Los separadores magnéticos se pueden encontrar en muchas operaciones de procesamiento de minerales, especialmente en aquellas que procesan minerales no metálicos y minerales magnéticos. En los últimos años, ciertos estudios sobre las propiedades de los materiales magnéticos (incluyendo los provenientes de tierras raras), en conjunto con el mejoramiento en el diseño de rodillos y tambores separadores, han mejorado el rendimiento y la viabilidad económica de esta técnica, en especial de aquellos equipos que operan en alta intensidad magnética.
Es así como se ha logrado diseñar y habilitar muchas aplicaciones completamente nuevas, en base a la fabricación de potentes imanes de neodimio–hierro–boro, que han permitido no solo optimizar los circuitos magnéticos, sino también reducir los costos de fabricación.
En cuanto a los principios que gobiernan la separación magnética, hay tres propiedades magnéticas bien diferenciadas en cada tipo de minerales. Cada una de éstas permite la separación utilizando diferentes equipos magnéticos industriales. Las propiedades magnéticas de los minerales se pueden clasificar como sigue:
- Paramagnético: Minerales que sólo se ven ligeramente afectados por un campo magnético aplicado, como ejemplo hematita, ilmenita y cromo, los que se orientan parcialmente en líneas de flujo magnético.
- Ferromagnetismo: Minerales capaces de alcanzar un alto grado de alineación magnética, como ejemplo magnetita.
- Diamagnetismo: Minerales que cuando se aplica un campo magnético es repelido, entre estos, la sílice.
La combinación de fuerza magnética ya sea mediante atracción o repulsión, con la fuerza de índole gravitacional, determina el resultado de cualquier separación magnética. Ésta se ve muy afectada por la naturaleza de la alimentación, como la distribución del tamaño, el “Carrier” que acompaña al mineral (agua, material seco o material húmedo), la susceptibilidad magnética y otras características físicas y químicas. De esta manera, la eficiencia de la separación magnética de minerales se basa en una competencia entre múltiples componentes: fuerzas magnéticas, fuerzas gravitacionales o inerciales y también fuerzas atractivas o repulsivas entre partículas.
Esquema del principio de operación de la separación magnética. Fuente: https://www.imsc-group.com/blog/2019/1/5/the-attraction-of-rare-earth-magnetic-separators
En el procesamiento de tierras raras, el separador magnético de rodillo utiliza imanes permanentes de boro-hierro-neodimio, este último es un lantánido y pertenece al grupo denominado Tierras Raras en la Tabla Periódica de elementos químicos. Los imanes de tres componentes son los imanes permanentes más potentes disponibles en el mercado y se integran en una polea magnética compuesta de alta intensidad, dando origen a más altas eficiencias de separación.
La combinación entre una alta capacidad de separación, menores costos de mantenimiento de equipos y una mayor disponibilidad de materia prima en la fabricación de imanes, ha reducido el costo de tratamiento unitario no sólo de los minerales no metálicos, sino también de los minerales magnéticos que hoy se procesan, en comparación con los separadores magnéticos de antaño.
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