Elaboración de emulsiones con partículas magnéticas y uso potencial en la industria minera

Abstract

El proceso de flotación ha sido utilizado por años para la recuperación de finos en la industria minera, ya sea para separar el metal de interés o para remover impurezas. En este trabajo se evalúa el uso de las emulsiones magnéticas, como una alternativa potencial a dicho proceso. Para ello se elaboraron emulsiones O/W (queroseno en agua) con partículas magnéticas suspendidas en una fase dispersa. Con el fin de evaluar la eficiencia de emulsiones magnéticas O/W elaboradas con magnetita se planteó como metodología la trituración de la magnetita con diferentes tensoactivos para lograr la permanencia dentro de las gotas, sin embargo la emulsión obtenida no fue estable. Por lo que se decidió sintetizar nanopartículas magnéticas por el método de coprecipitación, para sustituir a la magnetita en la fase dispersa por un ferrofluido cuyo líquido portador era el queroseno. Así se logró obtener una emulsión estable que responde a un campo magnético de manera reversible. Por otro lado, los finos que se utilizaron fueron de calcita, un mineral diamagnético que representa el 4% de la superficie terrestre. A través de su interacción con la emulsión magnética, fue posible su recuperación al aplicar un campo magnético pues, la calcita absorbe a las nanopartículas del ferrofluido adquiriendo propiedades magnéticas, que le permiten desplazarse en la dirección del campo magnético aplicado. Con los resultados obtenidos, comprobamos que la sinergía entre emulsiones y ferrofluido constituye una alternativa viable para la recuperación de finos diamagnéticos en la industria.

A method is presented for the recovery of diamagnetic fine particles in the presence of an oil in water (O/W) magnetic emulsion. Here kerosene was used as the oily phase. Initially to elaborate the kerosene in water magnetic emulsion We start with a top to the bottom synthesis. Where magnetite particles are introduce inside the emulsion drops by grinding them with hydrophobic surfactants. The size of magnetite particles dictates the diameters around 100 mm which in turns affects the emulsion stability. In addition, when a second surfactant was added at the magnetite surface We observed a self-emulsification that ended breaking up the emulsion. As a result, We change to an alternative synthesis route, whereWe use the approach bottom to the top. In other words, We synthesized superparamagnetic nanoparticles using the coprecipitate method. In the absence of an external magnetic field a classical emulsion (Brownian motion) behaviour was observed whereas in presence of magnetic field the drops form large chains aligning in the same direction of the applied field. Moreover,We investigated about the interaction between calcite fines (diamagnetic particles) and the droplets emulsion. We conclude that the nanoparticles were absorbed at the calcite surface and for that calcite fines acquiring magnetic properties that allow them to move towards the source field.