Trituración y molienda de mineral de hierro en Chile

Geología de las reservas de mineral de hierro de Chile

Panorama de los yacimientos de mineral de hierro de Chile

Chile cuenta con importantes reservas de mineral de hierro, concentradas principalmente en sus regiones norte y centro-norte, donde las condiciones geológicas favorecen la formación de minerales de hierro de alta calidad.

Desierto de Atacama: Esta región, particularmente alrededor de las ciudades de Copiapó y Vallenar, alberga algunos de los depósitos de mineral de hierro más extensos y ricos de Chile. El clima árido de Atacama ha preservado estos depósitos, reduciendo la erosión y la erosión, lo que es crucial para mantener el mineral de alta calidad.

Región centro-norte: Incluye áreas alrededor de Huasco y La Serena, donde se encuentran grandes depósitos de magnetita y hematita. Estos depósitos suelen ser parte de las estructuras geológicas andinas, resultantes de actividades tectónicas que han concentrado minerales en estratos específicos.

Tipos de yacimientos minerales:

Magnetita: conocida por su alto contenido de hierro (hasta 72% Fe), los depósitos de magnetita en Chile son importantes, especialmente en la región de Atacama. Estos minerales son magnéticos y se pueden separar fácilmente mediante procesos magnéticos.

Hematita: aunque es menos común que la magnetita en Chile, la hematita todavía se extrae, principalmente en las áreas del centro-norte. Por lo general, contiene alrededor de 50-60% de hierro y no es magnética, lo que requiere diferentes técnicas de beneficio.

El proceso de trituración del mineral de hierro

El procesamiento del mineral de hierro implica una serie de etapas, desde la extracción inicial hasta el producto final. Una de las etapas clave en la extracción del mineral de hierro es la trituración, que reduce el mineral a un tamaño manejable para su posterior procesamiento. Las minas de hierro de Chile emplean una variedad de métodos y equipos de trituración.

Etapas de trituración

El proceso de trituración se divide típicamente en tres etapas: primaria, secundaria y terciaria.

Trituración primaria:

En la etapa de trituración primaria, los grandes trozos de mineral extraídos de la mina se rompen en pedazos más pequeños utilizando trituradoras de mandíbulas. Las trituradoras de mandíbulas utilizan fuerza de compresión para romper el mineral apretándolo entre una placa fija y una móvil. Estas trituradoras pueden manejar grandes trozos de mineral y se utilizan típicamente como el primer paso en el proceso de trituración.

Trituración secundaria:

Después de que el mineral se ha reducido inicialmente en tamaño, la etapa de trituración secundaria reduce aún más el material en partículas más finas. Esta etapa a menudo emplea trituradoras de cono, que son más eficientes para producir material de tamaño uniforme. Las trituradoras de cono utilizan un cono giratorio dentro de una superficie cóncava para triturar el mineral. Esto ayuda a lograr un tamaño de producto más uniforme para su posterior procesamiento.

Trituración terciaria:

En algunos casos, es necesaria una etapa terciaria de trituración para lograr la distribución de tamaño deseada para el mineral. En esta etapa se utilizan comúnmente trituradoras de impacto o trituradoras de impacto de eje vertical (VSI). Estas trituradoras rompen el mineral mediante fuerzas de impacto de alta velocidad, lo que da como resultado un material aún más fino.

Tipos de trituradoras utilizadas

Las trituradoras utilizadas en las minas de hierro de Chile varían según el tamaño del mineral y el producto final deseado.

• Trituradoras de mandíbula: Estas trituradoras son particularmente efectivas para romper grandes trozos de mineral en pedazos más pequeños. Son robustas y pueden manipular materiales que son difíciles de triturar, como minerales de hierro con altos niveles de dureza.
• Trituradoras de cono: Estas trituradoras se utilizan a menudo en las etapas secundarias y terciarias del proceso de trituración, proporcionando una granulación más fina y un mejor control sobre la distribución final del tamaño del mineral.
• Trituradoras de impacto: Utilizadas en las etapas de trituración terciaria, las trituradoras de impacto funcionan mediante el uso de martillos rotatorios de alta velocidad o barras de impacto para romper el mineral. Son eficientes para producir material fino y bien clasificado para la siguiente etapa del proceso de beneficio.

El proceso de molienda

Después del triturado, el siguiente paso crítico en el procesamiento del mineral de hierro es la molienda. La molienda implica descomponer aún más el mineral en partículas más pequeñas, generalmente utilizando molinos de molienda. El objetivo es reducir el mineral a un polvo fino, que luego puede someterse a varias técnicas de beneficio, como la flotación o la separación magnética.

Molinos de molienda

Existen varios métodos utilizados para moler mineral de hierro, pero los más comunes son los molinos de bolas.

Molinos de bolas:

Los molinos de bolas son los molinos de molienda más utilizados en el procesamiento del mineral de hierro. Estos molinos consisten en una carcasa cilíndrica giratoria llena de bolas de acero. El mineral se introduce en el molino, donde se muele hasta convertirse en un polvo fino a medida que las bolas giran. Los molinos de bolas son altamente eficientes para producir material fino y pueden ajustarse para adaptarse al tamaño de partícula deseado.

Técnicas de beneficio posteriores a la molienda

Una vez que el mineral se ha molido al tamaño de partícula deseado, se somete a varias técnicas de beneficio para eliminar impurezas y aumentar la concentración de hierro.

Separación magnética

Uno de los métodos más utilizados para el beneficio del mineral de hierro en Chile es la separación magnética. Esta técnica es particularmente efectiva para los minerales de magnetita, que son naturalmente magnéticos. Después de moler el mineral en partículas finas, se utiliza el proceso de separación magnética para separar las partículas de magnetita ricas en hierro del material de desecho. Este proceso generalmente implica el uso de tambores magnéticos o separadores magnéticos húmedos, que aplican un campo magnético para atraer la magnetita y dejar atrás el material de ganga no magnético.

Flotación y separación por gravedad

Aunque no se utilizan tan ampliamente como la separación magnética, los métodos de flotación y separación por gravedad también desempeñan un papel en el procesamiento de mineral de hierro de Chile.

Flotación: este proceso se aplica a menudo a minerales de hematita, donde el hierro se separa de la sílice y otras impurezas utilizando reactivos de flotación. Las partículas ricas en hierro se adhieren a burbujas de aire y flotan hasta la superficie, donde se recogen.

Separación por gravedad: la separación por gravedad se basa en las diferencias en la densidad del mineral y el material de ganga. Es particularmente útil para eliminar impurezas pesadas de partículas de mineral de hierro más livianas. Si bien la separación por gravedad se utiliza con menos frecuencia en el procesamiento de mineral de hierro de Chile, puede ser un método eficaz cuando se trabaja con ciertos tipos de mineral.

Estudios de caso o ejemplos

Mina El Romeral (Chile central)

Ubicada en el centro de Chile, la mina El Romeral es otra operación importante que produce minerales de hierro de magnetita y hematita. La mina El Romeral se destaca por sus importantes depósitos de hematita, que presentan diferentes desafíos de procesamiento que los minerales de magnetita.

Trituración y molienda en El Romeral

Al igual que otras operaciones en Chile, El Romeral comienza con la trituración primaria, donde las trituradoras de mandíbula reducen el tamaño del mineral. Después de la trituración, el mineral se envía a molinos de bolas para su molienda, lo que garantiza un tamaño de partícula fino adecuado para el beneficio.

Beneficiación: flotación y separación por gravedad

En el caso de los minerales de hematita en El Romeral, la flotación se convierte en un paso crítico en el proceso de beneficio. Se agregan reactivos de flotación al mineral finamente molido para permitir que la hematita se adhiera a las burbujas de aire y flote hacia la superficie, donde se puede retirar. Además, a veces se utiliza la separación por gravedad para separar los materiales de ganga más pesados ​​de los minerales más livianos que contienen hierro.