Universidad de Jaén

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El estudio de esta asignatura supone para el alumno adquirir conocimientos sobre operaciones y procesos mineralúrgicos para la concentración de minerales y rocas industriales, que junto a los conocimientos geológicos, la prospección minera y el laboreo de minas, constituyen los pilares básicos del ciclo minero.

Tener cursado 1º y 2º curso de la titulación

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

TEORÍA. BLOQUE I: FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS Y PLANTAS DE CONCENTRACIÓN. BLOQUE II: CONCENTRACIÓN POR GRAVEDAD BLOQUE III: SEPARACIÓN EN CAMPO MAGNÉTICO BLOQUE IV: SEPARACIÓN EN CAMPO ELÉCTRICO BLOQUE V: CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN BLOQUE VI: CONCENTRACIÓN POR PROCESOS QUÍMICOS Y ELECTROQUÍMICOS BLOQUE VII: SEGURIDAD Y SALUD EN LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO. PRACTICAS DE TECNOLOGÍA MINERALÚRGICA II

TEORÍA. BLOQUE I: FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS Y PLANTAS DE CONCENTRACIÓN. Tema 1: FUNDAMENTOS DE LA CONCENTRACIÓN: Introducción a los procesos de concentración. Propiedades físicas y químicas empleadas: Peso, magnetismo, conductividad eléctrica, tensión superficial, etc. Introducción a los distintos procesos empleados en la concentración de minerales: Procesos por gravedad, magnéticos, conductividad, flotación, otros. Tema 2: DIAGRAMAS DE FLUJO: Flow Sheet de una planta de concentración mineral: Por gravimetría, por medio denso. Flow Sheet de una planta de lavado de caolines: Caolines cerámicos para porcelana y para cerámica sanitaria y carga de papel. BLOQUE II: CONCENTRACIÓN POR GRAVEDAD Tema 3: CLASIFICACIÓN POR SEDIMENTACIÓN O CLASIFICACIÓN INDIRECTA. Introducción. Resistencia ofrecida por un fluido al desplazamiento de un sólido, en flujo laminar (Stokes), turbulento de Allen y de Newton. Velocidad límite de caída. Sedimentación libre y sedimentación obstaculizada. La razón de sedimentación. Aceleración diferencial. Principio fundamental. Fases de la aceleración diferencial. Caída libre de granos en líquidos en reposo. Fórmula de Rittinger. Isodromía. Series de clasificación previa para la concentración. Caída en corriente ascensional. Tema 4: CLASIFICADORES HIDRÁULICOS: Clasificadores hidráulicos de corriente horizontal: Propiamente isodrómicos: cajas en punta o piramidales, canales convergentes, conos, espirales. Clasificadores isodrómicos con medios mecánicos; tornillo sin fin (tipo Akins), rastrillos (tipo Dorr), de draga. Clasificadores hidráulicos de corriente vertical: conos, espesadores o decantadores, de lamelas, Fahrenwald, Rheax. Tema 5: CLASIFICADORES NEUMÁTICOS: Conceptos generales de la clasificación neumática. Clasificación sin corriente de aire: cámaras de captación o desempolvado. Clasificadores con corriente de aire: Clasificadores con corriente de aire ascendente: Captadores de polvo (Birtley), selector o elutriador (tipo zig-zag). Clasificadores centrífugos: ciclones neumáticos (desempolvador), espiral (Microplex), separador Whizzer. Tema 6: HIDROCICLONES: Hidrociclones. Generalidades. Estudio dinámico del ciclón. Características de los hidrociclones. Curvas de eficiencia, error probable medio e imperfección. Variables de diseño. Parámetros de control. Formas de descarga. Funciones del hidrociclón. Diferentes instalaciones de hidrociclones. Utilización en construcción de balsas mineras. Tipología de escombreras mineras. Recuperación de bentonita en la ejecución de pantallas con hidrofresa. Centrífugas. Tema 7: CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA: Principio de concentración por aceleración diferencial. Fundamento de las cribas hidráulicas (cajas pulsatorias). Cribas de émbolo lateral. Fase de aceleración diferencial, fase de sedimentación obstaculizada, fase de hundimiento. Influencia de la succión provocada por el émbolo. El método inglés, sin clasificación previa. Clasificación de las cribas hidráulicas o jigs. Cribas con lecho o cama filtrante. Cribas de tamíz móvil (tipo Hancock). Cribas de tamíz fijo (Hartz y Denver). Funcionamiento y comparación entre ambas. Parámetros que intervienen. Límite de utilización de las cribas hidráulicas. Jigs neumáticos (carbón): caja Baum y Batac. Lavadero gravimétrico del Cobre (Linares). Tema 8: CONCENTRACIÓN POR MESAS DE SACUDIDAS: Concentración por capa o lámina pelicular fluente. Principio fundamental de las mesas concentradoras. Mesas con impulsos mecánicos alternativos. Mesa Wilfley. Descripción y estudio de los distintos parámetros. Mecanismos alternativos; mecanismo Wilfley y mecanismo Plat-O. Tema 9: CONCENTRACIÓN POR MEDIOS DENSOS: Principio de concentración por Medios densos. Líquidos y soluciones empleadas. Ensayos en el laboratorio de los hundidos y flotados. Curvas densimétricas y de reparto. Inclasificados y error probable. Imperfección del aparato. Etapas en un proceso de medios densos: Preparación del mineral y mezcla con el medio, preparación y recuperación del medio, control de la densidad y separación de los productos en hundidos y flotados. Diagramas de flujo. Separadores estáticos (conos Wemco, separadores de tambor). Separación con una o varias densidades. Separación de uno o varios productos. Procedimiento Hardinge. Separadores dinámicos, ciclón tubular Dyna Whirlpool, ciclón HMS. Límite de la concentración por medios densos. BLOQUE III: SEPARACIÓN EN CAMPO MAGNÉTICO Tema 10: PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA SEPARACIÓN MAGNÉTICA: Principio fundamental. Campos magnéticos. Clasificación de los sólidos y de las sustancias minerales en función de sus propiedades magnéticas: diamagnéticos, paramagnéticos, ferromagnéticos. Clasificación de las sustancias minerales en función de sus susceptibilidades magnéticas: Fuertemente magnéticos, moderadamente magnéticos, débilmente magnéticos, no magnéticos. El método magnético, ventanjas e inconvenientes. Usos principales. Sistemas de generación del campo magnético: Imanes permanentes, electroimanes, imanes de solenoide, imanes superconductores. Tema 11: SEPARADORES MAGNÉTICOS: Clasificación de los métodos: Según el medio (en seco ó en húmedo), según la intensidad (de baja intensidad y de alta intensidad). Separador de tambor de baja intensidad en seco, Ball Norton. Separador magnético de imanes rotativos. Separador de imanes alternativos. Separador de tambor de baja intensidad en húmedo. Alta intensidad en seco: Separador magnético de rodillo inducido, separador magnético de banda cruzada, Whetherill. Alta intensidad en húmedo: Separador VMS, separador Jones. Alta y baja intensidad en húmedo, rueda Norton. BLOQUE IV: SEPARACIÓN EN CAMPO ELÉCTRICO Tema 12: CONCENTRACIÓN ELECTROSTÁTICA: Inroducción. Efecto de elevación y de fijación. Parámetros que influyen en el proceso. Separadores electrostáticos de placa y de criba. Diagrama de flujo de planta de tratamiento de arenas de playa. BLOQUE V: CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN Tema 13: FUNDAMENTOS DE LA FLOTACIÓN: Principio de la concentración por flotación; estudio de las interfases: Líquido-gas, sólido-gas y sólido-líquido. Influencia del medio sobre la flotación; minerales hidrófilos, hidrófobos y aerófilos. Flotación en superficie; tensión superficial de un líquido, mojabilidad de un sólido por un líquido, tamaño máximo de flotabilidad. Tema 14: FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA FLOTACIÓN: Flotación por espuma (con agitación e inyección de aire): grado de molienda, oxidación del mineral, aireación, dilución de la pulpa (dimensionado de las celdas), suministro de agua, reactivos, tiempo de acondicionamiento, control de temperatura, control de pH. Tema 15: REACTIVOS EN FLOTACIÓN: Reactivos en la flotación, clasificación. Espumantes, naturaleza, propiedades y empleo. Colectores, polares aniónicos (sulfidrilos y carboxilos) y catiónicos. Colectores no polares. Reguladores o modificadores: Deprimentes, activadores, reforzadores, contravenenos, cambiadores de pH. Flotación de los minerales oxidados. Flotación de minerales oxidados de plomo (la flotación de la cerusita). Tema 16: MÁQUINAS DE FLOTACIÓN: Clasificación de las celdas ó máquinas de flotación, máquinas sin agitación (flotación en superficie), con agitación mecánica subaireadas y neumáticas. Comparación entre celdas con agitación. Generalidades. Funciones de las celdas de flotación. Principios generales de las celdas de flotación. Selección de celdas de flotación. Parámetros de selección de una celda de flotación de gran volumen. Aspectos generales de la metalurgia de las celdas. Máquinas de flotación. Diferentes tanques y mecanismos. Las columnas de flotación. Tema 17: FLOTACIÓN SIMPLE Y SELECTIVA: Flotación simple, un sólo mineral. Flotación selectiva o diferencial, formas y etapas: Flotación de dos minerales sulfurados. Adición y consumo de reactivos. El caso de la flotación en los lavaderos del distrito de Linares. Flotación selectiva de tres y cuatro minerales sulfurados, sulfuros complejos. Flotación de minerales no metálicos. Controles y acondicionamientos de las distintas etapas. Diagramas de flujo de una flotación simple, selectiva y selectiva de minerales sulfurados. BLOQUE VI: CONCENTRACIÓN POR PROCESOS QUÍMICOS Y ELECTROQUÍMICOS Tema 18: HIDROMETALURGIA: Tostación de minerales: tostación oxidante, reductora, sulfatante y clorurante. Hidrometalurgia de los metales preciosos. Hidrometalurgia del cobre. BLOQUE VII: SEGURIDAD Y SALUD EN LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO Tema 19: CONDICIONES DE SEGURIDAD: Los lugares de trabajo: Seguridad estructural, espacios de trabajo y zonas peligrosas, suelos, aberturas, desniveles y barandillas, tabiques, ventanas o vanos, vías de circulación, puertas y portones, rampas, escaleras fijas y de servicio, vías y salidas de evacuación. Orden y limpieza. Protección de maquinaria: Peligro mecánico, peligro eléctrico, peligro térmico, peligro producido por radiaciones. Medidas de seguridad integradas en las máquinas (prevención intrínseca) y las medidas no integradas (protección de maquinaria, resguardos y dispositivos de protección). Equipos de protección individual y colectiva.Herramientas manuales y máquinas herramientas. Riesgos y medidas a adoptar. Tema 20: MEDIO AMBIENTE FÍSICO EN EL TRABAJO: El ruido y las vibraciones. El polvo. Las condiciones termohigrométricas. La iluminación y las radiaciones. Control y medidas de protección. Tema 21: LOS CONTAMINANTES QUÍMICOS: Sustancias explosivas. Sustancias inflamables. Sustancias tóxicas. Sustancias corrosivas. Manipulación y protección personal.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE TECNOLOGÍA MINERALÚRGICA II 1ª) Introducción: Flow Sheet de gravimetría y medio denso. 2ª) Problemas de pulpas. % en sólidos de una pulpa. 3ª) Determinación de la densidad de un sólido con el picnómetro. 4ª) Determinación de la densidad de una pulpa con la báscula de pulpas. 5ª) Preparación del todo uno. Trituración primaria (machacadora de mandíbulas) y secundaria (cono Simons). 6ª) Clasificación volumétrica. Criba vibrante. 7ª) Clasificación gravimétrica. Jig hidráulico. 8ª) Molienda. Molinos de bolas: Carcasa cerrada. Cerámico. Bicónico Hardinge. Molino de martillos. 9ª) Clasificador hidráulico tipo Akins. 10ª) Espiral de clasificación. 11ª) Clasificadores centrífugos. Hidrociclones. 12ª) Mesas concentradoras. Mesa Wilfley. 13ª) Clasificador electromagnético de alta intensidad. 14ª) Transporte hidráulico de pulpas. Cálculo de bombas. 15ª) Diagramas de flujo de la flotación: Simple, selectiva y flotación de sulfuros. 16ª) Flotación. Cálculo de celdas de un lavadero. 17ª) Flotación. Práctica de flotación de sulfuro de plomo (galena). Reactivos. Práctica de flotación de carbón. Reactivos utilizados.