¿Qué son las arenas minerales?
El término "arenas minerales" normalmente se refiere a concentraciones de minerales pesados (HM) en un ambiente aluvial, como playas antiguas o sistemas fluviales. Estos depósitos también se denominan "arenas minerales pesadas" o "arenas de playa". Además, las arenas minerales se pueden encontrar en las "arenas de dunas".
¿Qué minerales se encuentran en la arena de las playas?
Los minerales comunes que se encuentran en la arena de las playas incluyen ilmenita, leucoxeno, rutilo, circón, magnetita, granate, cuarzo y monacita. La acumulación de minerales específicos en las arenas de las playas puede variar según la geología local y la erosión de las rocas cercanas.
| Mineral | Susceptibilidad magnética | Conductividad eléctrica | Gravedad específica | Fórmula química |
| Ilmenita | Alto | Alto | 4,5 - 5,0 | Fe.TiO 3 |
| rutilo | Bajo | Alto | 4.2 - 4.3 | TiO2 |
| Circón | Bajo | Bajo | 4.7 | ZrSiO4 |
| leucoxeno | Semi | Alto | 3,5 - 4,1 | Fe.TiO 3 .TiO 2 |
| Magnetita | Alto | Bajo | 4.9-5.2 | Fe3O4 _ |
| Monacita | Semi | Bajo | 4,9 - 5,3 | (Ce,La,Th,Nd,Y)PO 4 |
| estaurolita | Semi | Bajo | 3,6 - 3,8 | Fe 2 Al 9 Si 4 O 22 .(OH) 2 |
| cianita | Bajo | Bajo | 3,6 - 3,7 | Al2SiO5 _ |
| Granate | Semi | Bajo | 3.4 - 4.2 | (Fe,Mn,Ca) 3 .Al 2 (SiO 4 ) 3 |
| Cuarzo | Bajo | Bajo | 2.7 | SiO2 |
¿Qué es el beneficio de arena mineral?
El beneficio de arena mineral, también conocido como beneficio de arena de playa, se refiere al proceso de extracción de minerales pesados valiosos de los depósitos de arena de playa mediante diversas técnicas.
Las técnicas de beneficio específicas utilizadas pueden variar según la composición mineral y los productos finales deseados. A continuación se muestra un diagrama de flujo típico de beneficio de arena de playa:
- 1 Preparación del pienso:
Elimina impurezas como arcilla, vegetación y materia orgánica mediante fregado, cribado y deslamado. Si es necesario, muela la arena hasta lograr el tamaño de partícula deseado.
- 2 Separación por gravedad:
Mezcle la arena mineral limpia con agua para crear una suspensión. Introduzca la lechada en un dispositivo de separación por gravedad, como espirales o mesas vibratorias. Este proceso utiliza diferencias en la gravedad específica para eliminar minerales de ganga más ligeros y recolectar minerales pesados como concentrado.
- 3 Separación magnética:
El concentrado de minerales pesados contiene minerales magnéticos como ilmenita y magnetita. La separación magnética puede recolectar estos minerales como un concentrado separado o eliminar impurezas magnéticas, enriqueciendo así la concentración de minerales no magnéticos como circón, rutilo y granate.
- 4 Separación electrostática:
El rutilo y la ilmenita tienen una alta conductividad eléctrica, mientras que el circón tiene una conductividad menor. La separación electrostática elimina los minerales de ganga no conductores y concentra minerales conductores valiosos.
- 5 Flotación:
La flotación recupera principalmente rutilo, circón y monacita en concentrados de minerales pesados. Al hacer flotar selectivamente los minerales objetivo como rutilo, circón o monacita, se aumenta la concentración de estos minerales en el concentrado, mejorando su recuperación y valor.
- 6 Deshidratación y manipulación del producto:
El concentrado final, enriquecido con valiosos minerales pesados, se somete a procesos de deshidratación para reducir su contenido de humedad. Para la deshidratación se utilizan varios métodos, como centrífugas, espesadores o filtros. El concentrado deshidratado resultante luego se almacena o transporta para su posterior procesamiento o venta.
- 7 Gestión de relaves:
Los relaves, compuestos por material de ganga y agua, se gestionan y tratan para minimizar el impacto ambiental. Los relaves pueden someterse a procesos de deshidratación, espesamiento o sedimentación para reducir el contenido de agua y facilitar su eliminación o utilización adecuada.
Equipos de beneficio de arena de playa.
Pantalla de trómel
Un tamiz de trómel elimina la arcilla y el material de gran tamaño y separa el material de alimentación en fracciones de diferentes tamaños.
- Tamaño de alimentación: 3-100 mm
- Capacidad: El rendimiento de un tamiz de 2 mm es de 35 m³/h (56 t/h). El rendimiento de un tamiz de 30 mm es de 175 m³/h (280 t/h), lo que cumple con los requisitos de la producción a gran escala.
- Durabilidad: El tambor, los paneles de criba, la estructura de soporte y el sistema de accionamiento están hechos de materiales como acero inoxidable, aleaciones de alta resistencia y recubrimientos resistentes al desgaste para tener una larga vida útil.
Molino de bolas
Un molino de bolas muele arenas minerales para lograr la liberación deseada y la reducción del tamaño de los minerales valiosos.
- Tamaño de alimentación: <25 mm
- Tamaño de descarga: 0,074-0,4 mm
- Capacidad: 0,65-615 T/H
- Durabilidad: Para garantizar la durabilidad, la carcasa del molino, los revestimientos y los medios de molienda están hechos de materiales de alta calidad que brindan resistencia al desgaste y la corrosión.
Tobogán en espiral
Los conductos en espiral , también conocidos como espirales, son eficaces para separar minerales más pesados como rutilo, circón, ilmenita y monacita de materiales de ganga más ligeros.
- Tamaño de alimentación: 0,02-0,3 mm
- Capacidad: 2-40 T/H
- Durabilidad: El material del conducto y el revestimiento resistente al desgaste brindan resistencia a la abrasión, la corrosión y el impacto para una vida útil prolongada. Se encuentran disponibles tolva de acero para vidrio, revestimiento de caucho resistente al desgaste y revestimiento de caucho de poliuretano.
mesa vibratoria
Una mesa vibratoria , también conocida como concentrador vibratorio o mesa de gravedad, concentra minerales pesados como circón, rutilo e ilmenita. Es particularmente eficaz para recuperar minerales de grano fino.
- Tamaño de alimentación: 0,15–2 mm
- Capacidad: 10-60 T/D
- Durabilidad: La estructura de la mesa, la superficie de la plataforma, el sistema de soporte y el mecanismo de accionamiento están fabricados con acero y aleaciones de alta calidad para garantizar la durabilidad.
Separador magnetico
Un separador magnético es eficaz para recuperar minerales magnéticos como ilmenita, rutilo y granate de la alimentación de arenas minerales. También ayuda a eliminar minerales de ganga magnética como magnetita o hematita.
- Tamaño de alimentación: 3 mm
- Capacidad: 280 T/H
- Durabilidad: Los tambores utilizan acero inoxidable de alta calidad u otras aleaciones resistentes a la corrosión para mayor durabilidad. El elemento magnético está hecho de ferrita o compuesto de alta calidad que incluye material de ferrita y acero magnético de tierras raras. La tasa de desmagnetización de la densidad magnética dentro de 8 años no excederá el 5%.
Espesante
El espesante , también conocido como concentrador de alta eficiencia, tiene tres propósitos: enriquecer minerales pesados valiosos como rutilo, ilmenita, circón y granate para obtener concentrados de minerales pesados concentrados; reducir el contenido de humedad de concentrados pesados; y separar y deshidratar eficazmente los relaves en el enlace de descarga de relaves.
- Capacidad: 5.6-3030 T/D
- Tamaño y huella del equipo: Φ1.8m-Φ100m
- Durabilidad: Se utilizan aleaciones resistentes a la corrosión como acero al carbono y acero inoxidable para el tanque, las estructuras de soporte y los marcos. Los brazos del rastrillo y las cuchillas raspadoras están hechos de aleaciones resistentes al desgaste, como hierro blanco con alto contenido de cromo y acero endurecido. La aplicación de materiales resistentes a la corrosión y al desgaste mejora la durabilidad.
Separador electrostático
Según la diferencia de conductividad mineral, el separador electrostático extrae minerales con alta conductividad, como rutilo e ilmenita, y elimina minerales con baja conductividad, como circón, cuarzo y feldespato.
Las variables de control clave para la separación son:
- Voltaje aplicado;
- Velocidad de rollo;
- Posición de la placa divisora;
- Condiciones atmosféricas de baja humedad (por lo que las unidades cuentan con calentadores);
- Posición del electrodo.
celda de flotacion
La celda de flotación separa minerales pesados valiosos como rutilo, ilmenita y circón de los minerales de ganga según la diferencia de hidrofobicidad.
- Capacidad: 0,18-20 m³/min
- Cubicación efectiva: 0,35-20 m³
- Durabilidad: El tanque, la estructura de soporte y la carcasa del impulsor de la celda de flotación están hechos de materiales de alta resistencia y resistentes a la corrosión, como acero inoxidable o acero al carbono con revestimiento resistente a la corrosión. Los impulsores y agitadores están hechos de materiales como acero inoxidable de alta resistencia, acero recubierto de caucho o poliuretano para resistir la abrasividad de la suspensión y las fuerzas mecánicas involucradas en la agitación.
Secador rotatorio
La humedad excesiva en los concentrados de minerales pesados dificulta su manipulación y transporte y reduce la calidad. Los secadores rotativos resuelven estos desafíos al reducir efectivamente el contenido de humedad de los concentrados de minerales pesados a los niveles requeridos.
- Capacidad: 1,9-76,0 T/H
- Potencia: 7,5-160 kilovatios
- Método de calentamiento: directo e indirecto.
- Durabilidad: Los cascos del tambor, las cuchillas, las ruedas de muñón, los rodillos de soporte y los sistemas de transmisión están diseñados y construidos con materiales resistentes al desgaste, como el acero al carbono de alta resistencia, para soportar la tensión mecánica, las altas temperaturas y el desgaste que se producen durante la operación. Además, elija sellos y empaquetaduras adecuados para evitar fugas de aire o polvo y mejorar la eficiencia y seguridad del proceso de secado.
Tres notas sobre el beneficio de arena de playa
Para lograr una producción legal, respetuosa con el medio ambiente y sostenible, se deben considerar las siguientes tres notas al extraer y procesar arena mineral pesada en la playa.
Rehabilitación
El beneficio de arena de playa, que implica la extracción y procesamiento de minerales pesados de depósitos de placer (como arenas de playa o sedimentos de ríos), puede tener varios impactos ambientales como la destrucción del hábitat, la erosión y sedimentación del suelo y la contaminación del agua.
Por lo tanto, es necesario desarrollar un plan científico de rehabilitación y restauración de tierras antes de dedicarse a la extracción y procesamiento de arena mineral pesada en las playas.
Leyes y regulaciones
Algunos países pueden tener restricciones o limitaciones a la extracción y procesamiento de arena mineral pesada debido a preocupaciones ambientales, derechos indígenas u otros factores.
Ejemplos de leyes y regulaciones que pueden aplicarse al beneficio de arena mineral pesada son las leyes de minería y recursos minerales, la evaluación de impacto ambiental (EIA), la gestión de recursos hídricos, los planes de rehabilitación y cierre, la participación indígena y comunitaria, las regulaciones de salud y seguridad, y las exportaciones y el comercio. Leyes.
Para obtener la información más precisa y actualizada sobre los países que prohíben la extracción y el procesamiento de arena mineral pesada, es recomendable consultar las leyes y regulaciones mineras específicas de cada país, comunicarse con agencias gubernamentales o asociaciones industriales relevantes, o consultar con expertos legales especializados. en minería y gestión de recursos minerales.
Administracion del Agua
El beneficio de minerales pesados a menudo requiere el uso de agua para diversos pasos del procesamiento, como el lavado, el cribado y la separación.
Una gestión inadecuada de los recursos hídricos puede provocar el agotamiento de las fuentes de agua, la contaminación de cuerpos de agua cercanos con sedimentos y productos químicos y la alteración del equilibrio hidrológico en la zona.
Aquí hay algunas medidas que puede tomar:
- Eficiencia y conservación del agua : Implementar sistemas de reciclaje y reutilización, adoptar sistemas de gestión del agua de circuito cerrado, utilizar equipos y tecnologías eficientes que reduzcan el consumo de agua.
- Monitoreo y evaluación del agua : Monitoree y evalúe periódicamente la cantidad y los parámetros de calidad del agua para comprender las condiciones de referencia y realizar un seguimiento de cualquier cambio a lo largo del tiempo.
- Control de sedimentación y erosión : Implementar medidas de control de la erosión, como técnicas adecuadas de nivelación, contorno y estabilización del terreno, para prevenir la erosión y sedimentación excesivas en los cuerpos de agua.
- Gestión de aguas pluviales : Diseñar y construir sistemas de drenaje, estanques de sedimentación y estructuras de control de sedimentos apropiados para minimizar el impacto de la escorrentía de aguas pluviales en la calidad del agua.
¿Dónde encontrar depósitos de arena mineral?
Los depósitos de arena mineral pesada se encuentran principalmente en zonas costeras y están asociados con sistemas de dunas y playas antiguos o actuales.
Algunos países ricos en recursos minerales pesados incluyen:
- 1 Australia
Australia tiene importantes depósitos de placeres minerales pesados, particularmente a lo largo de las costas de Australia Occidental, Nueva Gales del Sur y Queensland. Estos depósitos contienen minerales como ilmenita, rutilo, circón y monacita. - 2 India
La India es conocida por sus depósitos de minerales pesados que se encuentran en los estados costeros de Odisha, Andhra Pradesh, Tamil Nadu y Kerala. Estos depósitos contienen minerales como ilmenita, rutilo, circón, granate y silimanita. - 3 Sudáfrica
Sudáfrica es conocida por sus extensos depósitos de arenas minerales pesadas a lo largo de sus costas oriental y occidental, especialmente en KwaZulu-Natal. Los depósitos en Sudáfrica contienen minerales como rutilo, ilmenita, circón y granate. - 4 Estados Unidos
Estados Unidos tiene notables recursos de placeres pesados en varios lugares. Por ejemplo, los estados del sudeste, como Florida y Georgia, son conocidos por sus minerales de titanio y depósitos de circón. Además, las zonas costeras de Oregón y California tienen depósitos de minerales como oro, platino y cromita. - 5 Brasil
Brasil es rico en recursos de arena mineral pesada, distribuidos principalmente en los estados de Río de Janeiro, Espírito Santo y Bahía. El yacimiento contiene minerales como ilmenita, rutilo, circón y monacita. - 6 China
China es un importante productor de minerales pesados y tiene extensos depósitos de placeres. Las provincias de Hainan, Guangdong y Fujian destacan por sus depósitos de arena mineral que contienen ilmenita, rutilo, circón y monacita.
¿Cuáles son los usos de las arenas minerales pesadas?
Las arenas minerales pesadas tienen diversos usos en diferentes industrias debido a la presencia de minerales valiosos que contienen. Éstos son algunos usos comunes de las arenas minerales pesadas:
Minerales de titanio (ilmenita, rutilo)
Los minerales de titanio tienen numerosas aplicaciones, entre ellas:
- Producción de pigmento de dióxido de titanio (TiO2), que se utiliza en pinturas, revestimientos, plásticos y papel.
- Fabricación de metal titanio, que tiene una excelente relación resistencia-peso y resistencia a la corrosión, utilizado en aplicaciones aeroespaciales, automotrices e industriales.
- Producción de esponja de titanio, que luego se procesa para obtener diversos productos de titanio, como barras, láminas y alambres.
Circón
El circonio se utiliza en diversas industrias por su alto índice de refracción y resistencia al calor y la corrosión química. Algunos usos comunes del circón incluyen:
- Fabricación de cerámica, incluyendo azulejos, artículos sanitarios y vajillas.
- Producción de refractarios y moldes de fundición.
- Úselo en joyería como piedra preciosa.
- Aplicación en la industria nuclear como componente de barras de combustible.
Granate
El granate es conocido por su dureza y propiedades abrasivas. Las aplicaciones comunes son las siguientes:
- Chorro abrasivo, como en operaciones de chorro de arena para preparación y limpieza de superficies.
- Corte por chorro de agua, donde se utiliza agua a alta presión mezclada con granate para cortar diversos materiales.
- La filtración de agua, ya que las partículas de granate son eficaces para eliminar sedimentos e impurezas del agua.
Monacita
La monacita contiene elementos de tierras raras, principalmente cerio, lantano y torio. Tiene aplicaciones en:
- Producción de aleaciones y metales de tierras raras, que se utilizan en diversos dispositivos electrónicos, imanes y tecnologías verdes.
- Industria nuclear.
Conclusión
Las arenas minerales pesadas contienen minerales de importancia económica como minerales de titanio (ilmenita, rutilo), circón, granate, monacita y otros. Estos minerales tienen diversas aplicaciones industriales en sectores como el aeroespacial, la construcción, el cerámico, las pinturas y revestimientos y la electrónica.
La demanda de estos minerales, impulsada por el crecimiento industrial y los avances tecnológicos, crea un mercado para el beneficio de arena de playa con minerales pesados, lo que hace que el beneficio de arena de playa con minerales pesados tenga un potencial económico significativo.
