Minerales de sulfuro
Los minerales de sulfuro son minerales en los que se encuentran compuestos químicos con azufre. Los minerales de sulfuro son de gran importancia en la industria minera y de procesamiento, así como en la metalurgia.
La elección del método de enriquecimiento del mineral depende en gran medida del contenido de azufre de la roca. El azufre es un elemento impuro en términos de obtención de metales puros y aleaciones. La eliminación de los compuestos de azufre es una tarea bastante larga y laboriosa.
Los principales minerales sulfurados incluyen: pirita, marcasita, calcopirita, pirrotita, esfalrita y wurtzita; menos comunes son: troilita, galena, asenopirita, bornita, calcocita, cubanita, digenita, etc.
La pirita es disulfuro de hierro FeS 2 , es el sulfuro más común en la corteza terrestre, el porcentaje de hierro y azufre es de 46,6% y 53,4%, respectivamente. Las principales impurezas son Ni, Co, Cu, Au, As, Se, Tl. Tiene un color amarillo dorado (por eso a veces se le llama "oro de los tontos"). Los minerales de pirita son las principales fuentes de materias primas para la producción de ácido sulfúrico y sulfato de cobre. Sin embargo, el procesamiento de la pirita en componentes útiles (extracción de metales no ferrosos) no es económicamente viable, por lo que se envía a vertederos de desechos. En Rusia, los depósitos de pirita se encuentran en los Urales (Degtyarskoye, Kalatinskoye, Berezovskoye). Grandes depósitos de pirita se concentran en Altai.
La marcasita tiene un fuerte pleocroísmo, que varía de marrón claro a verde oscuro, y se presenta como listones radiales que forman estructuras gobulares; los cristales de pirita se encuentran en los núcleos de tales estructuras. La marcasita, como la pirita, es un sulfuro de hierro FeS 2 , pero se diferencia de ella en su estructura cristalina interna, mayor fragilidad y menor dureza. La marcasita es inestable en condiciones de superficie, lo que conduce a su descomposición (especialmente con alta humedad). Debido a su baja densidad, la marcasita puede desarrollarse como material para la producción de ácido sulfúrico. La marcasita es un mineral común, pero no tanto como la pirita. Suele encontrarse en rocas sedimentarias (lo que es típico de los yacimientos en Rusia). Las mayores reservas de marcasita se concentran en el yacimiento Blavinskoye en los Urales del Sur, que fue descubierto en 1933.
La pirrotita se encuentra ampliamente distribuida en depósitos hipógenos de menas de cobre y níquel, tiene un color rojo intenso o naranja oscuro, pertenece a la clase de sulfuros con la composición Fe1-xS. Composición característica (%): S - 36, Fe - 60-63,5, el contenido de hierro puede variar significativamente. También se concentra en los Urales en la península de Kola. Se encuentra en Alemania, Baviera, Finlandia y también se encuentra en meteoritos. Las principales impurezas son Ni, Co. También se utiliza para producir ácido sulfúrico.
La calcopirita es el principal mineral para la obtención de cobre. El compuesto químico es CuFeS2, el color es amarillo dorado, quebradizo. El mineral es inestable y se destruye por la erosión. La calcopirita es un mineral muy extendido, en Rusia se concentra en yacimientos como: Udokan (Transbaikalia), Sibay (Urales), yacimientos de Turinsky (Urales del Norte), grupo de yacimientos de Norilsk. Grandes yacimientos se concentran en Chile. Se encuentra en Kazajstán, EE. UU., Armenia, etc.
Fig. 1. Pirita
Fig. 2. Marcasita
Fig. 3. Pirrotita
Fig. 4. Calcopirita
Los minerales de sulfuro son una fuente muy importante de metales no ferrosos (níquel, cobalto, cobre, zinc, plomo, molibdeno, mercurio, etc.). Dependiendo de la proporción de sulfuros y otros minerales en la roca, los estanques de sulfuro se clasifican como: sólidos, masivos, con predominio de sulfuros, y veteados, o diseminados, con predominio de minerales no sulfurados. Los minerales también pueden ser monometálicos, conteniendo un componente valioso, o polimetálicos, conteniendo varios elementos valiosos.
La pirita, la calcopirita, la covelita y la esfalrita son los principales minerales de los minerales de sulfuro sólidos y diseminados. En estos minerales, la ganga suele estar representada por cuarzo y micas.
Los modos reactivos y los esquemas de enriquecimiento por flotación se utilizan para el enriquecimiento de minerales de sulfuro . Estos modos dependen principalmente de la composición material del mineral, la proporción de formas minerales de los componentes del mineral, el grado de activación del mineral de mena, así como el grado de oxidación de los sulfuros de los elementos de interés. La mayoría de los minerales de sulfuro se caracterizan por una diseminación extremadamente desigual de los minerales, lo que a su vez determina la necesidad de utilizar esquemas complejos de enriquecimiento de múltiples etapas. En las primeras etapas del enriquecimiento, es necesario abrir los intercrecimientos de los componentes de interés con la ganga del mineral principal. Esto generalmente se logra moliendo al 50-65%. Sin embargo, dependiendo del elemento que se extrae, la apertura requerida puede no ocurrir con dicha molienda, lo que puede requerir una molienda adicional al 85-95%.
En la actualidad, los esquemas de flotación separada de las fracciones de arena y lodos con reflotación de la fracción de arena de los relaves de flotación se están generalizando cada vez más en el enriquecimiento de minerales sulfurados. El esquema de dicha flotación se muestra en la Figura 5.
