El procesamiento de Minerales de Hierro incluye el tratamiento de minerales de hierro magnéticos del tipo taconita, el procesamiento incluye chancado, molienda y la separación magnética en húmedo es una práctica estándar. Esto también se aplica para minerales de hierro del tipo no magnético que después de una tostación reductora es tratable para la separación magnética. Todas las plantas son operaciones grandes de tonelajes mayores a 50,000 toneladas por el día y requieren de una molienda tan fina como menos 500 mallas para la liberación de los minerales de hierro de la ganga silícea.

Los métodos de concentración magnética son muy eficientes para tener una recuperación alta de los minerales de hierro, pero la producción de concentrados de hierro con menos de 8% a 10% sílice en las etapas magnéticas de limpieza se vuelve ineficiente. Es aquí que la flotación ha resultado ser más eficiente. En la etapa de limpieza con equipos magnéticos se puede producir concentrados con 63 a 64% de Fe cuna pulpa a 50%-55% de sólidos y este producto puede enviarse al circuito de flotación para la remoción de sílice hasta 4%- 6% o aún menos. Los requisitos bajos de agua y la remoción positiva de sílice con pérdidas de hierro hacen el proceso atractivo. Las multietapas de limpieza generalmente no son necesarias. A menudo la flotación primaria separa la sílice sin ser necesario más limpieza.

Diagrama de Flujo para el Mineral de Hierro

El diagrama de flujo presentado es típico de operaciones de taconita de un gran tonelaje. Muchas veces se requiere de circuitos paralelos múltiples, sin embargo, en la ilustración de muestra un esquema básico.

CHANCADO Y MOLIENDA

El chancado se hace en la manera convencional en 2 o 3 etapas para un producto aproximadamente menor a ¾ de pulgada, el cual es un buen alimento para el circuito de molienda.

Por ejemplo, la descarga de un molino de barras es de menos 10 mallas y es tratada sobre equipos de concentración magnéticos en húmedo dónde 1/3 del mineral es separado como no magnético y no vuelve a tratar este relave. El producto magnético quitado puede enviarse directamente al molino de bolas o alternativamente puede ser bombeado a un ciclón. La descarga inferior del ciclón usualmente contiene la fracción 100 o 150 mallas, y va al molino de bolas mayor una mayor molienda. La descarga de la planta puede pasar por un separador magnético húmedo para mejorar el grado de hierro y rechazar adicional material no magnético en los relaves. El molino de bolas, la limpieza con concentrador magnético y el ciclón están en circuito cerrado produciendo un producto magnético 85 a 90% menos malla 325, el cual es un tamaño típico de taconitas finamente diseminadas.

CLASIFICACION Y LIMPIEZA CON EQUIPOS MAGNETICOS

El producto enriquecido de las primeras etapas de molienda y separación magnética pasa para un clasificador hidráulico para eliminar un volumen grande de agua en el rebose. Algo de sílice fina es también eliminado en este circuito. La descarga inferior del clasificador es generalmente tratada en 3 etapas de separación magnética para tener un producto de buena calidad, y también se produce un relave no magnético. El concentrado magnético en este punto usualmente contendrá 63 % a 64% de hierro con 8% a 10% de sílice. La más remoción de sílice en este punto por separación magnética se vuelve bastante ineficiente debido a la baja capacidad magnética del separador y su incapacidad para separar las partículas mixtas.

Separación magnética en minerales comunes con 25% a 30% de hierro es cerca de 1/3 del tonelaje total presente en el concentrado final.

ACONDICIONAMIENTO Y FLOTACION

El concentrado de hierro como a medida que deja los concentradores magnéticos se flocula sin mayor problema debido a la acción magnética y usualmente contienen sólidos en el orden del 50%-55%. Ésta es dilución ideal para la etapa de acondicionamiento. Para un mejor resultado hay que pasar la pulpa por una bobina para dispersar las partículas magnéticas y tener una pulpa adecuada para la flotación.

El alimento a la flotación para la remoción de sílice es diluido con agua hasta 35%-40% de sólidos. Pudiendo eficazmente flotar la sílice y los silicatos de hierro a este porcentaje de sólidos.

Para esta separación las celdas de flotación mecánicas se instalan en el circuito primario La aeración intensa de la pulpa es necesaria para separar la sílice y los silicatos de hierro a través de su flotación en la espuma. El concentrado de hierro usualmente reporta de 4% a 6% de sílice. La pérdida de hierro en la espuma está baja. La espuma puede ser limpiada y reflotada o remolida si es necesario.

REACTIVOS PARA FLOTAR SILICE

Un reactivo catiónico es usualmente necesario para eficazmente activar y flotar la sílice del hierro. Desde que en etapas anteriores ningún reactivo ha estado en contacto con el concentrado magnético, el reactivo catiónico actúa de manera rápido y en algunos casos ningún condicionamiento previo es necesario antes de la flotación.

Un espumante como el Metil Isobutil Carbinol o el heptanol es necesario para tener una buena espumación. En algunos casos un dispersante como goma es útil para deprimir el hierro. El consumo típico de reactivos es el siguiente:

Armac …………………………………………… 0.05-0.08 kg/ton
Goma ……………………………………………. 0.5 kg/ton
Heptanol………………………………………… 0.012 kg/ton

Algunas operaciones han llegado a usar una amina a razón de 0.03 kg /ton y 0.03 kg/ton de espumante.

ESPESAMIENTO Y FILTRACION

El concentrado de hierro de alta ley y bajo en sílice, luego de dejar el circuito de flotación es espesado y filtrado en la manera convencional con un filtro del disco para tener una humedad de 8% a 10% antes del tratamiento en la planta de pellets. Ambos, el espesador y el filtro deben ser unidades para trabajo pesado. Generalmente, en los concentradores la descarga inferior del espesador contiene de 70 a 72% de sólidos, y es enviado a un tanque agitado para mantener la pulpa de manera homogénea antes de enviar la pulpa a los filtros.

VENTAJAS DE LA FLOTACION

Además de la remoción efectiva de sílice con poco requerimiento de agua tiene un bajo costo, no consume muchos reactivos ni requiere mucha energía. El mantenimiento es bajo puesto que el concentrado magnético es poco abrasivo. Aun después de muchos años de operación, es poco el desgaste en los agitadores de las celdas.

Una más ventaja ofrecida por la flotación es la posibilidad de inicialmente moler más grueso y producir un producto intermedio en flotación para su posterior retratamiento. En lugar de inicialmente moler 85-90% menos malla 325, se puede moler a 80-85% menos malla 325 dará y se podrá procesar un mayor tonelaje en el circuito de molienda.

Las celdas de flotación mecánicas son un efectivo medio de separar la sílice desde concentrados de hierro magnéticos. Algunas plantas usan esta consideración para tener facilidad en la operación y tener una mejor producción de concentrados de hierro con muchos menores contenidos de sílice.