Desarrollo de especies minerales magnéticas sobre la superficie de minerales sulfurados a través de procesos de corrosión atmosférica

Abstract

La gran minería del cobre es una industria necesaria no solo para los países que lo producen, sino para el desarrollo de nuevas tecnologías. Sin embargo, esta industria se enfrenta a nuevos desafíos, algunos de los cuales involucran la negativa de las comunidades por recibir proyectos mineros. El potencial impacto ambiental asociado a los tranques de relaves, así como la competencia por recursos hídricos son algunos de los motivos esgrimidos por las comunidades. Estos problemas encuentran solución mediante el desarrollo de tecnologías de separación de minerales, que sean capaces de remover la pirita de los tranques de relave, reduciendo su reactividad; así como una tecnología capaz de separar los minerales de interés sin el consumo de agua que implica la flotación de minerales. El presente trabajo estudió la generación de especies minerales con una alta susceptibilidad magnética sobre las superficies de muestras de pirita y calcopirita, desarrollando un protocolo para poder generar dichas especies superficiales de manera consistente. Mediciones de fuerza y susceptibilidad magnética fueron llevadas a cabo para dimensionar el impacto de los procesos de corrosión atmosférica a altas temperaturas sobre las propiedades magnéticas de las muestras. Por último, se realizaron pruebas de separación magnética sobre las muestras posterior a un proceso de conminución y tratamiento térmico, los resultados de esas pruebas fueron sometidos a análisis QEMSCAN y XPS con el fin de caracterizar tanto los minerales constituyentes originales de las partículas estudiadas, así como las especies químicas formadas en su superficie. Las muestras minerales fueron sometidas a temperaturas de 360°C durante 45 minutos, posteriormente se calcularon sus susceptibilidades magnéticas medias en base a las mediciones de fuerzas magnéticas llevadas a cabo con imanes permanentes de neodimio, los cuales generaban campos magnéticos de 3.000 Gauss, estas mediciones en conjuntos con análisis SEM-EDX indican una pobre respuesta de minerales de calcopirita al tratamiento térmico, mientras que las muestras ricas en pirita presentaron un aumento en sus susceptibilidades. Pruebas de separación magnética se llevaron a cabo con mineral de tamaño inferior a 63μm, logrando separar especies oxidadas correlacionadas con pirita, análisis XPS indican la presencia de maghemita metaestable en la superficie de los minerales, la cual alcanza susceptibilidades magnéticas del mismo orden de magnitud que la magnetita y el hierro, dichos resultados indican que es posible llevar a cabo procesos de separación magnética en los minerales estudiados.