Come si integra un separatore di ferro in un impianto di lavaggio dell’oro?

Un separatore per ferro può essere integrato in un impianto di lavaggio dell’oro come fase di separazione magnetica, a monte per rimuovere detriti ferrosi indesiderati oppure a valle per separare i minerali magnetici da un flusso vagliato o da un concentrato. La sua posizione dipende da ciò che occorre rimuovere, dalle dimensioni e dalle condizioni del materiale e dal valore della frazione magnetica.

Ad esempio, il materiale alluvionale in ingresso può contenere frammenti di ferro insieme a ghiaia e argilla, mentre un concentrato può contenere magnetite mescolata a minerali pesanti auriferi. Si tratta di problemi diversi: un magnete posizionato per proteggere i macchinari da grossi frammenti di ferro estraneo non è necessariamente adatto alla pulizia di un concentrato fine. In entrambi i casi, il separatore supporta il circuito di lavaggio e recupero, ma non sostituisce le apparecchiature che recuperano l’oro.

Il ruolo del separatore nello schema di processo

Un impianto di lavaggio dell’oro con separatore per ferro combina lavaggio, classificazione granulometrica e recupero dell’oro con una o più operazioni di separazione magnetica. L’unità magnetica agisce sui materiali attratti dal suo campo magnetico. L’oro in sé normalmente non viene recuperato con un separatore magnetico convenzionale; pertanto, la rimozione del materiale magnetico è un’operazione ausiliaria, non la fase principale del recupero dell’oro.

Prima di scegliere la posizione, occorre definire due obiettivi distinti:

• Rimozione del ferro estraneo: rimuovere oggetti ferrosi indesiderati, come frammenti di acciaio, prima che danneggino o ostruiscano apparecchiature vulnerabili. L’obiettivo è eliminare i detriti, non ottenere un prodotto minerario.
• Separazione dei minerali magnetici: rimuovere o raccogliere minerali magnetici, come la magnetite, da un flusso di alimentazione idoneo. Il materiale separato può essere un prodotto, uno scarto o una frazione da esaminare ulteriormente.

Queste operazioni possono richiedere separatori di tipo diverso e una diversa preparazione dell’alimentazione. Un impianto può utilizzare un magnete per servizio gravoso per la protezione e una fase separata di separazione magnetica a umido per il materiale più fine. Non si deve presumere che siano necessarie entrambe prima di aver valutato l’alimentazione e l’obiettivo operativo.

Dove si può collocare la fase magnetica?

Prima del lavaggio o della vagliatura

Si può valutare un magnete sospeso o una puleggia magnetica su un nastro trasportatore di materiale grezzo, quando il ferro estraneo rappresenta un rischio per le apparecchiature a valle. In questa posizione, il magnete ha una funzione protettiva: cerca di intercettare gli oggetti ferrosi accessibili prima che raggiungano la macchina successiva.

La sola collocazione non garantisce la cattura. Uno strato profondo di materiale misto può nascondere il ferro, rendendolo irraggiungibile, e l’argilla appiccicosa può trattenere i detriti all’interno di zolle più grandi. La profondità del materiale, la velocità del nastro, le dimensioni degli oggetti e la distanza tra il magnete e il materiale influiscono sulle prestazioni. Anche massi molto grandi o un carico irregolare possono rendere difficile utilizzare con continuità una posizione sul flusso grezzo.

Se il materiale entra direttamente attraverso una tramoggia anziché tramite un nastro trasportatore, potrebbe non esserci una posizione adatta per un’unità sospesa senza modificare la disposizione dell’impianto. Il layout deve prevedere uno scarico pratico per il ferro rimosso e un accesso sufficiente per ispezionare e pulire il separatore.

Dopo il lavaggio e la vagliatura

Il lavaggio disgrega l’argilla e libera il materiale che altrimenti resterebbe intrappolato nelle zolle. La vagliatura suddivide quindi l’alimentazione in frazioni granulometriche. Un separatore magnetico collocato dopo queste fasi può trattare un flusso più uniforme, facilitando la definizione dell’operazione di separazione.

Il flusso interessato può essere una frazione vagliata a secco, una sospensione acquosa o un concentrato di minerali pesanti. Per ciascuno occorre un separatore adatto alla forma fisica del materiale. Ad esempio, per una sospensione contenente minerali magnetici si può valutare un separatore a tamburo umido, mentre un magnete montato su nastro è destinato a un’altra applicazione, su materiale trasportato. L’apertura del vaglio, il flusso della sospensione e il contenuto di solidi devono essere compatibili con l’unità scelta.

In un’alimentazione ricca di argilla, eseguire la separazione magnetica dopo un’adeguata azione di sfregamento può aiutare a esporre le particelle magnetiche. È comunque importante verificare che il tamburo di lavaggio abbia liberato sufficientemente il materiale: l’argilla non disgregata può trascinare minerali magnetici e oro nella frazione sbagliata.

Nel circuito di pulizia del concentrato

La separazione magnetica può essere utilizzata anche su materiale già arricchito da una canaletta di lavaggio, un concentratore centrifugo o un altro dispositivo gravimetrico. Rimuovere una parte della frazione di minerali pesanti magnetici può facilitare l’ispezione o l’ulteriore trattamento del concentrato rimanente.

Questo non significa che la frazione magnetica debba essere scartata automaticamente. L’oro fine può rimanere intrappolato meccanicamente tra le particelle o essere trascinato con acqua e solidi nello scarico magnetico. Prima di stabilire come smaltirle, è necessario campionare e controllare entrambe le frazioni, magnetica e non magnetica.

Un esempio pratico di integrazione nell’impianto

Un circuito di lavaggio per materiale alluvionale può iniziare con la preparazione dell’alimentazione, seguita da un tamburo di lavaggio rotante e da un vaglio a tamburo. Il materiale sovradimensionato viene separato dalla frazione lavata più fine, che viene poi inviata alle apparecchiature di recupero gravimetrico appropriate. Si può aggiungere un magnete quando è stato individuato uno specifico problema legato al ferro: su un nastro di alimentazione per rimuovere ferro estraneo, su un flusso vagliato idoneo per separare minerali magnetici oppure, in una fase successiva, nel circuito di pulizia del concentrato.

L’impianto di lavaggio dell’oro da 300tph illustra il tipo di configurazione di lavaggio per cui questa decisione è importante. La capacità dichiarata è di 300 tonnellate all’ora e la configurazione può combinare un tamburo di lavaggio rotante e un vaglio a tamburo con apparecchiature di recupero come canalette di lavaggio, concentratori centrifughi o tavole vibranti. È destinato ad applicazioni che comprendono materiale alluvionale, alimentazione ricca di argilla e riconcentrazione dei residui. Le informazioni fornite non indicano una posizione standard per il separatore magnetico; la fase magnetica e la relativa capacità dovranno quindi essere specificate in base al flusso di alimentazione scelto.

In un layout modulare o mobile, occorre prevedere spazio per il magnete, il relativo scarico e l’accesso per la manutenzione, insieme a quello per il tamburo di lavaggio, il vaglio e le unità di recupero. La portata nominale dell’impianto, da sola, non basta per dimensionare un separatore a valle: il separatore tratta il flusso assegnato alla specifica linea, che può differire dalla portata totale del materiale grezzo.

Quali fattori determinano l’efficacia della separazione?

Iniziare con campioni rappresentativi e una descrizione chiara del materiale da trattare. La sola presenza di ferro non dimostra che un determinato magnete sarà in grado di rimuoverlo. La risposta magnetica varia in base al tipo di minerale e la normale separazione magnetica non recupera oro non magnetico solo perché è associato a minerali contenenti ferro.

I seguenti fattori sono particolarmente utili per confrontare le diverse configurazioni:

• Dimensione delle particelle e liberazione: determinare se il materiale da separare si presenta come detriti di grandi dimensioni, granuli minerali liberi o particelle inglobate nell’argilla e nella roccia. Un separatore non può agire in modo affidabile su materiale che non riesce a raggiungere o distinguere efficacemente.
• Alimentazione a umido o a secco: verificare se nel punto scelto il materiale è asciutto, umido o in sospensione. Il flusso d’acqua e la concentrazione di solidi influiscono sulla separazione a umido, mentre la profondità dello strato e le condizioni del nastro sono importanti per il materiale trasportato.
• Intensità magnetica e tipo di apparecchiatura: scegliere il separatore in base alla risposta magnetica e alle dimensioni del materiale da separare. Non si deve presumere che un dispositivo scelto per frammenti di acciaio fortemente magnetici sia adatto a ogni minerale contenente ferro.
• Presenza di oro nella frazione magnetica: controllare la presenza di oro in entrambi i flussi di scarico, soprattutto in presenza di particelle fini o argilla. Anche un prodotto non magnetico apparentemente pulito può comportare perdite indesiderate di oro in un altro flusso.
• Capacità e pulizia: verificare che l’unità possa trattare il flusso assegnato e che il materiale raccolto possa essere scaricato senza bloccare il processo. Le prestazioni di un magnete saturo o pulito in modo inadeguato possono differire da quelle di un magnete pulito.

Verifica dell’installazione durante il funzionamento

Una volta avviato il circuito, confrontare ciò che entra nel separatore con il materiale che esce in ciascun flusso. Per la rimozione del ferro estraneo, ispezionare i detriti raccolti e verificare se oggetti ferrosi continuano a comparire a valle. Per la separazione dei minerali, campionare gli scarichi magnetici e non magnetici in condizioni di alimentazione rappresentative; variazioni nel contenuto di argilla o nella granulometria possono modificare il risultato.

Se aumenta la quantità di oro nello scarico magnetico, indagare prima di regolare il magnete o scartare quel flusso. Tra le possibili cause vi sono un lavaggio insufficiente, un trascinamento eccessivo di solidi o condizioni di alimentazione al di fuori dell’intervallo previsto per il separatore. Ogni regolazione deve essere valutata considerando sia la rimozione del materiale magnetico sia il trasferimento dell’oro, anziché giudicare soltanto dall’aspetto di un singolo prodotto.