Mezclas artificiales de galena

Mezclas artificiales de galena, pirita y esfalerita con cuarzo en un rango de tamaño de partícula de

106-150~tm (malla 140 100) fueron sometidas a un beneficio electrostático en un campo de fuerza de corriente alterna en un separador de techo invertido.

de corriente alterna en un separador de techo invertido.

La pirita y la galena, con conductividades eléctricas de ~ 1000 y ~ 100 (f~ m) - 1 respectivamente

se separaron eficientemente del cuarzo que tiene una conductividad muy baja de sólo ~ 10 1_~

(f~ m)-1. Esto permitió recuperar el 70% de la pirita en sólo el 15% de la masa procesada y

40% de la galena en el 11% de la masa procesada. La esfalerita, con una conductividad relativamente baja

de ~ 10 5 (~ m)-I no se diferenciaba lo suficiente del cuarzo como para permitir cualquier beneficio.

La separación electrostática de los sulfuros seleccionados de los minerales de ganga de silicato parece ser

una posibilidad técnicamente factible y respetuosa con el medio ambiente.

1. Introducción

A medida que se descubren y explotan cada vez menos yacimientos minerales de alta calidad en Canadá y se agotan más los yacimientos minerales de alta calidad de Canadá

es cada vez más importante desarrollar procesos que permitan explotar de forma rentable los minerales de baja ley disponibles.

Además de los minerales no procesados, existen reservas de residuos que todavía pueden tener valores minerales sustanciales.

valores minerales. Algunos de ellos pueden ser aptos para su reprocesamiento, ya que a menudo se extraen minerales de grado equivalente en roca.

de grados equivalentes en la roca se explotan a menudo en la actualidad.

La flotación por espuma puede considerarse como uno de los mayores desarrollos en los métodos de beneficio anteriores a 1950.

métodos de beneficio antes de 1950. Sin embargo, las grandes cantidades de aguas residuales

que contienen reactivos, espumantes y metales solubles requieren un tratamiento antes de

reciclar o liberar al medio ambiente. La cantidad y calidad del agua desechada

debe ser regulada y ajustarse a las normas de eliminación de efluentes cada vez más estrictas.

Además, el coste de obtener cantidades adecuadas de agua dulce puede ser elevado.

Un proceso de concentración en seco, como la electrostática, ha demostrado ser económicamente

y medioambiental en el caso del beneficio de las cenizas volantes. El proceso de separación electrostática

El proceso de separación electrostática actúa y depende de las propiedades físicas de las superficies de las partículas

de las partículas, en concreto de si se cargan positiva o negativamente por inducción

o por contacto entre ellas (este último proceso se denomina triboelectrificación [1]). Los minerales

con una amplia gama de componentes minerales y propiedades físicas, parecen materiales ideales para el beneficio electrostático.

2. Aparato

El aparato que se utilizó en los experimentos de beneficio se muestra en varias

vistas en la Fig. 1. Es similar al separador descrito por Inculet et al. I-2], excepto que

que está equipado con recipientes laterales de recogida. El aparato consta de:

(a) Una placa de aluminio horizontal fijada a un vibrador Syntron capaz de mover

partículas aguas abajo de la alimentación anterior.

(b) Una cinta transportadora suplementaria metálica (acero inoxidable) construida integralmente con el

electrodo vibratorio montado en el alimentador Syntron que se utilizará en caso necesario.

(c) Un sinfín para alimentar la mezcla de mineral triturado en el extremo aguas arriba de la placa horizontal de aluminio.

placa de aluminio horizontal.

(d) Un techo metálico invertido (electrodos del ala superior) inclinado a 1 l ° hacia la placa de aluminio.

(e) Un revestimiento de plástico aislante para el techo invertido para minimizar cualquier chispa sobre

entre el electrodo de techo de alta tensión y el electrodo de aluminio conectado a tierra.

(f) Un cable de alta tensión conectado al techo invertido y una fuente de alimentación de tensión alterna

alterna (0 15 kV).

(g) Recipientes de recogida, A, B, C, D, E y F.

El transportador suplementario no se utilizó en los experimentos descritos en este

en este trabajo, ya que el vibrador Syntron fijado a la placa de aluminio era suficiente para

el material hacia adelante a lo largo de la cinta mientras las partículas se movían hacia arriba y hacia abajo en

trayectorias laterales curvilíneas. La intensidad de la vibración del vibrador Syntron se ajustó

para mover el material en partículas hacia abajo a una velocidad de 8 cm/s desde el punto de

de la placa de aluminio (Fig. 1(b)).

La distancia entre los electrodos, definida como la separación entre el pico invertido

pico invertido del electrodo de techo y el electrodo base conectado a tierra, se fijó en

11 mm para todos los experimentos. También se mantuvo constante en todas las pruebas el ángulo de 11

definido por las superficies del techo invertido y la superficie del transportador (Figs. l(a) y (c)).

La nomenclatura de los recipientes de recogida fue la siguiente

(1) Tolvas A, B y C: Había: una Tolva A, dos Tolvas B y dos Tolvas C, situadas en el

extremo inferior del vibrador Syntron.

(2) Cubos D, E y F: Había dos cubos de cada uno, situados simétricamente a lo largo de los

lados del vibrador Syntron.

1. Aparato de beneficio electrostático: (a) Vista oblicua del aparato mostrando el techo invertido y

(b) vista lateral que muestra el sistema de alimentación y el vibrador Syntron; (c) vista final que muestra las trayectorias laterales de las partículas cargadas.

c) vista final que muestra las trayectorias laterales de las partículas cargadas. Obsérvese que el alimentador Syntron también desplaza las partículas aguas abajo en sentido perpendicular a la página en la vista (c).

La Fig. l(a) muestra de forma esquemática la disposición general y la ubicación de los contenedores. Para

Para el análisis químico, los materiales contenidos en los recipientes designados con la misma letra se

para que cada experimento tuviera seis fracciones: una del contenedor A y una

de cada una de las masas combinadas de los recipientes B, C, D, E y F.

La Fig. l(c) muestra las líneas curvilíneas del campo de CA y las trayectorias laterales observadas visualmente y

experimentalmente, las trayectorias laterales de las partículas cargadas a medida que se mueven en

3. Materiales utilizados en los experimentos de separación

Se mezclaron mezclas artificiales de galena (PbS), pirita (FeS2) y esfalerita (ZnS)

con cuarzo en un rango de tamaño de partícula de 106-150 gm (malla 140-100) y se utilizaron como alimentación

en los experimentos.

Cada mineral de sulfuro se trituró con un mortero y posteriormente se tamizó a mano

para obtener un tamaño de grano entre 100-140 mallas (150-106 gm). La arena de Ottawa (Wedron 30) se tamizó de la misma manera para obtener el mismo rango de tamaños de partícula.

Se requería un rango de tamaño estrecho para minimizar la separación relacionada con la masa de las partículas o

densidad relativa, como se ha indicado en la sección anterior.

Se prepararon muestras de 100 g de cada mezcla sintética con un 10% de sulfuro.

Esta concentración se eligió para que se asemejara a la de los minerales de sulfuro de plomo, cinc y hierro que se encuentran en la naturaleza, al tiempo que se permitía la separación de las partículas relacionadas con la masa o la densidad relativa, como se ha indicado en la sección anterior.

Esta concentración se eligió para que se asemejara a la de los minerales sulfurosos de plomo, zinc y hierro naturales, y para que hubiera suficiente material para un análisis mineralógico preciso después de la separación electrostática.

4. Procedimientos experimentales

El aparato se ajustó para que funcionara en las mismas condiciones que las que dieron

en experimentos anteriores con minerales de oro piríticos [3] y con cenizas volantes.

cenizas volantes. En el caso de las cenizas volantes, se separó la materia orgánica no quemada de la valiosa

de las valiosas cenizas volantes silíceas. Las mezclas sintéticas de cuarzo y sulfuro se ensayaron en idénticas condiciones para poder compararlas.

condiciones idénticas para permitir la comparación de la eficacia de la separación basada

de la eficacia de la separación basándose exclusivamente en las propiedades físicas de las tres muestras de sulfuro.

(1) Se colocó la muestra de ensayo de 100 g en el alimentador de tornillo.

(2) La frecuencia se fijó en 30 Hz, y se aplicó una tensión de 14,75 kV al

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