Cribado fino: proceso de enriquecimiento mediante un “concentrador magnético-gravitatorio”

La presente invención se refiere a un proceso de enriquecimiento de minerales de magnetita (incluidos diversos minerales de magnetita naturales y minerales de magnetita artificiales compuestos principalmente por minerales de hierro fuertemente magnéticos) y, en particular, a un proceso de enriquecimiento que emplea el cribado fino y la remolienda.

En los procesos actuales de separación magnética de la magnetita, existen la molienda continua y la separación continua, así como la molienda por etapas y la separación por etapas. El circuito de molienda puede ser de una, dos o tres etapas, siendo las de dos y tres etapas las más habituales. El número de etapas de molienda viene determinado por el tamaño de grano de los cristales de los minerales magnéticos y por la ley final requerida del concentrado. En términos generales, un tamaño de grano más fino y unos requisitos de ley del concentrado más elevados requieren un mayor número de etapas de molienda. El flujo del proceso de cribado fino y remolienda se muestra en la figura 1. Tras una o dos etapas de molienda y separación, los minerales magnéticos se convierten en un concentrado bruto. El concentrado bruto se criba mediante una criba fina de plano inclinado de primera etapa. El producto de tamaño inferior al requerido se convierte en el concentrado final, mientras que el de tamaño superior pasa a un espesador magnético. El concentrado procedente del espesador magnético se somete a una tercera etapa de molienda, y la descarga de esta tercera etapa se criba mediante un separador magnético y una criba fina de plano inclinado de segunda etapa. El material de tamaño inferior al requerido constituye el concentrado final, y el de tamaño superior vuelve al espesador y pasa a la tercera etapa de molienda, formando un circuito de molienda cerrado: este es el proceso de cribado fino y remolienda. Aunque este proceso mejora significativamente la ley del concentrado en el caso de los minerales de hierro con tamaños de grano cristalino fino, la baja eficiencia de cribado de la criba fina de plano inclinado hace que las partículas de magnetita ya liberadas entren en el circuito de remolienda. Esto da lugar a una gran carga de circulación, un elevado consumo de energía y un deterioro de los indicadores de rendimiento. Por ello, en los últimos años se han introducido mejoras continuas en el tamiz fino de plano inclinado, desde los tamices finos de impacto y vibración con placa de tamiz de nailon hasta los tamices finos vibratorios de alta frecuencia. Aunque estas mejoras han contribuido a una mayor eficiencia de cribado, dicha eficiencia aún no es la ideal. Al mismo tiempo, una gran cantidad de minerales de hierro liberados en la carga circulante se tritura en exceso, lo que hace que el concentrado de hierro sea demasiado fino, lo que a su vez provoca dificultades en la filtración, elevadas pérdidas de metal y altos costes de producción.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo que impida que los minerales de hierro liberados y los minerales de hierro ricos entremezclados presentes en el material sobredimensionado pasen a la etapa de molienda posterior, y que permita un retorno razonable de los productos intermedios, reduciendo así el número de etapas de molienda y de molinos, disminuyendo el consumo de energía, mejorando la composición granulométrica del concentrado y reduciendo la humedad de filtración en un proceso de enriquecimiento mediante cribado fino de mineral de magnetita —“concentrador magnético-gravitatorio”—.

Para alcanzar el objetivo anterior, la presente invención adopta el siguiente flujo de proceso: una vez que el concentrado en bruto procedente de las etapas previas de molienda y separación ha sido cribado mediante una criba fina de plano inclinado, el producto de granulometría superior, en lugar de pasar a la etapa de molienda posterior, entra directamente en un “concentrador magnético-gravitatorio” para su separación. El concentrado de hierro se descarga por la parte inferior del “concentrador magnético-gravitatorio” y, junto con el material de tamaño inferior al deseado procedente de la criba fina de plano inclinado, constituye el concentrado de hierro apto. Los residuos del “concentrador magnético-gravitatorio” se descargan por la canaleta de rebose situada en la parte superior del mismo y pasan a un espesador magnético. A continuación, el concentrado espesado se devuelve a la etapa anterior de molienda y separación del concentrado bruto, formando un ciclo de circuito cerrado.

En comparación con el estado de la técnica, la presente invención presenta las ventajas de un flujo de proceso sencillo, una alta eficiencia de separación, alta recuperación, un número reducido de etapas de molienda y de molinos, una mejor composición granulométrica del concentrado de magnetita, una mayor eficiencia de filtración, ahorro energético, importantes beneficios económicos y la capacidad de obtener un concentrado de mineral de hierro magnético de alta ley con TFe > 65,51 TP3T.

La figura 1 es un diagrama de flujo del proceso convencional de cribado fino y trituración en plano inclinado del mineral de magnetita.

La figura 2 es un diagrama de flujo del proceso de beneficio por cribado fino del mineral de magnetita —mediante un “concentrador magnético-gravitatorio”— adoptado por la presente invención.

A continuación se describe con más detalle la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

El flujo del proceso de la invención es el siguiente: el concentrado bruto procedente de las etapas previas de molienda y separación se criba mediante una criba fina de plano inclinado. El producto de tamaño superior al deseado no pasa a la etapa de molienda posterior, sino que entra directamente en un “concentrador magnético-gravitatorio” para su separación. Para llevar a cabo el flujo de enriquecimiento de la presente invención, se emplea un “concentrador magnético-gravitatorio”. Una vez que el concentrado bruto ha sido cribado mediante la criba fina de plano inclinado, el material de tamaño inferior al requerido constituye el concentrado de hierro, mientras que el material de tamaño superior al requerido se introduce desde la tolva de alimentación superior en el “concentrador magnético-gravitatorio”. En el interior del “concentrador magnético-gravitatorio”, las partículas minerales de magnetita se sedimentan hacia abajo bajo la acción combinada de su propio peso, una fuerza de campo magnético baja y el impacto de una corriente de agua ascendente, y se descargan por la parte inferior, formando un concentrado de hierro apto junto con el producto de tamaño inferior al requerido. Mientras tanto, la ganga y las partículas retenidas son impulsadas por el impacto de la corriente de agua ascendente alimentada tangencialmente desde la parte inferior y se descargan desde la canaleta de rebose situada en la parte superior del “concentrador magnético-gravitatorio” hacia un espesador magnético. El concentrado espesado se devuelve a la etapa anterior de molienda y separación del concentrado bruto, formando un sistema de circulación en circuito cerrado. Dado que el flujo del proceso de la presente invención es sencillo, los productos intermedios pueden recuperarse de forma razonable, se reduce el número de etapas de molienda y de molinos, se mejora la composición granulométrica del concentrado de magnetita, se incrementa la eficiencia de filtración, se ahorra energía y se reduce el consumo, lo que en su conjunto satisface las necesidades de la producción industrial.