¿Sabes qué minerales se utilizan habitualmente en los materiales refractarios? ¿Es pirofilita, cianita o andalucita?
Curiosamente, la andalucita, la cianita y la silimanita pertenecen a la familia de las silimanitas y tienen la misma fórmula química pero diferentes estructuras cristalinas.
A continuación presentamos la andalucita, el primer miembro de la familia de las silimanitas, centrándonos en sus propiedades, usos y métodos de procesamiento industrial.
¿Qué magia hay en lo andaluz?
El mineral andalucita tiene una fórmula química de Al2SiO5 y una dureza de 7 a 7,5. Está ampliamente distribuido y no es raro, con orígenes en Sudáfrica, Brasil, Estados Unidos y otros lugares.
La andalucita viene en varios colores, como amarillo, verde, rojo, rosa y morado, y tiene un brillo vítreo.
Es un mineral de silicato de aluminio formado en rocas metamórficas a alta temperatura y presión, como pizarra arcillosa, pizarra de mica, esquisto, gneis, etc.
Estas propiedades hacen que la andalucita sea principalmente adecuada para materiales refractarios de alta gama.
Andalucita: perfecta para materiales refractarios
La andalucita, con un contenido de alúmina superior al 60%, se transforma en mullita de alta resistencia a temperaturas elevadas, lo que la convierte en un material ideal para diversas aplicaciones de alta temperatura.
Revestimiento andaluz de equipos industriales de alta temperatura.: El alto punto de fusión y la resistencia al choque térmico de la andalucita la hacen adecuada para entornos hostiles, como hornos de fabricación de hierro y acero, protegiendo los equipos de daños, extendiendo su vida útil y mejorando la eficiencia de producción.
Aislamiento de hornos industriales andaluces: la andalucita puede bloquear eficazmente la transferencia de calor en los hornos, reduciendo la temperatura de la superficie y disminuyendo el consumo de energía. Su estabilidad química también previene la corrosión química, asegurando la calidad del producto y la estabilidad de la producción.
Ladrillos refractarios andaluces: La andalucita mezclada con arcilla y cuarzo, moldeada, secada y sinterizada, produce ladrillos refractarios que mantienen la estabilidad a altas temperaturas, ampliamente utilizados en revestimientos de hornos para proteger equipos y garantizar la eficiencia operativa.
Bujias andaluzas: El alto punto de fusión, la resistencia a la temperatura y la estabilidad química de la andalucita la convierten en un aislante eficaz para las bujías. Previene la rotura y ablación bajo altas temperaturas y presiones, asegurando el correcto funcionamiento de los motores de combustión interna. La andalucita se utiliza en varias otras aplicaciones, incluidos productos refractarios para hornos de tratamiento térmico y esteras de hornos, y piezas internas y sistemas de protección térmica de motores de aviones y naves espaciales supersónicos.
5 pasos para procesar andalucita
El contenido de andalucita en el mineral de andalucita en bruto suele oscilar entre el 10% y el 30%, mientras que los materiales refractarios de alta calidad requieren un contenido de andalucita superior al 90%. Para satisfacer la demanda del mercado, la andalucía debe someterse a múltiples procesos para lograr una calidad concentrada.
Este proceso está diseñado con 5 pasos. La trituración y molienda refinan el mineral en bruto, la separación magnética elimina los minerales magnéticos, la separación por gravedad elimina aún más las impurezas y la flotación con espuma aumenta la concentración de andalucita.
Paso Ⅰ Aplastante
El rango de tamaño típico del mineral de andalucita en bruto es de 350 a 400 mm. Se recomienda utilizar una trituradora de mandíbulas PE-400×600 para el triturado previo, reduciendo el diámetro de la andalucita a menos de 25 mm para su triturado.
Paso Ⅱ Molienda
El tratamiento de molienda es fundamental para reducir aún más el tamaño de las partículas de andalucita y facilitar los procesos posteriores. Si bien la molienda con molino de bolas tiende a producir lodos y reducir la eficiencia de recuperación, el uso de un molino de barras puede crear una distribución del tamaño de las partículas minerales más uniforme, lo que lo convierte en el método recomendado para la molienda.
Paso Ⅲ Separación magnética
Para obtener andalucita de calidad comercial, el contenido de hierro debe ser extremadamente bajo. Este paso tiene como objetivo reducir el contenido de hierro del 1% al 0,5% y eliminar las impurezas magnéticas, entre ellas biotita, ilmenita, clorita, estaurolita, etc.
Las partículas de andalucita ingresan al separador magnético con impurezas magnéticas. El fuerte campo magnético del separador atrae las impurezas hacia sus polos magnéticos, mientras que la andalucita no magnética no se ve afectada, consiguiendo la separación de la andalucita de las impurezas magnéticas.
Paso Ⅳ Beneficio por gravedad
La mesa vibratoria se usa comúnmente para la separación por gravedad en el beneficio del mineral de andalucita. Este paso elimina los restos de limo, titanio, etc. de la andalucita.
Durante el funcionamiento, las partículas de andalucita con mayor gravedad específica se depositan en el fondo. Las impurezas más ligeras (lodos, titanio, etc.) se lavan hasta la capa superior. Con ello se consigue la separación de la andalucita y las impurezas y se elimina parte de los lodos menores de 0,5 mm.
Paso Ⅴ Flotación
La flotación de andalucita es un proceso que utiliza tecnología de flotación por espuma para extraer partículas finas, como mica y cuarzo, de los minerales de andalucita. Así es como funciona el proceso de flotación:
Las partículas de andalucita se mezclan primero con agua para formar una pulpa. La proporción de sólidos en la pulpa debe ser superior al 30% y el valor del pH de la pulpa idealmente debe ser inferior a 3,5.
A la pulpa se le añade un agente de flotación de alquilsulfonato, con una dosis recomendada de 300-1500 gramos por tonelada de mineral. La mezcla se deja reposar durante 10 minutos para permitir que el agente de flotación reaccione con las partículas de andalucita.
Después de 10 minutos, el líquido se diluye para lograr una proporción de sólidos del 10 % al 30 %. Las partículas de andalucita suben a la superficie en forma de espuma, donde se realiza la flotación de la espuma. Se recomienda realizar el paso de flotación de espuma por no más de 10 minutos.
Dado que lograr un contenido de andalucita del 90 % en una sola flotación de espuma es un desafío, es recomendable repetir este paso varias veces hasta que el contenido de andalucita supere el 90 %, o incluso el 95 %, para cumplir con los requisitos de fabricación de materiales refractarios de alta calidad.
Referencia
Proceso de mejora de Andalucita
