Unidad II Caracterización de materiales sólidos Contenidos: 2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. 2.8 Flotación, fundamento teórico. Ing. Sandra Blandón Navarro

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. La separación magnética requiere de la comprensión de los conceptos básicos del magnetismo y la evaluación de la capacidad del separador sobre la base de las variables de aplicación y diseño, como por ejemplo, el tipo de material que se va a procesar, procesamiento en húmedo o seco, intervalo del diámetro de la partícula, características magnéticas de la alimentación, velocidad deseada de la carga, etc.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica Cualquier partícula colocada en el campo magnético se magnetiza hasta cierto punto y actúa como un dipolo magnético. De acuerdo con las características del material, las partículas se pueden clasificar como ferromagnéticas, paramagnéticas (que se atraen magnéticamente) o diamagnéticas (que se repelen por un campo magnético).

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. El diseño de separadores magnéticos difiere según los distintos tipos de materiales que se van a separar; en general, los dispositivos de separación magnética se pueden agrupar como sigue: Imanes tipo rejilla Imanes tipo placa y gibas magnéticas

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Imanes tipo Rejilla Este dispositivo consta de una serie de tubos (por lo general de acero inoxidable) que están empacados con imanes de cerámica e instalados en una rampa perpendicular al flujo del fluido. Los imanes de rejilla se utilizan para la eliminación en seco o en húmedo de las partículas de hierro gruesas o finas acumuladas en la trampa.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Imanes tipo rejilla Las aplicaciones incluyen las trampas de material ferroso para lechadas como, por ejemplo, los detergentes (en el caso de fábricas de productos químicos), el azúcar y el dulce (en las fábricas de alimentos), la recirculación de la tinta (en las operaciones de impresión) o la pulpa en las fábricas de papel.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Imanes tipo placa y gibas magnéticas Estos dispositivos se usan para eliminar las partículas de hierro que contienen los materiales transportados en forma neumática o con un flujo descendente producido por la fuerza de gravedad. Las partículas de hierro se eliminan al ser atrapadas por una placa magnetizada que debe limpiarse en forma periódica. Se recomienda un ángulo de la rampa de 45º.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Separación electrostática También conocida como separación con alta tensión, es un método basado en la diferencia de atracción o repulsión de las partículas cargadas por influencia de un campo eléctrico. La aplicación de una carga electrostática a las partículas es un paso necesario antes de que pueda realizarse la separación.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Existen límites de tamaños para los cuales no es factible la separación electrostática. Para materiales granulares este limite superior es aproximadamente 1.5 mm; para pedazos pequeños con un área grande de sección transversal y para trozos largos con un área pequeña de sección transversal, el limite puede ser mayor a 25 mm. Es difícil con diámetros de partículas de 0.074 mm (malla 200) y casi imposible con diámetros inferiores a 0.044 mm (malla 325).

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. Se pueden utilizar varias técnicas para la carga de las partículas: electrificación por contacto, inducción conductiva y bombardeo con iones.

2.7 Otros métodos de clasificación mecánica. La separación óptica toma en cuenta: Color La refracción de la luz La opacidad La fluorescencia Consta de un sensor, se utiliza un chorro de aire u otros medios para desviar las partículas.

2.8 Flotación, fundamento teórico La Flotación es un proceso de separación sólido-líquido y líquido-líquido donde los materiales en suspensión en un líquido son adheridos a burbujas de aire (o otro gas), tornándolos más leves que el medio en el que se encuentran.

2.8 Flotación, fundamento teórico Los grumos formados tienden a flotar en la superficie de medio, de dónde son removidos en la forma de un lodo o espuma.

2.8 Flotación, fundamento teórico Los modificadores de la flotación incluyen varias clases de productos químicos: Activadores Reguladores de la alcalinidad Depresivos Dispersores o defloculantes

2.8 Flotación, fundamento teórico La humectabilidad relativa de los sólidos en una mezcla se puede mejorar mediante la adición de agentes que se absorben en forma selectiva sobre las superficies de determinadas especies que existen en la mezcla. Los agentes espumantes generan una burbuja estable y una acción concordante de la espuma.

2.8 Flotación, fundamento teórico El proceso de flotación viene siendo empleado hace mucho tiempo para la clarificación de meladura y almíbar en refinerías, siendo reconocido como una herramienta eficiente para la seguridad de obtención de un azúcar de mejor calidad, especialmente en condiciones adversas de la materia prima caña.

2.8 Flotación, fundamento teórico La flotación de meladura envuelve las siguientes etapas principales: Condicionamiento de la meladura, Ajuste de temperatura, Aireación, Macro-floculación Separación de fases.

2.8 Flotación, fundamento teórico

2.8 Flotación, fundamento teórico

2.8 Flotación, fundamento teórico El tamaño y la cantidad de burbujas de aire generadas son factores fundamentales para el buen desempeño del proceso. Burbujas muy grandes causan turbulencia en el medio, que impiden su contacto con las partículas.

2.8 Flotación, fundamento teórico

2.8 Flotación, fundamento teórico

2.8 Flotación, fundamento teórico Fig. 1 Cachaza flotando y el raspador

Bibliografía Perry, R. 2000. Manual del Ingeniero Químico, Tomo V. Editorial McGraw Hill, sexta edición. p. 21-37 a 21-60