Aglomeracion

INTRODUCION

Con el propósito de aprovechar los finos de un mineral en un proceso, se debe acudir a un método conocido como la aglomeración. La aglomeración surge de la necesidad de evitar la manipular finos de un mineral, este método consiste en compactar las partículas finas de mineral transformándolas en trozos más gruesos, con el fin de facilitar sus características de procesamiento, m manipulación y transporte; entre los principales procesos de aglomeración que tenemos en la actualidad están la Sinterizacion, la briquetización y la peletizacion. Cada proceso como tal posee sus características primordiales y

diferenciales, que llevan a determinar que método de aglomeración se

acomoda a las necesidades requeridas y a las posibles variables de operación.

La Sinterizacion es un proceso de calentamiento de minerales finos a

temperaturas altas, sin que se produzca la fusión completa (sino incipiente) en

donde las partículas solidas se unen por crecimiento de cristales y por la

formación de fase fundida. La briquetización se entiende como un proceso de

prensado del material con el objeto de obtener trozos de igual forma y

dimensión con la adicción de materiales aglomerantes. En cuanto a la

peletizacion consiste en la formación de esferas a temperatura ambiente en un tambor o un disco rotatorio (disco Peletizador).

El proceso se aplica generalmente a concentrados, y es llevado a cabo con la

adición de un aglomerante que puede ser bentonita, agua, cemento y cal.

Con los aglomerados de materiales finos se estudia los diferentes factores

predominantes para llevar a cabo el proceso de pre reducción del mineral en

un horno; una de las variables de mayor influencia en el trabajo de mineral

laterítico es la temperatura de pre reducción, que para este caso en particular

se mantiene entre 900º y 1000ºC, otras variables de importancia son la

granulometría del mineral, granulometría del carbón, tiempo de residencia y la atmosfera reductora presente.

La practica mostrara el proceso de aglomeración en forma de pellets y briquetas de un mineral laterítico y su posterior calcinación, así como la calcinación de la piedra caliza; discutiendo principalmente la termodinámica y cinética del transcurso de la calcinación.

OBJETIVOS

• Aplicar los procedimientos para la aglomeración de minerales, peletizacion y briquetización y determinar las variables que influyen en estos procesos.

• Describir las variables cinéticas y termodinámicas del proceso de la

calcinación, de mineral aglomerado en forma de pellets y briquetas.

• Discutir los efectos que tienen todas las variables presentes posibles en la transformación y descomposición en el proceso de aglomeración y calcinación de un mineral.

• Analizar las diferencias que presentan un proceso de briquetización y uno de peletizacion, como varían las propiedades en estos procesos, para entender cuál es el más usado en la industria.

• Observar y analizar la importancia de los procesos de aglomeración para la industria.

MARCO TEORICO

AGLOMERACIÓN DE MINERALES

La aglomeración de minerales es un proceso en el cual las partículas finas de mineral son compactadas y/o transformadas en trozos (terrones) más gruesos con el fin de facilitar su manipulación, transporte y almacenamiento, además de mejorar sus características de procesamiento. El material aglomerado se somete generalmente a un calentamiento con el fin de mejorar su resistencia mecánica y su porosidad.

TIPOS DE AGLOMERACION

 Aglomeración por humedad

Este es el proceso más simple de aglomeración y consiste en humedecer el material con líquido hasta alcanzar un contenido de agua que origine una tensión superficial suficiente, de manera que, al colisionar las partículas entre sí, los finos se adhieran a los gruesos. Esta aglomeración suele ser muy débil y sólo se emplea en casos fáciles, con bajo contenido de finos.

El procedimiento más sencillo de lograr la aglomeración por humedad es el riego, el que puede efectuarse de la siguiente manera:

• Sobre las transferencias de las cintas que transportan el mineral a la pila, con la dificultad de mojar la correa.

• Al caer el material de la cinta en la formación de la pila. Adaptando el riego a los tamaños más gruesos (mayor desviación en la caída) la aglomeración puede ser más selectiva.

• Sobre la superficie de la pila, conforme vayan formándose los lechos o capas de mineral.

La práctica y la experiencia definirán la humedad óptima y el sistema de riego más apropiado.

A veces, cuando el proceso en sí, se necesita de un medio alcalino (lixiviación de oro y plata por cianuración) se puede emplear como aglomerante la cal en solución.

 Aglomeración por adherentes

Existen ciertos materiales que pueden mejorar la adherencia de las partículas finas a las gruesas, prolongando esta unión tanto en la manipulación como en la operación de lixiviación. Estos materiales adherentes o aglomerantes han sido ampliamente estudiados determinando experimentalmente tres parámetros principales del proceso:

• El tipo y cantidad de aglomerante añadido a la alimentación seca.

• La humedad necesaria en la mezcla mineral / aglomerante.

• El período de curado para favorecer los puentes de silicato cálcico.

Teóricamente, la aglomeración con aglutinantes es un proceso no bien definido. Al parecer, sería similar a la floculación, es decir, se forma una especie de coagulación por unión de las partículas arcillosas coloidales con los agentes y electrolitos en solución. De este modo, se generarían aglomerados porosos muy estables y resistentes a la manipulación y condiciones de lixiviación.

CARACTERÍSTICAS Y FACTORES DE LA AGLOMERACIÓN

Para que el proceso de aglomeración sea efectivo, es necesario disponer de una serie de dispositivos y equipos, algunos de los cuales pueden formar parte de la propia planta. Es el caso de una trituración con una serie de cintas transportadoras, para descarga del producto triturado, en donde puede aplicarse la aglomeración en las transferencias son equipos adicionales.

Para que se realice una buena aglomeración, especialmente en los minerales de cobre, se deben considerar ciertas características del material mineralizado, entre las que se encuentran el tamaño y geometría de las partículas, granulometría, características geológicas, ley de cobre en la mena, condiciones ambientales, evaporación del agua, humedad del curado, tiempo de curado, entre otras.

En términos generales, para una buena aglomeración es recomendable que:

• La adición del o los aglomerantes se realice sobre el mineral relativamente seco. Por ejemplo, llevarla a cabo en la trituración o chancado si es que está incluida en el esquema de tratamiento.

• La mezcla entre mineral y aglomerantes sea lo más íntima posible.

• Adicionar la cantidad de líquido o de solución que sea necesaria para alcanzar la humedad óptima de aglomeración.

• Se considere un cierto tiempo de reposo o curado, antes de proceder a la lixiviación. A mayor cantidad de finos, se necesitarán más aglomerantes y más tiempo de curado. Como mínimo, debe existir un período de reposo de unas 24 horas.

METODOS DE AGLOMERACION

 Briquetización

Es la compresión de mezclas de finas partículas con varias formas de aglutinante para producir grandes partículas compuestas, proceso que ocurre sin reacción química. El aglutinante puede ser un material inorgánico, cal, cemento, arcilla u orgánico, alquitrán o brea. En algunos casos, las briquetas son después calentadas para producir fuerza adicional. Debido al fuerte desgaste en la compresión de briquetas se ha encontrado que este proceso es relativamente costoso.

Características del proceso:

• Menor porosidad y mayor resistencia que el pellets.

• Se puede llevar a cabo con o sin aglomerante, en frio o en caliente.

• En caso de usar aglomerante la operación se hace en frio.

• Proceso en frio: las briquetas son generalmente sometidas a tratamientos térmicos con enfriamiento lento (1200oC).

• Puede ser aplicado a carbón, pero desgasta mucho la briqueteadora.

 Peletización

Este proceso consiste en hacer rodar los polvos finos en un barril o disco con agua y algunas veces con un aglutinante de arcilla inorgánica. El agua moja las finas partículas y las fuerzas capilares en los poros entre las partículas las unen. El proceso es parecido a hacer rodar bolas de nieve y pueden fabricarse con mucha facilidad grandes pellets porosos de 10 – 30 mm de diámetro. Estos pellets antes de entrar al horno o sin calentar pueden manipularse sin que se degraden pero para lograr resistencia en temperatura estos deben ser calentados para formar enlaces en el estado sólido entre las partículas.

Composición de los pellets

Los pellets están formados por mineral de hierro mas una ganga, la cual esta

compuesta por minerales tales como; Hierro, oxido de sílice, alúmina (Al2O3),

oxido de calcio (CaO), oxido de magnesio (MgO), fosforo, azufre y magnesio,

todos en diferentes proporciones, siendo el de mayor predominio

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