Trazadores en circuitos de molienda
Los trazadores radiactivos han sido ampliamente utilizados para
la obtención de las funciones de distribución de tiempos
de residencia en molinos industriales y en ocasiones para estudiar
la cinética de molienda. La ventaja de utilizar un trazador
es que permite contar con una técnica cuantitativa lo suficientemente
exacta para evaluar el comportamiento fluidodinámico de tales
sistemas, lo que permite obtener las distribuciones de tiempos de
residencia y el correspondiente tiempo de residencia así
como el correspondiente tiempo medio en el equipo.
Evaluación de sistemas de molienda
con recirculación
Trazadores en procesamiento de minerales
Los diversos procesos para la molienda y la concentración
de minerales tiene varias características que permiten la
aplicación de trazadores y, en particular, el uso de trazadores
granulares para la obtención de distribuciones de tiempos
de residencia y de parámetros cinéticos.
Las características de los procesos que revisten
importancia para estudios de este tipo son:
- En la mayoría de los procesos coexisten
las fases líquida y sólida, que podrían tener
comportamientos fluidodinámicos diferentes.
- El material sólido se ajusta a una distribución
de tamaño de partícula que generalmente está
afectada por el contenido del elemento de interés y el
contenido de otros elementos asociados; esto influye directamente
en la densidad de las partículas afectando su comportamiento.
En experiencias con trazadores es factible estudiar la fase sólida
globalmente o por fracciones.
- En algunos procesos, como la flotación,
las partículas sólidas están adicionalmente
afectadas por el grado de acondicionamiento de las partículas.
Debe tenerse especial cuidado en que el trazador que se
utilice represente, por lo tanto, a las partículas
tal como se presentan en el proceso.
Trazadores en
Flotación de minerales
En los procesos de flotación de minerales
se han aplicado trazadores radiactivos para obtener sus distribuciones
de tiempos de residencia y sus líneas de flujo, en celdas
industriales de diverso tipo y capacidad; se han realizado experiencias
en blancos de celdas tradicionales y en columnas en circuitos de
flotación de cobre y de molibdeno, utilizando radiotrazadores
líquidos, gaseosos, sólidos flotables y sólidos
no flotables.
Para tener una visión adecuada del comportamiento
del sistema, a través de la determinación de la distribución
de tiempos de residencia, es necesario mantener el flujo constante
durante la realización de la experiencia, aspecto que, en
la práctica, puede presentar algunas dificultades. Sin embargo,
por la duración de las experiencias normalmente no se dan
grandes variaciones.
Trazadores de lixiviación de minerales
El proceso de lixiviación de minerales es
muy utilizado principalmente como parte de los procesos de recuperación
de algunos metales como cobre y oro. En este proceso se disuelven
selectivamente los metales de interés contactando los minerales
con una solución de lixiviación en varios tipos de
sistemas que pueden ser estudiados en su hidrodinámica por
la técnica de trazadores. Los sistemas más utilizados
son de lecho no inundado o lixiviación en pilas, de lecho
inundado o lixiviación en bateas y la lixiviación
en estanques agitados. En la mayoría de estos procesos es
interesante conocer las distribuciones de tiempos de residencia
de las soluciones, aunque en el caso de la lixiviación por
agitación también es factible realizar un marcado
del sólido.
Lixiviación en lecho inundado
En la minería del cobre, la lixiviación
de lecho inundado se lleva a cabo en grandes recipientes, también
llamados bateas, de hasta unos 10,000 metros cúbicos de capacidad,
en los cuales se deposita el mineral chancado, el que posteriormente
se inunda con solución ácida para la extracción
del cobre por efecto del ácido en el sólido. Las bateas
poseen varias salidas de solución en las cuales se puede
obtener la distribución de tiempos de residencia para visualizar
la homogeneidad del lecho generado.
Lixiviación en pilas
Hoy en día se utiliza a menudo el proceso
de lixiviación de minerales de cobre por precolación
no inundada, donde la disolución del cobre se obtiene en
pilas de mineral que son regadas por una solución de ácido
sulfúrico de tal forma que se tiene un flujo continuo de
solución sin que el lecho pierda estabilidad. La solución
que percola por el lecho forma una delgada capa de líquido
que rodea la superficie de las partículas permitiendo que
una masa de solución se mueva a una cierta velocidad verificándose
la transferencia de aniones entre ambos líquidos.
Para describir los fenómenos hidrodinámicos
de pilas se han desarrollado modelos que se complementan con las
ecuaciones que representan los fenómenos de transferencia
de masa. Las constantes empleadas en los modelos son propiedades
que se miden experimentalmente y son características de la
naturaleza del mineral que se trae. Los resultados de los modelos
son empleados para escalamiento, diseño y optimización
del proceso para distintos minerales.
Lixiviación en estanques agitados
La aplicación de trazadores también
es útil para caracterizar la lixiviación que
se lleva a cabo en estanques agitados. Este tipo de proceso
es común, en la recuperación de oro que requiere
procesar un gran tonelaje de mineral, el que primeramente
es molido y la pulpa resultante es lixiviada con solución
alcalina de cianuro en presencia de aire; el oro, la plata
y algunos otros componentes presentes en la solución,
como el mercurio, se recuperan luego por precipitación
con zinc.
Evaluación de
un secador rotativo utilizando radiotrazadores
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Técnicas
Analíticas nucleares aplicadas a la minería
Mediante análisis por activación
neutrónica (AAN) se analizan minerales, concentrados, relaves,
para la determinación simultánea elementos tales como
Al, Ag, As, Au, Ce, Dy, Fe, Eu, La, Ga, Zn, Cu, Mn, Na, Nd, Sb,
Se, Sm, Tb, Th, U, Yb, Re, Mo, W, In, Ti
Utilizando la técnica de análisis por fluorescencia
de rayos X en energía dispersiva (FRXED) se realiza
el análisis cualitativo y cuantitativo en muestras
sólidas, determinándose elementos tales como:
Fe, Nb, Pb, Rb, Sr, Ti, Zr.
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