Procesamiento de minerales

El procesamiento de minerales es el proceso de separar minerales comercialmente valiosos de sus menas en el campo de la metalurgia extractiva . ^{[ 1 ]} Dependiendo de los procesos utilizados en cada caso, a menudo se le denomina preparación de menas o molienda de menas .

El beneficio es cualquier proceso que mejora el valor económico del mineral mediante la eliminación de los minerales de ganga , lo que da como resultado un producto de mayor ley ( concentrado de mineral ) y un flujo de residuos ( relaves ). Existen muchos tipos diferentes de beneficio, y cada etapa aumenta la concentración del mineral original. El concepto clave es la recuperación , que se refiere a la fracción másica (o equivalentemente molar) del mineral (o metal) valioso extraído del mineral y transferido al concentrado.

El procesamiento de minerales de tierras raras , que a menudo se encuentran en arenas minerales , se suele realizar en una planta de separación de minerales .

Historia

Antes de la llegada de la maquinaria pesada, el mineral en bruto se rompía con martillos manuales, un proceso llamado " descascarillado ". Con el tiempo, se encontraron medios mecánicos para lograrlo. Por ejemplo, los molinos de estampación se utilizaban en Asia central, en las cercanías de Samarcanda, ya en el año 973. Hay evidencia de que el proceso se utilizaba en Persia a principios de la Edad Media . Para el siglo XI, los molinos de estampación se utilizaban ampliamente en todo el mundo islámico medieval , desde la España islámica y el norte de África en el oeste hasta Asia central en el este. ^{[ 2 ]} Un ejemplo posterior fueron los estampadores de Cornualles , que consistían en una serie de martillos de hierro montados en un marco vertical, elevados por levas en el eje de una rueda hidráulica y que caían sobre el mineral por gravedad.

El beneficio del hierro se ha evidenciado desde el año 800 a. C. en China con el uso de la fragua . ^{[ 3 ]} La fragua es la forma original de fundición y permitía a las personas hacer fuegos lo suficientemente calientes como para fundir los óxidos en un líquido que se separa del hierro. Aunque la fragua fue rápidamente reemplazada por la invención del alto horno , todavía se dependía mucho de ella en África y Europa hasta principios del segundo milenio. El alto horno fue el siguiente paso en la fundición del hierro que produjo arrabio . ^{[ 4 ]} Los primeros altos hornos en Europa aparecieron a principios del siglo XIII alrededor de Suecia y Bélgica, y no hasta finales del siglo XV en Inglaterra. El arrabio vertido de un alto horno tiene un alto contenido de carbono, lo que lo hace duro y quebradizo, lo que dificulta su trabajo. En 1856 se inventó el proceso Bessemer que convierte el arrabio quebradizo en acero, un metal más maleable. ^{[ 4 ]} Desde entonces, se han inventado muchas tecnologías diferentes para reemplazar el proceso Bessemer, como el horno de arco eléctrico , la fabricación de acero con oxígeno básico y el hierro de reducción directa (DRI). ^{[ 5 ]}

Para los minerales sulfurados, se emplea un proceso de beneficio diferente. Es necesario eliminar el azufre del mineral antes de comenzar la fundición. El método principal de separación es la tostación , en la que se coloca madera sobre montones de mineral y se le prende fuego para facilitar la oxidación. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

2 Cu ₂ S + 3 O ₂ → 2 Cu ₂ O + 2 SO ₂

Las primeras prácticas de tostado se realizaban al aire libre, lo que permitía que grandes nubes de dióxido de azufre se dispersaran por la tierra, causando graves daños a los ecosistemas circundantes, tanto acuáticos como terrestres. Las nubes de dióxido de azufre, junto con la deforestación local para obtener la madera necesaria para el tostado, agravaron los daños al medio ambiente, ^{[ 6 ]} como se observa en Sudbury , Ontario y en el Inco Superstack . ^{[ 7 ]}

El método más sencillo para separar el mineral de la ganga consiste en seleccionar los cristales individuales de cada uno. Este es un proceso muy tedioso, sobre todo cuando las partículas son pequeñas. Otro método relativamente sencillo se basa en que los distintos minerales tienen densidades diferentes , lo que provoca que se acumulen en lugares diferentes: los minerales metálicos (al ser más pesados) se precipitan más rápidamente que los más ligeros, que son arrastrados a mayor distancia por la corriente de agua. El proceso de bateo y tamizado para la extracción de oro utiliza ambos métodos. Se empleaban diversos dispositivos, conocidos como «paquetes», para aprovechar esta propiedad. Posteriormente, se utilizaron máquinas más avanzadas, como la Frue vanner , inventada en 1874.

Otros equipos utilizados históricamente incluyen la tina, una canaleta utilizada con algunas máquinas de procesamiento de minerales, y el keeve o kieve, una gran tina utilizada para la sedimentación diferencial.

Tipos de separación

Desagregación

El procesamiento puede comenzar dentro de la propia mina. La mayoría de las minas cuentan con una trituradora donde se separan el mineral y la ganga, facilitando así su transporte. Tras la trituración, el mineral pasa por un molino para obtener partículas finas. La separación por medios densos (DMS) se utiliza para separar aún más el mineral deseado de las rocas y la ganga. Esto estratifica el agregado triturado por densidad, facilitando la separación. El momento en que se realiza la DMS es crucial, ya que los molinos procesarán mucha menos roca estéril si la DMS se realiza previamente. Esto reduce el desgaste del equipo y los costos operativos, dado el menor volumen de material procesado. ^{[ 8 ]}

separación física

Tras la etapa de molienda, el mineral puede separarse aún más de la roca. Una forma de lograrlo es utilizando las propiedades físicas del mineral para separarlo del resto de la roca. Antes de cualquier proceso de separación física, es importante clasificar el tamaño de las partículas de mineral para una separación eficaz. Esto se realiza mediante el uso de cribas industriales o clasificadores. ^{[ 9 ]}

Estos procesos son la separación por gravedad , la flotación y la separación magnética . La separación por gravedad utiliza fuerzas centrífugas y la gravedad específica de los minerales y la ganga para separarlos. ^{[ 10 ]} La separación magnética se utiliza para separar la ganga magnética del mineral deseado, o viceversa, para eliminar un mineral objetivo magnético de la ganga no magnética. ^{[ 11 ]} La DMS también se considera una separación física.

separación química

Algunas propiedades físicas del mineral no son fiables para la separación, por lo que se utilizan procesos químicos para separar los minerales de la roca. La flotación por espuma , la lixiviación y la electroobtención son los tipos más comunes de separación química. La flotación por espuma utiliza propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas para separar el mineral de la ganga. Las partículas hidrofóbicas subirán a la superficie de la solución para ser retiradas. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} Los cambios en el pH de la solución pueden influir en qué partículas serán hidrofílicas. La lixiviación funciona disolviendo el mineral deseado en la solución a partir de la roca. ^{[ 14 ]} La electroobtención no es un método principal de separación, pero es necesaria para extraer el mineral de la solución después de la lixiviación.

Operaciones de la unidad

El procesamiento de minerales puede implicar cuatro tipos generales de operaciones unitarias: 1) Conminución : reducción del tamaño de partícula; 2) Clasificación: separación de partículas por tamaño mediante cribado o clasificación; 3) Concentración: aprovechamiento de las propiedades físicas y químicas superficiales; 4) Deshidratación : separación sólido/líquido.

Transformación en polvo

La conminución es la reducción del tamaño de las partículas de los materiales. Puede realizarse tanto en materiales secos como en lodos. La trituración y la molienda son los dos procesos principales de conminución. La trituración se realiza normalmente en mineral extraído ^{[ 15 ]} , mientras que la molienda (que normalmente se realiza después de la trituración) puede llevarse a cabo en material seco o en lodos. En la conminución, la reducción del tamaño de las partículas se realiza mediante tres tipos de fuerzas: compresión, impacto y atrición. Las fuerzas de compresión e impacto se utilizan ampliamente en las operaciones de trituración, mientras que la atrición es la fuerza dominante en la molienda. Los equipos que se utilizan principalmente en la trituración son las trituradoras de mandíbulas, las trituradoras giratorias y las trituradoras de cono, mientras que los molinos de barras y los molinos de bolas , generalmente conectados en circuito cerrado con una unidad clasificadora, se emplean generalmente para la molienda en una planta de procesamiento de minerales. La trituración es un proceso en seco, mientras que la molienda generalmente se realiza en húmedo y, por lo tanto, requiere más energía.

Apresto

Sizer 2000 para el cribado de partículas gruesas a pequeñas.

El dimensionamiento es el término general para la separación de partículas según su tamaño. El proceso de dimensionamiento más simple es el cribado, o hacer pasar las partículas a dimensionar a través de una o varias cribas. El equipo de cribado puede incluir rejillas, ^{[ 16 ]} cribas de barras, cribas de alambre en cuña, tamices radiales, cribas banana, cribas de múltiples pisos, cribas vibratorias, cribas finas, cribas de volteo y cribas de malla de alambre. Las cribas pueden ser estáticas (típicamente el caso para material muy grueso) o pueden incorporar mecanismos para sacudir o vibrar la criba. Algunas consideraciones en este proceso incluyen el material de la criba, el tamaño, la forma y la orientación de la abertura, la cantidad de partículas de tamaño similar, la adición de agua, la amplitud y la frecuencia de las vibraciones, el ángulo de inclinación, la presencia de materiales dañinos, como acero y madera, y la distribución del tamaño de las partículas.

La clasificación se refiere a las operaciones de dimensionamiento que aprovechan las diferencias en las velocidades de sedimentación que presentan las partículas de distinto tamaño. Los equipos de clasificación pueden incluir clasificadores de mineral , ciclones de gas , hidrociclones , tambores rotatorios , clasificadores de rastrillo o clasificadores fluidizados.

Un factor importante tanto en las operaciones de trituración como de clasificación es la determinación de la distribución del tamaño de partícula de los materiales procesados, lo que se conoce comúnmente como análisis del tamaño de partícula . Se utilizan diversas técnicas para analizar el tamaño de partícula, entre las que se incluyen análisis fuera de línea, que requieren la toma de una muestra del material para su análisis, y técnicas en línea, que permiten analizar el material a medida que fluye a través del proceso.

Concentración

Existen diversas maneras de aumentar la concentración de los minerales deseados: en cada caso particular, el método elegido dependerá de las propiedades físicas y químicas superficiales relativas del mineral y la ganga. La concentración se define como el número de moles de un soluto en un volumen de solución. En el procesamiento de minerales, la concentración se refiere al aumento del porcentaje del mineral valioso en el concentrado.

Concentración de gravedad

La separación por gravedad es la separación de dos o más minerales de diferente gravedad específica mediante su movimiento relativo en respuesta a la fuerza de la gravedad y una o más fuerzas adicionales (como fuerzas centrífugas, fuerzas magnéticas, fuerzas de flotación), una de las cuales es la resistencia al movimiento (fuerza de arrastre) ejercida por un medio viscoso como un medio denso, agua o, con menos frecuencia, aire.

La separación por gravedad es una de las técnicas más antiguas en el procesamiento de minerales, pero su uso ha disminuido desde la introducción de métodos como la flotación, la clasificación, la separación magnética y la lixiviación. La separación por gravedad se remonta al menos al año 3000 a. C., cuando los egipcios la utilizaban para separar el oro.

Es necesario determinar la idoneidad de un proceso de concentración por gravedad antes de emplearlo para la concentración de un mineral. El criterio de concentración comúnmente utilizado para este propósito, denominado $CC$ en la siguiente ecuación (donde $SG$ representa la gravedad específica):

CC={\frac {SG(mineral\ pesado)-SG(fluido)}{SG(mineral\ ligero)-SG(fluido)}}

Para CC > 2,5, adecuado para la separación de partículas de más de 75 micras de tamaño.
para 1,75 < CC < 2,5, adecuado para la separación de partículas de más de 150 micras de tamaño
para 1,50 < CC < 1,75, adecuado para la separación de partículas de más de 1,7 mm de tamaño.
para 1,25 < CC < 1,50, adecuado para la separación de partículas de más de 6,35 mm de tamaño.
para CC < 1,25, no apto para ningún tamaño

Si bien el criterio de concentración es una regla general útil para predecir la idoneidad de la concentración por gravedad, factores como la forma de las partículas y la concentración relativa de partículas pesadas y ligeras pueden afectar drásticamente la eficiencia de la separación en la práctica.

Clasificación

Existen varios métodos que utilizan las diferencias de peso o densidad de las partículas: ^{[ 17 ]}

Separación por medios densos o pesados (estos incluyen baños, tambores, larcodems, separadores de remolino Dyana y ciclones de medio denso).
Mesas vibratorias, como la mesa Wilfley ^{[ 18 ]}
Separadores en espiral
clasificador de reflujo
Los concentradores de jig son dispositivos de concentración por gravedad de procesamiento continuo que utilizan un lecho fluidizado pulsante (plantas de jig circular de RMS-Ross Corp.).
Concentradores de tazón centrífugo, como el concentrador Knelson.
Separadores multigravedad, incluidos Knelson, el separador de gravedad Mozley (multigravedad o mejorado), los ciclones Salter (separador multigravedad) y el jig Kelsey.
Plantillas de presión en línea
conos de Reichert
compuertas
Elutriadores
El clasificador Optima es un separador de densidad que utiliza únicamente agua. Se trata de un sistema diseñado que consta de módulos de preparación de materia prima, beneficio/separación y deshidratación para garantizar un producto de alta calidad con el contenido de humedad adecuado. Los productos típicos presentan un contenido de cenizas inferior al 16 % y un poder calorífico de al menos 27 millones de julios por kilogramo.

Estos procesos se pueden clasificar como separación por densidad o separación por gravedad (peso). En la separación por medio denso, se crea un medio con una densidad intermedia entre la del mineral y la de las partículas de ganga. Al ser sometidas a este medio, las partículas flotan o se hunden según su densidad relativa al medio. De esta manera, la separación se basa exclusivamente en las diferencias de densidad y, en principio, no depende de otros factores como el peso o la forma de las partículas. En la práctica, el tamaño y la forma de las partículas pueden afectar la eficiencia de la separación. La separación por medio denso se puede realizar utilizando diversos medios, como líquidos orgánicos, soluciones acuosas o suspensiones de partículas muy finas en agua o aire. Los líquidos orgánicos no se suelen utilizar debido a su toxicidad, las dificultades de manipulación y su coste relativo. Industrialmente, el medio denso más común es una suspensión de partículas finas de magnetita y/o ferrosilicio. En el procesamiento del carbón, se utiliza una solución acuosa como medio denso en forma de lavado de Belknap, y en zonas con escasez de agua, como en China, se utilizan suspensiones en aire, donde se emplea arena para separar el carbón de los minerales de ganga.

La separación por gravedad, también llamada separación por gravedad relativa, separa las partículas en función de su respuesta relativa a una fuerza impulsora. Esta fuerza se controla mediante factores como el peso, el tamaño y la forma de las partículas. Estos procesos se pueden clasificar en procesos multi-G y mono-G. La diferencia radica en la magnitud de la fuerza impulsora de la separación. Los procesos multi-G permiten la separación de partículas muy finas (de 5 a 50 micras) al aumentar la fuerza impulsora para incrementar la velocidad de separación. En general, los procesos mono-G solo pueden procesar partículas con un diámetro superior a aproximadamente 80 micras.

De los procesos de separación por gravedad, los concentradores espirales y las cribas circulares son dos de los más económicos debido a su simplicidad y al espacio que ocupan. Funcionan mediante separación por película fluida y pueden utilizar o no agua de lavado. Los concentradores espirales con agua de lavado separan las partículas con mayor facilidad, pero pueden presentar problemas de arrastre de ganga con el concentrado producido.

Flotación de espuma

Celdas de flotación por espuma utilizadas para concentrar minerales de sulfuro de cobre y níquel.

La flotación por espuma se utiliza para separar partículas con diferente química superficial. En la flotación, se introducen burbujas en una pulpa y estas ascienden a través de ella. ^{[ 19 ]} Las partículas hidrofóbicas se adhieren a la superficie de las burbujas debido al cambio en la energía libre superficial. Estas burbujas ascienden a través de la suspensión y se recogen de la superficie.

Se añaden diferentes productos químicos a la espuma para que este proceso sea posible:

Modificadores de pH, que afectan la quimisorción de colectores en la superficie de las partículas.
Colectores ( tensioactivos ) que se adhieren a la superficie de las partículas.
Agentes espumantes que permiten la formación de burbujas estables. Las burbujas inestables se fusionarían y los minerales se desprenderían de su superficie.
Depresores que inhiben la flotación de uno o varios minerales (por ejemplo, CN ⁻ que deprime todos los sulfuros excepto la galena).
Activadores que permiten la flotación de otros (iones Cu ²⁺ , utilizados para la flotación de la esfalerita).

Existen diversas celdas que pueden utilizarse para la flotación de minerales. Entre ellas se incluyen las columnas de flotación y las celdas de flotación mecánica. Las columnas de flotación se utilizan para minerales más finos y, por lo general, ofrecen una mayor ley y una menor recuperación de minerales que las celdas de flotación mecánica. Las celdas pueden tener distintos tamaños, algunas superando los 300 ^m³ . Las celdas más grandes son más económicas por unidad de volumen que las más pequeñas, pero su control resulta más complejo.

La flotación por espuma se utilizó por primera vez en Australia en el siglo XIX para recuperar un concentrado de esfalerita . Mejorando el proceso original, se desarrolló la celda Jameson en la Universidad de Newcastle, Australia. Esta funcionaba mediante un chorro de inmersión que generaba burbujas finas con mayor energía cinética. Otras mejoras incluyen reactores de flotación por etapas que dividen el proceso de flotación en tres etapas definidas por celda, lo que requiere mucha menos energía, aire y espacio de instalación.

Separación electrostática

Existen dos tipos principales de separadores electrostáticos . Su funcionamiento es similar, pero las fuerzas que actúan sobre las partículas son diferentes: la gravedad y la atracción electrostática. Estos dos tipos son los separadores electrodinámicos (o de rodillos de alta tensión) y los separadores electrostáticos. En los rodillos de alta tensión, las partículas se cargan mediante una descarga de corona. Esta carga se transfiere a las partículas que posteriormente se desplazan sobre un tambor. Las partículas conductoras pierden su carga al entrar en contacto con el tambor y se eliminan de este mediante aceleración centrípeta. Los separadores de placas electrostáticos funcionan haciendo pasar un flujo de partículas por un ánodo cargado. Los conductores pierden electrones al entrar en contacto con la placa y se separan de las demás partículas debido a la atracción inducida por el ánodo. Estos separadores se utilizan para partículas de entre 75 y 250 micras. Para una separación eficiente, las partículas deben estar secas, tener una distribución de tamaño uniforme y una forma homogénea. Entre estas consideraciones, una de las más importantes es el contenido de agua de las partículas. Esto es crucial, ya que una capa de humedad sobre las partículas convierte a las no conductoras en conductoras debido a la conductividad del agua.

Los separadores de placas electrostáticos se utilizan generalmente para corrientes con conductores pequeños y no conductores gruesos. Los rodillos de alta tensión se utilizan generalmente para corrientes con conductores gruesos y no conductores finos.

Separación magnética

La separación magnética es un proceso en el que se extrae material magnéticamente susceptible de una mezcla mediante una fuerza magnética. Esta técnica de separación puede ser útil en la minería del hierro, ya que este es atraído por un imán. En minas donde la wolframita se mezclaba con casiterita , como en las minas South Crofty y East Pool en Cornualles, o con bismuto, como en la mina Shepherd y Murphy en Moina, Tasmania, se utilizaba la separación magnética para separar los minerales. En estas minas se empleaba un dispositivo llamado Separador Magnético de Wetherill (inventado por John Price Wetherill, 1844-1906)[1]. En esta máquina, el mineral en bruto, después de la calcinación, se introducía en una cinta transportadora que pasaba por debajo de dos pares de electroimanes, bajo los cuales otras cintas corrían perpendicularmente a la cinta de alimentación. El primer par de electroimanes estaba débilmente magnetizado y servía para extraer cualquier mineral de hierro presente. El segundo par estaba fuertemente magnetizado y atraía la wolframita, que es débilmente magnética. Estas máquinas eran capaces de procesar 10 toneladas de mineral al día. Este proceso de separación de sustancias magnéticas de sustancias no magnéticas en una mezcla mediante un imán se denomina separación magnética.

Este proceso funciona moviendo partículas en un campo magnético. La fuerza experimentada en el campo magnético viene dada por la ecuación f = m/kHdh/dx, donde k es la susceptibilidad magnética, H la intensidad del campo magnético y dh/dx el gradiente del campo magnético. Como se observa en esta ecuación, la separación puede impulsarse de dos maneras: mediante un gradiente en el campo magnético o mediante la intensidad del campo magnético. Las diferentes fuerzas impulsoras se utilizan en los distintos concentradores. Estos pueden funcionar con o sin agua. Al igual que en las espirales, el agua de lavado facilita la separación de las partículas, a la vez que aumenta el arrastre de la ganga en el concentrado.

Clasificación automatizada de minerales

La clasificación automatizada moderna aplica sensores ópticos (espectro visible, infrarrojo cercano, rayos X, ultravioleta), que pueden acoplarse con sensores de conductividad eléctrica y susceptibilidad magnética, para controlar la separación mecánica del mineral en dos o más categorías roca por roca. Para el beneficio de diamantes, la separación por luminiscencia de rayos X (XRL) se mejora mediante el pretratamiento de diamantes débilmente luminiscentes con agentes que contienen luminóforos que modifican sus características espectrales, mejorando la recuperación a más del 90 % ^{[ 20 ]} . También se han desarrollado nuevos sensores que aprovechan propiedades del material como la conductividad eléctrica, la magnetización, la estructura molecular y la conductividad térmica. La clasificación basada en sensores ha encontrado aplicación en el procesamiento de níquel, oro, cobre, carbón y diamantes.

Deshidratación

La deshidratación es un proceso importante en el procesamiento de minerales. Su objetivo es eliminar el agua absorbida por las partículas, lo que aumenta la densidad de la pulpa. Esto se realiza por diversas razones, principalmente para facilitar la manipulación del mineral y el transporte de los concentrados, permitir su posterior procesamiento y desechar la ganga. El agua extraída del mineral mediante la deshidratación se recircula para las operaciones de la planta después de ser enviada a una planta de tratamiento de agua. Los principales procesos utilizados en la deshidratación incluyen cribas deshidratadoras, sedimentación, filtración y secado térmico. La dificultad y el costo de estos procesos aumentan a medida que disminuye el tamaño de las partículas.

Las cribas de deshidratación funcionan haciendo pasar las partículas sobre una malla. Las partículas pasan por encima de la malla mientras que el agua pasa a través de sus aberturas. Este proceso solo es viable para minerales gruesos con una distribución de tamaño compacta, ya que las aberturas permiten el paso de partículas pequeñas.

La sedimentación se produce al hacer pasar agua a través de un espesador o clarificador de gran tamaño. En estos dispositivos, las partículas se depositan en el lodo por efecto de la gravedad o fuerzas centrípetas. Estas fuerzas están limitadas por la química superficial y el tamaño de las partículas. Para facilitar la sedimentación, se añaden floculantes y coagulantes que reducen las fuerzas de repulsión entre las partículas. Esta repulsión se debe a la doble capa que se forma en la superficie de las partículas. Los floculantes actúan uniendo varias partículas entre sí, mientras que los coagulantes reducen el espesor de la capa cargada en la superficie exterior de la partícula. Tras el espesamiento, el lodo suele almacenarse en estanques o depósitos. Alternativamente, puede bombearse a una prensa de banda o a una prensa de filtro de membrana para reciclar el agua del proceso y crear una torta de filtración seca y apilable, o «relaves». ^{[ 21 ]}

El secado térmico se utiliza habitualmente para partículas finas y para eliminar el bajo contenido de agua en las mismas. Algunos procesos comunes incluyen secadores rotatorios, lechos fluidizados, secadores por aspersión, secadores de solera y secadores de bandejas rotatorias. Este proceso suele ser costoso de operar debido al consumo de combustible de los secadores.

Plantas de separación de minerales

Algunos de los métodos anteriores, en particular el magnético, el electrostático y el gravitatorio, se utilizan comúnmente para separar minerales de tierras raras ligeros y pesados que se encuentran en arenas minerales , en plantas de separación de minerales (MSP), también conocidas como molinos secos, que a veces se utilizan junto con, o después de, plantas de concentración húmeda (WCP). ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

Otros procesos

Muchas plantas mecánicas también incorporan procesos hidrometalúrgicos o pirometalúrgicos como parte de una operación metalúrgica extractiva. La geometalurgia es una rama de la metalurgia extractiva que combina el procesamiento de minerales con las ciencias geológicas. Esto incluye el estudio de la aglomeración de petróleo ^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}^{[ 29 ]}

Varias operaciones auxiliares de manipulación de materiales también se consideran una rama del procesamiento de minerales, como el almacenamiento (por ejemplo, en el diseño de silos), el transporte, el muestreo, el pesaje, el transporte de lodos y el transporte neumático.

La eficiencia y eficacia de muchas técnicas de procesamiento se ven influenciadas por actividades previas como el método de extracción y la mezcla . ^{[ 30 ]}

Ejemplos de casos

En el caso del oro, tras adsorberse sobre carbono, se introduce en una solución de hidróxido de sodio y cianuro. En esta solución, el oro se extrae del carbono y pasa a la solución. Los iones de oro se eliminan de la solución mediante cátodos de lana de acero procedentes de la electroobtención. Posteriormente, el oro se funde. ^{[ 14 ]}

El litio es difícil de separar de la ganga debido a las similitudes entre los minerales. Para separar el litio se utilizan técnicas de separación tanto físicas como químicas. En primer lugar, se emplea la flotación por espuma. Debido a las similitudes en la mineralogía, la separación no es completa tras la flotación. La ganga que se encuentra junto con el litio después de la flotación suele contener hierro. El concentrado de flotación se somete a separación magnética para separar la ganga magnética del litio no magnético. ^{[ 31 ]}

Véase también

Referencias

↑ "procesamiento de minerales | metalurgia | Britannica" . www.britannica.com . Consultado el 2 de abril de 2022 .
↑ Adam Robert Lucas (2005), "La molienda industrial en el mundo antiguo y medieval: un estudio de la evidencia de una revolución industrial en la Europa medieval", Tecnología y cultura 46 (1): 1-30 [10-1 y 27]
↑ Wagner, Donald B. (1999). "El uso más antiguo del hierro en China". Metales en la Antigüedad : 1–9 – vía Oxford : Archaeopress.
1 2 Wagner, Donald B. (2008). "Ciencia y civilización en China Volumen 5-11". Metalurgia ferrosa – vía Cambridge University Press.
↑ "Fabricación secundaria de acero: principios y aplicaciones" . CRC Press . Consultado el 8 de abril de 2020 .
1 2 Greenwood, Norman N. (1997). Química de los elementos (2.ª ed.) . Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
1 2 "Historia fotográfica del entorno estresado de Sudbury" . users.vianet.ca . Consultado el 8 de abril de 2020 .
↑ Haldar, SK (2017). Depósitos de platino-níquel-cromo . Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-802041-8.
↑ Wills, Barry A.; Finch, James E. (2016). Tecnología de procesamiento de minerales de Wills: una introducción a los aspectos prácticos del tratamiento de menas y la recuperación de minerales (Octava ed.). Ámsterdam, Boston, Massachusetts, Heidelberg: Elsevier. ISBN 978-0-08-097053-0.
↑ Falconer, Andrew (2003). "Separación por gravedad: Técnica antigua/Métodos nuevos" (PDF) . Physical Separation in Science and Engineering . 12 : 31–48 . doi : 10.1080/1478647031000104293 .
↑ Yu, Jianwen (2017). "Beneficio de finos de mineral de hierro mediante tostación por magnetización y separación magnética" . International Journal of Mineral Processing . 168 : 102–108 . Bibcode : 2017IJMP..168..102Y . doi : 10.1016/j.minpro.2017.09.012 .
↑ "Introducción al procesamiento de minerales: flotación por espuma" . Consultado el 2 de septiembre de 2017 .
↑ Ramachandra Rao, S. (2006). "Procesos físicos y fisicoquímicos". Recuperación de recursos y reciclaje de residuos metalúrgicos . Serie de gestión de residuos. Vol. 7. págs. 35–69 . doi : 10.1016/S0713-2743(06)80088-7 . ISBN 978-0-08-045131-2– vía Enslevier.
1 2 Vinal, J.; Juan, E.; Ruiz, M.; Ferrando, E.; Cruells, M.; Roca, A.; Casado, J. (2006). "Lixiviación de oro y paladio con ozono acuoso en medios de cloruro diluidos" . Hydrometallurgy . 81 (2): 142– 151. Bibcode : 2006HydMe..81..142V . doi : 10.1016/j.hydromet.2005.12.004 – vía Elsevier Science Direct.
↑ Material bruto extraído: El material extraído en bruto tal como se entrega antes de cualquier tipo de tratamiento. «Diccionario de términos mineros, minerales y afines» . Universidad de Hacettepe—Departamento de Ingeniería de Minas. Archivado del original el 29 de octubre de 2010. Consultado el 7 de agosto de 2010 .
↑ Grizzly: una rejilla de barras de hierro que permite que el mineral del tamaño correcto viaje por el conducto de mineral hasta el fondo de la mina, listo para ser izado a la superficie. Un "grizzly" activo y articulado que puede rodar, fregar, limpiar y descargar roca y cantos rodados de gran tamaño de hasta 4 pies (120 cm) de diámetro, mientras recupera todo el material de lodo de 2 pulgadas (51 mm) para su posterior cribado, separación y recuperación de metales/minerales objetivo es el sistema DEROCKER (RMS-Ross Corporation) "Mina de estaño Geevor: Hombres Grizzly" . Museo de la Mina de Estaño Geevor . Recuperado el 7 de agosto de 2010 .
↑ Lowrie, Raymond L; Society for Mining, Metallurgy and Exploration (2002), Manual de referencia minera de la SME , Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, ISBN 978-0-87335-175-1- Capítulo 17 - Sección de clasificación por Paul D. Chamberlin
↑ "Máquinas de molienda: La mesa Wilfley" . Copper Country Explorer . 7 de septiembre de 2007. Archivado del original el 26 de agosto de 2014. Consultado el 7 de agosto de 2010 .
↑ Hoque, Mohammad Mainul; Peng, Zhengbiao; Evans, Geoffrey; Doroodchi, Elham (2023). "Influencia de la carga superficial de burbujas en la dinámica de ascenso de burbujas cargadas de partículas en un sistema de flujo de fluidos" . Minerals Engineering . 195 108043. Bibcode : 2023MiEng.19508043H . doi : 10.1016/j.mineng.2023.108043 . hdl : 1959.13/1482164 .
↑ Chanturiya, VA; Morozov, VV; Dvoichenkova, GP; Podkamennyi, Yu. A.; Timofeev, AS (29 de noviembre de 2023). "Optimización de la composición y las condiciones de aplicación de agentes para modificar las características espectrales de los diamantes en la separación por luminiscencia de rayos X" . Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Rusia) . 8 (4): 313– 326. doi : 10.17073/2500-0632-2023-09-154 . ISSN 2500-0632 .
↑ "Guía de productos Tons Per Hour 2016" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 9 de febrero de 2019. Consultado el 5 de marzo de 2016 .
↑ Jones, Greg (2 de julio de 2023). "Arenas minerales: una visión general de la industria" (PDF) . Iluka Resources . Archivado del original (PDF) el 2 de julio de 2023. Recuperado el 22 de noviembre de 2025 .
↑ Pax, RA; Henderson, D. (2009). "Análisis de los problemas de operación de la planta y la minimización del riesgo" (PDF) . VII Conferencia Internacional de Minerales Pesados '¿Qué sigue?', Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia. Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia . Archivado del original (PDF) el 19 de junio de 2015. Recuperado el 22 de noviembre de 2025 .
↑ "Desde estudios de viabilidad y ensayos metalúrgicos hasta equipos con recuperación mineral garantizada" . Royal IHC . Consultado el 22 de noviembre de 2025 .
↑ "ARENAS MINERALES" . Earth Science Australia . Archivado del original el 16 de agosto de 2024. Consultado el 22 de noviembre de 2025 .
↑ Preparación de carbones salinos con tecnología de aglomeración de aceite / VS Biletskyi, A. Kheloufi, PV Sergeev // 9.ª Conferencia Internacional sobre Ciencia del Carbón (ICCS'97), 7-12 de septiembre de 1997, Essen, Alemania. Vol. 1. Págs. 535-538.
↑ Investigación de las leyes de floculación selectiva de carbones con látex sintético / PV Sergeev, VS Biletskyy // ICCS'97. 7–12 de septiembre de 1997, Essen, Alemania. Vol. 1. págs. 503-506.
↑ C.-W. Fan, R. Markuszewski y TD Wheelock, "Aglomeración de carbón en soluciones salinas con petróleo: efectos de la hidrofobicidad y otros parámetros en la recuperación del carbón". Archivado el 28 de abril de 2017 en Wayback Machine.
↑ Beletskyi V., Shendrik T. Ennoblecimiento de carbones salinos mediante aglomeración de petróleo . Sistemas técnicos y geoinformáticos en minería. Actas de la Escuela de minería subterránea, Dnipropetrovsk/Yalta, 2-8 de octubre de 2011. / CRC Press Taylor & Francis Group, Londres, Reino Unido. Un libro de Balkema. 2011. págs. 135-140.
↑ Whitacre, J., Iorio, A., Schellenberg, S. "Mezcla de carbón: valor comercial, análisis y optimización"
↑ tadesse, Bogale; Makuei, Fidele; Albijanic, Boris; Dyer, Laurence (2019). "El beneficio de los minerales de litio a partir de menas de roca dura: una revisión". Minerals Engineering . 131 : 170–184 . Bibcode : 2019MiEng.131..170T . doi : 10.1016/j.mineng.2018.11.023 . S2CID 105940721 .

Fuentes

Dobby, GS y Finch, JA, 1991, Flotación en columna: una revisión selecta, Parte II, 4(7–11) 911–923
Finch, JA, 1995, Flotación en columna: una revisión selecta - Parte IV: nuevos dispositivos de flotación, Minerals Engineering, 8(6), 587–602
Miettinen, T., Ralston, J., y Fornasiero, D., Los límites de la flotación de partículas finas, Minerals Engineering, 23, 420-437 (2010)
Nguyen, AV, Ralston, J., Schulze, HS, 1988, Sobre el modelado de la probabilidad de adhesión burbuja-partícula en flotación, Int. J. Min. Proc., 53(4) 225–249
Probstein, RF (2003) Hidrodinámica fisicoquímica: una introducción, Hoboken, Nueva Jersey, John Wiley & Sons, Inc., 141–142.
Ralston, J., Fornasiero, D., Hayes, R., 1999, Adhesión y desprendimiento de partículas de burbujas en flotación, Int. J. Min. Proc., 56(1–4) 133–164
Wills, BA, Finch, J. (2015): Wills' Mineral Processing Technology, An Introduction to the Practical Aspects of Ore Treatment and Mineral Recovery; 8.ª edición, 512 pp, ISBN 978-0-08-097053-0

Lecturas adicionales

Carter, C. Barry; M. Grant Norton (2007). «Beneficiación» . Materiales cerámicos: ciencia e ingeniería . Berlín : Springer . pág. 347. ISBN 978-0-387-46270-7OCLC 77012326. Consultado el 15 de mayo de 2009 .
Smith, Mick R.; L. Collis; PG Fookes (2001). «Beneficiación» . Áridos: arena, grava y roca triturada para la construcción . Londres : Geological Society . págs. 124-129 . ISBN 1-86239-079-7OCLC 46600322. Consultado el 15 de mayo de 2009 .
Baartjes, NL (2007). "Beneficio de diamantes: impedimentos estructurales y cómo superarlos en Sudáfrica" (PDF) . Diamonds Source to Use 2007. The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. Archivado del original (PDF) el 2 de octubre de 2011. Recuperado el 15 de mayo de 2009 .
Suptelya, VV; SA Martynov; VP Butuzov; VA Khvan (julio de 1977). "Beneficio de diamantes sintéticos mediante ultrasonido". Journal of Mining Science . 13 (4): 439– 441. Bibcode : 1977JMinS..13..439S . doi : 10.1007/BF02498516 . S2CID 129150818 .

[1] "procesamiento de minerales | metalurgia | Britannica" . www.britannica.com . Consultado el 2 de abril de 2022 .

[2] Adam Robert Lucas (2005), "La molienda industrial en el mundo antiguo y medieval: un estudio de la evidencia de una revolución industrial en la Europa medieval", Tecnología y cultura 46 (1): 1-30 [10-1 y 27]

[3] Wagner, Donald B. (1999). "El uso más antiguo del hierro en China". Metales en la Antigüedad : 1–9 – vía Oxford : Archaeopress.

[:1-4] 1 2 Wagner, Donald B. (2008). "Ciencia y civilización en China Volumen 5-11". Metalurgia ferrosa – vía Cambridge University Press.

[5] "Fabricación secundaria de acero: principios y aplicaciones" . CRC Press . Consultado el 8 de abril de 2020 .

[:2-6] 1 2 Greenwood, Norman N. (1997). Química de los elementos (2.ª ed.) . Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.

[:3-7] 1 2 "Historia fotográfica del entorno estresado de Sudbury" . users.vianet.ca . Consultado el 8 de abril de 2020 .

[8] Haldar, SK (2017). Depósitos de platino-níquel-cromo . Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-802041-8.

[9] Wills, Barry A.; Finch, James E. (2016). Tecnología de procesamiento de minerales de Wills: una introducción a los aspectos prácticos del tratamiento de menas y la recuperación de minerales (Octava ed.). Ámsterdam, Boston, Massachusetts, Heidelberg: Elsevier. ISBN 978-0-08-097053-0.

[10] Falconer, Andrew (2003). "Separación por gravedad: Técnica antigua/Métodos nuevos" (PDF) . Physical Separation in Science and Engineering . 12 : 31–48 . doi : 10.1080/1478647031000104293 .

[11] Yu, Jianwen (2017). "Beneficio de finos de mineral de hierro mediante tostación por magnetización y separación magnética" . International Journal of Mineral Processing . 168 : 102–108 . Bibcode : 2017IJMP..168..102Y . doi : 10.1016/j.minpro.2017.09.012 .

[:0-12] "Introducción al procesamiento de minerales: flotación por espuma" . Consultado el 2 de septiembre de 2017 .

[13] Ramachandra Rao, S. (2006). "Procesos físicos y fisicoquímicos". Recuperación de recursos y reciclaje de residuos metalúrgicos . Serie de gestión de residuos. Vol. 7. págs. 35–69 . doi : 10.1016/S0713-2743(06)80088-7 . ISBN 978-0-08-045131-2– vía Enslevier.

[:4-14] 1 2 Vinal, J.; Juan, E.; Ruiz, M.; Ferrando, E.; Cruells, M.; Roca, A.; Casado, J. (2006). "Lixiviación de oro y paladio con ozono acuoso en medios de cloruro diluidos" . Hydrometallurgy . 81 (2): 142– 151. Bibcode : 2006HydMe..81..142V . doi : 10.1016/j.hydromet.2005.12.004 – vía Elsevier Science Direct.

[15] Material bruto extraído: El material extraído en bruto tal como se entrega antes de cualquier tipo de tratamiento. «Diccionario de términos mineros, minerales y afines» . Universidad de Hacettepe—Departamento de Ingeniería de Minas. Archivado del original el 29 de octubre de 2010. Consultado el 7 de agosto de 2010 .

[16] Grizzly: una rejilla de barras de hierro que permite que el mineral del tamaño correcto viaje por el conducto de mineral hasta el fondo de la mina, listo para ser izado a la superficie. Un "grizzly" activo y articulado que puede rodar, fregar, limpiar y descargar roca y cantos rodados de gran tamaño de hasta 4 pies (120 cm) de diámetro, mientras recupera todo el material de lodo de 2 pulgadas (51 mm) para su posterior cribado, separación y recuperación de metales/minerales objetivo es el sistema DEROCKER (RMS-Ross Corporation) "Mina de estaño Geevor: Hombres Grizzly" . Museo de la Mina de Estaño Geevor . Recuperado el 7 de agosto de 2010 .

[17] Lowrie, Raymond L; Society for Mining, Metallurgy and Exploration (2002), Manual de referencia minera de la SME , Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, ISBN 978-0-87335-175-1- Capítulo 17 - Sección de clasificación por Paul D. Chamberlin

[18] "Máquinas de molienda: La mesa Wilfley" . Copper Country Explorer . 7 de septiembre de 2007. Archivado del original el 26 de agosto de 2014. Consultado el 7 de agosto de 2010 .

[19] Hoque, Mohammad Mainul; Peng, Zhengbiao; Evans, Geoffrey; Doroodchi, Elham (2023). "Influencia de la carga superficial de burbujas en la dinámica de ascenso de burbujas cargadas de partículas en un sistema de flujo de fluidos" . Minerals Engineering . 195 108043. Bibcode : 2023MiEng.19508043H . doi : 10.1016/j.mineng.2023.108043 . hdl : 1959.13/1482164 .

[20] Chanturiya, VA; Morozov, VV; Dvoichenkova, GP; Podkamennyi, Yu. A.; Timofeev, AS (29 de noviembre de 2023). "Optimización de la composición y las condiciones de aplicación de agentes para modificar las características espectrales de los diamantes en la separación por luminiscencia de rayos X" . Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Rusia) . 8 (4): 313– 326. doi : 10.17073/2500-0632-2023-09-154 . ISSN 2500-0632 .

[21] "Guía de productos Tons Per Hour 2016" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 9 de febrero de 2019. Consultado el 5 de marzo de 2016 .

[jones-22] Jones, Greg (2 de julio de 2023). "Arenas minerales: una visión general de la industria" (PDF) . Iluka Resources . Archivado del original (PDF) el 2 de julio de 2023. Recuperado el 22 de noviembre de 2025 .

[23] Pax, RA; Henderson, D. (2009). "Análisis de los problemas de operación de la planta y la minimización del riesgo" (PDF) . VII Conferencia Internacional de Minerales Pesados '¿Qué sigue?', Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia. Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia . Archivado del original (PDF) el 19 de junio de 2015. Recuperado el 22 de noviembre de 2025 .

[24] "Desde estudios de viabilidad y ensayos metalúrgicos hasta equipos con recuperación mineral garantizada" . Royal IHC . Consultado el 22 de noviembre de 2025 .

[earthsci-25] "ARENAS MINERALES" . Earth Science Australia . Archivado del original el 16 de agosto de 2024. Consultado el 22 de noviembre de 2025 .

[26] Preparación de carbones salinos con tecnología de aglomeración de aceite / VS Biletskyi, A. Kheloufi, PV Sergeev // 9.ª Conferencia Internacional sobre Ciencia del Carbón (ICCS'97), 7-12 de septiembre de 1997, Essen, Alemania. Vol. 1. Págs. 535-538.

[27] Investigación de las leyes de floculación selectiva de carbones con látex sintético / PV Sergeev, VS Biletskyy // ICCS'97. 7–12 de septiembre de 1997, Essen, Alemania. Vol. 1. págs. 503-506.

[28] C.-W. Fan, R. Markuszewski y TD Wheelock, "Aglomeración de carbón en soluciones salinas con petróleo: efectos de la hidrofobicidad y otros parámetros en la recuperación del carbón". Archivado el 28 de abril de 2017 en Wayback Machine.

[29] Beletskyi V., Shendrik T. Ennoblecimiento de carbones salinos mediante aglomeración de petróleo . Sistemas técnicos y geoinformáticos en minería. Actas de la Escuela de minería subterránea, Dnipropetrovsk/Yalta, 2-8 de octubre de 2011. / CRC Press Taylor & Francis Group, Londres, Reino Unido. Un libro de Balkema. 2011. págs. 135-140.

[Whitacre-30] Whitacre, J., Iorio, A., Schellenberg, S. "Mezcla de carbón: valor comercial, análisis y optimización"

[31] tadesse, Bogale; Makuei, Fidele; Albijanic, Boris; Dyer, Laurence (2019). "El beneficio de los minerales de litio a partir de menas de roca dura: una revisión". Minerals Engineering . 131 : 170–184 . Bibcode : 2019MiEng.131..170T . doi : 10.1016/j.mineng.2018.11.023 . S2CID 105940721 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 5 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 13 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]