Este artículo presenta las experiencias con cuarcita ferruginosa, desarrollado en el Laboratorio de Investigación tecnológica de Minería, Ciudad Bolívar (Venezuela), dirigido a la obtención de concentrados de mineral

RESUMEN.

Este artículo presenta las experiencias con cuarcita ferruginosa, desarrollado en el Laboratorio de Investigación tecnológica de Minería, Ciudad Bolívar (Venezuela), dirigido a la obtención de concentrados de mineral. Cuarcitas ferruginosas son las rocas que contienen de 30 a 55 por ciento Fe y ocurren en un depósito con 10 mil millones de toneladas de reservas probables, que se asocian con un mineral de alta calidad en los principales depósitos (Cerro Bolívar, San Isidro), actualmente en explotación.

Su mineralogía es simple: Hematita, magnetita y cuarzo, con goethita y silicatos de hierro en el grado inferior. La separación REQUIERE de estos minerales se obtiene por molienda bajo malla 325 (44 micras).

Las siguientes maneras se han probado:

1. flotación hierro con sulfonatos y ácidos grasos.

2. flotación de sílice con ácidos grasos y aminas.

3. selectivo floculación y flotación de sílice.

4. alta intensidad mojada separación-flotación magnética de silicona.

Los resultados obtenidos han sido satisfactorios, ya que tenemos concentrados que contienen más del 65 por ciento de Fe y tiene recuperación de hierro de más del 90 por ciento en todos los métodos investigados.

INTRODUCCIÓN

Hay depósitos ferruginosos de cuarcita en el extremo norte de la "Escudo de Guayana", nombrados Itabirito (de formación), que contienen el 55 por ciento Fe. Las posibles reservas fueron estimadas en varios miles de millones de toneladas métricas.

Las cuarcitas están presentes en los depósitos de alto grado, debido a que estas camas se habían originado a través de la lixiviación de sílice a partir de cuarcitas en condiciones tropicales meteorización.

La industria extractiva de hierro en Venezuela tiene una capacidad anual instalada de 20 millones de toneladas de mineral de hierro de alta calidad que contienen aproximadamente el 64 por ciento Fe, 2 por ciento Si02, Al2O3 1,25 por ciento, 0,11 por ciento P. Debido a la recesión en los mercados, aproximadamente el 50 por ciento de la producción se consume en Venezuela y el 50 por ciento se exporta. La producción actual es de aproximadamente 12 millones de toneladas / año.

Anteriormente esta composición mineral fue considerada óptima en los mercados internacionales, pero hoy en día una fuerte competencia entre los exportadores de mineral de hierro ha exigido la reducción del porcentaje de impurezas (sílice, fósforo) y multas más bajas para mejorar las características granulométricas.

La industria siderúrgica nacional basa su producción de acero por reducción directa, utilizando el proceso Midrex y HYL, que requiere como materia prima pellets que pueden contener no más de 1,2 por ciento de Si02  y 0,06 por ciento de P.

Este documento contiene un resumen de una investigación sobre el mineral de hierro de bajo grado llevado a cabo en el Laboratorio de Investigación Tecnológica de Minería en Ciudad Bolivar (Venezuela), con el fin de obtener concentrados de mineral de hierro con características químicas y granulométricas, que pueden competir con otros minerales similares. La investigación se inició en 1975 y duró 5 años se hicieron cerca de 2 mil experimentos.

MINERALOGÍA FERRUGINOSO CUARCITA

Cuarcitas ferruginosas presentes en las estructuras anilladas en fineline y se producen bandas alternadas de rico mineral de hierro (hematita, magnetita) con cuarzo. Las bandas de cuarzo y hierro están en un intervalo de 0,3 a 1,5 mm y los granos están en el intervalo desde 0,02 hasta 0,17 mm. Hematita es el componente más abundante del mineral de hierro; en menor grado, la magnetita se produce en el rango de peso de 0 a 20 por ciento. Algunas muestras presentan goetita y limonita que contiene de 2 a 10 por ciento en peso.

El cuarzo es el mayor componente de la ganga: a un menor grado hornblende y augita sódica se producen en diferentes proporciones, del 2 al 20 por ciento. Otros minerales son: biotita, clorita, moscovita, apatita y pirita.

ANÁLISIS DE LIBERACIÓN

Con el fin de encontrar el mejor método para la separación de mineral de hierro de la sílice, se realizaron pruebas de liberación, la medición del tamaño de partícula en las diferentes fracciones granulométricas. La mayor liberación de cuarcitas ferruginosas (93 por ciento) ocurre en el tamaño medio de 44 micras.

PRUEBAS DE PULIDO

Estas pruebas se realizan para determinar el tiempo requerido necesario para obtener la clasificación de conjunto y estudiar la distribución del tamaño de las partículas después de la reducción por el proceso de trituración y molienda.

La materia prima se procesó en un molino de bolas 8 "x 8" - (que contiene 8,8 kg de bolas.) Y se necesitaban 45 minutos para un producto de los cuales 93 por ciento era más pequeño que 44 micras.

El índice de bonos de este material, en un molino de bolas de 12 "x 12" en condiciones normales (secar molienda bajo malla 28), fue de 19 kw / h tonelada corta.

ANÁLISIS QUÍMICO

El análisis químico de cuarcitas dio los siguientes resultados: 30 a 42 por ciento de Fe en roca fresca alcanzando un máximo de 57 por ciento en cuarcitas (friables) de alto grado; 40 a 50 por ciento de sílice en fresco y llega a 15 por ciento en friable, por debajo de 1 por ciento Al203, 0,04 a 0,07 por ciento de fósforo; ignición fue la pérdida en el intervalo de 1 a 1,5.

A raíz de las características geológicas del mineral de cuerpo, la selección de cualquier método de concentración debe tener en cuenta los factores siguientes:

1. Las cuarcitas tienen una composición química variable del hierro, del 30 al 57 por ciento.

2. La composición mineralógica del material magnético que progresa de 0 a 35 por ciento en peso. El mayor componente de ganga es el cuarzo, pero en algunas muestras de los silicatos alcanzó el 20 por ciento en peso, (anfíboles, piroxenos, etc.).

3. El tamaño de liberación es de 44 micras en roca fresca, y aumenta de forma continua mientras que el grado de hierro en una roca friable también aumenta debido a la disminución de sílice, llegando finalmente a 150 micras.

4. Las reservas son muy grandes.

MÉTODOS DE PRUEBA DE TRATAMIENTO

Los métodos de concentración utilizados fueron los siguientes:

1. flotación de mineral de hierro con sulfonatos.

2. Plancha de flotación de mineral con ácidos grasos.

3. La flotación de sílice con ácidos grasos.

4. La flotación de sílice con aminas.

5. floculación selectiva -catiónica- de flotación aniónica de sílice.

6. alta intensidad de separación magnética en húmedo.

I. FLOTACION ANIONICA DE  HIERRO

Método experimental

Con el fin de determinar la respuesta de cuarcita ferruginosa bajo el proceso de flotación aniónica para un mineral de hierro, se estudió el uso de ácidos grasos y sulfonatos comerciales. Las muestras de 500 g minerales fueron aplastadas para obtener una solución de celulosa con 67 por ciento de sólidos y, a continuación, se hicieron flotar en una celda Denver, donde se añadieron los reactivos y el pH se ajustó.

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