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SEPARACION MAGNETICA

OBJETIVO

Estudiar los principios básicos del proceso de separación magnética, y el efecto de las

características del material y de las variables del proceso en las fuerzas competitivas que

determinan la calidad del producto.

INTRODUCCION TEORICA

La separación magnética es un método físico de concentración de minerales, basado en la

respuesta de los materiales a la acción de un campo magnético. El proceso depende de

diversos parámetros relacionados tanto con las características estructurales del material,

como del equipo de separación utilizado.

Cuando un material se coloca dentro de un campo magnético, su estructura se altera, y

responde a la influencia del campo de una manera específica, según su naturaleza:

distribución granulométrica, forma de las partículas, susceptibilidad magnética y otras

propiedades físicas y químicas que influyen en la interacción material - campo. La

propiedad del material, cuya magnitud determina su respuesta, se denomina

susceptibilidad magnética. De acuerdo con la susceptibilidad magnética, los materiales se

dividen en dos categorías: materiales paramagnéticos, aquellos que son atraídos por un

campo magnético y materiales diamagnéticos, aquellos que son repelidos. Se acostumbra

clasificar a los materiales altamente paramagnéticos en una tercera categoría denominada

materiales ferromagnéticos.

Los separadores magnéticos se dividen en dos tipos: separadores magnéticos de alta y de

baja intensidad, los primeros se utilizan para minerales con susceptibilidad magnética baja

y los últimos para minerales ferromagnéticos o paramagnéticos con alta susceptibilidad.

Además, la separación magnética utilizando ambos tipos de separadores puede realizarse

tanto en seco como en húmedo.

Todo proceso de separación magnética está determinado por un balance de fuerzas: a)

fuerzas magnéticas, b) fuerzas que compiten con las magnéticas y c) fuerzas atractivas o

repulsivas entre las partículas. Las fuerzas magnéticas dependen del campo magnético

aplicado y del gradiente del campo magnético inducido, son difíciles de calcular y para ello

se hacen varias simplificaciones que permiten determinarlas en casos específicos. Las

fuerzas que compiten con la magnética y que actúan sobre todas las partículas en un

separador magnético son: la gravedad, el arrastre hidrodinámico, la fricción y la inercia. La

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importancia relativa de estas fuerzas varía de acuerdo al diseño del separador y, si la

separación ocurre en la superficie de un tambor rotatorio, la fuerza centrífuga puede ser un

factor muy importante dependiente de la velocidad del tambor. Las fuerzas entre las

partículas tienen primordial importancia en los procesos de floculación magnética y

desmagnetización.

La velocidad de alimentación es otro parámetro que debe ser optimizado mediante un

diseño experimental, una velocidad alta genera una capa de material gruesa y disminuye

la probabilidad de que todas las partículas se adhieran a la cinta.

MATERIALES Y EQUIPOS

• Mezcla de materiales conductores y no conductores, (el estudiante, antes de la práctica,

debe informarse sobre la composición del material utilizado).

• Separador magnético de bandas Magnaroll Modelo RER(8) con magneto permanente de

tierras raras.

• Tacómetro,

• Balanza

• Cronómetro.

PROCEDIMIENTO

1. Encender los equipos media hora antes de comenzar la práctica, para que se

estabilicen.

2. Calibrar el control de velocidad de alimentación y el control de velocidad del rodillo.

3. Realizar los ensayos previstos en el diseño experimental, utilizando 100g de mineral

para cada ensayo.

4. En cada uno de los ensayos realizados, pesar las fracciones magnéticas y no

magnéticas.

5. Determinar, mediante un método analítico, la concentración del material magnético y no

magnético en cada una de las fracciones obtenidas.

RESULTADOS Y DISCUSION

• Graficar las rectas de calibración del equipo: a) velocidad de alimentación vs. escala del

control de velocidad de alimentación, b) velocidad de la banda vs. escala del control de

velocidad de la banda.

• Elaborar una tabla comparativa de las características cualitativas de cada separación.

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• Realizar un gráfico de barras del peso de cada una de las fracciones separadas vs. el

número del ensayo del diseño experimental.

• Calcular los parámetros requeridos en el diseño experimental y proponer un modelo

lineal entre la respuesta y las variables de operación (ver el anexo de la práctica).

Para la realización de la práctica, los estudiantes deben poseer los conocimientos

necesarios sobre los siguientes temas:

• Propiedades magnéticas de los materiales.

• Principios básicos de magnetismo: campo magnético, inducción magnética,

magnetización, flujo magnético, susceptibilidad magnética, etc.

• Mecanismos del proceso de separación magnética y las fuerzas competitivas.

• Tipos de equipos de separación magnética y sus aplicaciones.

• Parámetros que determinan la eficiencia del proceso de separación magnética

dependientes del tipo de separador: velocidad de alimentación, velocidad de la cinta o

rodillo y ángulo entre los recipientes colectores.

• Diseño experimental 2n.factorial.

BIBLIOGRAFIA

• Askeland, R., Ciencia e Ingeniería de los Materiales, International Thomson Editores, 3ª

edición..

• Gaudin, A.M., Principles of Mineral Dressing, Mc Graw Hill, 1939, p.424.

• Kelly, E. G., Introducción al Procesamiento de Minerales, ed. Limusa, 1990.

• Rosenqvist, T., Fundamentos de Metalurgia Extractiva, ed. Limusa, 1987.

• Taggart, A. F., Elementos de Preparación de Minerales, ed. Interciencia, 1966.

• Wills, B. A., Tecnología de Procesamiento de Minerales. Tratamiento de Menas y

Recuperación de Minerales, Noriega Editores, ed. Limusa, México, 1987, cap. 13.

Nota : Una semana antes de la práctica los alumnos deben solicitar al profesor las

condiciones estándar para elaborar el diseño experimental, el valor de ellos debe ser

diferente para cada grupo.

Los estudiantes deben traer a la práctica, debidamente elaboradas, las tablas donde se

van a reportar los resultados experimentales, como también un diseño experimental 23

factorial, de acuerdo al anexo de la guía. Las tablas con los resultados experimentales

deben ser firmadas por el responsable del curso e incluidas en los anexos del informe.

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR