Diseño y construcción de un prototipo para beneficio de minerales con fluidos magnetorreológicos a nivel de laboratorio

Marco Antonio Ardila; María del Pilar Triviño-Restrepo; Édgar Absalón Torres-Barahóna; Claudia Patricia Molina-Gallego

Diseño y construcción de un prototipo para beneficio de minerales con fluidos magnetorreológicos a nivel de laboratorio

Marco Antonio Ardila, María del Pilar Triviño-Restrepo, Édgar Absalón Torres-Barahóna, Claudia Patricia Molina-Gallego

Resumen

Este artículo describe los procedimientos mediante los cuales se diseña y construye un equipo para beneficio de minerales con fluidos magnetorreológicos (FMR). Presenta de forma sintética una revisión del estado del arte, a nivel de equipos y procesos, con el fin de obtener un diseño conceptual y aplicar el modelo de French a la metodología del diseño mecánico. Con base en las fuentes bibliográficas se realizaron los cálculos y análisis para elementos de máquinas, selección de materiales, modelación y procesos de manufactura. Finalmente se presenta el equipo desarrollado y los resultados de las pruebas de operación. El proyecto se basa en investigaciones previas para obtener FMR a partir de magnetita y desarrollar un proceso de beneficio de minerales con FMR, enmarcadas en un proyecto macro direccionado a promover adaptaciones tecnológicas que permitan explorar el desarrollo de técnicas y tecnologías alternativas, tendientes a optimizar los procesos y garantizar un aprovechamiento sostenible de los recursos mineralógicos regionales y del país.

Palabras clave

fluidos magnetorreológicos; separación gravimétrica de minerales; beneficio de minerales; campos magnéticos; ferrofluidos

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Referencias

Alcaide, M. J. Diego, J. A. y Artacho, M. A. (2004). Diseño de producto. Métodos y técnicas. Bogotá: Alfaomega:

Ardila, M. A. Triviño, M. P., Torres, E. A. y Molina, C. P. (2010). Obtención de ferrofluidos a partir de magnetita mineral y determinación del efecto del tipo de fluido de transporte y la concentración de magnetita sobre la densidad. InvestigiumIre, 1(3), 69-73.

Ashby, M. F. (2005). Materials selection in mechanical design. Cambridge: Elsevier

Bootrhroyd, G., Dewhurst, P. y Knight, W. (2002). Product design for manufacture and assembly. Nueva York: Marcel Dekker Inc.

Cross, N. (1999). Métodos de diseño. Estrategias para el diseño de productos. Ciudad de México: Limusa y Noriega Editores.

Gubarevich, V. N. y Vidsota, S. V. (1994). Theoretical principles, present status and prospects for development of material separation in magnetic fluids. Magnetic and Electrical Separation, 5, 169-192.

Hibbeler, R. C. (1998). Mecánica de materiales. Ciudad de México: Prentice Hall-Pearson.

Homer, F., Quets, J. y Hatwell, U. (1975) Apparatus and process for the separation of particles of different density with magnetic fluids. (U.S. Patent 4.062.765).

Jensen, C., Helsel, J. y Short, D. R. (2002). Dibujo y diseño en ingeniería. Ciudad de México: McGraw-Hill.

Kojovic, T. (1994). Application of magstreamin mineral sands separation. Magnetic and Electrical Separation, 5, 231-263.

Konz, S. (2007). Diseño de sistemas de trabajo. México: Limusa.

Nakatsuka, K. (1993). Trends of magnetic fluid applications. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 122, 387-394.

Norton, R. L. (1999). Diseño de máquinas. Ciudad de México: Prentice Hall-Pearson.

Parmley, R. O. (1985). Mechanical components handbook. Chicago: McGraw Hill.

Reimers, G. Rholl, S. y Khalafalla S. (1974). Device and process for magneti-gravimetric particle separation using non-vertical levitation forces. (U.S. Patent 5.788.465).

Rosensweig, R. E. (1969). Material separation using ferromagnetic liquid techniques. (U.S. Patent 3.485.969).

Sandor, G. y Erdman, A. (1998). Diseño de mecanismos. Análisis y síntesis. Ciudad de México: Prentice HallPearson.

Schey, J. A. (2002). Procesos de manufactura. Ciudad de México: McGraw-Hill.

Shigley, J. E. (1981). Diseño en ingeniería mecánica. Ciudad de México: McGraw-Hill.

Svoboda, J. (2004). Densimetric separation of coal using magnetic fluids. Physical Separation in Science and Engineering, 13(3-4), 127-139.

Triviño, M. P., Ardila, M. A., Torres, E. A. y Molina, C. P. (2012). Informe Final proyecto de investigación “Desarrollo de materiales, procesos y equipos magnetorreológicos para beneficio de minerales”. Tunja: UPTC, USTA, Colciencias y Gobernación de Boyacá.