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 varias marcas de mesas húmedas utilizadas para la separación y concentración de minerales pesados, que incluyen la mesa Deister y la mesa Holman, todas construidas para manejar alimentaciones gruesas o finas para el procesamiento de minerales. [2]
La Mesa 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] El uso generalizado de la mesa fue tal que se incluyó en el Diccionario Webster , [4] y ha sido utilizada constantemente por mineros y metalúrgicos desde su invención. [5]
La Mesa Wilfley fue concebida por Arthur Wilfley , un ingeniero de minas radicado en Kokomo, Colorado en Estados Unidos. Como operador de una mina de plata , Wilfley pasó muchos años perfeccionando el diseño de su mesa de separación para hacer más económica la extracción de plata. 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 pudo perfeccionar una solución mecánica para la recuperación de oro y plata de minerales de baja ley 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 la propia fábrica de Wilfley en Kokomo, en mayo de 1896, mientras que la primera mesa se vendió. para su instalación se colocó en Puzzle Mill, Breckinridge , Colorado, en agosto de 1896. [7] Patentada en 1897, [9] la mesa Wilfley hizo rentable la extracción de minerales de menor ley. El mineral pulverizado, suspendido en una solución de agua, se lavaba a través de una mesa vibratoria inclinada para que los metales se separaran a medida que se escurrían. [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/antimónuros y telururos en las rocas generadoras tienen el tamaño de un limo (<0,063 mm (0,0025 pulgadas)). [10] La concentración de estos minerales requiere técnicas de preconcentración que incluyan la recuperación de esta fracción. La preconcentración puede implicar cualquier número de métodos que incluyen plantillas, espirales, mesas vibratorias, concentración Knelson , separación de medios densos, barrido e hidroseparación. La tabla Wilfley aprovecha la preconcentración en función de la densidad para separar minerales. Puede recuperar minerales pesados del tamaño de limo a arena gruesa para un amplio espectro de productos, incluidos 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, generalmente montado a un lado, impulsa un pequeño brazo que sacude la mesa a lo largo de toda su longitud. Los rifles suelen tener menos de 10 mm (0,39 pulgadas) de alto y cubren más de la mitad de la superficie de la mesa. [10] [11] Se encuentran disponibles diversos diseños de rifles para aplicaciones específicas. Los rifles corren longitudinalmente, paralelos a la dimensión larga de la mesa. El movimiento de sacudida de la mesa es paralelo al patrón del rifle.
La construcción de la plataforma varía desde madera hasta fibra de vidrio resistente, donde se forman los rifles como parte del molde . Las plataformas están revestidas con materiales de alto coeficiente de fricción ( linóleo , caucho o plástico), lo que favorece el proceso de recuperación del mineral. [11]
Durante la operación, se alimenta una suspensión de material de muestra de <2 mm (0,079 pulgadas) que consta de aproximadamente un 25 % de sólidos en peso 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 sacude longitudinalmente, usando un movimiento lento hacia adelante y un golpe rápido de retorno que hace que las partículas migren o se arrastren a lo largo de la plataforma paralela 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 del mineral. [6] [10]
Los rifles hacen que las partículas minerales se estratifiquen en las regiones protegidas entre rifles. [12] Las partículas más finas y pesadas son empujadas hacia el fondo y las partículas más gruesas y ligeras permanecen en la parte superior. Las capas de partículas migran a través de los rápidos con la adición de nueva alimentación de lechada y un lavado continuo con agua. [12] [14] Los rifles se estrechan y se aplanan (desaparecen) hacia el extremo concentrado de la mesa. La forma cónica de los rifles hace que las partículas migratorias de tamaño progresivamente más fino y mayor densidad entren en contacto con la película de agua que fluye sobre los rifles; el material más ligero es arrastrado en forma de residuos y harinillas. La concentración final tiene lugar en la región sin estrías al final de la plataforma, donde la capa de material en esta etapa suele tener solo unas pocas partículas de profundidad. [11] [12] [14]
La separación de minerales se ve obstaculizada por varios factores, siendo particularmente importante el tamaño de las partículas. A medida que aumenta el tamaño del grano de alimentación de lodo, la eficiencia de la separación tiende a disminuir. [11] [12] La eficiencia de la separación también se ve afectada por el recorrido de la mesa (frecuencia y longitud); El avance fino requiere una velocidad mayor y una carrera más corta que el avance grueso. Lo típico es una frecuencia de 200 a 325 golpes por minuto. [11] [13] [14]
Cuando las mesas Wilfley se emplearon originalmente para reelaborar los vertederos de relaves , se descubrió que mejoraban la recuperación de minerales entre un 35% y un 40% en comparación con los procesos existentes, [15] aunque este no es siempre el caso. [dieciséis]
La optimización de la configuración de la mesa puede tener un impacto significativo en la recuperación del mineral. Utilizando magnetita como mineral sintético para probar la recuperación en una mesa Wilfley, Mackay et al (2015) encontraron 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 por gravedad. [12] Se obtienen eficiencias adicionales en el tratamiento de alimentos de baja calidad cuando se apilan dos o incluso tres plataformas una encima de 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 las mesas también se utilizan en el reciclaje de chatarra electrónica para recuperar metales preciosos. [12]