intro. mineralurgia parte iii

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Introducción a la Mineralurgía 6.5.6.2 Piroelectricidad La piroelectricidad es la propiedad que posee un mineral para producir corrientes eléctricas en el extremo de sus caras, cuando se somete a un cambio de temperatura (cuando son calentadas dos de sus caras más externas). Si el cambio de temperatura se hace en sentido inverso, entonces las cargas eléctricas en las caras del cristal también cambian de signo. Un ejemplo de cristales con capacidades piroeléctricas son el cuarzo y la turmalina. 6.5.7 Propiedades Magneticas El magnetismo es la propiedad que poseen determinados minerales para atraer el hierro y sus derivados. a) Paramagnéticos Minerales que son ligeramente atraídos. b)Diamagnéticos Minerales que son débilmente repelidos. c) Ferromagnéticos Minerales que son fuertemente atraídos. 6.5.8 La radiactividad Es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partículas radiactivas de forma natural y espontánea. La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles peligrosos. 6.6 Clasificación de los minerales La clasificación se puede realizar atendiendo a muy diversos criterios, desde su proceso de formación en la Naturaleza hasta su tipo de cristalización, pasando por el que se basa en su composición química. Este último es el sistema más empleado y siguiéndolo pueden distinguirse ocho clases principales. 1 Figura 49. La uraninita, de la que se extrae el uranio, ha sido uno de los minerales más importantes en el desarrollo de la

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Page 1: Intro. Mineralurgia Parte III

Introducción a la Mineralurgía

6.5.6.2 Piroelectricidad

La piroelectricidad es la propiedad que posee un mineral para producir corrientes eléctricas en el extremo de sus caras, cuando se somete a un cambio de temperatura (cuando son calentadas dos de sus caras más externas). Si el cambio de temperatura se hace en sentido inverso, entonces las cargas eléctricas en las caras del cristal también cambian de signo. Un ejemplo de cristales con capacidades piroeléctricas son el cuarzo y la turmalina.

6.5.7 Propiedades Magneticas

El magnetismo es la propiedad que poseen determinados minerales para atraer el hierro y sus derivados.

a) Paramagnéticos

Minerales que son ligeramente atraídos.

b)Diamagnéticos

Minerales que son débilmente repelidos.

c) Ferromagnéticos

Minerales que son fuertemente atraídos.

6.5.8 La radiactividad

Es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partículas radiactivas de forma natural y espontánea.

La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles peligrosos.

6.6

Clasificación de los minerales

La clasificación se puede realizar atendiendo a muy diversos criterios, desde su proceso de formación en la Naturaleza hasta su tipo de cristalización, pasando por el que se basa en su composición química. Este último es el sistema más empleado y siguiéndolo pueden distinguirse ocho clases principales.

6.6.1 Clase I: elementos nativos

Son minerales que se presentan como elementos aislados, sin combinar con otros. Atendiendo a sus caracteres más generales pueden agruparse en tres apartados:

 

Metales nativos

Oro, plata, platino, cobre, plomo, iridio, osmio, hierro y ferroníquel.

Entre sus propiedades hay que citar que presentan simetría cúbica, elevada

conductividad térmica y eléctrica, brillo típicamente metálico, dureza baja,

ductilidad y maleabilidad.

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Figura 49. La uraninita, de la que se extrae el uranio, ha sido uno de los minerales más importantes en el desarrollo de la civilización contemporánea.

Figura 50. Platino, elemento nativo (grupo I)

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Semimetales nativos

Incluyen el arsénico, antimonio, bismuto, selenio y teluro. Los tres primeros cristalizan en el sistema hexagonal, mientras que los dos últimos lo hacen en el trigonal. Presentan un enlace intermedio entre el metálico y el covalente, una fragilidad mayor que la de los metales y una conductividad más baja.

No metales nativos

Incluyen el azufre y el carbono, este último en sus dos formas de diamante y grafito.

El azufre tiene una dureza y un punto de fusión muy bajos, y cristaliza en el sistema rómbico. El diamante cristaliza en el sistema cúbico, tiene una dureza muy elevada, gran estabilidad química y baja conductividad eléctrica. El grafito cristaliza en el sistema hexagonal, es muy blando y tiene elevada conductividad.

6.6.2 Clase II: sulfuros

Los sulfuros naturales (producto de metales y semiminerales) son la clase más importante en la metalurgia, pues en ella entran metales tan importantes como el hierro, estaño o manganeso, y otras menas como la galena o la esfalerita. Se trata de compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplo de minerales de los que forman parte los sulfuros son la pirita (bisulfito de hierro); calcopirita (sulfuro de hierro y cobre); galena (sulfuro de plomo); blenda (sulfuro de cinc); cinabrio (sulfuro de mercurio); antimonita (sulfuro de antimonio) y rejalgar (sulfuro de arsénico).

Por su parte, las sulfosales son minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Un ejemplo de sulfosal es la pirargirita.

6.6.3 Clase III: haluros

Los halogenuros o haluros, son compuestos que resultan de la combinación de un halógeno con otro elemento, tal como el cloro, flúor, yodo o bromo. Un ejemplo común de halogenuro es la halita (sal de gema fluorita etc..

Halita (NaCI): es la sal común empleada en

alimentación.

6.6.4 Clase IV: óxidos e hidróxidos

Los óxidos e hidróxidos son el producto de la combinación del oxígeno con un elemento. En realidad, casi todos los elementos forman óxidos, que se dividen según sus propiedades en óxidos básicos (metálicos) y ácidos (formados por combinación del oxígeno con un elemento no metálico).

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Figura 53. Corindón, óxido alumínico (grupo IV).

Figura 52. Halita, halogenuro (grupo III).

Figura 51. Galena, sulfuro (grupo II).

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Se distinguen el oligisto (óxido férrico); corindón (óxido alumínico); casiterita (dióxido de estaño); limonita (hidróxido de hierro), y bauxita (óxidos de aluminio hidratados).

6.6.5 Clase V: carbonatos, nitratos y

boratos

Los boratos están constituidos por sales minerales o ésteres del ácido bórico; se trata de minerales muy diferentes en apariencia y propiedades físicas.

Los nitratos son sales que derivan del ácido nítrico; se trata de un pequeño grupo de minerales difíciles de hallar en la naturaleza en formaciones concentradas, y que poseen características de blandura y solubilidad; se distingue la nitratina o nitrato sódico (o nitrato de Chile o Caliche, llamado así por el gran yacimiento existente en el desierto de Atacama al Norte de ese país), y el salitre o nitrato potásico. Estas sales se utilizan frecuentemente en la fabricación de explosivos, y especialmente como abonos por su riqueza en nitrógeno.

Los carbonatos son sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Estos compuestos están muy difundidos como minerales en la naturaleza. Ejemplo de carbonatos son la azurita y malaquita (carbonatos hidratados de cobre), calcita (carbonato cálcico) y aragonito (carbono cálcico).siderita, cerusita.

6.6.6

Clase VI: sulfatos cromatos wolframatos y molibdatos

Los sulfatos son sales o ésteres del ácido sulfúrico, por lo general solubles en agua, excepto los sulfatos de plata, mercurio, calcio, bario, plomo y estroncio. Se trata de minerales de origen diverso, inestables, de aspecto variable (casi siempre no metálicos) y generalmente de escasa dureza. Ejemplo de sulfato es la barita.

Los cromatos son sales o ésteres del ácido crómico. Se presenta generalmente en forma de minerales de colores amarillentos. Las sales alcalinas son utilizadas como reactivos analíticos y oxidantes.

Los volframatos son elemento poco abundantes en la naturaleza. Se trata de un metal duro, denso y de brillo plateado, que se encuentra formando parte de la volframita. Tiene utilidad en la formación de aleaciones y, dado su gran dureza, como sustito del diamante. Una utilidad muy común por su elevado punto de fusión, es la fabricación de filamentos para lámparas incandescentes (tungsteno). 

Los molibdatos (como la molibdenita) son minerales que se presentan en la naturaleza en forma de sulfuro. Tiene utilidad en la mejora de la resistencia y ductilidad de algunos aceros y aleaciones, y en la construcción de determinados componentes electrónicos.

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Figura 55. Molibdenita (grupo VI).

Figura 54. Nitratina, nitrato de sodio (grupo V).

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6.6.7 Clase VII: fosfatos

Los fosfatos sales o ésteres del ácido fosfórico, arsénico y vanadio. Son solubles en los ácidos minerales, excepto los fosfatos neutros de metales alcalinos, que son solubles en agua. Minerales muy poco abundantes formados por la unión del anión fosfato (PO3-) con un metal. Los elementos integrantes del grupo son de origen magmático.

La utilidad fundamental de los fosfatos es la de fertilizante, aunque algunos de ellos también son empleados en la industria textil para eliminar la dureza del agua. Ejemplo de fosfatos son el apatito y la piromorfita.

6.6.8 Clase VIII: silicatos

Los silicatos son sales de ácido silícico. Se trata de los compuestos más frecuentes y fundamentales de la litosfera. Son parte importante de numerosas rocas y minerales (integran el 95% de la corteza terrestre), y se hallan exclusivamente en forma de silicio y oxígeno (sílice), o en combinación con otros elementos. Salvo los alcalinos, los silicatos son insolubles, y gran parte de ellos, salvo el fluorhídrico, son inatacables por los ácidos.

Minerales que se incluyen dentro de los silicatos son el feldespato, mica, cuarzo, anfibol, piroxeno y zeolita. Los silicatos más importantes son los de sodio y potasio (vidrios solubles), de magnesio (como el talco), de calcio (que integran el vidrio y el cristal), y de aluminio (como el caolín o la arcilla).

7. DESCRIPCIÓN DE ALGUNOS MINERALES

1. COBRE NATIVO ELEMENTO CuDureza: 2,5 a 3.

Raya: rojo cobre.

Color: rojo claro, pasa rápidamente al rojo cobrizo o al rojo pardo.

Transparencia: opaco, en capas delgadas deja pasar una luz verde.

Brillo: metálico.

Exfoliación: no tiene.

Fractura: dentada, concoidea.

Otros caracteres de cohesión: maleable, dúctil.

Densidad : 8,93

Sistema cristalino: cúbico.

Conductividad: muy buen conductor de la electricidad.

Composición química teórica: Cu 100%, con pequeñas cantidades de Ag, Fe, As,y Bi .

Propiedades: soluble en HNO 3.,

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Figura 56. Apatito, fosfatos (grupo VII).

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Manipulación: limpiar con agua.

Usos: electrotecnia, construcción, mecánica, etc.

Etimología: del latín cuprum, metal de la isla de Chipre.

2. CALCOSINA SULFUROS Cu2S

Dureza: 2,5 a 3

Raya: gris oscura, con brillo metálico.

Color: gris plomo, se oscurece rápidamente, pasa a verde o azul.

Transparencia: opaco.

Brillo: metálico sobre fractura fresca.

Exfoliación:g imperfecta.

Fractura: concoidea, desigual.

Densidad: 5,7 a 5,8

Sistema cristalino: dimorfo, ortorrómbico por debajo de 103 °C, hexagonal a temperaturas superiores.

Composición química: Cu 79,8%, S 20,2%, pequeñas cantidades de Ag, Fe .

Propiedades: se disgrega al soplete, funde sobre carbón vegetal reduciéndose fácilmente a cobre metálico.

Usos: mena de Cu.

Etimología : del griego jalkos = cobre .

3. COVELINA SULFUROS CuS

Dureza: 1,5 a 2

Raya: gris o negra; azul oscura en contacto con el aire.

Color: azul índigo, tendiendo a violeta.

Transparencia: opaco.

Brillo: mate o resinoso .

Exfoliación: perfecta.

Otros caracteres de cohesión: hojillas flexibles, frágiles .

Densidad: 4,68

Sistema cristalino: hexagonal

Conductividad: buen conductor de la corriente eléctrica.

Composición química: Cu 66,48%, S 33,52%, pequeñas cantidades de Fe, Se, Ag,Pb .

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Propiedades: soluble en HNO3 caliente, fusible al soplete, las tablillas delgadas arden dando una llama azul y desprenden SO2 .

Manipulación: limpiar con agua .

Usos: mena de cobre.

Etimología : del mineralogista italiano N. Covelli .

4. CALCOPIRITA SULFUROS CuFeS2

Dureza: 3,5 a 4

Raya: negra verdosa .

Color: amarillo latón con reflejos verdes, amarillo oro.

Brillo: metálico o exfoliación: muy imperfecta.

Fractura: concoidea, desigual .

Transparencia: opaco.

Densidad: 4,2 a 4,3

Sistema cristalino: tetragonal.

Magnetismo: no tiene.

Conductividad: buen conductor de la electricidad.

Composición química: Cu 34,5%, Fe 30,5%, S 35%, pequeñas cantidades de Ag, Au, Ti, Se, Te.

Propiedades: soluble en HNO3 concentrado, da una disolución verde, funde a la llama y da una perla magnética; con soda sobre carbón da una perla de cobre.

Manipulaciones: limpiar con agua.

Usos: mena de cobre.

Etimología: del griego jalkos = cobre y pir = fuego.

5. PIRITA SULFUROS FeS2

Dureza: 6 a 6,5

Raya: verde negruzca.

Color: amarillo, amarillo latón, reflejos multicolores .

Transparencia : opaco.

Brillo: metálico.

Exfoliación: muy imperfecta .

Fractura: concoidea, desigual .

Otras propiedades: chispea al golpearse con acero, desprende un olor azufrado y produce chispas.

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Sistema cristalino : cúbico.

Densidad: 5,0 a 5,2

Conductividad: medianamente conductor de la electricidad.

Composición química: Fe 46,60%, S 53,40%.

Propiedades químicas: débilmente soluble en HNO3 ; funde dando un glóbulo magnético; da llama azul sobre carbón .

Manipulación : limpiar con agua y secar , eliminar manchas de óxido con HCl.

Usos: fabricación de ácido sulfúrico, a veces fuente de cobre, cobalto, oro, selenio y otros elementos asociados a menas piríticas en forma de inclusiones

Etimología: del griego pir = fuego

6. CUPRITA OXIDOS CuO2

Dureza: 3,5 a 4

Raya: parda rojiza.

Color: pardo rojizo, rojo, gris plomo a negro.

Transparencia: translúcido.

Brillo: adamantino, semimetálico a mate.

Exfoliación: imperfecta.

Fractura: concoidea, desigual.

Densidad: 6,15

Sistema cristalino: cúbico.

Composición química: Cu 88,82%, O 11,18%.

Propiedades: soluble en ácidos y amoníaco, se vuelve negro sobre carbón, produciendo cobre.

Usos: mena de cobre.

Etimología: del latín cuprum = cobre .

7. CRISOCOLA SILICATOS CuSiO3 n H2O

Raya: verde clara.

Color: verde, azul verdoso, azul .

Transparencia: translúcido, opaco.

Brillo: vítreo, mate.

Exfoliación: no tiene.

Fractura: concoidea.

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Introducción a la Mineralurgía

Densidad: 2,0 a 2,2

Sistema cristalino: amorfo.

Composición química: variable.

Propiedades: colorea la llama de verde, soluble en ácidos, en tubo cerrado libera agua y ennegrece.

Manipulación: limpiar con agua .

Usos: piedra fina; mena de cobre.

Etimología: del griego jrisos = oro y kolla = cola.

8. LIMONITA HIDROXIDOS FeOOH n H2O

Dureza: 5 a 5,5

Raya: parda amarillenta .

Color: amarillo, pardo a negro abigarrado al empañarse.

Transparencia: opaco.

Brillo: semivítreo, mate, sedoso, terroso.

Exfoliación: no tiene.

Fractura: concoidea, fibrosa.

Densidad: 3,6 a 3,7.

Sistema cristalino: ortorrómbico.

Forma de los cristales: criptocristalino.

Composición química: Fe2O3 89,86%, H2O 10,14%.

Propiedades: lentamente soluble en HCl.

Manipulación: limpiar con agua o HCl diluído.

Usos: mena de hierro.

Etimología: del latín limus = limo, fango.

8. CARACTERIZACIÓN DE PARTÍCULAS

La evaluación de las características de las partículas es un aspecto vital del procesamiento de minerales. En algunos casos, puede ser simplemente porque que el producto tiene que satisfacer una especificación de tamaño. Mucho más importante es el uso del tamaño de partícula como medida de control para los procesos de reducción de tamaño (fragmentación). En ocasiones, el material puede reducirse de tamaño para incrementar el área de superficie y acelerar así un proceso químico tal como el de lixiviación. Generalmente, la reducción de tamaño se realiza para liberar los diferentes minerales presentes en un mineral metalífero o mena y así, poder llevar a cabo la separación (concentración).

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Introducción a la Mineralurgía

En realidad, el tamaño no es una medida adecuada de la liberación. Normalmente las partículas procedentes de cualquier operación de reducción de tamaño tienen una gama de características, haciéndose imposible lograr una descripción precisa de tal producto, por lo tanto es necesario tener en cuenta:

El “tamaño” de cada partícula.

El tamaño “promedio” de todas las partículas.

La “forma” de las partículas.

La gama de tamaños de partícula.

Los minerales que ocurren en las partículas.

La asociación de los minerales en las partículas.

8.1 Tamaño de partículas

Un sistema de partículas, con un amplio rango de tamaños, sólo se puede describir mediante el uso de funciones estadísticas. De estas distribuciones es posible derivar una estimación del tamaño, superficie y volumen promedio del sistema. La forma común de determinar las propiedades granulométricas de un sistema particulado, es someterlo a la acción de una serie de tamices en forma sucesiva. Cada tamiz utilizado tiene una malla con aberturas menores que el anterior, de esta manera el sistema de partículas queda atrapado en los tamices, correspondiendo a un tamiz en particular todas aquellas partículas con un tamaño menor que la malla del tamiz anterior y mayor que la malla del tamiz en cuestión.

El tamaño de las partículas se asocia entonces a la abertura de la malla de lostamices. Se define como malla el número de aberturas que tiene un tamiz por pulgada lineal. Mientras mayor es el número de la malla menor es el tamaño de las aberturas.

8.2 Granulometría

Es el conjunto de propiedades que caracterizan las dimensiones, proporciones y la forma de las partículas, que constituyen un lote de sólidos dispersos. Cuando se logra una separación de las partículas, mediante un tamiz, expresando el resultado, según un rango de tamaños, factible de interpretar y utilizar, se está, en realidad, haciendo un análisis ranulométrico.

Tamices de laboratorio

Comúnmente se emplean tamices cuya base constituyen la malla 200 (74 micrones de abertura), y algunos sistemas son:

_ Tyler Estándar – USA

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Figura 57. Formas de tamaño de partículas

Figura 58. Diámetro de tamaño de partícula

Figura 59. Tamices de laboratorio

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Introducción a la Mineralurgía

_ USA SIEVE Series –ASTM_ British Engineering Estándar Association_ DIN – Alemania_ AFNOR - Francia

Análisis granulométrico

Las operaciones de concentración de minerales, dependen en alto grado del tamaño o distribución de las partículas que intervienen en estas operaciones. Esto es igualmente válido para los procesos de hidro y pirometalurgia.

La forma más usual de determinar los tamaños de un conjunto de partículas es mediante el análisis granulométrico por una serie de tamices. Por este procedimiento el tamaño de partícula se asocia al número de aberturas que tiene el tamiz por pulgada lineal. Por ejemplo, se especifica un rango de tamaños de partículas de los siguientes modos:

_ Menos 65 mallas (-65 m): indica un material que pase a través de un tamiz que tiene 65 aberturas por pulgada lineal. Por lo que tendrá un tamaño menor a 210 micras que es la longitud de la abertura de la malla.

_Menos 10 mallas más 20 mallas (-10 m, +20 m), indica que el material pasa un tamiz con 10 aberturas por pulgada lineal y es retenido en un tamiz de 20 aberturas por pulgada lineal, es decir, que el material tendrá un tamaño menor a 1.68 micras (abertura de la malla 10) y mayor de 841 micras (abertura de lamalla 20).

Para realizar el análisis de granulométrico, se debe disponer los cedazos en orden decreciente de abertura, y en el fondo la bandeja. La muestra se coloca sobre el primer cedazo, y luego se tapa. El conjunto llamado nido de cedazos, se zarandea en el Ro-Tap por el tiempo necesario (para arena, la norma ASTM indica 15minutos).

8.3 Presentación de los datos de distribución de tamaños

Debido a que normalmente es impráctico medir cada partícula en forma individual, el análisis de tamaños se efectúa dividiendo las partículas en un número de intervalos de tamaño adecuadamente estrecho. Los datos se presentan comúnmente en forma tabular

Tabla 1 Análisis representativo de tamices

Aberturamm µm

Abertura promedio * *

Porcentaje retenidoPorcentaje

acumulativo que pasa

(mm) +9,50 mm 11,55 mm 0,03 99,97

-9,50 +6,80 8,15 0,43 99,54

-6,80 +4,75 5,78 2,03 97,51

-4,75 +3,40 4,08 4,17 93,34

-3,40 +2,36 2,88 6,97 86,37

-2,36 +1,70 2,03 9,59 76,78

-1,70 +1,18 1,44 10,94 65,84

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Figura 60. Apilamiento de tamices

Page 11: Intro. Mineralurgia Parte III

Introducción a la Mineralurgía

Aberturamm µm

Abertura promedio * *

Porcentaje retenidoPorcentaje

acumulativo que pasa

-1,18 +850 um 1,02 10,80 55,04

-850 um +600 725 um 9,91 45,13

-600 +425 512 8,42 36,71

-425 +300 362 7,12 29,59

-300 +212 257 6,10 23,49

-212 +150 181 5,23 18,26

-150 +106 128 4,38 13,88

-106 +75 90 3,85 10,03

-75 +53 64 2,91 7,12

-53 +38 45 2,14 4,98

-38 um 19 4,98

8.4 Representaciones gráficas

Gráficamente, los datos se presentan convencionalmente representando en la escala horizontal (eje x-x) el tamaño de partícula y en la escala vertical (eje y-y) la cantidad medida de la característica. Se emplean dos sistemas para presentar la cantidad; en el primero se representa la cantidad que hay en cada fracción de tamaño (como cantidad absoluta, fracción o porcentaje) y en el segundo se representa la cantidad acumulativa (fracción o porcentaje) que hay arriba o debajo de un cierto tamaño.a. Liberación del mineral

Cuando las partículas de una mena están formadas por los minerales, se habla de partículas libres; cuando ellas consisten de dos o más especies minerales se les llaman partículas mixtas. El grado de liberación de una especie mineral particular es porcentaje de partículas individuales de ese mineral que ocurren en forma libre o mixta.

Esta curva muestra el grado de liberación de un mineral en función de la razón entre el tamaño de partículas y el tamaño de los granos.

Cuando el tamaño de partículas es el mismo que el tamaño de los granos la liberación es baja, esto se debe al hecho de que las partículas no necesariamente se quiebran siguiendo los bordes de los granos, una partícula pequeña podría contener pedazos de varios granos que fueron quebrados en vez de un solo grano entero. La liberación mejora notablemente cuando el tamaño de partículas es aproximadamente una décima parte del tamaño de los granos, así el efecto de cada grano en la composición de las partículas es mayor lo cual mejora la liberación.

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Figura 61. Gráfica acumulativa en escala log

Figura 62. liberación del mineral

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Introducción a la Mineralurgía

El tamaño de los granos de cada uno de los minerales presente en un yacimiento es diferente, además el tamaño de grano de un mismo

mineral varia de un yacimiento a otro.

Esta tabla muestra el tamaño de los granos de tres minerales generalmente presentes en un yacimiento de cobre, para cierto tamaño de partícula por ejemplo 106 micrones malla 150 se puede observar que la liberación es muy diferente para los diferentes minerales. En este ejemplo los silicatos considerados como la ganga son liberados mucho antes que la calcopirita que es el mineral de valor.

En algunos casos se puede aprovechar esta dispersión del grado de liberación, por ejemplo moliendo el mineral hasta un tamaño en que la ganga se pueda liberar fácilmente, pero que es muy grueso para liberar el mineral de valor.

La ganga liberada se puede eliminar en una etapa de separación antes de moler el mineral a un tamaño mas fino para eliminar el mineral de valor. Con esto se evita moler innecesariamente la ganga ya liberada reduciendo a si mismo el costo de molienda.

9. PROCESOS DE TRATAMIENTO DE MINERALES

Como se menciono los minerales pueden ser de naturaleza sulfurada (sulfuros), contienen S2- en su estructura química, ó bien no-sulfuradas (óxidos). Estos dos tipos de minerales siguen, en general, dos vías de procesamiento diferentes y que se esquematizan en la siguiente figura:

a) Minerales sulfurados

En las minas de tajo abierto los minerales sulfurados se encuentran por debajo de la capa de óxidos, y por lo tanto no han sufrido cambios por efectos del

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Figura 63. Razón de tamaño de partícula y grano

Figura 64. Liberación y separación del mineral de valor de la ganga

Figura 65. Proceso de tratamiento de minerales

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Introducción a la Mineralurgía

medio ambiente, su tratamiento generalmente se realiza por operaciones tradicionales de chancado, molienda, flotación, fundición y electrorefinación, sin embargo la técnica de lixiviación bacterial, permite la extracción del cobre de estos minerales de baja ley.

Los principales minerales sulfurados son:

FORMA MINERALOGICA FORMA QUIMICA

Calcopirita CuFeS2

Bornita Cu5FeS4

Calcosita Cu2S

Covelita CuS

Características de sulfuros

La zona de sulfuros corresponde a la mineralización original del yacimiento, también llamada primaria. Los sulfuros contienen minerales formados por combinaciones de cobre, azufre y hierro los que otorgan a las rocas un aspecto metálico.

Los minerales con mena sulfurada siguen un proceso de concentración mediante flotación; como producto se obtiene un concentrado, el cual es llevado a procesos pirometalúrgicos de fusión-conversión. Eventualmente, tanto el mineral como el concentrado pueden ser procesados por métodos hidrometalúrgicos, lo que se indica por la línea de segmentos.

b) Minerales oxidados

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Figura 66. Proceso extractivo sulfuros

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Introducción a la Mineralurgía

Los minerales oxidados y carbonatos son usualmente encontrados cerca de la superficie en las minas de tajo abierto, estos se forman debido a la descomposición y alteración de minerales sulfurados primarios.

Los óxidos metálicos son fácilmente solubles en medio ácido, los principales minerales oxidados de cobre son:

FORMA MINERALOGICA FORMA QUIMICA

Crisocola CuSiO3

Malaquita CuCO3 . Cu (OH)2

Azurita 2CuCO3 . Cu(OH)2

Cuprita Cu2O

Tenorita CuO

Características de los óxidos

La zona de óxidos se encuentra en la superficie del yacimiento o cerca de ella, y contiene óxidos de cobre, los que típicamente tienen un color verde o azul. Los minerales oxidados se han formado por acción del oxígeno y otros agentes que atacan las rocas mineralizadas que se encuentran en la superficie.

Los minerales con mena no-sulfurada siguen, frecuentemente, el proceso hidrometalúrgico definido por: Lixiviación - Extracción por Solvente - Electrodeposición, obteniendo como producto final catódico. No obstante, cualquiera sea la línea de proceso posterior, el mineral es sometido inicialmente a una etapa de reducción de tamaño.

 

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