¿Cuáles son los 4 métodos básicos de separación por gravedad en la minería del oro?

La rentabilidad de la minería del oro depende del tratamiento eficaz del mineral. La separación por gravedad, mediante técnicas como el esclusaje y la centrifugación, es un paso clave para recuperar una cantidad significativa de oro antes de recurrir a procesos más complejos.

Hay cuatro métodos principales de separación por gravedad que dominan la recuperación del oro: el esclusaje, la concentración en espiral, la concentración centrífuga y el jigging. Cada técnica utiliza principios distintos para separar el oro en función de la densidad, lo que ofrece ventajas únicas para distintos tipos de mineral y tamaños de partículas de oro. La elección del método adecuado influye significativamente en los índices de recuperación y en los costes operativos. 

Profundicemos en cada uno de estos métodos, explorando sus puntos fuertes y débiles.

¿Cómo funciona la recuperación de oro con caja esclusa?

Las esclusas, una tecnología sencilla pero eficaz, se han utilizado durante siglos para recuperar oro. Su bajo coste y su sencillez las hacen atractivas para las operaciones a pequeña escala.

Para atrapar las partículas de oro más pesadas, las esclusas utilizan un canal de pendiente suave revestido de esclusas. El agua transporta la mezcla de minerales a través del canal y las partículas de oro se depositan en los canales, mientras que los materiales más ligeros son arrastrados. Aunque son sencillas, las esclusas son las mejores para recuperar partículas de oro más grandes de minerales que se liberan fácilmente.

Esclusas son baratos de construir y utilizar, por lo que resultan ideales para los mineros artesanales o a pequeña escala. Son especialmente eficaces para recuperar pepitas y escamas de oro de gran tamaño. Sin embargo, su eficacia disminuye considerablemente con partículas de oro más finas. El ángulo de la esclusa, el diseño de la rejilla y el caudal de agua influyen en la eficacia. Muchas esclusas modernas incorporan diseños de esclusa mejorados e incluso clasificadores para mejorar el rendimiento con material más fino. Su eficacia depende en gran medida de las características del mineral. Los minerales con un alto contenido en arcilla o con oro muy fino requerirán pasos de procesamiento adicionales después de la esclusa.

La ley de oro del mineral original de Mina de oro de Zijinshan es de sólo 0,8 g/t. El concentrador adopta un lixiviación en pilas-separación por gravedad - lixiviación con carbón para recuperar el oro del mineral y obtiene indicadores técnicos y económicos relativamente satisfactorios. La tasa de recuperación de oro supera los 80%, y los beneficios económicos y sociales del concentrador son muy significativos. El proceso de producción del concentrador se muestra en Figura 1.

La carga circulante del circuito clasificador del Concentradora de oro y cobre Les Mines Camchib en Canadá es de hasta 500%~700%. La descarga del molino de bolas se procesa mediante el conducto de constricción para la separación gruesa. La tasa de recuperación de oro del concentrado grueso es de 10%~20%, la proporción de enriquecimiento de oro es de 2, y los residuos del conducto de constricción entran en el clasificador. El concentrado grueso se concentra finamente mediante el concentrador centrífugo de oro Nelson en dos etapas para obtener un concentrado que contiene 5%~10% de oro, y después se concentra finamente la zaranda hasta un grado de aproximadamente 65% para la fundición. El proceso de separación por gravedad se muestra en Figura 2.

¿Cuál es la eficacia de la concentración en espiral para el oro?

Concentradores espirales ofrecen un método de separación por gravedad más avanzado que las esclusas, mejorando los índices de recuperación del oro más fino.

Los concentradores en espiral utilizan un canal helicoidal para separar los materiales en función de las diferencias de densidad. El mineral se introduce en la parte superior de la espiral y, a medida que desciende, las partículas más pesadas (como el oro) migran hacia el interior de la espiral, mientras que las más ligeras son arrastradas hacia el exterior y descargadas. Esto permite un mayor rendimiento y una mejor recuperación de las partículas de oro más pequeñas que las esclusas. 

Los concentradores en espiral procesan mayores volúmenes de mineral que las esclusas y son más adecuados para operaciones a mediana escala. La geometría de la espiral, el caudal y las características de la alimentación afectan significativamente a su eficacia. Son especialmente eficaces para procesar materiales más finos que las esclusas. Sin embargo, su rendimiento sigue viéndose afectado por la presencia de arcillas u otras partículas finas que pueden interferir en la separación del oro. Muchos diseños modernos incluyen características como rociadores de agua ajustables y diferentes configuraciones de espiral para optimizar el rendimiento en función de las características específicas del mineral. A menudo se utilizan en combinación con otros métodos de separación por gravedad.

En Planta de tratamiento de mineral de Boliden (Suecia) establece un circuito de separación por gravedad para recuperar el oro grueso antes de la segunda etapa de molienda, a fin de evitar la trituración excesiva del oro, lo que aumenta la tasa de recuperación de oro en un 5%. La función principal de la separación por gravedad es recuperar el oro monómero antes de la flotación. El proceso de separación por gravedad consta de concentradores de cono DSS y DS, dos concentradores de cono LGT Reichert de tres cabezales, un concentrador en espiral y una zaranda Sala Deister. El mineral molido se separa mediante un tamiz para separar los materiales de más de 3 mm antes de pasar al concentrador de cono Reichert y luego se devuelve para volver a moler para evitar que los materiales demasiado gruesos provoquen turbulencias en la pulpa que interfieran con el efecto de separación del concentrador de cono. El proceso de separación por gravedad se muestra en Figura 3.

¿Qué es la concentración centrífuga y cuándo se utiliza?

Concentradores centrífugos utilizan la rotación a alta velocidad para separar el oro, lo que proporciona una alta eficiencia y un manejo eficaz de las partículas finas.

Los concentradores centrífugos, como los Falcon, utilizan la fuerza centrífuga para separar los materiales en función de su densidad. El mineral se introduce en un recipiente que gira rápidamente, y las partículas de oro más pesadas son empujadas hacia el exterior contra la pared del recipiente, mientras que las más ligeras son arrastradas. Este método consigue una gran eficacia de separación, sobre todo para las partículas finas de oro. 

Los concentradores centrífugos ofrecen un rendimiento y unos índices de recuperación significativamente superiores a los de las esclusas o los espirales, sobre todo cuando se trata de oro de grano fino. Suelen utilizarse como método de concentración secundario o terciario tras técnicas de separación más gruesas. Su coste de capital es significativamente superior al de las esclusas o las espirales. Sin embargo, su alto rendimiento y eficacia pueden compensar este coste en operaciones a gran escala. Los parámetros de funcionamiento, como la velocidad de rotación y la velocidad de alimentación, deben controlarse cuidadosamente para maximizar la eficacia.

 
Más de 51% del mineral de oro procesado por el concentrador de Henan Jinyuan Gold Mining Co, Ltd. existe en forma de oro natural con un tamaño de partícula superior a 0,06 mm. Para recuperar esta parte del oro de forma económica, razonable y eficaz, el concentrador estableció una operación de re-selección en el circuito de molienda y utilizó dos concentradores KC-XD40 Nelson para recuperar el oro grueso. El proceso de producción se muestra en Figura 4. Cuando el tamaño de las partículas del producto mineral es de -0,075 mm, el contenido representa 55%, y la concentración de la alimentación (fracción de masa sólida) es de 36%, el rendimiento del concentrado de oro del concentrador Nelson es de 0,03%, la ley de oro del concentrado es de 2800~3500 g/t, y la tasa de recuperación de oro en el concentrado es de 38%.

¿Cómo separa el jigging el oro del mineral?

Jigging, una técnica de separación por lecho pulsante, es otro método eficaz para recuperar partículas de oro, especialmente cuando se trata de una amplia gama de tamaños de partículas.

El jigging utiliza un lecho pulsante de agua para separar los materiales en función de su tamaño y densidad. El mineral se introduce en un recipiente con el fondo perforado, y un flujo pulsante de agua ascendente levanta las partículas más ligeras mientras que las más pesadas (como el oro) se depositan. Este proceso se repite continuamente, concentrando el oro en la capa inferior. El jigging admite una gama más amplia de tamaños de partículas que el sluicing o la concentración en espiral.

El jigging es especialmente eficaz cuando se trata de una distribución de partículas de oro de tamaño mixto. Es robusto y puede tratar mineral con una cantidad significativa de arcilla o materiales finos. Existen diferentes diseños de jig, cada uno optimizado para tamaños de partícula y características del mineral particulares. La frecuencia de pulsación, el caudal de agua y la profundidad del lecho influyen en la eficacia de la separación. El coste de capital de las plantillas es comparable al de los concentradores en espiral. Suelen utilizarse como etapa de concentración primaria, sobre todo en explotaciones que deben tratar una amplia gama de tamaños de partículas.

En Mina de oro Pamour Porcupine en Canadá utiliza dos etapas de jigging para la preseparación, y el concentrado se somete a flotación y cianuración respectivamente. En la primera etapa se utiliza un molino de bolas de 1,5 m×4,9 m, y el puerto de descarga del molino de bolas se conecta a una plantilla Pan American. El concentrado grueso se introduce en un jig Denver de doble cámara para la fundición del concentrado de oro por jigging. Los relaves de la primera etapa de jigging se vuelven a moler, y cobre y azufre se separan por flotación. Las colas de jigging seleccionadas y el concentrado de azufre se vuelven a moler y luego se descianidizan. El proceso se muestra en Gráfico 5.

Conclusión

La separación por gravedad desempeña un papel fundamental en la recuperación del oro, ya que reduce significativamente la carga de los procesos posteriores. La elección entre esclusas, espirales, concentradores centrífugos y plantillas depende de factores como las características del mineral, el tamaño de las partículas de oro y la escala de explotación. Cada método ofrece ventajas y desventajas únicas, y a menudo se emplea una combinación de técnicas para maximizar la recuperación de oro.