Processament de minerals
El processament de minerals és el procés de separar els mineralés comercialment valiosos dels seus menas en el camp de la metalúrgia extractiva.[1] Depenent dels processos utilisats en cada cas, a sovint se li denomina benefici de menas o molienda de menas.
El benefici és qualsevol procés que millora el valor econòmic de la mena eliminant els minerals de ganga, lo que dona com resultat un producte de major llei (concentrat de mena) i una corrent de rebujos (relave). Existixen molts tipos diferents de benefici, cada u dels quals alvança en la concentració de la mena original.
Història
[editar | editar còdic]
Abans de l'arribada de la maquinària pesada, la mena en bruto es trencava utilisant martells manejats a mà, un procés cridat "astillado". Eventualment, es varen trobar mijos mecànics per a conseguir açò. Per eixemple, ya en el 973 s'utilisaven molins de pisón en Àsia Central, en les rodalies de Samarcanda. Hi ha evidència de que el procés s'utilisava en Pèrsia en el periodo medieval primerenc. Per a el XI, els molins d'estampes s'utilisaven àmpliament en tot el món islàmic medieval, des d'Espanya islàmica i el nort d'Àfrica en l'oest fins a Àsia Central en l'est.[2] Un eixemple posterior varen ser els martells córnicos, que consistien en una série de martells de ferro montats en un marc vertical, alçats per levas en l'eix d'una roda hidràulica i que caïen sobre la mena per gravetat.
L'evidència de l'existència de processos de benefici del ferro es remonta a lo manco al 800 a. C. en China, en l'us de forns baixos.[3] Un forn baix és la forma original de fundició que va permetre a les persones fer fòcs lo suficientment calents com para derretir òxits en un líquit que se separava del ferro. Encara que el forn baix va ser ràpidament reemplaçat per l'invenció del alt forn, encara es va utilisar en gran mida en Àfrica i Europa fins a la primera part del segon mileni. L'alt forn va ser el següent pas en la fundició de ferro, lo que va produir arrabio.[4] Els primers alts forns en Europa varen aparéixer a principis dels 1200 al voltant de Suècia i Bèlgica, i no va ser fins a finals dels 1400 en Anglaterra. El arrabio produït en un alt forn té un alt contingut de carbono, lo que ho fa dur i trencadiç, lo que dificulta el seu treball. En 1856 es va inventar el procés Bessemer, que convertix el arrabio trencadiç en acer, un metal més maleable.[4] Des de llavors, s'han inventat moltes tecnologies diferents per a reemplaçar el procés Bessemer, com el forn d'arc elèctric, l'acería d'oxigen bàsic i el ferro de reducció directa (DRI).[5]
Per a les menas sulfurades, se seguix un procés diferent per al seu benefici. És necessari eliminar el sofre de la mena ans que puga començar la fundició. El torrat és el método principal de separació, a on es colocava fusta sobre montons de mena i s'encenia per a ajudar en l'oxidació.[6][7]
- 2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2
Les primeres pràctiques de torrat es realisaven a l'aire lliure, lo que permetia que grans núvols de diòxit de sofre s'estengueren per la terra, causant greus danys als ecosistemes circumdants, tant aquàtics com a terrestres. Els núvols de diòxit de sofre combinades en la deforestació local per a obtindre fusta necessària per al torrat varen agravar els danys al mig ambient,[6] com es va vore en Sudbury, Ontario i en la Superchimenea de Inco.[7]
El método més simple per a separar la mena de la ganga consistix en seleccionar els cristals individuals de cada u. Est és un procés molt tediós, especialment quan les partícules individuals són menudes. Un atre método comparativament simple es basa que els distints minerals tenen diferents densitat, lo que fa que s'acumulen en diferents llocs: els minerals metàlics (que són més pesats) s'assentaran més ràpidament que els més llaugers, que seran transportats més llunt per una corrent d'aigua. El procés de bateo i erejat d'or utilisa abdós métodos. Diversos dispositius coneguts com a 'paquets' s'usaven per a aprofitar esta propietat.Plantilla:¿quàn? Posteriorment, es varen utilisar màquines més alvançades, com el Frue vanner, inventat en 1874.
Un atre equip utilisat històricament inclou la gronsa, un canal utilisat en algunes màquines de benefici de menas, i el cup, un gran recipient utilisat per a la sedimentación diferencial.
Tipos de separació
[editar | editar còdic]Desagregación
[editar | editar còdic]El benefici pot començar dins de la pròpia mina. La majoria de les mines tenen una capoladora en la pròpia mina a on es produïx la separació dels minerals de mena i ganga, i com a efecte secundari es facilita el seu transport. Despuix de la capoladora, la mena passarà per un molí o triturador per a reduir-la a partícules fines. La separació en mijos densos (DMS) s'utilisa per a separar encara més la mena desijada de les roques i minerals de ganga. Açò estratificará l'agregat triturado per densitat, lo que facilitarà la separació. El punt en el que es realise la DMS en el procés pot ser important, ya que els trituradores o molins processaran molt manco material de rebuig si la DMS es realisa de bestreta. Açò reduirà el desgast de l'equip, aixina com els costs operatius per un menor volum processat.[8]
Separació física
[editar | editar còdic]Despuix de l'etapa de molienda, la mena es pot separar encara més de la roca. Una forma de conseguir açò és utilisant les propietats físiques de la mena per a separar-la del restant de la roca. Abans de qualsevol procés de separació física, és important el dimensionament de les partícules de mena per a una separació efectiva. Açò es realisa utilisant garbells industrials o classificadors.[9]
Estos processos inclouen separació per gravetat, flotació i separació magnètica. La separació per gravetat utilisa forces centrífugas i la gravetat específica de les menas i gangas per a separar-les.[10] La separació magnètica s'utilisa per a separar la ganga magnètica de la mena desijada, o, pel contrari, per a eliminar una mena magnètica de la ganga no magnètica.[11] La DMS també es considera una separació física.
Separació química
[editar | editar còdic]Algunes propietats físiques de les menas no poden utilisar-se per a la seua separació; per lo tant, s'utilisen processos químics per a separar les menas de la roca. La flotació, la lixiviación i l'electrodeposición són els tipos més comuns de separació química. La flotació per bromera utilisa propietats hidrofòbiques i hidrofílicas per a separar la mena de la ganga. Les partícules hidrofòbiques s'elevaran a la superfície de la solució per a ser remogudes.[12][13] Els canvis en el pH de la solució poden influir en quines partícules seran hidrofílicas. La lixiviación funciona dissolent la mena desijada en la solució a partir de la roca.[14] La electrodeposición no és un método primari de separació, pero és necessari per a extraure la mena de la solució despuix de la lixiviación.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Processament de minerals | metalúrgia | Britannica» (en en). Consultat el 2022-04-02.
- ↑ Adam Robert Lucas (2005), "Industrial Milling in the Ancient and Medieval Worlds: A Survey of the Evidence for an Industrial Revolution in Medieval Europe", Technology and Culture 46 (1): 1-30 [10-1 & 27]
- ↑ Metals in Antiquity.
- 1–9.
- ↑ 4,0 4,1 Ferrous Metallurgy.
- ↑ «Secondary Steelmaking: Principles and Applications» (en en). Consultat el 2020-04-08.
- ↑ 6,0 6,1 Greenwood, Norman N. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ 7,0 7,1 «Photo History of Sudbury's Stressed Environment». Consultat el 2020-04-08.
- ↑ Haldar, S.K. (2017). Platinum-Nickel-Chromium Deposits, Elsevier Inc.. ISBN 978-0-12-802041-8.
- ↑ Wills, Barry A.; Finch, {{{nom2}}} (2016). Tecnologia de processament de minerals de Wills: Una introducció als aspectes pràctics del tractament de menas i la recuperació de minerals, Octava edició, Ámsterdam Boston, Mass Heidelberg: Elsevier. ISBN 978-0-08-097053-0.
- ↑ Physical Separation in Science and Engineering.12
- 31–48.doi:10.1080/1478647031000104293.
- ↑ International Journal of Mineral Processing.168
- 102–108.doi:10.1016/j.minpro.2017.09.012.
- ↑ «Introduction to Mineral Processing: Froth Flotation». Archivat des d'el original, el 1 de setembre de 2017. Consultat el 2 de setembre de 2017.
- ↑ Ramachandra Rao, S. (2006). «Physical and Physico-Chemical Processes», Resource Recovery and Recycling from Metallurgical Wastes, pp. 35–69. doi:10.1016/S0713-2743(06)80088-7. ISBN 9780080451312.
- ↑ Hydrometallurgy.81(2)
- 142–151.doi:10.1016/j.hydromet.2005.12.004.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Procesamiento de minerales» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.