Métodos y esquemas de enriquecimiento de minerales.
Durante el enriquecimiento, el mineral se somete a un procesamiento mecánico, por lo que los minerales no cambian sus propiedades químicas básicas ni su composición durante el proceso, a diferencia de los procesos piro e hidrometalúrgicos, que están asociados a transformaciones químicas de los componentes de las materias primas originales.
El mineral que ingresa a la planta de beneficio sufre un procesamiento secuencial en procesos que, según su finalidad, se dividen en preparatorios, beneficiación propiamente dicha y auxiliares (Fig. 1).
Procesos preparatorios
La principal tarea de los procesos preparatorios es preparar el mineral para su enriquecimiento. Esta preparación incluye, en primer lugar, las operaciones de reducción del tamaño de los fragmentos (trituración y molienda) y la clasificación asociada del mineral por tamaño mediante métodos de cribado y clasificación. El tamaño final de la trituración está determinado por el tamaño de los granos minerales, que deben estar lo más abiertos posible y libres de intercrecimientos con minerales de las rocas madre, y por el tipo de proceso principal de enriquecimiento.
Fig. 1. Etapas de enriquecimiento.
Los procesos preparatorios también incluyen los procesos de desintegración y lavado, que se utilizan ampliamente en la preparación de arenas a partir de depósitos de placer que contienen arcilla. Como resultado de estos procesos, en combinación con la clasificación y el deslamado, se separan las arenas lavadas, que generalmente se utilizan para el enriquecimiento por métodos de gravedad. Los procesos y métodos de enriquecimiento de minerales se basan en las propiedades tecnológicas de los minerales que componen las menas. Estas incluyen principalmente la densidad, las propiedades mecánicas (dureza y elasticidad), las propiedades magnéticas y eléctricas, la radiactividad, las propiedades fisicoquímicas, químicas y termoquímicas.
Fig. 2. Esquema de enriquecimiento cualitativo.
La mayoría de los procesos de enriquecimiento se llevan a cabo en un entorno acuoso y los productos resultantes contienen una gran cantidad de agua. Las plantas metalúrgicas, por regla general, aceptan concentrados con un contenido de humedad de no más del 4-5%. Por lo tanto, existe la necesidad de deshidratar los concentrados resultantes y, a veces, los relaves. Los procesos de deshidratación, que incluyen el espesamiento, la filtración y el secado, son procesos auxiliares. También pueden incluir el proceso de eliminación de polvo, purificación de aguas circulantes y residuales.
En el proceso de enriquecimiento de minerales se utilizan diversos esquemas de proceso, cuya elección está determinada principalmente por la composición del material del mineral, el proceso de enriquecimiento utilizado y los requisitos para los indicadores tecnológicos de enriquecimiento: la calidad de los concentrados y la extracción de metales. En la práctica del enriquecimiento es muy raro obtener un concentrado acondicionado y relaves de desecho. Esto se logra solo con una combinación secuencial de varias operaciones de enriquecimiento. Según su propósito, las operaciones de enriquecimiento se dividen en operaciones principales, de limpieza y de control. Por ejemplo, flotación principal , flotación de control y flotación de limpieza.
La operación principal es la primera operación de enriquecimiento del ciclo, como resultado de la cual se separan el concentrado grueso y los relaves. En un mismo esquema pueden existir varias operaciones principales, por ejemplo, en el enriquecimiento de mineral de cobre y zinc: flotación principal de cobre, flotación principal de zinc.
Operación de control : operación de enriquecimiento de relaves de la operación principal con el fin de extraer minerales valiosos de ellos. En la operación de control, el concentrado es un producto intermedio que, por lo general, se devuelve a la operación principal, y los relaves son desechos.
Operación de limpieza : operación de enriquecimiento repetido de concentrados de la operación principal con el fin de aumentar la calidad del concentrado. En esta operación, los relaves son un producto intermedio, que también se devuelve a la operación principal.
El diagrama cualitativo (Fig. 2) da una idea del método de enriquecimiento, las etapas del proceso, el número de operaciones de limpieza y control, el método adoptado para procesar los productos industriales y la calidad de los productos de enriquecimiento finales.
El diagrama del circuito del aparato es una representación gráfica del movimiento del mineral y de los productos de enriquecimiento según un diagrama con imágenes convencionales del aparato, indicando el tipo y número de máquinas y aparatos (Fig. 3).
Fig. 3. Esquema del circuito de dispositivos para enriquecimiento de minerales.
1 - tolva de alimentación de mineral; 2, 5, 8, 10, 11 - transportadores; 3,6 - cribas; 4 - trituradora de mandíbulas; 7 - trituradora de cono; 9 - tolva de mineral triturado; 12 - molino; 13 - clasificador en espiral; 14 - máquina de flotación; 15 - espesador; 16 - filtro de vacío; 17 - tambor de secado.
