Concentración Magnética

En la separación magnética, la fuerza externa de separación es la fuerza magnética.

La separación de un material de otro, o la remoción de partículas magnetizables dependen de su movimiento en respuesta a la fuerza magnética y a otras fuerzas externas en competencia ....................

............ llamadas, fuerzas gravitacionales, inerciales, hidrodinámicas y centrífugas.

La separación es llevada a cabo haciendo pasar suspensiones o mezclas de partículas a través de un campo magnético.

Este proceso nos lleva a una retención preferencial o deflexión de las partículas.

1.2 Principios de la Concentración .....

Page 9: Concentración Magnética

Representación esquemática del proceso de separación magnética

1.2 Principios de la Concentración .....

Page 10: Concentración Magnética

Una condición necesaria (pero no suficiente) para una separación satisfactoria de partículas con una fuerza magnética actuando sobre partículas fuertemente magnéticas, es que ésta debe ser más grande que la suma de todas las fuerzas en competencia

mmagF

imcompF

incomp

nmag

imcomp

mmag FFFF ,

1.2 Principios de la Concentración .....

Simultáneamente, la fuerza magnética que actúa sobre

partículas menos magnéticas debe ser más pequeña que la suma

de las correspondientes fuerzas en competencia

nmagF

incompF

Por tanto, un separador magnético debe reunir las siguientes condiciones:

Page 11: Concentración Magnética

En general, una mezcla de partículas introducidas en un separador magnético se dividirán en dos o más productos ...............

........... sin embargo, en una separación real se pueden encontrar partículas tanto magnéticas como no magnéticas en la fracción magnética, en la no magnética y en los medios,

Por lo que la eficiencia de la separación usualmente es expresada mediante la recuperación del componente magnético, y por el grado del producto magnético.

Sin embargo, estos criterios no son únicos, y deben seleccionarse en base a si el producto útil es la fracción magnética o la no magnética.

1.2 Principios de la Concentración .....

Page 12: Concentración Magnética

1.3 Cantidades fundamentales del

Magnetismo y sus unidades

Page 13: Concentración Magnética

Campo Magnético y Magnetización

Las magnitudes que relacionan un campo magnético son la resistencia de campo magnético H y la densidad de flujo magnético B ................

......... en el vacío B y H no son independientes y se relacionan por la ecuación:

HB 0Donde 0 es la permeabilidad en el vacío = 4x10-7 H/m

En un material magnético de magnetización M, la inducción magnética total es, y de acuerdo a la convención Sommerfeld, adoptada por la IUPAP en:

MHB 0

Page 14: Concentración Magnética

En el sistema Kennelly, B esta dado en el SI por:

JHB 0

Donde J es la polarización de magnetización, por lo que J y H se relacionan por la ecuación:

MJ 0

La inducción magnética incluye contribuciones de la magnetización M, la cual se define como el momento dipolar magnético de un cuerpo por unidad de volumen, o polarización J definida por:

Campo Magnético y Magnetización

Page 15: Concentración Magnética

Susceptibilidad Magnética y Permeabilidad

HM

HHHB r 00 1

Donde es la susceptibilidad magnética del material, mientras que M y H tienen las mismas dimensiones, es adimensional.

Combinando ecuaciones anteriores, tenemos:

11 0yr

r es la permeabilidad magnética relativa y es adimensional, mientras que es la permeabilidad magnética y tiene unidades de H/m.

La magnetización de un material depende, en general del campo magnético actuando sobre él. Para muchos materiales, M es proporcional a H (al menos cuando H no es muy grande), por lo que:

Donde:

Page 16: Concentración Magnética

Unidades Magnéticas

Cantidad Símbolo Unidad SI

Unidad cgs

Factor de conversión

Resistencia de Campo Magnético

H A/m Oersted (Oe) 103/4

Inducción Magnética (densidad de flujo)

B Tesla (T) Gauss (G) 10-4

Magnetización M A/m Oe, erg/Gcm3 103

Magnetización de masa Am2/kg emu/g 1

Flujo Magnético Wb (Weber) Mx (Maxwell) 10-8

Polarización J Tesla (T) G 10-4

Momento Magnético M Am2 erg/G 10-3

Susceptibilidad Magnética en Volumen

Adimensional Adimensionalemu/cm3Oe

4

Susceptibilidad Magnética en Masa

m3/kg cm3/g 4•10-3

Permeabilidad en el Vacío

0 H/m 1 adimensional

4•10-7

Page 17: Concentración Magnética

1.4 Propiedades Magnéticas de los

Materiales

Page 18: Concentración Magnética

Está establecido que todos los materiales presentan ciertas propiedades magnéticas sin tener en cuenta su composición y estado,

De acuerdo a sus propiedades magnéticas los materiales pueden clasificarse en cinco grandes grupos; diamagnéticos, paramagnéticos, ferromagnéticos, antiferromagnéticos y ferrimagnéticos.

Alineación de los momentos magnéticos para cada tipo de material.

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Los últimos 3 grupos presentan las

susceptibilidades más altas, por lo que

son llamados ferromagnéticos.

Page 19: Concentración Magnética

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Parámetro Diamagnetismo ParamagnetismoAntiferromagnetismo

FerromagnetismoFerrimagnetismo

Susceptibilidad 0 0 >> 0

PermitividadRelativa

1 1 >> 1

Susceptibilidades Magnéticas de varios tipos de Magnetismo

Clase Temperatura Crítica

Magnitud de [SI]

Diamagnético Ninguna Aprox. -10-6 a -10-5

Paramagnético Ninguna Aprox. +10-5 a +10-3

Ferromagnético Temp. de Curie > 1

Antiferromagnético Temp. De Néel Como Paramagnético

Ferrimagnético Temp. de Curie Como Ferromagnético

Clasificación de Materiales de acuerdo a sus Propiedades Magnéticas

Page 20: Concentración Magnética

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Material [SI]x 105 [m3/kg]x 109

Cobre -1.0 -1.1

Zinc -1.4 -1.96

Oro -3.6 -1.86

Plomo -1.56 -1.38

Diamante -2.0 -5.6

Susceptibilidades Magnéticas de Materiales Diamagnéticos

El diamagnetismo tiene su origen en la modificación del momento magnético en la órbita del electrón,

De esta manera, las corrientes inducidas aumentan a un momento magnético extra.

Sin embargo, el momento magnético resultante, es de dirección opuesta al campo que indujo la corriente; por eso, al aproximar una fuente de campo magnético a un material diamagnético, este es repelido.

Page 21: Concentración Magnética

Mineral Composición Química

Susceptibilidad Magnética en Masa [m3/kg]x109

Hematita -Fe2O3 250-3800

Siderita FeCO3 350-1500

Goethita FeOOH 250-400

Ilmenita FeTiO3 200-1500

Rutilo TiO2 10-50

Wolframita (Mn,Fe)WO4 350-1200

Pirita FeS2 3-200

Limonita Fe2O3•nH2O 100-400

Susceptibilidades Magnéticas de Minerales Paramagnéticos

En materiales paramagnéticos, cuando se aplica un campo magnético se desarrolla una pequeña magnetización; pero la susceptibilidad magnética es muy pequeña siendo inversamente proporcional a la temperatura absoluta.

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Page 22: Concentración Magnética

Material Magnetización 0 Ms

[ T ] a 0 K

Temperatura de CurieTC (°C)

Hierro 2.18 770

Níquel 0.64 358

Cobalto 1.81 1120

Fe-Si 1.97

Permalloy 45 1.60

Magnetización y Temperaturas de Curie de Materiales Ferromagnéticos

El ferromagnetismo ocurre en 9 elementos: 3 metales de transición hierro, cobalto y níquel; y 6 metales de tierras raras gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio y tulio.

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Page 23: Concentración Magnética

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

Los materiales antiferromagnéticos eran considerados como paramagnéticos anómalos, ya que presentan pequeñas susceptibilidades positivas de magnitudes similares a este tipo de materiales..........

...... sin embargo, su susceptibilidad no se incrementa al decrecer la temperatura.

Éstos materialesobedecen la

siguienterelación: NTT

C

Donde TN es la temperatura de Néel, por

debajo de esta temperatura la

susceptibilidad decrece al disminuir la temperatura.

El antiferromagnetismo ocurre mayormente en óxidos metálicos de transición, tales como MnO, CoO y NiO; éstos materiales presentan valores de de aproximadamente 10-10 a 10-8 m3/kg; la hematita es uno de los minerales que poseen propiedades antiferromagnéticas.

Page 24: Concentración Magnética

1.4 Propiedades Magnéticas de ........

En un material ferrimagnético, los momentos magnéticos están ordenados de manera regular en un sentido antiparalelo .........

...... pero la suma de los momentos señalando en una dirección exceden a aquellos que señalan en la dirección opuesta.

Las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos son generalmente similares, ambos exhiben saturación y sus magnitudes son mucho más grandes que otra clase de magnetismo.

El ferrimagnetismo ocurre principalmente en ferritas, mezclas de óxidos de hierro, así como también en magnetita (Fe3O4) y maghemita ( - Fe2O3).

Page 25: Concentración Magnética

1.5 Propiedades Magnéticas de los

Minerales

Page 26: Concentración Magnética

1.5.1 Clasificación de los Minerales de

acuerdo a sus Propiedades Magnéticas

Page 27: Concentración Magnética

1.5 Propiedades Magnéticas de los minerales

Minerales fuertemente magnéticos

Este tipo de minerales pueden ser recuperados mediante separadores magnéticos que utilizan un campo magnético relativamente débil (>0.15 T) y un gradiente de campo de 0.5 T/m.

Los valores de suceptibilidad magnética que responden a tales campos magnéticos son generalmente mayores a 10-4 cm3/kg.

Materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos, tales como acero, hierro; y minerales como magnetita, maghemita y pirrotita caen

dentro de éste grupo.

Page 28: Concentración Magnética

1.5 Propiedades Magnéticas de los minerales

Minerales débilmente magnéticos

Éstos minerales se recuperan mediante separadores magnéticos los cuales generan inducciones magnéticas por arriba de 1.0 T, y un gradiente de campo de entre 50-500 T/m.

Este extenso grupo incluye minerales antiferromagnéticos, paramagnéticos y algunos ferrimagnéticos. El grupo comprende hierro, óxidos y carbonatos de manganeso, ilmenita, wolframita, siderita, limonita y pirolusita entre otros.

La susceptibilidad magnética de éstos minerales va de 10-7 hasta 5x10-6 m3/kg.

Page 29: Concentración Magnética

1.5 Propiedades Magnéticas de los minerales

Minerales No magnéticos

Son aquellos minerales que no pueden ser recuperados fácilmente mediante separadores magnéticos convencionales............

......éstos incluyen minerales débilmente paramagnéticos y antiferromagnéticos, con susceptibilidades 10-7 m3/kg.

Ejemplos de este grupo son: calcita, galena, ortoclasa, cinabrio, fluorita, yeso, calcopirita, talco, cuprita entre otros.

Page 30: Concentración Magnética

1.6 Medición de Propiedades

Magnéticas

Page 31: Concentración Magnética

Gaussímetro Portátil

Gaussímetro de precisión a nivel laboratorio.

Medición de Resistencia de Campo Magnético

Page 32: Concentración Magnética

Medición de Susceptibilidad Magnética

Equipo para medir la susceptibilidad

magnética KLF-4.

Equipo para medir la susceptibilidad

magnética MS2.

Page 33: Concentración Magnética

Medición de Susceptibilidad Magnética

Equipo para medir la susceptibilidad

magnética Kappabridge KLY-3.

Equipo de bolsillo para medir la susceptibilidad

magnética SM-30.

Page 34: Concentración Magnética

2. Equipo y Técnicas de Separación

Magnética

Page 35: Concentración Magnética

Basado en el medio de transporte del

mineral

Húmedo

Seco

Basado en los requerimientos

del sistema

Remoción de hierro o materiales similares para la protección de maquinaria

Extracción de constituyentes magnéticos valiosos

Remoción de impurezas magnéticas perniciosas.

Manejo de Materiales

2. Equipo y Técnicas de Separación Magnética

Page 36: Concentración Magnética

2. Equipo y Técnicas de Separación Magnética

Basado en la manera en que se genera el campo magnético

Magnetos permanentes

Electromagnetos

Solenoides resistivos

Magnetos superconductores

Basado en la magnitud del campo

magnético y su gradiente

Separadores magnéticos de baja intensidad

Separadores magnéticos de alta intensidad

Separadores magnéticos de alto gradiente

Page 37: Concentración Magnética

2.1 Separadores Magnéticos de Baja

Intensidad en Seco (LIMS)

Page 38: Concentración Magnética

2.1 LIMS en seco (Poleas Magnéticas)

El material pasa sobre la polea magnética, la cual retiene las partículas magnéticas hasta que dejan la región del campo magnético; mientras que los materiales no magnéticos son descargados de la polea.

Page 39: Concentración Magnética

Los separadores magnéticos de baja intensidad en seco se usan para remover piezas de hierro vagabundo, para concentrar minerales de hierro fuertemente magnéticos y recuperar desechos de acero en bola de molienda.

Polea Magnética

Éstos equipos se usan para proteger maquinaria tal como quebradoras y pulverizadoras; el tamaño de estas piezas de hierro es lo suficientemente grande para causar daño, removiendo piezas de hasta 2 metros.

Operación de una polea magnética

2.1 LIMS en seco (Poleas Magnéticas)

Page 40: Concentración Magnética

Polea (mm) Vel. de banda (m/s)

500 1.10

630 1.45

800 1.70

1000 2.00

1250 2.20

Alimentación (mm)

Polea (mm)

Rendimiento(t/h/m)

50-100 750-900 250-400

25-50 450-600 165-250

6-25 300-450 75-135

Velocidad de banda para la operación de la polea magnética

Diámetros recomendados para poleas magnéticas

La alimentación deberá estar entre -100 mm +50 mm, -50 mm +25 mm y –25 mm +6 mm; a tamaños de -6 mm no es aplicable este equipo.

Generalmente se usan magnetos de ferrita de estroncio.

Se usan poleas electromagnéticas cuando se requiere un control del campo

magnético.

2.1 LIMS en seco (Poleas Magnéticas)

Page 41: Concentración Magnética

Cuando la cantidad de hierro contenido en un producto es pequeña, y no se requiere una remoción automática, se usan placas y rejillas magnéticas incorporadas a las descargas y ductos para remover las partes de hierro contaminante.

Las placas consisten de una serie de polos alternados de forma uniforme a lo ancho y largo de la descarga.

Cuando el material pasa por la cara del magneto, el hierro queda atrapado sobre ésta, mientras que lo no magnético cae por la descarga.

2.1 LIMS en seco (Placas Magnéticas)

Page 42: Concentración Magnética

Las placas magnéticas deben ser limpiadas e inspeccionadas diariamente, con la finalidad de eliminar el hierro acumulado.

Éstas placas son generalmente de magnetos permanentes tanto de ferritas como de tierras raras.

La profundidad efectiva del campo magnético puede ser tan alto como 200 mm dependiendo del tipo de material magnético y forma de las partículas a remover; así también el ángulo de descarga no debe exceder los 45°.

2.1 LIMS en seco (Placas Magnéticas)

Page 43: Concentración Magnética

Rejilla Magnética

Éstas consisten de una serie de tubos magnéticos los cuales tiene polos alternados entre uno y otro y a lo largo de ellos.

Éstas rejillas son usadas para materiales granulares tan finos como 12 mm, y son colocados en las descargas de los alimentadores.

2.1 LIMS en seco (Rejillas Magnéticas)

Page 44: Concentración Magnética

Se fabrican con magnetos permanentes de ferritas con una temperatura de operación por arriba de 150 °C, o magnetos de

NdFeB por encima de 90 °C; o para altas temperaturas (>350 °C) se fabrican rejillas de Alnico.

Rejilla Magnética

2.1 LIMS en seco (Rejillas Magnéticas)

Page 45: Concentración Magnética

Principio de operación de un magneto suspendido

Los magnetos suspendidos han sido usados por décadas para mejorar la pureza de los materiales y proteger la maquinaria, de manera particular cuando la velocidad de la banda es alta y/o los objetos de hierro pueden ser grandes.

Se construyen tanto en formas circulares como rectangulares, éstos últimos son más usados ya que permiten la instalación de auto limpiadores.

2.1 LIMS en seco (Magnetos Suspendidos)

Page 46: Concentración Magnética

Instalación de un magneto suspendido de banda transversal

Magnetos suspendidos

pueden instalarse en

cualquier punto a lo largo de la banda, en la descarga o

alimentación o en las cribas.

2.1 LIMS en seco (Magnetos Suspendidos)

Page 47: Concentración Magnética

Magnetos suspendidos simples son diseñados para remover pequeñas cantidades o piezas de hierro utilizando la limpieza manual.

Éstos deben ser apagados periódicamente para quitar el hierro acumulado sobre la cara del magneto.

Instalación de un magneto

suspendido en línea

2.1 LIMS en seco (Magnetos Suspendidos)

Page 48: Concentración Magnética

Configuración de los polos en separadores magnéticos de tambor

El diseño básico de todos los separadores magnéticos de tambor es en

esencia el mismo, bloques

de magnetos permanentes

son colocados en una posición

estacionaria dentro de un

tambor rotatorio no magnético.

2.1 LIMS en seco (de Tambor)

Page 49: Concentración Magnética

Separador magnético de tambor en seco con alimentación por arriba

Los tambores con alimentación por arriba producen una remoción magnética más alta, y son apropiados para materiales que contienen pequeñas cantidades de partículas magnéticas.

Los tambores están hechos en varias configuraciones dependiendo de la aplicación; el magneto ensamblado consiste de 3 a 9 bloques magnéticos de polaridad alternada, cubriendo un ángulo de 90° a 120°.

2.1 LIMS en seco (de Tambor)

Page 50: Concentración Magnética

Separador magnético de tambor en seco con alimentación por el fondo

El tambor con alimentación por el fondo produce un concentrado magnético

limpio con poco producto no

magnético, se puede usar

para materiales con alto

porcentaje de partículas

magnéticas.

Tambores convencionales base ferrita generan inducciones magnéticas por arriba de 0.22 T sobre la superficie del mismo, y 0.10 T a 50 mm.

2.1 LIMS en seco (de Tambor)

Page 51: Concentración Magnética

Separador magnético de tambor en seco en operación

En tambores base NdFeB se generan inducciones de hasta 1.0 T; tambores de ferrita se producen con diámetros de 600 mm a 1500 mm. De tierras raras diámetros de 300 mm a 1000 mm. El tamaño más común es de 1500 mm, aunque también se fabrican tambores con diámetros de 3000 mm.

2.1 LIMS en seco (de Tambor)

Page 52: Concentración Magnética

2.2 Separadores Magnéticos de Baja

Intensidad en Húmedo (LIMS)

Page 53: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

Los separadores magnéticos de baja intensidad en húmedo tipo tambor se usan en la recuperación del medio en plantas de separación mediante medios densos; y en el beneficio de minerales de magnetita.

Separador magnético en húmedo tipo tambor

El tambor se encuentra parcialmente sumergido en un tanque de agua arrastrando el material tratado por la cara del

sistema magnético, extrayéndose el

concentrado del tanque.

Page 54: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

El diseño de los tanques del separador de tambor es muy importante y es determinado por los objetivos del proceso de separación.

Existen tres diseños básicos de tanques basados en el flujo de pulpa:

Separadores magnéticos de tambor en húmedo en una plante de beneficio de mineral de hierro

Concurrente

Opuesto a la corriente

Opuesto a la rotación

Page 55: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

Tanque concurrente

La pulpa es introducida en un extremo del separador, el flujo es en dirección de la rotación del tambor; el material magnético es recogido por el magneto, mientras el no magnético es descargado por el fondo.

El diseño del tanque concurrente es usado principalmente para el tratamiento de material en el rango de tamaño de menos de 5 mm.

Las principales características de este diseño son el alto rendimiento y calidad del concentrado magnético.

Page 56: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

Tanque opuesto a la corriente (Steffenson)

El tanque a contracorriente es usado donde se requiere una completa limpieza del mineral; el término contracorriente se refiere al hecho de que las colas fluyen en contra de la rotación del tambor.

La alimentación es introducida cerca del fondo del tambor y se agita mediante chorros de agua.

Este diseño asegura una alta recuperación y calidad del concentrado, el tamaño de alimentación es de menos de 100 m.

Page 57: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

Tanque opuesto a la rotación

La pulpa es introducida en un alimentador especial en el tambor el cual rota en dirección opuesta al flujo de pulpa. El material magnético es recogido por el tambor y descargado casi inmediatamente, mientras que las colas fluyen a lo largo del arco magnético del tambor antes de ser descargado.

Este diseño produce muy altas recuperaciones, mientras que el grado magnético del concentrado es de importancia secundaria.

El tamaño de alimentación es de >4 mm, pero es preferible 0.5 mm.

Page 58: Concentración Magnética

2.2 LIMS en húmedo (de Tambor)

Rendimiento de un separador magnético de tambor en función del diámetro

Page 59: Concentración Magnética

2.3 Separadores Magnéticos de Alta

Intensidad en Seco

Page 60: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (banda transversal)

Separador magnético de banda transversal

El separador magnético de banda transversal es uno de los tipos más antiguos de separador usados

para concentrar minerales débilmente

magnéticos.

El material seco es alimentado sobre una banda transportadora, siendo llevada entre los polos del sistema magnético.

La banda transportadora maneja rangos de anchura de 100 mm a 600 mm, tratando partículas desde 4 mm hasta 75 m.

Page 61: Concentración Magnética

Separador de banda transversal

2.3 HIMS en Seco (banda transversal)

La banda con carga pasa entre los polos de 2 o más electromagnetos haciendo que las partículas magnéticas sean atraídas hacia la banda transversal descargándolas en un recipiente.

Los rangos de inducción magnética de operación son de 0.2 T hasta 2.0 T.

La principal ventaja es el poder obtener varios tipos de productos magnéticos en un solo paso, sin embargo, su principal inconveniente es su bajo rendimiento.

Page 62: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (rodillo inducido)

El separador magnético de rodillo inducido (IMR) consiste de un rodillo rotatorio formado por discos magnéticos y no magnéticos alternados

El rodillo es colocado entre los polos de un electromagneto, éste induce un campo magnético en los discos magnéticos del rodillo y genera un alto gradiente de campo magnético.

La abertura entre el polo de alimentación y el rodillo es ajustable, dependiendo de la anchura de la abertura de separación y la corriente de las bobinas magnetizadoras, la inducción magnética se aproxima a 2 T.

Page 63: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (rodillo inducido)

Separador magnético de rodillo inducido

El material a ser tratado debe estar seco, y en un rango de tamaños de -2 mm a +100 m.

La abertura debe ser por lo menos 2.5 veces más que el tamaño promedio de partícula, la eficiencia se encuentra en el rango de 1 a 3 t/h por metro de longitud de rodillo.

Los separadores IMR se usan en el beneficio de arenas de playa, andalusita, feldespato, wollanstonita; y para remover impurezas débilmente magnéticas de arena de vidrio.

Page 64: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (rodillo magnético permanente)

Operación de un rodillo magnético permanente

Detalles de un rodillo magnético permanente

Éstos consisten de discos o anillos magnéticos permanentes intercalados con otros no magnéticos.

Page 65: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (rodillo magnético permanente)

Separador de rodillo magnético permanente

Permroll

El diámetro más común de rodillos son de 72 a 76

mm, aunque se fabrican rodillos de 100 a 300 mm.

El rendimiento es de 2 a 6 t/h/m con material de hasta 2 mm; mientras que con material más grande se incrementa hasta aproximadamente 15 t/h/m.

Page 66: Concentración Magnética

2.3 HIMS en Seco (de Tambor de Alta Intensidad)

Operación de un separador magnético de tambor en seco de

NdFeB

Progresos recientes en magnetos permanentes de tierras raras han dado como resultado en el diseño y construcción de poderosos separadores magnéticos de tambor de alta intensidad (REDS).

Usados principalmente en el beneficio de arenas de playa.

Page 67: Concentración Magnética

2.4 Separadores Magnéticos de Alta

Intensidad en Húmedo (WHIMS)

Page 68: Concentración Magnética

2.4 WHIMS (Separador Jones)

Principio de operación del

WHIMS

Placas acanaladas del WHIMS Jones

Page 69: Concentración Magnética

2.4 WHIMS (Separador Jones)

Vista en perspectiva del separador magnético continuo de alta intensidad en húmedo Jones

Page 70: Concentración Magnética

2.4 WHIMS (Separador Jones)

Mecanismo de derrame de la

fracción magnética en el WHIMS Jones

Page 71: Concentración Magnética

2.4 WHIMS (Separador Jones)

WHIMS Jones DP 317

Page 72: Concentración Magnética

2.4 WHIMS (Separador Jones)

Tipo Capacidad (t/h) Peso (t) Diámetro del rotor (m)

DP 335 180 114 3.35

DP 317 120 98 3.17

DP 250 75 70 2.50

DP140 25 30 1.4

DP 90 10 16 0.9

Varios modelos de WHIMS Jones

Page 73: Concentración Magnética

Nivel laboratorio (Tubo Davis)

Separador magnético a nivel laboratorio (Tubo Davis)

Page 74: Concentración Magnética

Nivel laboratorio (Separador Isodinámico Frantz)

Separador magnético a nivel laboratorio (Tipo Frantz)

Page 75: Concentración Magnética

Tamaño de partícula

>75 m

75 m Húmedo

Húmedo

Seco

FuertementeMagnético

DébilmenteMagnético

FuertementeMagnético

FuertementeMagnético

DébilmenteMagnético

DébilmenteMagnético

LIMS

Rodillo húmedo MS, WHIMS, HGMS, REDs

LIMS, Poleas suspendidas, Rejillas, Rodillos MS

Rodillos, REDs, Banda Transversal, OGMS, HGMS

LIMS

REDs, WHIMS, HGMS

Clasificación de los procesos de separación magnética

Page 76: Concentración Magnética

Referencias

• Jan Svoboda, Magnetic Techniques for the Treatment of Materials, Kluwer Academic Publishers, 2004.