La mesa Wilfley se utiliza comúnmente para la concentración de minerales pesados desde el laboratorio hasta la escala industrial. Tiene un diseño tradicional de mesa vibratoria (oscilante) con una plataforma estriada. [1] Es una de las varias marcas de mesas húmedas que se utilizan para la separación y concentración de minerales pesados, entre las que se incluyen la mesa Deister y la mesa Holman, todas diseñadas para manipular materiales gruesos o finos para el procesamiento de minerales. [2]
La Tabla Wilfley se convirtió en un diseño utilizado en todo el mundo debido a que aumentó significativamente la recuperación de plata, oro y otros metales preciosos. [3] Tal fue el uso extendido de la tabla que fue incluida en el Diccionario Webster , [4] y ha sido utilizada constantemente por mineros y metalúrgicos desde su invención. [5]
La mesa de Wilfley fue concebida por Arthur Wilfley , un ingeniero de minas con sede en Kokomo, Colorado, en los Estados Unidos. Como operador de una mina de plata , Wilfley pasó muchos años perfeccionando el diseño de su mesa de separación para que la extracción de plata fuera más económica. En lugar de utilizar procesos de calentamiento ( fundición ) para concentrar el mineral , Wilfley había estado experimentando con la separación de minerales mediante el uso de contrastes de densidad mineral. [6]
Wilfley fue capaz de perfeccionar una solución mecánica para la recuperación de oro y plata de minerales de baja calidad mediante la mesa Wilfley. [3] [5] La primera mesa Wilfley se construyó a escala preliminar en mayo de 1895. [7] [8] La primera mesa de tamaño completo se utilizó en el propio molino de Wilfley en Kokomo, en mayo de 1896, mientras que la primera mesa vendida para su instalación se colocó en el molino Puzzle, Breckinridge , Colorado, en agosto de 1896. [ 7] Patentada en 1897, [9] la mesa Wilfley hizo rentable la extracción de minerales de menor calidad. El mineral pulverizado, suspendido en una solución de agua, se lavaba a través de una mesa vibratoria estriada inclinada de modo que los metales se separaban a medida que se drenaban. [6] [9]
Se decía que la mesa Wilfley había revolucionado el procesamiento de minerales en todo el mundo y en la década de 1930 había más de 25.000 en servicio. [3]
La mesa Wilfley fue construida para resolver un problema común en la recuperación de minerales pesados ; aproximadamente el 90% de los granos de oro, minerales del grupo del platino , sulfuros , arseniuros/antimonuros y telururos , en rocas fuente son de tamaño limo (<0,063 mm (0,0025 pulgadas)). [10] La concentración de estos minerales requiere técnicas de preconcentración que incluyen la recuperación de esta fracción. La preconcentración puede involucrar cualquier número de métodos incluyendo jigs, espirales, mesas vibratorias, concentración Knelson , separación en medios densos, bateas e hidroseparación. La mesa Wilfley explota la preconcentración sobre la base de la densidad para separar minerales. Puede recuperar limo a minerales pesados del tamaño de arena gruesa para un amplio espectro de productos básicos incluyendo diamantes , metales preciosos y básicos , y uranio . [10]
La mesa, como la mayoría de las mesas vibratorias, consta de una plataforma estriada con una suave inclinación sobre un soporte estable para contrarrestar la oscilación de la mesa . Un motor, normalmente montado en el lateral, acciona un pequeño brazo que sacude la mesa a lo largo de su longitud. Las estrías suelen tener menos de 10 mm (0,39 pulgadas) de altura y cubren más de la mitad de la superficie de la mesa. [10] [11] Hay varios diseños de estrías disponibles para aplicaciones específicas. Las estrías corren longitudinalmente, paralelas a la dimensión larga de la mesa. El movimiento de sacudida de la mesa es paralelo al patrón de estrías.
La construcción de las cubiertas varía desde madera hasta fibra de vidrio resistente , donde los riffles se forman como parte del molde . Las cubiertas están revestidas con materiales de alto coeficiente de fricción ( linóleo , caucho o plástico), lo que ayuda en el proceso de recuperación de minerales. [11]
Durante la operación, una suspensión de <2 mm (0,079 pulgadas) de material de muestra que consiste en aproximadamente 25% de sólidos en peso se alimenta con agua de lavado a lo largo de la parte superior de la mesa, perpendicular a la dirección del movimiento de la mesa. [10] [11] [12] La mesa se agita longitudinalmente, utilizando un golpe de avance lento y un golpe de retorno rápido que hace que las partículas migren o se arrastren a lo largo de la plataforma paralelamente a la dirección del movimiento. [6] [10] [11] [12] [13] [14] Las partículas se mueven diagonalmente a través de la plataforma desde el extremo de alimentación y se separan en la mesa según el tamaño y la densidad. El caudal de agua, el ángulo de inclinación de la mesa y la intensidad del movimiento de agitación deben ajustarse adecuadamente para una recuperación eficaz de minerales. [6] [10]
Los riffles hacen que las partículas minerales se estratifiquen en las regiones protegidas entre ellos. [12] Las partículas más finas y pesadas son empujadas hacia el fondo y las más gruesas y livianas permanecen en la parte superior. Las capas de partículas migran a través de los riffles con la adición de nueva alimentación de pulpa y el lavado continuo con agua. [12] [14] Los riffles se estrechan y se aplanan (desaparecen) hacia el extremo de concentrado de la mesa. La conicidad de los riffles hace que las partículas migratorias de tamaño progresivamente más fino y mayor densidad entren en contacto con la película de agua que fluye por encima de los riffles; el material más liviano se elimina en forma de relaves y residuos intermedios. La concentración final tiene lugar en la región sin riffles al final de la plataforma, donde la capa de material en esta etapa generalmente tiene solo unas pocas partículas de profundidad. [11] [12] [14]
La separación de minerales se ve obstaculizada por varios factores, siendo el tamaño de partícula particularmente importante. A medida que aumenta el tamaño de grano de la alimentación de pulpa, la eficiencia de separación tiende a disminuir. [11] [12] La eficiencia de separación también se ve afectada por el recorrido de la mesa (frecuencia y longitud); la alimentación fina requiere una velocidad mayor y un recorrido más corto que una alimentación gruesa. Una frecuencia de 200 a 325 recorridos por minuto es típica. [11] [13] [14]
Cuando se emplearon originalmente las mesas Wilfley para retrabajar los vertederos de relaves , se descubrió que las mesas mejoraban la recuperación de minerales en un 35-40% en comparación con los procesos existentes, [15] aunque este no siempre es el caso. [16]
La optimización de la configuración de la mesa puede tener un impacto significativo en la recuperación de mineral. Al utilizar magnetita como mineral sintético para probar la recuperación en una mesa Wilfley, Mackay et al. (2015) descubrieron que una configuración de mesa optimizada (es decir, inclinación de la mesa, caudal de agua de lavado, velocidad de alimentación de material, velocidad de la mesa, amplitud de carrera, grado de alimentación y densidad de alimentación) aumentó la recuperación de magnetita en un factor de 3,7. [6]
La mesa Wilfley, como cualquier mesa húmeda, es una de las formas metalúrgicamente más eficientes de concentración por gravedad, y se utiliza para tratar corrientes de flujo más pequeñas y difíciles, y para producir concentrados terminados a partir de los productos de otras formas de sistema de gravedad. [12] Se obtienen eficiencias adicionales en el tratamiento de alimentaciones de baja calidad donde se apilan dos o incluso tres plataformas una sobre la otra, lo que permite una alimentación continua. [12]
Las aplicaciones modernas de la mesa Wilfley (y otras mesas vibratorias húmedas) se observan predominantemente en las siguientes funciones: [17]
Actualmente también se utilizan mesas en el reciclaje de chatarra electrónica para recuperar metales preciosos. [12]