El impacto de avance del beneficio de minerales en la producción del níquel
Enviado por george agyei
- Introducción
- Aplicación de benéfico por tamaño, susceptibilidad magnética y densidad y su posible impacto social, ambiental e económico en MOA
- Algunos métodos de la tecnología de beneficio de minerales
- Los aportes teóricos y prácticos de la investigación que tributan a la solución del problema social
- Conclusiones
- Referencias bibliográficas
El encarecimiento de los procesos tecnológicos actuales producto del alto costo energético y la caída progresiva o a veces fluctuaciones del precio de los metales en el mercado, en el contexto de la actual crisis financiera mundial, ha generado diversos cuestionamientos de los investigadores, tecnólogos y en general la sociedad minera, sobre la búsqueda de procesos tecnológicos alternativos, lo cual puede lograrse, entre otros, el beneficio del mineral laterìtico. Por esto, se hace necesario revisar y profundizar en los contrastes de las propiedades físicas como la susceptibilidad magnética, densidad y diámetro de la partícula mineral para la posible preconcentración de los componentes útiles que contribuirá al uso racional y sustentable de los recursos lateríticos
Introducción
Ante la necesidad de resolver el problema relativo a la contradicción dialéctica existente entre el método de procesamiento del níquel y el desarrollo sustentable; nos propusimos como objetivo reflexionar sobre las contradicciones sociales que dieron lugar a la investigación sobre la beneficiabilidad de la laterita para un desarrollo sostenible sobre la base de un enfoque sistémico- dialéctico Sobre esta base nos planteamos como idea fundamental a defender las siguientes:
En el trabajo fundamentamos que la contradicción dialéctica general que subyace en la investigación es la que se establece entre el método actual de procesamiento de la laterita y el desarrollo sustentable;
La contradicción dialéctica que se establece entre los conceptos de procesamiento de la laterita y el desarrollo sustentable está presente como fuente motriz del desarrollo de la investigación;
El Enfoque sistémico (estructural – funcional) de la Dirección de los Trabajos de procesamiento, permite hacer más dialéctico y eficiente el proceso; todo lo cual tributa a un mayor desarrollo de nuevos métodos científicos de procesamiento de la laterita, nuevas habilidades ingenieriles y de un mayor desarrollo del pensamiento lógico (no sólo formal sino también dialéctico).
La selección del método de beneficio más racional y de la determinación de sus índices como célula de la contradicción dialéctica arriba señalada y
El hecho de que el desarrollo consciente por parte de los tecnólogos de los nuevos avances tecnológicos para procesamiento en una sociedad justa contribuirá a un desarrollo sustentable
Se sostiene que el estudio y conocimiento sobre las potencialidades de preconcentración de los componentes de la laterita de balance es insuficiente. Ante la necesidad de resolver el problema práctico de la industria extractiva relacionado con la cálida de la mena laterítica para aprovechar integralmente el mismo, se plantea el problema científico que infiere a la solución del problema social.
1. Insuficiente aprovechamiento de las potencialidades de beneficio de la laterita de balance con el uso de contrastes: tamaño de las partículas, susceptibilidad magnética y densidad del mismo para incremento de la eficiencia de los procesos metalúrgicos.
2. Uso insostenible de los recursos minerales(la laterita de balance) previsto para la producción de níquel y cobalto
3. Ausencia de modelo matemático tridimensional integral que permite describir la distribución másica y del contenido de la laterita de balance a partir de propiedades de separación como el tamaño de la partícula, densidad y la susceptibilidad magnética de los componentes
La revolución científico técnica ha transformado la sociedad humana en las últimas décadas, propiciando cambios profundos en la interacción de la tríada: ciencia, tecnología y sociedad. El desarrollo científico técnico ha convertido las fronteras nacionales, muy poroso, un fenómeno producto del desarrollo histórico de la humanidad- globalización que implica ampliación y profundización de las corrientes internacionales de comercio, finanzas e información en un solo mercado mundial integrado (PNUD, 1997). Cada vez la nacionalización cede al transnacionalización. Desgraciadamente los vertiginosos avances científicos técnicos y el aumento de comercio mundial no han resultado beneficiosos para la gran mayoría de la humanidad. Todo indica, en síntesis, que hoy el mundo se divide no solamente entre quienes tienen y no tienen, sino entre los que saben y los que no saben y quienes están conectados o desconectados de la red. Jaramillo (?) plantea que conocimiento ha pasado a convertirse en la materia prima fundamental de los procesos productivos contemporáneos. López (2002a) en su análisis sobre la crisis de valores y el proceso de globalización argumenta, "la globalización de la economía se convierte en una maquina fantástica de crear riquezas, pero es también una terrible maquina generadora de pobreza, porque disloca los procesos productivos más débiles, crea desempleo masivo, miseria para las clases trabajadoras, desigualdades crecientes, alienación de ser humano a la riqueza material, a los falsos valores y la consiguiente pérdida de los valores esenciales humanos como son la equidad, la solidaridad, la justicia, la fraternidad, la democracia, etcétera." Por lo tanto esta situación mundial necesita cambios de urgencia. Muchas agencias especializadas dan informes elocuentes. Munster (2002) en su análisis sobre impacto social de la globalización describe que según datos de las Naciones Unidas en 1960 el 20 % de la población mundial que vivía en los países más ricos tenía 30 veces el ingreso del más pobre; en 1997 esta relación era 74 veces superior; El patrimonio de las 200 personas más ricas del mundo aumento de 440 000 millones de dólares a más de un millón de millones de dólares entre 1994 y 1998. Además en el periodo antes mencionado el patrimonio de las tres personas más ricas del mundo era superior al Producto Nacional Bruto de los 49 países considerados menos adelantados.
Este desequilibrio social se inserte en un marco de acciones agresivas al medio ambiente. Esta injusta relación existe dentro de los países y entre los países. La globalización se sustenta en los avances de la informática, transporte y la ciencia y tecnología en general. La globalización tiene contradicciones y egoísmo. Núñez (2002a) en uno de sus debates revela que en Europa y Estados Unidos hay un amplio prejuicio contra el uso de las nuevas tecnologías en los países en desarrollo lo que podría conducir a profundizar la división entre el norte rico y el sur empobrecido. Este pensamiento egoísta de los poderosos ha creado la" brecha tecnológica" llegar hasta el extremo de crear una especie de apartheid tecnológico que aísle del progreso científico a los países en desarrollo.
La ciencia y tecnología su interpretación también tienen un carácter ideológico y político y responden a intereses específicos. Mientras la globalización ha avanzado en el campo científico hasta niveles inimaginables, en África la pobreza sigue siendo una inquietud, en el informe sobre desarrollo humano del PNUD de 1999 se muestra como un grupo importante de los países del continente ha superado el 50 % del Índice de Pobreza Humana (IPH
La ciencia y tecnología, hoy constituyen armas poderosas de dominación por parte de los países occidentales al resto de mundo. Acceso a ellos tienen muchos condicionamientos. A pesar de avances en la biotecnología y su aplicación en la producción de alimentos con la consiguiente superproducción de alimentos en el planeta, la situación alimentaría del mundo refleja que más de 800 millones de personas sufren hambre crónica y carecen de acceso a la salud. Según datos de estudios realizados por la FAO, entre 1987 y 1998, dos de cada cinco niños en el mundo subdesarrollado sufren retraso de crecimiento y uno de cada tres insuficiencia ponderal (bajo peso por la edad) y uno de cada diez, bajo peso para la estatura. ¿Cuales son los resultados de la Revolución Verde? La comunidad científica tiene que estar consciente de esta realidad nuestra sociedad mundial, sus contradicciones e crisis. López (2002b) argumenta que la ciencia no puede permanecer al margen de los conflictos sociales, por eso la función del científico no es solo la de producir saber científico neutral, sin que su trabajo sea influenciado por la sociedad en que vive, trabaja y crea. Tenemos que estar consientes de esta necesidad de la revelación de la estrecha relación entre la ciencia tecnología y la sociedad.
Los resultados de la ciencia tienen que beneficiar la humanidad sin excepciones. . El progreso científico tiene que armonizar con desarrollo con equidad con un enfoque de sustentabilidad en todas sus dimensiones.
García, (2002) define la tecnología como el resultado de relacionar la técnica con la ciencia y con la estructura económica y sociocultural a fin de solucionar un problema concreto. Realmente resulta difícil delimitar la ciencia y la tecnología. El avance científico depende de avance tecnológico y viceversa. La tecnología nace con el avance de la ciencia y la complementariedad entre ellos se acrecienta cada vez más, hoy la ciencia y la tecnología marchan indisolublemente ligadas. La interrelación ciencia- tecnología-sociedad plantea varios interrogantes al hombre moderno en cuanto la supervivencia de la especie humana. Hoy más que nuca no se puede hablar de una actividad económica realizado por el hombre sin la influencia de la tecnología. El efecto de la tecnología sobre algunas culturas autóctonas plantean resultados polémicos por falta de una política sistémica de ciencia tecnología y sociedad La tecnología ya es un componente de la cultura del hombre moderno y su aplicación tiene que ser necesariamente masiva. Núñez (2002a) dice que la innovación tecnológica no es un acto neutro, carente de valores, sino un proceso social conectado a intereses, valores, prioridades; en otros términos y sintetizando mucho: la innovación tecnológica debe conectar con la innovación social. Al discutir sobre innovación tecnológica, hay que debatir sobre el escenario social deseado. De allí la necesidad de tomar partido en las corrientes actuales de pensamiento filosófico a la hora de hablar sobre esta tema. Sin embargo no podemos culpar la tecnología por los desastres ecológicos y sociales que enfrenta nuestro planeta. La verdad de todo es que no existe tecnología buena ni mala, lo que si existen son hombres irresponsables nutridos de ideas consumistas no comprometidas con el futuro de la humanidad. El consumismo, característica del mundo del hombre postmoderno a conducido nuestro planeta un punto que algunos pesimistas lo califican como desastre e ecológico. (Capote, 2002) en su aporte al debate plantea que el descomunal desarrollo alcanzado por las fuerzas productivas en las últimas décadas plantea expectativas disímiles…, los problemas son muy graves debido a usos incorrectos o inapropiados, simplemente sin control de determinados desarrollos científicos y tecnológicos, pero también de quienes, en su afán desmedido de comodidad(la responsabilidad no es la ciencia ni la tecnología) de lucro o de poder, utilizan los recursos sin tomar en consideración las consecuencias ecológicas, sociales que su uso y abuso pueden acarrear.
La solución está en el uso racional y equitativo de los recursos para el disfrute pleno de la sociedad. La tecnología es producida por la sociedad, ella no es un fin, es una herramienta más para su existencia, es parte de la cultura de misma. Spencer (2003) en su análisis de la evolución de la sociedad plantea Una sociedad es un organismo, según crece, sus partes se hacen diferentes: .muestra incremento de su estructura. Las partes diferentes simultáneamente sumen tareas de distintos tipos. Estas actividades no son simplemente diferentes, sino sus diferencias están tan relacionadas como para hacerse posible unas a otras. La ayuda recíproca así dada causa dependencia entre sus partes, y las partes mutuamente dependientes, viviendo de y por los demás forman un agregado constituido por el mismo principio general de un organismo individual. La sociedad igual que la tecnología es mutable, se encuentra en continuo movimiento y transformación.
Este enfoque justifica la armonía entre las fuerzas productivas para lograr una relación de producción corporativa para la estabilidad de la sociedad. Para este enfoque, la sociedad humana universal tiene gran una crisis por relaciones de dominación y subordinación, causa principal de todos los conflictos. Una sociedad ocupa un área, sus actividades impacta el entorno que desenvuelve, mientras el entrono también influye sobre ella, la sociedad adapta al entrono. Existe una interrelación sociedad-entrono. Steward (2003) en su ecología cultural plantea que aunque inicialmente utilizado con referencia a formaciones bióticas, naturalmente el concepto de ecología ha llegado a incluir seres humanos, ya que estos forman parte de tejido de la vida en la mayor parte del mundo, el hombre, en la escena ecológica, sin embargo no simplemente como otro organismo relacionado con otros organismos en función de sus características físicas. Introduce el factor superorganico de la cultura que también afecta y es afectado por todo el tejido de la vida. No existe duda de que la inevitable contradicción surgida entre la satisfacción material e espiritual del hombre y su entorno es un conflicto viejo. La búsqueda de una cultura humana capaz de conciliar los intereses de la especie humana con la naturaleza es un debate candente de mucha actualidad entre tecnólogos, ambientalistas, cuentistas sociales, políticos y la sociedad en general. Igual que durante las primeras civilizaciones humanas, el avance de la ciencia y la tecnología también implica el aumento exponencial del consumo de minerales. Una de estas actividades de mayor impacto ambiental es la minería de la laterita.
Los depósitos lateríticos, fuente de muchos minerales para nuestra civilización son recursos no renovables, de allí la necesidad de aplicar rigurosamente los nuevos avances técnicos y científicos en la Tecnología de Beneficio de Minerales con el fin de contribuir al uso sustentable, aquella explotación que permite satisfacer las necesidades de presente sin comprometer la habilidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades1, de acuerdo a lo expresado en "Nuestro Futuro Común". Para lograr esto, hay que promover el aprovechamiento integral de los componentes de la mena. Es el insuficiente conocimiento sobre la contradicción que existe entre los métodos actuales del proceso extractivo y la sostenibilidad en todas sus dimensiones. Es importante reflexionar sobre los impactos sociales económicos e ambientales del beneficio por tamaño, susceptibilidad magnética y densidad en la explotación de níquel al desarrollo sostenible. Toda la tecnología que desarrollamos para el procesamiento de minerales tiene que basarse bajo este principio… El beneficio físico, separación por métodos mecánicos los minerales útiles de la materia prima de acuerdo a sus propiedades se aplica en casi todos los procesos de procesamiento de minerales, jugando un papel preponderante en el uso racional de recursos minerales.
Aplicación de benéfico por tamaño, susceptibilidad magnética y densidad y su posible impacto social, ambiental e económico en MOA
El encarecimiento de los procesos tecnológicos actuales producto del alto costo energético y la caída progresiva o a veces fluctuaciones del precio de los metales en el mercado, en el contexto de la actual crisis financiera mundial ha generado diversos cuestionamientos de los investigadores, tecnólogos y en general la sociedad minera, sobre la búsqueda de procesos tecnológicos alternativos. Por las razones ya mencionadas, se hace necesario revisar y profundizar aprovechando los contrastes de las propiedades físicas como la susceptibilidad magnética, densidad y diámetro de la partícula mineral para la posible preconcentración de los componentes útiles.
La preparación mecánica a que se somete el mineral actualmente no garantiza la calidad de la mena de alimentación a la metalurgia extractiva, lo que exige durante la explotación minera la extracción de minerales de varios frentes de arranque, mezclándolos para compensar la variabilidad química y mineralógica entre zonas ; aunque se logra mantener la composición química de los elementos principales ( Ni, Co, Fe y Mg ) en los límites requeridos, no se regula la composición mineralógica y se pierden recursos que al no contar con métodos de preparación ulterior pasan a los depósitos de residuales ( Coello et al.,1998. ).
Los planes de desarrollo económico Cuba contemplan un notable incremento en la capacidad productiva. Esto conlleva a incrementar la explotación minera y la correspondiente acumulación de residuales.
Las investigaciones geológicas sobre los yacimientos lateríticos, indican contrastes significativos en la concentración de los diferentes elementos en las zonas y partículas de diferentes granulometrías que constituyen las partes o el yacimiento en su conjunto. Se observa por ejemplo, en la medida que disminuyen los contenidos de sílice y magnesio aumentan los de hierro y níquel. Estos dos últimos tienden a concentrarse en las partículas más pequeñas ( lamas de algunos micrones ) mientras que los minerales que contienen cobalto, cromo y manganeso se concentran en partículas intermedias entre 200 y 20 micrones y por su mayor densidad pueden ser separados de otros silicatos y óxidos acompañantes. (Almaguer, 1995; Almaguer y Zamarzry, 1993; Rojas, 1995)
Como resultado del beneficio de las colas de proceso de la fábrica Comandante René Ramos Latour (Falcón y Carthy, 1989; Leyva, 1995) se ha obtenido un concentrado de cromita. En las clases de tamaño finas (lamas menores a 0,02 mm) y productos ligeros del proceso gravitacional, así como los rebozos de la clasificación se incrementa el contenido de hierro y níquel, disminuyendo el contenido de aluminio y magnesio. (Hernández y Falcón 1993)
Por otra parte existen contrastes de las fases mineralógicas presentes en las laterítas, en densidad susceptibilidad magnética, forma de las partículas, tenacidad y otras propiedades físicas que pueden ser utilizadas para el beneficio en los procesos que se fundamentan en ellas. (Gerth, 1990)
Si hasta el presente la utilización de operaciones de beneficio se ha visto limitada fundamentalmente por el grado de entrecrecimiento de los componentes útiles y la presencia de un alto contenido de lamas, más del 50 % de las partículas se encuentran en el tamaño menor a diez micrones; los contrastes observados en las propiedades físicas de las fases minerales que conforman las laterítas, posibilita separar productos con mayores contenidos de níquel o cobalto, que pueden favorecer el proceso extractivo y también pueden separarse concentrados magnéticos con incremento del contenido de hierro y menos contenido de magnesio y aluminio; si tenemos en cuenta, que el desarrollo alcanzado en el campo del beneficio de minerales muestra efectividad en el tratamiento de partículas finas (Chudacek, 1994)
Algunos métodos de la tecnología de beneficio de minerales
El mineral extraído en el proceso de laboreo minero se alimenta a la planta de beneficio, la cual está constituida por tres operaciones fundamentales: preparación del mineral, separación de los minerales y operaciones de desagüe.
La primera etapa, preparación del mineral, incluye los procesos de trituración y molienda, cuyo objetivo principal es la liberación del componente útil del estéril. Mientras mayor sea esta liberación, mayor será el grado de separación que potencialmente alcanzarán las partículas minerales. La "mezcla" resultante de granos libres es el producto alimentado a los procesos de separación.
La total liberación de los granos minerales prácticamente se hace imposible desde el punto de vista técnico, por cuanto resultaría necesaria la liberación del mineral en el orden molecular. Además, desde el punto de vista tecnológico no es ni aconsejable, ni objetivo; si consideramos las limitaciones propias de los procesos de beneficio de minerales, los cuales, en lo general, agrupan un conjunto de métodos mecánicos de separación con limitaciones físicas de sus funciones, prácticamente irrealizables con una molienda extremadamente fina. El tamaño hasta el cual se necesita moler (triturar) estará en dependencia del grano y el tamaño de las concreciones de los componentes útiles y del método de beneficio factible a emplear.
En la práctica, el mineral sometido a la preparación puede alcanzar hasta (1 500 mm; sin embargo, por lo general, se necesita moler hasta 0,1 – 0,05 mm. Esto último implica la necesidad de una reducción de tamaño multiestadial, utilizando para ello combinaciones de esquemas de trituración y molienda.
En ocasiones, la preparación del mineral requiere de tratamiento químico o energético, por ejemplo, la tostación magnetizante capaz de transformar la hematita en magnetita de fácil recuperación mediante la separación magnética.
La segunda etapa incluye las operaciones básicas, las cuales incluyen los procesos propiamente de beneficio de las partículas minerales: cribado, clasificación, métodos de flotación, gravitación y especiales (separación magnética, eléctrica, radiométrica y bio-beneficio).
Beneficio por tamaño
Este se usa en casi todas las menas de la explotación de la laterita del mundo. Por ejemplo el beneficio por tamaño reduce el consumo de ácido en el proceso de lixiviación ácida en Moa contribuyendo a la solución de problema social.
Beneficio por flotación
Este es el método más universal en el procesamiento de minerales y de mayor impacto social garantizando uso racional y la protección de recurso. Su inconveniencia es el uso de reactivos químicos que impacta negativamente sobre el medio ambiente si no se les aplican con responsabilidad.
La flotación, como método de separación se basa en la adhesión selectiva de las partículas minerales a la burbuja, las cuales transportan al mineral útil a la superficie de la pulpa.
Su evacuación se produce por la descarga del producto de cámara. La causa esencial de la formación del complejo mineral-burbuja está relacionada con el 2do. principio de la termodinámica de cuyos postulados, los más importantes son los relacionados con los procesos espontáneos y la disminución de la energía libre del sistema.
La separación eléctrica
La separación eléctrica tiene poca aplicación práctica por su alto costo y la poca eficiencia del proceso.
La separación eléctrica se caracteriza por el efecto que la fuerza de campo eléctrico ejerce sobre una partícula cargada previamente después de los materiales sometidos al proceso. Principalmente, los métodos de carga se definen por las propiedades eléctricas de las partículas a separar. Entre estas propiedades figuran electroconductibilidad, constante dialéctica, la electrización por frotamiento( efecto triboelectrica), el potencial de contacto, el efecto piroelectrico, el efecto piezoeléctrico, la conductividad unipolar( detector) de los cristales y otros mas(Olofinski,1980).
En la separación eléctrica, actúan fuerzas eléctricas( electrostática, del campo eléctrico, del reflejo especulativo, la combinación de estas fuerzas eléctricas) y fuerzas mecánicas( de gravedad, de frotamiento, centrífuga, poderomotriz, adhesión y combinación de estas fuerzas. En la cámara de separación, el medio puede ser seco( aire y diversos gases), a presión normal ( atmosférica) y elevada, al vació y dialécticos líquidos (ídem).
El material a separar se alimenta al campo eléctrico mediante sedimentación libre, por medio de electrodo móvil( un tambor por ejemplo) o inmóvil, en suspensión. Los principales métodos para cargar las partículas a separar son: iotización( descarga por corona y radiaciones alpha y beta) electrización por frotamiento, inducción, contacto con el electrodo cargado, calentamiento y combinación de estos métodos, dos o mas.
La separación eléctrica se aplica para enriquecer(separadores eléctricos),clasificar(clasificadores eléctricos), despolvorear( desporeadores) y analizador de minerales( analizadores eléctricos) (Olofinski,1980).
Beneficio por gravitación
El método gravitacional
Las partículas con densidad igual a la densidad de separación (s se distribuyen con la misma probabilidad a las zonas de los productos de la separación, o sea, la mitad al producto ligero y la otra mitad al producto pesado.
Sobre la velocidad de sedimentación de los cuerpos influyen la densidad, formas de granos, la resistencia del medio, el rozamiento de la superficie de la partícula sólida y el grado de mullido de la capa del material en movimiento.
En dependencia del carácter del medio separador, los procesos gravimetricos se dividen en procesos húmedos ( cribado en medios densos, enriquecimiento de canales de lavado, esclusas, suspensión acuosa mineral, concentración en mesa, enriquecimiento centrífugo, clasificación hidráulica).Los procesos de enriquecimiento por gravitación se utilizan en :
1. En el enriquecimiento de arenas de yacimientos de aluviales ( esclusas, subesclusas, maquinas de cribado, mesas de concentración).
2. En el lavado de arenas de aluvión( esclusas, subesclusas, maquinas de cribado, mesas de concentración).
3. En el enriquecimiento de metales ferrosos y no ferrosos y raros ( mesas de concentración, maquinas de cribado, medio densos)
4. En el enriquecimiento neumático y hidráulico de carbones(canalones de lavado, separadores neumáticos, mesas de concentración, maquinas de cribado, medio densos)
5. En el enriquecimiento de materia prima para la construcción, de artículos de vidrio, materiales abrasivos, etc, (clasificadores hidráulicos, maquinas de cribado y lavado, mesas de concentración)
Enriquecimiento radiométrico
La separación radiometrica no requiere trituración de mineral, no emplea reactivos químicos, agua y combustible y se gasta muy poca energía eléctrica; por eso el beneficio resulta muy barato y ecológico. La mayor ventaja de este proceso consiste en su gran selectividad con respecto a los minerales contenedores de uranio, independientemente de otras propiedades físicas que pueden tener. Empleando la radioactividad, como una propiedad especifica de los minerales permiten obtener resultados satisfactorios aún en tratamiento de minerales en grandes trozos.
La esencia de fenómeno de la radioactividad consiste en al desintegración espontánea de los átomos de algunos elementos químicos naturales y artificiales y al transformación de los mismos a otros elementos radiactivos mas estables. Los elementos radiactivos al desintegrarse emiten rayos radiactivos alfa, beta y gamma. En caso de separación radiometrica de las menas naturalmente radioactivas se utiliza principalmente la radiación gamma.
La aplicación industrial del método radiométrico se inicia en los años cuarenta. Los procedimientos industriales de gran aplicación entre ellos, la flotación y la separación gravimétrica no resultan efectivos para los minerales de uranio. La densidad de la mena rica en uranio es casi igual a la de la ganga por lo que resulta difícil el enriquecimiento de minerales uraníferos mediante métodos de gravitación. También resulta dificultosa la flotación de los minerales de uranio por la insuficiente selectividad del proceso ya que muchos minerales de uranio, por sus propiedades superficiales, resultan similares a los de silicio y cuarzos que lo acompañan. Como resultado de búsquedas incesantes de un proceso mas efectivo para los minerales de uranio, fue elaborado uno totalmente nuevo. La separación radiometrica es un proceso de beneficio durante el cual la mena de divide en productos en dependencia de la intensidad de radiación de los trozos de mineral. La separación radio métrica de los minerales uraníferos se hace con el empleo de aparatos especiales, separadores radiométricos. Ellos están provistos de instrumentos que miden al radioactividad del mineral que separa automáticamente los trozos o las fracciones con una radioactividad dada, o por el contrario, poco radioactivo. El enriquecimiento radiométrico, se trata como regla general, trozos de minerales entre 25 a 150 mm. La elaboración y aplicación de un método de beneficio radicalmente nuevo, basado en la diferencia de propiedades, o sea, una propiedad antes no usada ha abierto nuevos horizontes para el tratamiento inicial y han permitido resolver algunas cuestiones no solucionables con el uso de otros métodos. Al mismo tiempo la aparición de separación radiométrica dio impulso a al búsqueda de otros procesos de enriquecimiento nuevos que utilizan diferentes radiaciones. Así al principio de los años cincuenta se propusieron un proceso radiométrico foto neutrónica de enriquecimiento de minerales de berilio, basado en la capacidad que tiene el mineral de emitir rayos de neutrones bajo la acción de rayos gamma. Se ha propuesto reacciones nucleares y radiactividad artificial para el enriquecimiento de diversos minerales. En general el método radiométrico de beneficio posee una universalidad considerada debido a que eligiendo una dureza de radiación X o gamma, se puede separar con éxito los minerales cuya composición consta de elementos granos que se diferencian considerablemente por unos números atómicos. Los métodos radiométricos todavía están en una etapa inicial del desarrollo y es muy posible que les toque desempeñar un papel relevante en el progreso futuro de la técnica de beneficio de minerales. La practica industrial ha demostrado que La practica industrial ha mostrado grandes posibilidades incluso en la fase de desarrollo en que se encuentra en la actualidad.(Makrousov, 1981).
Separación Magnética.
Se aplica fundamentalmente para concentrar minerales ferrosos. En la industria de la producción del níquel, a veces se utiliza para eliminar compuestos nocivos como la maghemita, magnetita que forman costras en los reactores de la lixiviación ácida y desminuir los contenidos de aluminio y magnesio, así resolviendo problemas sociales
Beneficio Bacteriológico.
Aunque en una etapa embrionario se considera que es el método de futuro por ser amigable al medio ambiente.
El avance de la biotecnología también ha permitido el uso de algunas cepas de bacteria para la lixiviación de algunos componentes minerales con índices técnicos económicos e ambientales favorables. La biolixiviación incluye reacciones químicas e electroquímicas del mineral en el licor de lixiviación y la capa polisacárido extracelular de los microorganismos. Los microorganismos obtienen energía oxidando el sulfuro e el hierro ferroso. Biolixiviación incluye dos vías: la vía tiosulfalto, resultado de la reacción de hierro ferrico con sulfuro como la pirita, molibdenita e tungstenita cuya estructura electrónica lo hace solo susceptible para el ataque de oxido ferrico y la vía polithionate para aquellos sulfuros cuya estructura lo hace susceptible para el ácido y el oxido ferrico. La biolixiviación incluye por lo mínimo tres subprocesos: ataque al mineral sulfuroso, oxidación microbial del hierro ferroso y el azufre. El rol de la bacteria es oxidar el hierro ferroso al hierro ferrico y mantener alto potencial de oxidación y también oxidar el azufre elemental en algunos casos La biolixiviación de minerales sulfurosos es ahora un proceso tecnológico industrial probado para el tratamiento de oro refractario e arsenical, para biolixiviación de cobre y procesos de biolixiviación de níquel y cobalto en etapa de desarrollo investigativo. Existen interés industrial por el uso de termofilos moderados y termofilos para biolixiviación y estos microorganismos viven en las zonas calientes en las pilas del material sometido a proceso de biolixiviación. (Extraído de Hanford y Vargas, 2001)
Los aportes teóricos y prácticos de la investigación que tributan a la solución del problema social
La beneficiabilidad de la mena laterítica, estableciéndose las características de separación del equipamiento para el diámetro, densidad y la susceptibilidad magnética de las fases minerales. La utilización del método de beneficio puede conducir a preconcentrar determinados componentes valiosos, separarlos en fracciones puede uniformar las fases minerales presentes en los mismos lo que propicia un trabajo uniforme en la metalurgia extractiva
Perfeccionamiento de la preparación de la mena laterítica de balance para incrementar la eficiencia en el proceso extractivo; contar con procesos reguladores de la materia prima alimentado a la planta permite un laboreo mas racional y posibilidad de incremento para varios componentes para usos mas sustentable.
Aprovechamiento integral para el posible uso industrial de componentes en la actualidad constituyen residuales.
Durante años se ha venido la necesidad de explotación racional de los yacimientos y en términos económicos, esta condición debe incidir con las posibilidades de separación mecánica de los componentes por resultar los mismos muchas veces menos costosos que las separaciones químicas.
Además contribuirá a la ampliación del conocimiento sobre las propiedades de las lateritas para su posible beneficio.
Por cuanto, los procesos de beneficio a emplear pueden incurrir en bajos costos de operación y el incremento en los productos separados de los componentes valiosos pueden aumentar su extracción, se justifica el estudio y la utilización de los procesos de beneficio en la preparación de los minerales lateríticos (Hernández y Falcón, 1993) El beneficio previo del mineral no solo incrementa en productos separados el contenido de uno u otro componente, sino que garantiza la uniformidad mineralógica en la alimentación al proceso extractivo.
BENEFICIO DE MINERALES EN LA EXTRACCIÓN DEL NIQUEL COMO HERRAMIENTA AMBIENTAL.
La aplicación de los métodos físicos mencionados es una alternativa para disminuir los impactos negativos como alto consumo de ácido y energía del proceso extractivo. El gran volumen de colas que contienen sustancias químicas nocivas se disminuye, así evitando la contaminación de las aguas subterráneas y el aire.
Al tener los productos de beneficio como material concentrado que tiene menor volumen aumenta la eficiencia de la capacidad productiva de las instalaciones metalúrgicas, tributando a la solución de problema económico y social.
La interrelación del hombre con la naturaleza es una condición indispensable para la existencia y desarrollo de la sociedad. Sin embargo, en dependencia de cómo sea el nexo: planificado o arbitrario, nacional o internacional, consciente o espontáneo, así será también el futuro del medio natural en que habita el hombre y por consiguiente el de la propia humanidad. La sociedad para existir y desarrollarse necesita transformar el medio en que vive, precisa del intercambio de sustancias con el medio (Díaz, 1999; Núñez, 1994a, 1994b, 1999).
El acelerado progreso científico técnico ha posibilitado que se incremente el poder del hombre sobre la naturaleza y cree una situación explosiva en la interrelación hombre, sociedad y naturaleza (Leonard, 1999), por lo tanto se hace necesario localizar, estudiar y prevenir las afectaciones al medio ambiente.
La minería es una de las actividades básicas que han contribuido al desarrollo de las sociedades desde tiempos históricos. Actualmente es una industria de dimensiones globales (se desarrolla en casi todos los confines del planeta) cuyas actividades dan trabajo a decenas de miles de personas y mueven millones de toneladas de materiales por mes. Se explotan más de 150 minerales diferentes para lo cual se requiere de diferentes técnicas de extracción y explotación. Las operaciones mineras, desde una perspectiva ambiental, varían desde algunas preocupadas por minimizar el impacto en el entorno hasta otras que no muestran el mínimo interés en ello.
Desde épocas remotas existe inquietud por el medio ambiente, pero no es hasta los años 70´s del presente siglo en que gana fuerza la percepción de que, el desarrollo económico deja secuelas negativas sobre la naturaleza. Hoy en día el poder del hombre para transformar el medio es tal, que ha superado con creces la capacidad de autorrecuperación de la naturaleza. Afortunadamente también ha aumentado la conciencia sobre la limitación del uso de los recursos minerales, así como de la susceptibilidad de los ecosistemas. Por lo anteriormente expuesto, el reto de la actividad minera consiste en cubrir la creciente demanda de minerales en todo el mundo, en equilibrio con la conservación de la naturaleza, siendo este un compromiso ante las generaciones futuras.
Aire. La minería produce gran cantidad de polvo enriquecido en elementos tóxicos y/o radiactivos. Muchas minas de carbón liberan metano, uno de los gases responsables del efecto invernadero. Aunque normalmente se considera que la contaminación del aire es un problema de los países desarrollados, más de 90% de la muerte tiene lugar en los países en desarrollo (I, PNUD, 1998). Como es conocido este es uno de los elementos fundamentales que provocan lluvias ácidas en muchas partes del mundo y que hacen de los problemas ambientales, problemas sociales globales. Requieren de la participación de todos los países del mundo en su solución, de aquellos que generan propiamente los residuales y de los que reciben sus efectos, los cuales en muchos casos no coinciden, precisamente por las características del sumidero aire que los hace viajar a grandes distancias.
Aguas. La minería utiliza grandes volúmenes de agua en sus operaciones. La oxidación de los sulfuros puede producir soluciones ácidas que contaminan las aguas subterráneas y superficiales. Este es otro de los sumideros que más intervienen en el logro de la sustentabilidad y como el anterior contribuye a afianzar el carácter social global de los problemas ambientales. Además en buena medida la cuestión de la sustentabilidad pasa por el comportamiento de los indicadores de calidad del agua en los diferentes procesos tecnológicos, especialmente en la minería.
Suelo. La remoción de la cubierta superficial en minas a cielo abierto impacta grandes áreas. La deposición de residuos conlleva a una perdida permanente de superficie, en caso de que estos residuos no estén debidamente almacenados puede llevar a la contaminación de grandes áreas. Aumenta la erosión y la destrucción de las riveras de los ríos. Se acidifican los suelos y se contaminan con metales. Beneficio reduce la explotación extensiva y disminución del impacto negativo de la minería al medio ambiente.
EL PAPEL DE BENEFICIO DE MINERALES EN LA EXTRACCIÓN DEL NIQUEL EN EL DESARROLLO SUSTENTABLE
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