INFORME N° 7

SEPARACIÓN MAGNÉTICA

I. Objetivos

Separar los compuestos ferromagnéticos de los que no los son.

II. Fundamento teórico

La Separación Magnética es un proceso utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de un campo magnético.

De acuerdo con su susceptibilidad magnética los minerales pueden ser clasificados como:

Paramagnéticos: Son materiales que experimentan magnetización ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son: ilmenita (FeTiO3), Hematita (Fe2O3), Pirrotita (Fe11S12).

Ferromagnético: Son materiales que experimentan alto paramagnetismo ante la aplicación de un campo magnético, algunos de ellos son el Fe y la magnetita (Fe3O4).

Diamagnéticos: son materiales que repelen el campo magnético, algunos de ellos son el cuarzo (SiO2), Feldespatos (K2O.Al2O3.6SiO2) y dolomitas (Mg, Ca(CO3)).

La selectividad de la separación magnética está determinada por el balance de las fuerzas que interactúan sobre cada una de las partículas a separar, estas son:

Fuerza magnética. Fuerza de gravedad. Fuerza centrífuga. Fuerzas hidrodinámicas. Fuerzas interparticulares ( de atracción o repulsión )

La separación magnética es un proceso que sirve para separar dos sólidos (uno de los cuales debe ser ferroso o tener propiedades magnéticas) para separar mezclas en las que uno de los componentes tiene propiedades magnéticas.El método consiste en acercar un imán a la mezcla a fin de generar un capo magnético, que atraiga al compuesto ferroso dejando solamente al material no ferroso en el contenedor.

III. Materiales:

Bandejas.

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

Mineral fino. Malla de 70 Balanza analítica. Separador magnético. Cronómetro. Sacudidor (tamizador).

IV. Procedimiento:

a) Pesar 1 kg de mineral fino, y realizar un análisis granulométrico.b) Realizar la separación magnética del mineral a partir de lo siguiente:c) A diferentes velocidades: 40 RPM, 45 RPM, 50 RPM y 55 RPM a 1.4 Weber

(intensidad magnética).d) A diferentes intensidades: 1.4, 1.56, 1.7 y 1.8 a 40 RPM.e) Pesar cada separación obtenida en intervalos de 15 o menos, de acuerdo a

como sea conveniente.

V. Resultados

Para realizar las pruebas se utilizó material con metales paramagnéticos, los cuales pueden separarse usando este método. Pesamos 1.03 kg de material, luego lo pasamos por la malla 70, esto se realiza porque se necesita material fino para que pueda ser separado por el separador magnético y obtener el mineral valioso, que en este caso es el hierro.

Luego de pasar por la malla 70, se obtiene 0,319 g de material.

El separador magnético tiene un esquema muy similar a este:

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

1. Tolva de alimentacion de altura regulable

2. Cuadro de mandos de la canaleta vibratoria

3. Cuadro de mandos del separador magnetico

4. Depósito de material magnético

5. Deposito de material mixto y no magnético

6. Separador magnético7. Canaleta vibratoria

Colocamos el material en el separador y observamos lo siguiente:

Una ve puesto en marcha el separador magnético sucede lo siguiente: la mezcla de sustancias sólidas a separar se llena en la tolva de alimentación o de carga. Una canaleta vibratoria transporta la mezcla hasta un tambor rotatorio no magnético. El número de revoluciones se puede fijar con un potenciómetro. Cerca del tambor se encuentra un imán permanente fijo. Los componentes diamagnéticos caen a un depósito colector por efecto de la gravedad. Los componentes magnéticos se adhieren al tambor en la zona de influencia del imán, son arrastrados y caen más tarde en otro depósito cuando abandonan el campo magnético intenso. El caudal másico de material alimentado se puede regular a según la distancia existente entre la tolva de alimentación y la canaleta vibratoria, la amplitud de las oscilaciones y la frecuencia de las vibraciones de la canaleta.

Cuadros:

Se realizaron 4 pruebas con la misma intensidad magnética, y a diferentes revoluciones, cuyos resultados fueron los siguientes:

1,4 Weber

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

40 rpmt, s m, g15 0,02830 0,03245 0,03860 0,0375 0,04590 0,029

102 0,004Total 0,206

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

40 rpm

tiempo, s

mas

a, g

45 rpmt, s m, g10 0,02920 0,03630 0,05340 0,03550 0,03460 0,003

Total 0,19

0 10 20 30 40 50 60 700

0.010.020.030.040.050.06

45 rpm

tiempo, s

mas

a , g

50 rpmt, s m, g10 0,03920 0,03230 0,04140 0,03945 0,007

Total 0,158

5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

50 rpm

tiempo, s

mas

a, g

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

55 rpmt, s m, g8 0,028

16 0,03232 0,03240 0,021

Total 0,113 5 10 15 20 25 30 35 40 450

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.035

55 rpm

tiempo, s

mas

a, g

15 30 45 60 75 90 1020

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

40 rpm45 rpm50 rpm55 rpm

Tiempo, s

Mas

a de

l mat

eria

l mag

nétic

o, g

Cantidad recolectada de material ferromagnético a intervalos de 15 segundo a diferentes rpm

De las 4 pruebas a intesidad magnética constante tenemos:

Rpm t, s masa, g40 102 0,20645 60 0,19050 45 0,15855 40 0,113

A medida que aumentamos las revoluciones por minuto, la separación se realiza más rápidamente, pero también aumenta la cantidad de material mixto, por lo que disminuye la cantidad de material magnético.

Las siguientes pruebas de separación se realizaron a revoluciones por minuto constantes: a 40 rpm. Y los resultados variando la intensidad del campo magnético fueron:

0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0.21 0.2330

35

40

45

50

55

60

Masa del material magnético, g

RPM

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

I = 1,56t, s m, g15 0,05830 0,06245 0,055

Total 0,17510 15 20 25 30 35 40 45 50

0.050.0520.0540.0560.058

0.060.0620.064

1,56

tiempo, s

mas

a, g

I = 1,7t, s m, g15 0,05930 0,06445 0,053

Total 0,17610 15 20 25 30 35 40 45 50

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

1,7

tiempo, s

mas

a, g

I = 1,8t, s m, g15 0,05630 0,05845 0,064

Total 0,17810 15 20 25 30 35 40 45 50

0.0520.0540.0560.058

0.060.0620.0640.066

1,8

tiempo, s

mas

a, g

Finalmente, luego de las 3 pruebas tenemos:

B m1,4 0,098

1,56 0,1751,7 0,1761,8 0,178

Que a medida que se aumentábamos la intensidad del campo magnético, incrementó la cantidad de material magnético, sin embargo, en el material se observaba que el material no era muy puro, contenía pequeños granos de arena.

0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.191.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

Masa del material magnético, g

Inte

nsid

ad d

el ca

mpo

mag

nétic

o

Laboratorio de Operaciones Unitarias I

15 30 450

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

1,561,71,8

Tiempo, s

Mas

a de

l mat

eria

l mag

nétic

o, g

Cantidad de material magnético recolectado en intervalos de 15 segundo a diferentes intensidades de campo magnético.

VI. Conclusiones:

La separación magnética es un método de segregación en el que se aprovecha susceptibilidad magnética de las partes de una mezcla heterogénea de sustancias sólidas. Los separadores magnéticos se emplean con frecuencia para la preparación de carbón y de otros minerales.

El material ferromagnético fue separado del material no magnético, obteniéndose hierro casi puro.

La aumentar la Intensidad del separador magnético, disminuye la selectividad ferromagnética, por lo que aumenta el material mixto.

Al incrementar las revoluciones por minutos se separa más rápido el material, sin embargo la cantidad de material ferromagnético disminuye.

VII. Bibliografía

“Trituración, Molienda y Separación de Minerales” – Waganoff – Editorial Alsina.

http://www.gunt.de/networks/gunt/sites/s1/mmcontent/produktbilder/08328000/Datenblatt/08328000%204.pdf