PT1368127E - Aparelho e processo para induzir magnetismo - Google Patents

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PT1368127E
PT1368127E PT02700029T PT02700029T PT1368127E PT 1368127 E PT1368127 E PT 1368127E PT 02700029 T PT02700029 T PT 02700029T PT 02700029 T PT02700029 T PT 02700029T PT 1368127 E PT1368127 E PT 1368127E
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Barry Lumsden
Robert Miner
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Ausmetec Pty Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025High gradient magnetic separators
    • B03C1/027High gradient magnetic separators with reciprocating canisters

Description

Descrição APARELHO E PROCESSO PARA INDUZIR MAGNETISMO Campo da Invenção A presente invenção relaciona-se com um aparelho e um processo para induzir o magnetismo num fluxo de materiais particulados para facilitar a separação subsequente de algum do material magnetizado.
Antecedentes da Invenção
Os dispositivos para induzir um campo magnético numa suspensão particulada magnetizável, tal como FR2582232, são conhecidos na técnica e têm sido aplicados para coagular partículas finas. Especificamente, o documento FR2582232 descreve um filtro magnético. Este não é um dispositivo de pré-condicionamento. Neste caso, existe uma separação de produtos de corrosão misturados num líquido que são removidos por uma camada de filtração. Antes de entrar num tanque de decantação para separação, tal suspensão particulada pode passar através de um recipiente no qual é aplicado um campo magnético. As partículas magnetizáveis tornam-se magnetizadas e subsequentemente atraem-se entre si. Essas partículas que se atraem entre si podem então depositar-se sob a influência da gravidade para a parte inferior do tanque, mais rápido do que fariam se fossem partículas individuais, sem qualquer necessidade de utilizar um coagulante químico ou reagentes de floculação. Tal processo é útil para remover partículas muito finas que geralmente não se separam rápida ou facilmente sob a influência da gravidade. 0 aparelho para tal processo utiliza, normalmente, um campo magnético de baixo gradiente com uma pequena taxa de alteração da resistência magnética. Este tipo de campo magnético reduz a 1/35 tendência das partículas magnetizadas para se moverem na direcção dos pólos do(s) íman(es) que são utilizados para gerar o campo magnético.
Campo da Invenção A presente invenção providencia um aparelho para induzir o magnetismo num fluxo de uma matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável, suspensa num líquido, a ser usada para pré-condicionar o fluxo para um processo de separação subsequente numa fase separada, o aparelho incluindo:
Uma câmara de tratamento caracterizada pelo facto de que a dita câmara de tratamento tem uma entrada e uma saída, através das quais o fluxo, incluindo a dita matéria-prima particulada parcialmente magnetizável, entra e sai respectivamente da câmara; e
Uma fonte magnética capaz de ser selectivamente accionada com respeito à câmara de tratamento, de tal modo que quando accionada, a fonte magnética induz magnetismo em, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada na câmara.
Tal aparelho permite a introdução de um campo magnético de alto gradiente para magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fracas e fortes para a remoção subsequente ao decantar ou outras técnicas. Quando a fonte magnética é accionada, as partículas magnéticas fracas e fortes são atraídas na direcção daquela fonte magnética e tornam-se, pelo menos em parte, magnetizadas. Quando a fonte magnética for desactivada, o fluxo da matéria-prima dissipa os depósitos de material magnetizado em redor da fonte para reduzir a possibilidade de quaisquer restrições de fluxo.
No aparelho conhecido, se um campo magnético de alto gradiente for usado, as partículas magnéticas serão fortemente atraídas para os 1/35 pólos magnéticos onde vao recolher e restringir o fluxo do material particulado, suspenso em ou através do recipiente.
Adicionalmente, um campo magnético de baixo gradiente tem uma capacidade reduzida para magnetizar partículas magnéticas fracas, tais como partículas paramagnéticas. Numa mistura de partículas magnéticas fortes (tais como partículas ferromagnéticas) e partículas paramagnéticas, um campo magnético de baixo gradiente irá provavelmente magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fortes para a remoção subsequente por decantação. Apesar de um campo magnético de alto gradiente poder ser preferível, no sentido de magnetizar as partículas magnéticas fracas e fortes, os problemas acima mencionados de uma redução na eficácia dos imanes, assim como restrição ou bloqueio do fluxo do recipiente, irão provavelmente surgir no aparelho conhecido e, deste modo, limitar o uso de tal campo magnético para tal propósito.
Preferivelmente, a activação da fonte magnética envolve aproximar e afastar essa fonte da câmara.
Preferivelmente, a fonte magnética é montada em meios móveis que levam a fonte magnética a mover-se reciprocamente, aproximando-se e afastando-se da câmara de tratamento. Mais preferivelmente, os meios móveis são um pistão.
Preferivelmente, a câmara de tratamento tem uma forma anular, com uma reentrância alongada interna, na qual a fonte magnética é encaixada de forma recíproca.
Preferivelmente, uma face interior da câmara de tratamento, a qual está anexa à reentrância alongada interna, tem uma membrana expansível aí posicionada, a expansão e contracção da qual serve para deslocar matéria-prima particulada, a qual pode aderir à reentrância alongada interna. 1/35
Preferivelmente, a membrana é composta por um material elastomérico que é expansível ou contraível pela respectiva introdução ou remoção de um fluido a partir do espaço entre a membrana e parte da face interior da câmara de tratamento que é anexada à reentrância alongada interna.
Preferivelmente, a câmara de tratamento tem uma entrada de fluido através da qual é possível introduzir um fluido no líquido para ajudar a suspensão da matéria-prima particulada nesse líquido.
Preferivelmente, é unida uma mangueira flexível à entrada de fluido, localizada internamente na câmara de tratamento, a mangueira sendo capaz de se mover flexivelmente dentro da câmara à medida que o fluido passa lá, para facilitar a suspensão da matéria-prima particulada no líquido.
Preferivelmente, a matéria-prima inclui as partículas paramagnéticas e ferromagnéticas. A matéria-prima também pode incluir partículas diamagnéticas ou não magnéticas (por ex., minerais de ganga). Preferivelmente, as partículas paramagnéticas incluem, pelo menos, um mineral de sulfeto que contém cobre, zinco ou outro metal de transição. 0 metal de platina e paládio é também paramagnético e pode estar presente na matéria-prima. Mais preferivelmente, as partículas paramagnéticas incluem, pelo menos, um do grupo que inclui esfalerita contaminada com ferro, arsenopirita, cassiterita ou mineral de calcopirita.
Preferivelmente, o aparelho para magnetizar uma parte de uma matéria-prima, o aparelho incluindo a dita câmara de tratamento e a dita fonte magnética selectivamente activável, com respeito à câmara de tratamento para induzir magnetismo na parte, de modo a facilitar a separação subsequente numa fase separada de uma fracção de matéria-prima magnética mais fraca de uma fracção de 1/35 matéria-prima magnética mais forte. A matéria-prima pode também incluir um componente de ganga diamagnético ou não magnético.
Preferivelmente, a fracção de matéria-prima magnética mais fraca inclui principalmente partículas paramagnéticas e a fracção de matéria-prima magnética mais forte inclui principalmente partículas ferromagnéticas. A presente invenção também providencia um aparelho para induzir o magnetismo num fluxo, de tal modo que quando activado em utilização, a fonte magnética induz o magnetismo em, pelo menos, uma parte da matéria-prima particulada numa câmara, enquanto mantém essa parte no fluxo na câmara de tratamento. A presente invenção providencia um aparelho para induzir o magnetismo num fluxo de uma matéria-prima particulada, pelo menos parcialmente magnetizável suspensa num líquido, a ser usado para pré-condicionar o fluxo para um processo de separação subsequente numa fase separada, caracterizado pelo facto de que o processo inclui os passos de: — passar o fluxo, incluindo pelo menos parcialmente matéria-prima particulada magnetizável através de uma câmara de tratamento; e - activar selectivamente uma fonte magnética com respeito à câmara de tratamento, de tal modo que quando activada, a fonte magnética induz magnetismo em, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada localizada na câmara.
Tal processo permite a introdução de um campo magnético de alto gradiente para magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fracas e fortes para a remoção subsequente ao decantar ou outras técnicas. Quando a fonte magnética é activada, as partículas magnéticas fracas e fortes são atraídas na direcção daquela fonte magnética e tornam-se, pelo menos em parte, magnetizadas. Quando 1/35 a fonte magnética é desactivada, o fluxo da matéria-prima dissipa os depósitos de material magnetizado em redor da fonte para reduzir a possibilidade de quaisquer restrições de fluxo.
Preferivelmente, a activação da fonte magnética envolve mover aquela fonte ao aproximar e afastar da câmara de tratamento.
Preferivelmente, pelo menos alguma da matéria-prima magnetizável é paramagnética, o magnetismo induzido leva, pelo menos, algumas das partículas magnetizadas a tornarem-se agregadas no fluxo líquido.
Preferivelmente, o processo para magnetizar uma parte da dita matéria-prima, a porção incluindo fracções de material com uma gama de susceptibilidades magnéticas, o processo incluindo os passos de passar a matéria-prima através de uma câmara de tratamento e activar, selectivamente, a dita fonte magnética com respeito à câmara de tratamento para induzir magnetismo na parte, no sentido de facilitar a separação subsequente numa fase separada de uma fracção de matéria-prima magnética mais fraca de uma fracção de matéria-prima magnética mais forte.
Preferivelmente, o processo também inclui o passo de separar subsequentemente a fracção de matéria-prima magnética mais fraca da fracção de matéria-prima magnética mais forte através de um processo de separação por flotação. Mais preferencialmente, o processo de separação por flotação recupera a matéria-prima magnética mais fraca numa fase de espuma.
Preferivelmente, a fracção de matéria-prima magnética mais fraca inclui principalmente partículas paramagnéticas e a fracção de matéria-prima magnética mais forte inclui principalmente partículas ferromagnéticas. 1/35
Preferivelmente, pelo menos alguma da matéria-prima magnetizável é paramagnética, o magnetismo induzido leva, pelo menos, algumas das partículas magnetizadas a tornarem-se agregadas no fluxo líquido.
Preferivelmente, o processo para induzir magnetismo num fluxo de matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável suspensa num líquido, é de tal modo que, quando accionado em uso, a fonte magnética induz magnetismo em, pelo menos, uma parte da matéria-prima particulada na câmara, enquanto mantém essa parte no fluxo na câmara de tratamento.
Modos de realização da Invenção
Numa forma de realização preferida, a presente invenção providencia um aparelho 10 para induzir magnetismo num fluxo 12 de uma matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável 14 suspensa num líquido. A matéria-prima inclui normalmente uma mistura das partículas paramagnéticas e ferromagnéticas presentes com outros minerais de ganga não magnéticos ou diamagnéticos numa pasta de água. As partículas paramagnéticas requerem normalmente um campo magnético de alto gradiente no sentido de se tornarem magnetizadas. Alguns minerais de sulfeto que contêm cobre (tal como calcopirita), zinco (tal como esfalerita contaminada com ferro) ou outros metais de transição, são paramagnéticos. As partículas ferromagnéticas incluem minerais de óxido de ferro (tal como magnetite) e partículas de ferro metálico (de meios de moagem desgastados, por exemplo).
Com referência ao desenho, o aparelho 10 inclui uma câmara de tratamento na forma de um recipiente com forma anular 16 com uma entrada superior 18 e uma saída inferior 20, através das quais um fluxo da mistura de mineral acima mencionado pode fluir respectivamente para dentro e fora do recipiente 16, com algum tempo 1/35 de permanência. 0 aparelho pode também ser usado no modo "lote", e não requer um fluxo continuo da mistura de pasta do mineral. 0 recipiente da câmara incorpora uma reentrância alongada central 22. Uma fonte magnética é capaz de ser selectivamente accionada para induzir magnetismo e, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada 14 localizada no recipiente 16 por movimento da fonte magnética ao aproximar-se e afastar-se do recipiente 16. Numa forma de realização preferida, a fonte magnética é, pelo menos, um iman permanente montado em meios móveis, na forma de um pistão, que está ligado a uma transmissão, no sentido de o pistão poder ser reciprocamente movido para dentro e fora da reentrância 22. Numa forma de realização preferida, o pistão 24 tem uma forma cilíndrica, com um diâmetro de, aproximadamente, 300 milímetros e é equipado com um número de imanes permanentes inseridos 26 que têm uma forma quadrada e têm uma dimensão lateral de 50 milímetros, feito de neodímio ou outros materiais. O diâmetro da reentrância 22 no recipiente 16 é 800 milímetros.
Em outras formas de realização, os imanes permanentes podem ter qualquer forma, dimensão ou material e o pistão não necessita de ser cilíndrico, mas pode ser quadrado ou triangular na secção transversal por exemplo, e de qualquer comprimento geral. Os meios, pelos quais o pistão é movido reciprocamente com respeito ao recipiente, podem incluir qualquer tipo de transmissão incluindo uma carne, uma mola, um cilindro de ar (28, como ilustrado) ou um veio excentricamente rotativo, etc.
Ainda em outras formas de realização, o movimento relativo do recipiente e a fonte magnética não necessitam de envolver um pistão que seja encaixado numa reentrância num recipiente. A fonte magnética necessita apenas de ser aproximada do recipiente, por exemplo sendo movida para perto de um lado de um recipiente, no sentido de um campo magnético poder magnetizar os materiais 1/35 particulados localizados no recipiente. Em outras formas de realização, o próprio recipiente pode ser capaz de ser movido em relação a um íman estacionário. 0 recipiente pode ser de qualquer forma, dimensão e orientação particular para facilitar a aproximação da fonte magnética aos conteúdos do recipiente. 0 aparelho 10 descrito permite a introdução de um campo magnético de alto gradiente para magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fracas e fortes 14 para a remoção subsequente de todas as partículas, por decantação ou separação de gravidade melhoradas das partículas magnéticas por técnicas tais como a flotação. Quando o pistão 24 que transporta os imanes 26 é movido para a reentrância 22 do recipiente 16, as partículas magnéticas fracas e fortes 14 são atraídas e migram na direcção da parte da face interior do recipiente 16 que é anexa à reentrância alongada interna 22. As partículas tornam-se então, pelo menos em parte, magnetizadas. Quando o pistão 24 que transporta os imanes 26 é movido para fora da reentrância 22, os depósitos do material particulado magnetizado 14 não são mais mantidos na face interior por atracção magnética e são principalmente dissipados pelo fluxo 12 da matéria-prima no recipiente 16. Dependendo da localização e orientação das portas de entrada e saída, os conteúdos do recipiente podem desenvolver um movimento de agitação do fluido (ilustrado no desenho por uma seta no recipiente 16). A dissipação de sólidos pode reduzir a possibilidade de quaisquer restrições do fluxo desenvolvido no recipiente e melhorar a eficácia do(s) íman(es).
Ainda em outras formas de realização, uma fonte magnética pode ser selectivamente activada para induzir magnetismo em, pelo menos, alguma matéria-prima particulada localizada no recipiente por utilização do(s) electroíman(es) localizados próximo do recipiente. A corrente de alimentação fornecida ao(s) electroíman(es) pode ser ligada e desligada repetidamente para providenciar o mesmo efeito como se um íman permanente fosse 1/35 aproximado e afastado do recipiente. Ainda em outras formas de realização, o campo de um iman permanente pode ser desviado ou bloqueado ao mover uma barreira de campo magnético entre o iman permanente e o recipiente que contém as partículas magnetizáveis. 0 ciclo ou frequência do movimento da fonte magnética pode ser iniciada por um dispositivo temporizador ou por sensores que detectam a massa das partículas 30 acumuladas. A medição desta massa pode ser feita ao determinar a interferência para o campo magnético ou ao medir a resistência ao fluxo da pasta de partículas, à medida que a massa de partículas 30 aumenta.
Na forma de realização preferida mostrada nos desenhos, a face interior do recipiente 16 que é anexa à reentrância alongada interna 22 tem uma membrana de borracha, fina e expansível 32 aí posicionada. Esta membrana 32 pode ser expandida e subsequentemente contraída pela respectiva introdução ou remoção de um gás, tal como ar, do espaço 34 entre a membrana 32 e aquela parte da face interior do recipiente que é anexa à reentrância alongada interna 22. O movimento do exterior da membrana 32 serve para ajudar na deslocação da matéria-prima particulada 30 que pode ser aderente à reentrância alongada interna 22, no sentido que essas partículas possam ser dissipadas pelo fluxo 12 da matéria-prima no recipiente 16. Em outras formas de realização, a membrana não necessita de ser posicionada sobre todas a faces interiores da câmara de tratamento que estão anexas à reentrância alongada interna 22, e pode apenas cobrir parcialmente aquela face. Ainda em outras formas de realização da invenção, onde o recipiente é de forma diferente, a membrana flexível pode estar posicionada em qualquer outra posição na face interior do recipiente, no sentido de que assenta entre a fonte magnética e os conteúdos do recipiente a ser magnetizado enquanto ainda é capaz de ser expandida e subsequentemente contraída por um fluxo de gás, para dentro e fora do espaço entre a membrana e a face interior do recipiente. 1/35
Ainda em outras formas de realização, a membrana flexível pode ser esticada ou movida por outros meios, tais como injecção de um fluido que não um gás no espaço entre a membrana e a face interior do recipiente ou um dispositivo vibratório, por exemplo. A membrana não necessita de ser feita de borracha mas pode ser de um material elastomérico, por exemplo plásticos, sintéticos. 0 recipiente da forma de realização preferida ou outra pode também ser agitado por meios mecânicos internos ou externos para facilitar a dissipação de material magnetizado acumulado 30. Por exemplo, podem ser usadas lâminas de mistura motorizadas para agitar os conteúdos do recipiente. Na forma de realização preferida mostrada no desenho, a câmara de tratamento tem uma entrada de fluido na forma de um orifício de jacto 36 através do qual um gás, tal como o ar ou um líquido, tal como água, é capaz de ser introduzido no líquido no recipiente 16 para ajudar a suspensão da matéria-prima particulada 14 naquele líquido. Um gás introduzido pode fluidizar qualquer material particulado em depósito. O orifício de jacto 36 é adicionado a um comprimento de mangueira flexível 38, internamente localizada no recipiente. A mangueira 38 é equipada com um bocal final 39. A mangueira 38 é capaz de se mover flexivelmente dentro do recipiente 16 à medida que um gás ou líquido passa através do mesmo para facilitar a fluidização e suspensão da matéria-prima particulada 14 no líquido no recipiente 16, e funciona como um agitador aleatório que se move na base interna 40 do recipiente 16. Tal agitação é importante para evitar a separação quando é necessário um decréscimo na velocidade do fluxo da pasta de partículas através do recipiente, no sentido de aumentar o tempo de exposição da pasta de partículas 14 ao campo magnético. A mangueira flexível 38 tem várias vantagens relativamente ao uso de apenas um orifício de entrada de jacto de fluido fixo. Os orifícios de jacto fixos são limitados na sua área de cobertura da base do recipiente 40 e, se forem usados orifícios de jacto 1/35 mecanicamente rotativos, eles normalmente incorporam rolamentos, vedantes e outros componentes de desgaste que têm uma vida limitada num ambiente húmido e abrasivo. A mangueira flexível 38 na forma de realização preferida abrange uma grande área da base do recipiente 40 e usa menos gás ou líquido introduzido, do que usaria uma multiplicidade de jactos fixos. A mangueira flexível 38 providencia uma grande área de abrangência da base do recipiente 40, usando um dispositivo que não necessita de rolamentos ou vedantes.
Em uso, pode ser usado o aparelho 10 para induzir magnetismo num fluxo 12 de uma matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável 14 suspensa num líquido. Uma vez que o fluxo 12 (o qual por definição pode também incluir uma sequência repetida dos passos de tratamento do lote envolvendo o enchimento, tratamento e esvaziamento do recipiente) de uma pasta de partículas está a passar através do recipiente 16, a fonte magnética (seja um electroíman ou um aparelho mecanicamente accionado, tal como a forma de realização preferida) pode então ser selectivamente accionada para induzir magnetismo em, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada 14 localizada no recipiente 16. Tal processo permite a introdução de um campo magnético de alto gradiente para magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fracas e fortes para a remoção subsequente por decantação ou separação através de outras técnicas tais como a flotação. Quando a fonte magnética é activada, as partículas magnéticas fracas (por ex., paramagnéticas) e fortes (ferromagnéticas) são atraídas na direcção daquela fonte magnética e tornam-se, pelo menos em parte, magnetizadas. Quando a fonte magnética for desactivada, o fluxo 12 da matéria-prima dissipa a maioria dos depósitos 30 de material magnetizado para reduzir a possibilidade de quaisquer restrições de fluxo no recipiente 16.
No caso da matéria-prima paramagnética, os inventores descobriram surpreendentemente que o magnetismo induzido pode provocar, pelo 1/35 menos, que algumas das partículas paramagnéticas magnetizadas se tornem agregadas ao fluxo do líquido. Os inventores observaram que as partículas paramagnéticas agregadas permanecem agregadas durante, pelo menos, várias horas e que as partículas agregadas podem sobreviver a mais passos do tratamento num processo de separação mineral tal como bombeamento e agitação. Numa matéria-prima com materiais particulados de uma gama de susceptibilidades magnéticas, o aparelho preferido é capaz de ser operado de forma a facilitar a separação subsequente da fracção de matéria-prima paramagnética magnetizada da fracção de matéria-prima ferromagnética magnetizada. A fracção de matéria-prima paramagnética magnetizada é também separável dos minerais de ganga não magnéticos ou diamagnéticos.
No trabalho experimental, um processo de separação por flotação foi usado em vários minérios finamente moídos (normalmente com 80% das partículas do minério com um tamanho de partícula menor que 100 micrómetros em diâmetro) , no sentido de separar a matéria-prima paramagnética magnetizada numa fase de espuma. Os resultados experimentais demonstraram bons aumentos na recuperação do mineral de sulfeto por flotação devido ao uso do passo de tratamento por magnetização antes do passo de flotação (ver os resultados do Exemplo 3 seguinte). Os inventores acreditam que as partículas muito finas (por ex., diâmetro <10 micrómetros), que exibem normalmente fracas taxas de flotação e recuperações, uma vez magnetizadas, podem tornar-se agregadas para resultar num diâmetro de partículas (coaguladas) "eficazes", superior a 10 micrómetros. Tais agregados podem exibir boas características da taxa de flotação e recuperação devido a razões hidrodinâmicas, tais como melhor associação a bolhas de ar que sobrem numa célula de flotação. O uso de reagentes colectores de mineral de sulfeto, tais como xantatos ou ditiofosfatos, pode assegurar que as superfícies das partículas minerais paramagnéticas se tornam hidrofóbicas e mais 1/35 rapidamente se associam à superfície das bolhas de ar que surgem na célula de flotação. Normalmente, as partículas ferromagnéticas numa mistura particulada dos minerais paramagnéticos e ferromagnéticos são rejeitadas num processo de flotação (não tendo afinidade com colectores de xantato ou ditiofosfato) e dizem respeito a ganga ou resíduos. Nas experiências realizadas, os reagentes colectores de mineral de sulfeto usados estão presentes no recipiente de tratamento de magnetização 16 antes de qualquer passo de flotação subsequente. Nas experiências, onde não foi aplicado nenhum passo de tratamento magnético antes do passo de flotação, a matéria-prima para flotação que contém o colector de mineral de sulfeto foi ainda passada através do recipiente 16 antes de ser passada para o aparelho de flotação subsequente. 0 aparelho de flotação usado pode compreender qualquer tipo padrão de célula de flotação agitada, coluna de flotação ou circuito de flotação.
Como um exemplo dos melhoramentos que este aparelho e processo providenciaram face àquilo conhecido na técnica anterior, os resultados experimentais produzidos, usando flotação de espuma convencional, com e sem o passo de pré-tratamento da invenção, são agora apresentados. 0 presente aparelho pode permitir a introdução de um campo magnético com muito alto gradiente para magnetizar eficazmente as partículas magnéticas fortes e fracas. Quando a fonte magnética é activada, as partículas magnéticas fracas e fortes são atraídas na direcção daquela fonte magnética e tornam-se, pelo menos em parte, magnetizadas. 0 aparelho e métodos anteriores não permitem o uso de campos magnéticos de muito alto gradiente devido ao problema de depósito de matéria-prima magnetizada em redor da fonte magnética e o baixo grau de magnetização das partículas magnéticas fracas. Uma activação cíclica do campo magnético num fluxo de pasta de 1/35 matéria-prima, assim como o uso da membrana flexível, serve para eliminar o problema de tal depósito.
No Exemplo 1, é demonstrada a influência da alteração do gradiente do campo magnético nos parâmetros de recuperação (%) e grau (% de peso) de flotação. EXEMPLO 1. 0 efeito da alteração da resistência do campo magnético nos dados de recuperação de flotação subsequente, em comparação com nenhum pré-tratamento magnético 3000 Gauss 4500 Gauss Aumento na (%) de Recuperação de flotação do cobre relativamente a nenhum tratamento magnético o\o 'vQ O 0,5% Aumento no Grau de recuperação de flotação do cobre relativamente a nenhum tratamento magnético 0,2 % 4,3 %
Uma medida da melhoria no processo de separação de flotação é medida pelo aumento na recuperação e grau (a pureza do concentrado mineral separado). Nos resultados, apesar de as resistências do campo magnético de 0,3T [3000 Gauss] e 0,45T [4500 Gauss] providenciam um melhoramento eficazmente idêntico na recuperação, existe uma grande melhoria na pureza do cobre separado e claramente 0,45T [4500 gauss] é melhor do que 0,3T [3000 Gauss] nesta questão. EXEMPLO 2. Efeito do tempo de residência no campo magnético na recuperação de flotação de cobre subsequente 1/35
Tempo de residência da pasta no campo magnético (minutos) 0 2 4 8 % de recuperação de cobre para concentrado de flotação 88,6 90, 8 92,3 95,1 A partir dos resultados, parece que os tempos de exposição mais prolongados das partículas paramagnéticas a um campo magnético podem resultar em recuperações de flotação minerais melhoradas, possivelmente devido ao alcance de um maior grau de magnetização dos minerais de valor paramagnético, e uma capacidade melhorada para se atraírem entre si. EXEMPLO 3. Melhoramento alcançado com tratamento magnético antes da flotação % de recuperação de flotação de zinco - após tratamento magnético 84, 6 % de recuperação de flotação de zinco - antes do tratamento magnético 82,6
Estes resultados experimentais demonstram o efeito de um passo de tratamento de magnetização que resulta num aumento benéfico numa recuperação de flotação de mineral de sulfeto subsequente. 0 recipiente e pistão podem ser feitos de quaisquer materiais adequados de construção que se desgastam adequadamente e que podem ser moldados, formados e ajustados na forma descrita, tal como metal, liga de metal, plásticos duros ou cerâmica. A membrana expansível e mangueira podem ser feitas de quaisquer materiais flexíveis que podem ser usados na forma descrita.
Lisboa, 27 de Setembro de 2012 1/35
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para a conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento de Patente Europeia. Embora muito cuidado tenha sido tomado na compilação das referências, erros e omissões não podem ser excluídos e o EPO nega qualquer responsabilidade neste sentido.
Documentos de Patente citados na descrição • FR 2582232 [0002] 1/35

Claims (24)

  1. Reivindicações 1. Um aparelho (10) para induzir o magnetismo num fluxo (12) de uma matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável (14) suspensa num liquido, a ser usado para pré-condicionar o fluxo (12) para um processo de separação subsequente numa fase separada, o aparelho (10) incluindo: (a) Uma câmara de tratamento (16), caracterizada pelo facto de que a dita câmara de tratamento (16) tem uma entrada (18) e uma saída (20) através das quais o fluxo (12), incluindo a dita matéria-prima particulada parcialmente magnetizável (14), entra e sai respectivamente da câmara (16); e (b) Uma fonte magnética (26) capaz de ser selectivamente accionada com respeito à câmara de tratamento (16), de tal modo que quando activada, a fonte magnética (26) induz magnetismo em, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada (14) na câmara (16) .
  2. 2. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 1, em que a activação da fonte magnética (26) envolve mover aquela fonte ao aproximar e afastar da câmara (16).
  3. 3. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 2, em que a fonte magnética (26) é montada em meios móveis (28) que levam a fonte magnética (26) a mover-se reciprocamente ao aproximar-se e afastar-se da câmara de tratamento (16).
  4. 4. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 3, em que os meios móveis são um pistão (28). 1/6
  5. 5. Um aparelho como reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a câmara de tratamento tem uma forma anular, com uma reentrância alongada interna (22) na qual a fonte magnética (26) é reciprocamente encaixada.
  6. 6. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 5, em que uma face interior da câmara de tratamento (16), a qual é anexa à reentrância alongada interna (22), tem uma membrana expansível (32) aí posicionada, a expansão e contracção da qual serve para deslocar matéria-prima particulada (30) a qual pode aderir à reentrância alongada interna (22).
  7. 7. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 6, em que a membrana (32) é feita de um material elastomérico que é expansível ou contraível pela respectiva introdução ou remoção de um fluido a partir do espaço entre a membrana (32) e essa parte da face interior da câmara de tratamento (16) a qual está anexa à reentrância alongada interna (22).
  8. 8. Um aparelho como reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a câmara de tratamento (16) tem uma entrada de fluido (36), através da qual um fluido é capaz de ser introduzido no líquido para ajudar a suspensão da matéria-prima particulada (14) naquele líquido.
  9. 9. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 8, em que a entrada do fluido (36) é unida a uma mangueira flexível (38) localizada internamente na câmara de tratamento (16), a mangueira (38) sendo capaz de se mover flexivelmente dentro da câmara (16) à medida que o fluido passa lá para facilitar a suspensão da dita matéria-prima particulada (14) no líquido. 1/6
  10. 10. Um aparelho como reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a matéria-prima (14) inclui partículas paramagnéticas e ferromagnéticas.
  11. 11. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 10, em que as partículas paramagnéticas incluem, pelo menos, um mineral de sulfeto que contém cobre, zinco ou outro metal de transição.
  12. 12. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 10 ou reivindicação 11, em que as partículas paramagnéticas incluem, pelo menos, um do grupo que inclui esfalerita contaminada com ferro, arsenopirita, cassiterita, calcopirita, metal de platina e metal de paládio.
  13. 13 . Um aparelho para magnetizar uma parte de uma matéria-prima (14) como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que a dita parte inclui fracções de material com uma gama de susceptibilidades magnéticas, o aparelho incluindo a dita câmara de tratamento e a dita fonte magnética selectivamente accionável com respeito à câmara de tratamento para induzir magnetismo na parte, no sentido de facilitar a separação subsequente numa fase separada de uma fracção de matéria-prima magnética mais fraca de uma fracção de uma matéria-prima magnética mais forte.
  14. 14. Um aparelho como reivindicado na reivindicação 13, em que a fracção de matéria-prima magnética mais fraca inclui, principalmente, partículas paramagnéticas e a fracção de matéria-prima magnética mais forte inclui principalmente partículas ferromagnéticas.
  15. 15. Um aparelho para induzir magnetismo num fluxo como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, de tal modo que, quando activado em utilização, a fonte magnética 1/6 induz o magnetismo em, pelo menos, uma parte da matéria-prima particulada numa câmara, enquanto mantém essa parte no fluxo na câmara de tratamento.
  16. 16. A presente invenção providencia um processo para induzir o magnetismo num fluxo (12) de uma matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente magnetizável (14) suspensa num liquido, a ser usado para pré-condicionar o fluxo (12) para um processo de separação subsequente numa fase separada, caracterizado pelo facto de que o processo inclui os passos de: - passar o fluxo (12), incluindo a dita matéria-prima particulada, pelo menos parcialmente magnetizável (14), através de uma câmara de tratamento (16); e activar selectivamente uma fonte magnética (26), relativamente à câmara de tratamento (16), de tal modo que quando activada, a fonte magnética (26) induz magnetismo em, pelo menos, alguma da matéria-prima particulada (14) localizada na câmara (16).
  17. 17. Um processo como reivindicado na reivindicação 16, em que a activação da fonte magnética (26) envolve mover aquela fonte ao aproximar e afastar da câmara de tratamento (16).
  18. 18. Um processo como reivindicado na reivindicação 16 ou reivindicação 17, em que pelo menos alguma da matéria-prima magnetizável (14) é paramagnética, o magnetismo induzido provocando, pelo menos, que algumas das partículas magnetizadas se tornem agregadas no fluxo líquido.
  19. 19. 0 processo como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 16 a 18, o dito processo para magnetizar uma parte da dita matéria-prima (14), a parte incluindo fracções 1/6 de material com uma gama de susceptibilidades magnéticas, o processo incluindo os passos de passar a matéria-prima através de uma câmara de tratamento (16) e activar selectivamente a dita fonte magnética com respeito à câmara de tratamento para induzir magnetismo na parte, no sentido de facilitar a separação subsequente numa fase separada de uma fracção de matéria-prima magnética mais fraca de uma fracção de matéria-prima magnética mais forte.
  20. 20. Um processo como definido na reivindicação 19 também inclui o passo de separar subsequentemente a fracção de matéria-prima magnética mais fraca da fracção de matéria-prima magnética mais forte através de um processo de separação de flotação.
  21. 21. Um processo como definido na reivindicação 20, em que o processo de separação por flotação recupera a matéria-prima magnética mais fraca numa fase de espuma.
  22. 22. Um processo como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 19 a 21, em que a fracção de matéria-prima magnética mais fraca inclui principalmente partículas paramagnéticas e a fracção de matéria-prima magnética mais forte inclui particularmente partículas ferromagnéticas.
  23. 23. Um processo como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 19 a 22, em que pelo menos alguma da matéria-prima magnetizável é paramagnética, o magnetismo induzido provocando, pelo menos, que algumas das partículas paramagnéticas magnetizadas se tornem agregadas no fluxo líquido.
  24. 24. Um processo para induzir magnetismo num fluxo de matéria-prima particulada, pelo menos, parcialmente 1/6 magnetizável suspensa num líquido, como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 16 a 23, de tal modo que, quando activado em uso, a dita fonte magnética induz magnetismo em, pelo menos, uma parte da matéria-prima particulada na câmara, enquanto mantém essa parte no fluxo na câmara de tratamento. Lisboa, 27 de Setembro de 2012 1/6
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