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El tratamiento de minerales es una actividad clave en el mundo de la minería, centrada en aumentar el valor de los minerales en bruto extraídos de la tierra. Este paso crucial convierte los minerales extraídos en versiones más limpias y concentradas, listas para ser utilizadas. Mediante métodos físicos y químicos, el tratamiento de minerales separa los minerales útiles de la roca estéril, conocida como ganga. Conocer en qué consiste el procesamiento de minerales sienta las bases para comprender su importancia en el trabajo minero y mucho más.
La importancia del tratamiento de minerales
En el centro de todo, el tratamiento de minerales potencia la habilidad de la industria minera para sacar el máximo partido de los yacimientos de forma rentable. Se trata de seleccionar y concentrar lo mejor: los minerales valiosos. Esto no sólo ayuda a los proyectos mineros a ganar más dinero, sino que también desempeña un papel importante en el cuidado de nuestro medio ambiente. Al hacer posible la obtención de minerales a partir de menas menos ricas, se reduce la necesidad de explotar demasiadas minas, con lo que se ahorran valiosos recursos naturales y se evita la degradación del paisaje.
Entre los minerales comúnmente procesados se incluyen:
● Metales: Esta categoría engloba una amplia gama de elementos esenciales para diversas industrias, como el aluminio, la bauxita, la calcopirita (uno de los principales minerales de cobre), la cromita (principal fuente de cromo), el cobre, la galena (mineral de plomo), el oro, la hematites (mineral de hierro), el hierro, el plomo, la magnetita (otro mineral de hierro), el molibdeno, el níquel, el platino, la plata, la esfalerita (mineral de zinc), el estaño y el zinc.
● No metales: Carbón, cuarzo, diamantes.
● Minerales industriales: Esta categoría incluye el fosfato, la potasa y el azufre, ingredientes clave de los fertilizantes; el yeso, utilizado en la construcción; y la barita.
● Piedras preciosas: Además de diamantes, otras piedras preciosas como rubíes, esmeraldas y zafiros.
Todos estos minerales pasan por un proceso de tratamiento para aumentar su pureza, concentración o utilidad general, lo que demuestra lo versátil y esencial que es este sector en el mundo de la minería. Gracias a los avances tecnológicos y a formas más inteligentes de hacer las cosas, la industria del procesamiento de minerales sigue mejorando, asegurándose de que podamos sacar el máximo provecho de los tesoros minerales de la tierra de una manera sostenible y eficiente con el equipo adecuado.
5 pasos para el procesamiento de minerales
Paso 1: Triturar y moler
El primer paso para convertir la mena en minerales útiles consiste en reducir su tamaño triturándola y moliéndola a alta presión. Las trituradoras de mandíbulas y las trituradoras giratorias son muy importantes para dividir la mena en trozos más pequeños. Estas máquinas grandes y fuertes aplastan el mineral para hacerlo más pequeño. A continuación, las trituradoras de cono hacen los trozos aún más pequeños, preparando el mineral para los siguientes pasos. El siguiente paso es la molienda, que se realiza en molinos especiales, como los de bolas o los de barras, según lo que necesitemos. El objetivo es que el mineral tenga el tamaño adecuado para que podamos extraer de él la mayor cantidad posible de material valioso. El proceso de trituración ayuda a separar los minerales buenos de las partes inútiles y garantiza que los pasos siguientes, como la separación de los minerales, funcionen aún mejor.
Paso 2: Selección y clasificación
Después de pulverizar y triturar el mineral en trozos más pequeños, realizamos el cribado y la clasificación. Estos pasos son muy importantes, ya que nos ayudan a descubrir los trozos pequeños que necesitamos viendo lo enormes y abrumadores que son. Para ello utilizamos cribas de alambre y máquinas llamadas hidrociclones. En medio del cribado, dejamos que el mineral aplastado caiga sobre cribas que tienen huecos de la estimación idealizada. De este modo, los trozos pequeños que necesitamos pasan y los grandes se quedan atrás. Clasificar implica ordenar las cosas. Aísla las piezas en función de lo grandes que sean y de otras características. Para ello se emplean máquinas poco comunes llamadas concentradores gravimétricos. Hacerlo todo con precisión planifica el mineral para las otras partes, como costearlo en agua y tirar de él con imanes. Esto marca la diferencia a la hora de organizar el metal por medidas y maximizar la cantidad de mineral procesado hasta el tamaño objetivo. Hace más allá de cualquier duda que utilizamos tanto mineral como lo haremos, por lo que es la estimación correcta para el resultado líder después.
Etapa 3: Concentración (método de tratamiento de minerales)
En el mundo del tratamiento de minerales, hay cinco métodos que brillan con luz propia porque funcionan muy bien y se utilizan mucho: la separación por gravedad, la separación magnética, la flotación, la separación electrostática y el tratamiento químico.
Separación por gravedad
La separación por gravedad aprovecha la diferencia de peso entre los minerales valiosos y las rocas de desecho. Para ello utilizamos herramientas como las plantillas, las espirales y las mesas vibratorias. Utilizan la gravedad para organizar las partículas en función de su peso y su gravedad específica. Esta técnica brilla cuando se trata de trozos más grandes y es el método preferido para las arenas minerales y el oro. Además, este método funciona muy bien con minerales pesados como el estaño, el wolframio y la cromita. Como estos minerales son más pesados, se diferencian de los residuos. Esto facilita su separación mediante un método llamado concentración por gravedad.
Separación magnética
La separación magnética aprovecha las características magnéticas de los minerales para separarlos. Con los separadores magnéticos podemos clasificar los minerales en función de su magnetismo, separándolos entre sí o del material de desecho no magnético, conocido como ganga. Esta técnica es muy importante cuando trabajamos con minerales de hierro y también se utiliza para las arenas minerales. Resulta especialmente útil para separar la magnetita, la hematites y otros minerales ricos en hierro de la ganga en ángulos rectos utilizando fuerzas magnéticas. De este modo, podemos concentrarnos en el hierro que necesitamos para fabricar acero.
Flotación
La flotación consiste en seleccionar minerales haciendo que se adhieran a las burbujas de aire dentro de una celda de flotación, gracias a las diferencias de reacción de sus superficies. Añadimos auxiliares químicos para que los minerales valiosos rehúyan el agua y se adhieran a las burbujas, lo que nos permite recogerlos. Los materiales no deseados, o ganga, siguen amando el agua y se quedan atrás. Este paso es muy importante cuando se trata de minerales complicados que contienen cobre, plomo, zinc y platino. Si trabajamos con minerales que contienen pequeños trozos de minerales sulfurados como cobre, molibdeno y plomo, a menudo utilizamos la flotación por espuma para aumentar la cantidad de estos metales y prepararlos para las siguientes etapas de procesamiento.
Separación electrostática
La separación electrostática, también conocida como separación eléctrica, separa los minerales valiosos del material inútil aprovechando cómo reaccionan a la electricidad en su superficie. Funciona así: damos a las partículas una carga eléctrica y las ponemos en un campo eléctrico. Dependiendo de su carga, son atraídas hacia distintos electrodos. Esta técnica es muy útil para separar minerales que se encuentran en la arena y ciertos tipos de minerales metálicos, como la ilmenita y el rutilo (minerales de titanio), y también el circón. Como puede distinguir claramente entre minerales en función de lo bien que conducen la electricidad, es perfecta para separar los que conducen la electricidad de los que no.
Beneficio químico
El beneficio químico utiliza reacciones químicas para modificar la superficie de los minerales de forma que sea más fácil separarlos. Esto incluye métodos como la lixiviación. En la lixiviación, utilizamos productos químicos como ácidos o algo llamado hidróxido de sodio para disolver los metales valiosos del mineral. Este método es muy útil para extraer metales preciosos de rocas difíciles. Se utiliza mucho para obtener oro, uranio y cobre. Por ejemplo, para obtener oro de minerales que no tienen mucho oro, utilizamos un método llamado lixiviación con cianuro. Para el uranio, utilizamos sobre todo métodos llamados lixiviación ácida o alcalina.
Paso 4: Deshidratación
Deshidratar, es super vital cuando necesitamos formar minerales en cosas listas para utilizar. Se trata casi de evacuar agua adicional espesando la mezcla y después tamizándola. Al espesar, dejamos que la gravedad haga su trabajo tirando hacia abajo de las partes fuertes, lo que hace que la mezcla sea menos acuosa. Después, llega el momento de tamizarla. Aquí es cuando utilizamos máquinas extraordinarias para triturar de hecho más agua y pequeñas partículas. Las máquinas como las prensas de canal o los canales de tambor son excelentes para esto. Estos pasos hacen que, sin lugar a dudas, los minerales estén preparados para el paso final de secado y, después de eso, convertirlos en artículos valiosos. Preparar el agua a conciencia en la minería marca la diferencia en el planeta, ya que implica que no estamos despilfarrando agua ni otros bienes.
Etapa 5: Secado y transformación final del producto
Hemos llegado al proceso final del tratamiento de minerales: el secado y la preparación del producto final para su venta o para seguir trabajando. Los métodos de secado térmico, como los hornos rotatorios o los secadores de lecho fluidizado, nos ayudan a eliminar la humedad sobrante, asegurándonos de que los niveles son los correctos. Tras el secado, el producto puede someterse a más procesos, como la fusión (fundición), la inmersión en productos químicos (lixiviación) o la mezcla con otros metales (aleación), en función de lo que necesitemos del mineral. Es muy importante que el secado sea perfecto, porque es lo que determina la calidad y la posibilidad de vender o utilizar el producto final. Si no lo secamos bien, podemos estropear los valiosos minerales que contiene o acabar pagando más por el envío porque pesa demasiado.
Estudio de caso: Procesamiento de minerales para el oro
Reuniendo los pasos de tratamiento del oro de aluvión y de roca nos ofrece una visión completa de cómo se extrae el oro de la tierra, principalmente mediante la separación por gravedad. Este método es clave para recuperar el oro, ya que funciona bien tanto con el oro suelto que se encuentra en lugares como los lechos de los ríos (aluvial) como con el oro más sólido que se encuentra adherido a la roca. Al utilizar la pesadez natural del oro en comparación con otros materiales que lo rodean, esta técnica realmente brilla a la hora de separar el oro del resto.
1. Procesamiento del oro de aluvión: Cuando hablamos de oro aluvial, éste pasa principalmente por un proceso llamado separación por gravedad. Esto ocurre porque el oro se encuentra en los lechos de ríos, arroyos y llanuras aluviales, mezclado con tierra y arena más ligeras. Así es como lo hacemos:
● Alimentación: Empezamos introduciendo la tierra en el proceso, utilizando artilugios geniales como alimentadores vibratorios o simplemente cargándola a mano.
● Lavado y tamizado: A continuación, limpiamos el oro utilizando plantas de lavado con trómel y cribas. Esto nos ayuda a deshacernos de la suciedad y a separar el oro de otros trozos pequeños.
● Primaria Seleccionar: En primer lugar, utilizamos máquinas que giran superrápido o máquinas de plantilla especiales para separar el oro.
● Concentración final y refinado: A continuación, para reunir todo el oro, utilizamos mesas vibratorias, esclusas para recoger los trozos perdidos y hornos de fundición para obtener oro puro.
2. Procesamiento de oro de roca: Por otra parte, el tratamiento del oro de roca comienza con la descomposición física del mineral mediante su trituración, a veces en varias etapas, para dejarlo listo para la separación. Al igual que con el oro aluvial, después de prepararlo al principio, el mineral extraído de vetas de cuarzo u otros puntos de roca dura pasa:
● Separación por gravedad: Aquí es donde entran en juego equipos como las mesas agitadoras, especialmente útiles para separar el oro oxidado justo después de la trituración.
● Flotación y más: En el caso del oro mezclado con sulfuros, a menudo utilizamos la flotación para separar el oro de los sulfuros. Y en el caso de las menas más difíciles, podemos incluso utilizar más métodos, como la molienda de bolas, para asegurarnos de extraer todo el oro posible.
Papel central de la separación por gravedad: Tanto en la extracción de oro de aluvión como en la de roca, la separación por gravedad es la estrella al principio. En el caso del oro de aluvión, es el método más sencillo y eficaz para separar el oro de los materiales de menor calidad. Suele ser el primer paso, seguido de métodos aún más detallados. En el caso del oro de roca, la separación por gravedad se combina con otros métodos, como la flotación para el oro mezclado con minerales sulfurosos, lo que demuestra lo complejo que puede ser el mineral. Esta estrategia mixta nos ayuda a obtener la mayor cantidad de oro posible, demostrando la flexibilidad de la separación por gravedad cuando se trata de diferentes técnicas mineras.
En resumen, la minería del oro consiste en aprovechar lo que la naturaleza nos ofrece, como el peso del oro. Utilizamos toda una serie de herramientas para satisfacer las necesidades específicas del mineral con el que trabajamos. Esta mezcla de trucos de la vieja escuela y de los nuevos demuestra lo inteligente que puede llegar a ser el mundo de la minería cuando se trata de conseguir oro.
¿Qué equipo de procesamiento de minerales necesita?
| Categoría de equipos | Tipo de equipo |
|---|---|
| Trituración y reducción de tamaño | Trituradoras de mandíbulas
Trituradoras de cono Trituradoras giratorias Trituradoras de martillos Trituradoras de impacto Trituradoras de rodillos |
| Molienda y reducción de tamaño | Molinos de bolas
Rod Mills Molinos SAG Molinos de rodillos verticales |
| Separación y concentración | Separadores magnéticos
Células de flotación Equipos de separación por gravedad (por ejemplo, plantillas, espirales, mesas vibratorias) Separadores centrífugos Hidrociclones |
| Deshidratación y reducción de la humedad | Tanques espesadores
Filtros prensa Filtros de vacío Secadores rotativos |
| Manipulación de materiales | Cintas transportadoras
Alimentadores (por ejemplo, delantal, Grizzly, vibratorios) Elevadores de cangilones |
| Gestión de residuos | Presas de residuos
Espesantes de pasta |
| Refino y fundición | Hornos de fundición
Células electrolíticas |
Conclusión
El tratamiento de minerales es una parte fundamental de la minería. Convierte el mineral en bruto en material valioso. Siguiendo pasos como la trituración, la molienda, el cribado, la separación, la concentración y el secado, podemos obtener y limpiar minerales valiosos. Utilizar las herramientas adecuadas y las nuevas tecnologías contribuye a que la minería sea buena para las empresas y el medio ambiente. A medida que avancemos, será muy importante mejorar el tratamiento de los minerales y encontrar nuevas formas de hacerlo para satisfacer las necesidades mundiales de minerales. Esto ayudará a que la economía crezca al tiempo que cuidamos de nuestro planeta.
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