Molinos

La molienda se realiza en molinos de forma cilíndrica que giran alrededor de su eje horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos de molienda conocidos como “medios de molienda”, los cuales están libres para moverse a medida que el molino gira produciendo la conminución de las partículas de mena.

En el proceso de molienda partículas de 5 a 250 mm son reducidas en tamaño a 10 - 300 micrones, aproximadamente, dependiendo del tipo de operación que se realice.

El propósito de la operación de molienda es ejercer un control estrecho en el tamaño del producto y, por esta razón frecuentemente se dice que una molienda correcta es la clave de una buena recuperación  de la especie útil.

Es importante destacar que una buena molienda es vital para el buen desarrollo de la etapa de flotación y que además, es  la operación más intensiva en energía del procesamiento del mineral, por lo que se deben dejar en claro dos tipos de circuitos que se presentan en este proceso.

Fundamentos del proceso

La liberación de especies minerales, etapa previa a la concentración, es sin lugar a dudas el proceso unitario de mayor relevancia práctica en todo circuito de beneficio, por cuanto demanda la principal Inversión de capital, incide fuertemente en los costos unitarios y determina en gran medida la rentabilidad de la operación.

En el proceso de molienda las partículas se reducen de tamaño por una combinación de impacto y abrasión ya sea en seco o como una suspensión en agua (pulpa).

• Impacto: Ocurre cuando la energía aplicada está sobre-excedida de aquella necesaria para fracturar la partícula. El resultado es un gran número de partículas con un amplio rango de tamaños.

• Abrasión: Ocurre cuando la energía aplicada es insuficiente para causar fractura significativa en la partícula. En este caso, ocurren tensiones localizadas resultando fracturas en áreas superficiales pequeñas, dando como resultado una distribución de partículas. 

molienda

Objetivo del proceso

El objetivo del proceso de molienda es la reducción del tamaño de las partículas provenientes desde el proceso de chancado, con la finalidad de producir un tamaño de partícula que permita la liberación de la especie de interés en partículas individuales, las cuales puedan ser recuperadas en el posterior proceso de flotación.

Circuitos de molienda

•Molienda en circuito abierto, en el que el material que abandona el molino ya no retorna al mismo. El elevado consumo energético y su poca flexibilidad al tratar de variar la finura del producto hacen que tienda a abandonarse.

•Molienda en circuito cerrado, en el cual un sistema de separación establece dos flujos, uno de gruesos que retornan al molino y otro de finos que se incorporan al proceso principal.

concentracion

Flotación

Se define la flotación como un proceso de concentración de minerales en el cual se procura separar las partículas de menas útiles de estériles o gangas, mediante un tratamiento físico químico que modifica su tensión superficial para lograr que burbujas de aire finamente divididas se adhieran a las primeras y las enriquezca en una espuma.

Magnetismo

En este sistema, un separador magnético separa los valores magnéticos de los no metálicos, o los valores de conductividad elevada de aquellos que tienen baja conductividad.

Concentracion

La concentración separa el valor de la ganga. Esto se realiza después de las etapas de trituracion y pulverizacion. En general, el concentrado del metal se separa por medio de la gravedad, flotación o magnetismo.

Gravedad 

El sistema por gravedad se basa en la diferencia de peso especifico que existe entre el mineral y la ganga. Los principales sistemas por concentración son el de lavado, lavado-flotación, y el de agitación.

• Sistema de lavado: El sistema de lavado consiste en que el mineral pulverizado se deja caer en agua. Como el valor tiene un peso especifico y mayor que la ganga, bajara al fondo del recipiente con mayor rapidez que la ganga y mientras esta ultima flota, es retirada por una corriente de agua.
• Sistema de lavado-flotación: La solución flotante empleada tendrá un peso especifico que varia entre el peso de los valores y de las gangas. En consecuencia, la ganga quedara suspendida, o flotara en la superficie de la solución y los valores caerán en el fondo de la solución.
• Agitación: Se utiliza agua como medio de flotación, y se emplea un inmersor para el agua y mojar el mineral, y el inmersor al moverse de arriba a bajo, aumenta y disminuye el nivel del agua, haciéndola pasar a través de una criba

Procesos de extraccion

En el siguiente diagrama de flujo se explica el procedimiento basico que se utiliza para la extraccion de metales.

Operaciones básicas de obtención de metales

C. Cribado o Tamizado

Fundamentalmente este proceso consiste en seleccionar y clasificar los minerales para medir el índice de finura obtenida durante la molienda, esta operación separa por diferencia de tamaño los materiales útiles de las gangas, para esta operación es necesario utilizar telas o laminas perforadas conocidas como tamices, cribas. Los tamices para su manejo generalmente se clasifican por el número de mallas o agujeros que existen en una distancia de pulgada lineal. Este proceso consiste en utilizar un agujero, un juego de tamices colocados verticalmente en orden creciente de superior a inferior, dichos conjuntos pueden estar accionados por dispositivos que produzcan sacudidas, vibraciones, oscilaciones, trepidaciones. Durante el tamizado los granos más gruesos son detenidos en los tamices colocados en la parte superior.

D. Lixiviación 

La lixiviación  metalúrgica es una tecnología de la mineria que consiste en el tratamiento de materiales minerales, principalmente oxidados, que contienen metales y que son reducidos en su tamaño para someterse a un proceso húmedo con soluciones ácidas o básicas que disuelven los elementos solubles y los concentran en una solución enriquecida, por lo que se le considera un proceso “hidro-metalúrgico”.

Los puntos a controlar en la lixiviación son principalmente la posible acidez de los residuos para evitar la toxicidad y monitorear la eficiencia de la operación ya que la temperatura de las reacciones son esenciales para garantizar la rentabilidad de la operación química de los reactivos.

VIDEO METODOS DE LIXIVIACION

E. Concentración

Es la operación de separar la mena de la ganga. Los procedimientos son:

-Flotación: Se separan las partículas de materiales diferentes haciendo que las de uno de ellos flote
sobre un líquido y las demás estén sumergidas en él.

-Separación magnética: Este  proceso de separación depende de las propiedades magnéticas. Los separadores magnéticos de baja intensidad se usan para concentrar minerales ferro-magnéticos tales como la magnetita (Fe3O4) mientras que los separadores magnéticos de alta intensidad se usan para separar minerales paramagnéticos de su ganga. La separación magnética es un proceso importante en el beneficio de las menas de hierro, pero también encuentra aplicación en el tratamiento de minerales no ferrosos

Separador magnetico

Imagen tomada de https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRw3-ZbFiiNkaR9N2N5ETWxbaSWP98CF_KZh1RJVkwkOMa73aeT2g

Operaciones básicas de obtencion de metales

A.  Trituración

La trituración es la primera etapa mecánica en el proceso de conminución en la cual el principal objetivo es la liberación de los minerales valiosos de la ganga.Generalmente la trituración es una operación en seco y normalmente se realiza en dos o tres etapas. Los trozos de mena extraídos de la mina pueden ser tan grandes como 1.5 m y estos son reducidos en la etapa de trituración primaria hasta un diámetro de entre 10-20 cm en máquinas trituradoras de trabajo pesado. La trituración secundaria incluye todas las operaciones para aprovechar el producto de la trituración primaria desde el almacenamiento de la mena hasta la disposición del producto final de la trituradora el cual usualmente tiene un diámetro entre 0.5-2 cm.

Imagen tomada de http://www.quiminet.com/imagen/avante_03.jpg

- Tipos de trituradoras

Trituradora primaria de mandíbula o quijada.

Imagen tomada de https://1aaditiqigrupob.wordpress.com/2009/10/

Trituradora de rodillos lisos

Imagen tomada de http://1aaditiqigrupob.wordpress.com/2009/10/

Trituradora de rodillos dentados 

Imagen tomada de http://1aaditiqigrupob.wordpress.com/2009/10/

B.  Molienda

La molienda es la última etapa del proceso de conminución de las partículas minerales; en ésta etapa se reduce el tamaño de las partículas por una combinación de mecanismos de quebrado de impacto y abrasión, ya sea en seco o en suspensión en agua. Esto se realiza en recipientes cilíndricos rotatorios de acero que se conocen como molinos de rodamiento de carga, los que contienen una carga suelta de cuerpos de trituración, el medio de molienda, libre para moverse dentro del molino y pulverizar así las partículas de mena. El medio de molienda puede ser bolas o barras de acero, roca dura y en algunos casos, la misma mena (molienda autógena). En el proceso de molienda, las partículas entre 5 y 250 mm se reducen de tamaño entre 10 y 300 μm. 

  Molino de barra

Imagen tomada de http://1aaditiqigrupob.wordpress.com/2009/10/ 

Separador Magnético

Imagen tomada de http://metalurgiamericana.blogspot.com/ 

Procesos metalurgicos

Cuando el mineral es extraído de la mina, contiene grandes cantidades de sustancias estériles (ganga), en la mayoría de los casos se debe someter a un tratamiento previo de separación (por trituración y molienda, flotación, separación magnética, etc..) Estas operaciones previas por lo general no producen alteraciones en la identidad del mineral.

La siguiente etapa son procesos químicos que se efectúan a altas temperaturas o bien se utilizan soluciones acuosas o corriente eléctrica, esto con la finalidad de eliminar la mayor cantidad de impurezas (refinación)

Después que los metales son refinados, se les somete a diferentes tratamientos físicos y químicos para obtener de ellos determinadas cualidades, adaptándolas a las aplicaciones que se les va a dar.

Objetivos y etapas de la metalurgia

Objetivos de la metalurgia extractiva

• Utilizar procesos y operaciones simples.
• Alcanzar la mayor eficiencia posible.
• Obtener altas recuperaciones (especie de valor en productos de máxima pureza).
• No causar daño al medio ambiente.

Etapas de la metalurgia extractiva

• Transporte y almacenamiento.
• Conminución
• Clasificación.
• Separación del metal de la ganga.
• Purificación y refinación.

Historia de la metalurgia

La historia de la metalurgia


El cobre fue uno de los primeros minerales trabajados por el hombre, ya que se le encuentra en estado casi puro (cobre nativo) en la naturaleza. Junto al oro y la plata fue utilizado desde finales del Neolítico, golpeándolo al principio, hasta dejarlo plano como una lámina. Después, como consecuencia del perfeccionamiento de las técnicas cerámicas, se aprendió a fundirlo en hornos y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad. 

El hierro comenzó a ser trabajado en Anatolia hacia el tercer milenio a. C. Este mineral requiere altas temperaturas para su fundición y moldeado, para ser así es más resistente. Algunas técnicas usadas en la antigüedad fueron el moldeo a la cera perdida moldeo, la soldadura o el templado de acero. Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China, pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.

El empleo de los metales se debió, inicialmente, a la necesidad que se creó el hombre de utilizar objetos de prestigio y ostentación, para, posteriormente, pasar a sustituir sus herramientas de piedra, hueso y madera por otras mucho más resistentes al calor y al frío (hechas en bronce y, sobre todo, hierro). Los utensilios elaborados con metales fueron muy variados: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales repercutió, a partir de la generalización del hierro, de diversas formas en la conformación de la civilización humana:

En la Edad Media la metalurgia estaba muy ligada a las técnicas de purificación de metales preciosos y la acuñación de moneda.