UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA METALÚRGICA

Tema: Nro 6
“SEPARADORES MAGNÉTICOS Y ELÉCTRICOS”

INTEGRANTES:

La Paz - 2024
 TABLA DE CONTENIDOS

1. Introducción ................................................................................................................................................ 1
2. Objetivo ....................................................................................................................................................... 1
2.1 Objetivos especifico ................................................................................................................................ 1
3. Fundamento teórico .................................................................................................................................... 1
3.1 Campo magnético................................................................................................................................... 1
3.2 Campo eléctrico ...................................................................................................................................... 2
3.3 Fuerza electromagnética (fuerza de lorentz) ......................................................................................... 2
3.4 Clasificación Magnética de los Materiales (ferromagnéticas, paramagnéticas, diamagnéticas) .......... 3
3.4.1 Ferromagnéticos ..................................................................................................................................... 3
3.4.2 Paramagnéticos ...................................................................................................................................... 3
3.4.3 Diamagnéticos ........................................................................................................................................ 4
3.5 Susceptibilidad magnética del material .................................................................................................. 4
3.6 Tipos de separadores magnéticos .......................................................................................................... 5
3.7 Tipos de separadores magnéticos .......................................................................................................... 5
4 Separadores magnéticos que operan como concentradores purificadores en la metalurgia ..................... 7
4.1 Separadores del tipo seco o por vía seca ................................................................................................ 7
4.1.1 Separador magnético de banda transversal ........................................................................................... 7
4.1.2 Separador de rodillo inducido ................................................................................................................. 8
4.1.3 Separador magnético de discos ............................................................................................................ 10
4.1.4 Separador magnético de tierras raras .................................................................................................. 11
4.2 Separadores del tipo húmedo o por vía húmeda .................................................................................. 12
4.2.1 Separadores de tambor por vía húmeda .............................................................................................. 12
4.2.2 Filtro magnético.................................................................................................................................... 14
4.2.3 Separadores magnéticos de alta intensidad en húmedo ...................................................................... 14
5 Características y catálogos de algunos equipos de separación magnéticos y electicos ........................... 15

Bibliografia
 1. Introducción
Los separadores magnéticos aprovechan la diferencia en las propiedades magnéticas de
los minerales componentes de las menas. Todos los materiales se alteran en alguna forma al
colocarlos en un campo magnético, aunque en la mayor parte de las sustancias, el efecto es
demasiado ligero para detectarlo.
El método de separación electrostática sigue siendo todavía la técnica más económica y
adecuada para el procesado de los depósitos de arenas ricos en minerales pesados como la
ilmenita, el rutilo, el leucoxene (compuesto principalmente por rutilo o anatasa, óxidos de Fe-Ti), el
circón, y el granate. Destacar que debido a una mayor conciencia medioambiental se están
suministrando unidades para el procesado de materiales secundarios, como es el empleo de
técnicas electrostáticas para separar el plástico del metal en las plantas de tratamiento de residuos
sólidos urbanos.
2. Objetivo
 Conocer los fundamentos los fundamentos teóricos de separadores magnéticos y
eléctricos e identificar sus características por medio de catálogos.
2.1 Objetivos especifico
 Buscar información sobre los separadores magnéticos y eléctricos.
 Determinar las características y tipos de separadores magnéticos.
 Revisar catálogos respecto a estos equipos.
3. Fundamento teórico
3.1 Campo magnético
Cuando se escucha hablar de campo magnético nos vienen a la mente imanes, el campo
magnético terrestre, la magnética, ondas, antenas, celulares todo estos ligados al campo
magnético. El campo magnético es una magnitud vectorial, ya que tienen un sentido, una dirección
y puede ser medido, y por eso es llamado también campo electromagnético debido a que el campo
magnético y el campo eléctrico, son ondas perpendiculares entre sí, las cuales interactúan
indefinidamente en el vacío, y las cuales están relacionadas unas con las otra, es decir el campo
magnético siempre estará acompañado de un campo eléctrico y viceversa.
Un campo magnético se puede generar de diferentes formas y diferentes intensidades de campos
eléctricos, la más conocida es a través de un conductor finito o también a través de espirales.
A través de múltiples espirales se puede incrementar la intensidad del campo, la cual esta medida
en (Teslas), un tesla es la fuerza que ejerce un Newton sobre una carga de un coulomb que se
mueve a la velocidad de 1 (m/seg) dentro del campo perpendicular a las líneas del campo, lo que
quiere decir que se puede medir la intensidad del campo a través de los objetos a las cuales puede
mover.

1
Figura 1

Unidades en la que se mide el campo magnético

3.2 Campo eléctrico

El campo eléctrico ̌ es una cantidad vectorial que existe en todo punto del espacio. El
campo eléctrico en una posición, indica la fuerza que actuaría sobre una carga puntual positiva
unitaria si estuviera en esa posición. El campo eléctrico se relaciona con la fuerza eléctrica que
actúa sobre una carga arbitraria, las dimensiones del campo eléctrico son [Newton/Coulomb].
Figura 2

Unidades en la que se mide el campo eléctrico

3.3 Fuerza electromagnética (fuerza de lorentz)

El electromagnetismo permite el uso de artefactos como el microondas o la televisión. El

electromagnetismo resulta muy útil para el ser humano ya que hay infinidad de aplicaciones que
permiten satisfacer sus necesidades. Muchos instrumentos que se utilizan a diario funcionan
debido a los efectos electromagnéticos, y que además está dada por la suma del campo eléctrico y
el campo magnético.
Figura 3

Campo electromagnético como la suma del campos magnético y el campo eléctrico

2
Figura 4

Resumen de conceptos fundamentales (campo magnético, campo eléctrico y campo

electromagnético)

3.4 Clasificación Magnética de los Materiales (ferromagnéticas, paramagnéticas,

diamagnéticas) de algunos mineral
3.4.1 Ferromagnéticos
Un objeto se considera ferromagnético si un imán se queda adherido a él. Por ejemplo, si un imán
se adhiere a una estantería de acero, se dice que esa estantería es ferromagnética
El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos
los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material
ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es
la interacción magnética que hace que los polos magnéticos tiendan a disponerse en la misma
dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.
3.4.2 Paramagnéticos
Los materiales paramagnéticos son materiales atraídos por imanes, pero no se convierten en
materiales permanentemente magnetizados. Algunos materiales paramagnéticos son: aire,
magnesio, aluminio, titanio, wolframio.
Los materiales paramagnéticos tienen una pequeña susceptibilidad positiva a los campos
magnéticos, y son muy débilmente atraídos por un campo magnético accionado desde el exterior
El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a
alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente
acoplados entre sí, el fenómeno será ferromagnetismo o ferrimagnetismo. Cuando no existe
ningún campo magnético externo, estos momentos magnéticos están orientados al azar. En

3
presencia de un campo magnético externo tienden a alinearse paralelamente al campo, pero esta
alineación está contrarrestada por la tendencia que tienen los momentos a orientarse
aleatoriamente debido al movimiento térmico.
3.4.3 Diamagnéticos
El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos
magnéticos. Es lo opuesto a los materiales paramagnéticos los cuales son atraídos por los campos
magnéticos, los diamagnéticos poseen todos sus electrones apareados y no se ven afectadas por
campos magnéticos.
Además que las sustancias son, en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares
de electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los casos en
los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética (o más compleja) en
sentido contrario.
Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos son: el agua, el bismuto metálico, el hidrógeno,
el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, el silicio, el germanio,
el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados tienen número par de electrones.
3.5 Susceptibilidad magnética del material
En electromagnetismo, se denomina susceptibilidad magnética a una constante de
proporcionalidad adimensional que indica el grado de sensibilidad a la magnetización de un
material influenciado por un campo magnético. Un parámetro al que está directamente relacionado
es al de la permeabilidad, la cual expresa la magnetización total por unidad de volumen.
La susceptibilidad magnética (k) es una propiedad adimensional (S.I.) que relaciona la capacidad
de magnetización de una sustancia (J) con la magnitud del campo magnético externo (H) en el que
se encuentra. En otras palabras, es el grado de magnetización de un material en respuesta a un
campo magnético, también cabe resaltar que la susceptibilidad magnética y la permeabilidad
magnética están relacionadas:

Figura 5

Intensidad magnética requerida en la separación magnética de diferentes minerales

4
Nota: Para separar minerales se recomienda empezar por los ferromagnéticos ya que estos se
separan con poca intensidad (0,2-1) Amp, o simplemente con un imán de mano. Después se
procede a separar los paramagnéticos según los rangos sugeridos para estos minerales, después
a los diamagnéticos, por lo que, se recomienda una mejor depuración mediante otro tipo de
separación posterior a la magnética, como por ejemplo: separación por densidades.
3.6 Tipos de separadores magnéticos
Los separadores magnéticos pueden ser del tipo electroimanes o imanes permanentes. Los
electroimanes utilizan vueltas de alambre de cobre o de aluminio alrededor de un núcleo de hierro
dotado de energía con corriente directa.
Los imanes permanentes (imanes permanentes: ferritas, tierras raras, Alnicos, entre otros) no
requieren de energía exterior, las aleaciones especiales de estos imanes continúan produciendo
un campo magnético a un nivel constante en forma indefinida después de su carga inicial, a menos
que sean expuestos a influencias desmagnetizadoras.
En la industria del procesado de minerales los imanes se emplean para retirar del flujo cualquier
elemento metálico que pudiera dañar los equipos como machacadoras, molinos, etc., Otro uso que
se les da es el de unidades separadoras y concentradoras de minerales según sus características
de susceptibilidad magnética.
3.7 Tipos de separadores magnéticos
Un separador magnético es un dispositivo que usa un imán para eliminar las impurezas no
magnéticas del metal magnético o viceversa.
 Tipo 1 (Placas magnéticas)
Placas magnéticas os fragmentos o piezas metálicas que van por conductos y canaletas inclinadas
(chutes), son eliminados adhiriéndose en una placa magnética a medida que el materia se desliza
por el canal o conducto. Este equipo debe ser limpiado periódicamente. Estas placas funcionan en
forma electromagnética o mediante imanes permanentes.
Figura 6

Placas magnéticas

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  Tipo 2 (Poleas)

Las poleas son utilizadas en la separación automática de impurezas ferrosas que contaminan
productos transportados por correas transportadoras u otros sistemas. Debido a la gran capacidad
de atracción, protegen trituradoras, molinos, y otras máquinas en el tratamiento de minerales, así
como a las propias correas transportadoras. Las poleas son montadas en un cilindro de acero
inoxidable de gran resistencia mecánica, en cuyo interior se encaja la bobina, en el caso de las
poleas electromagnéticas, o el conjunto de imanes permanentes, en el caso de las poleas
magnéticas. El campo magnético es generado a lo largo de toda la superficie de la polea.
Figura 7

Poleas magnéticas

 Tipo 3 (Tambores)
A diferencia de las poleas, los tambores son instalados exteriormente a la correa transportadora.
Se aplican para la limpieza automática de productos transportados por cintas o en caída libre. Igual
que en el caso de las poleas, el campo magnético se puede originar de dos formas, mediante una
bobina electromagnética o a través de un conjunto de imanes permanentes. Los tambores pueden
captar pedazos de hierro de peso y tamaños considerables. Son los separadores ideales para
materiales finos.
Figura 8

Tambores magnéticos

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  Tipo 4 (Separadores suspendidos)
Estos equipos separan las impurezas o piezas ferrosas del material no magnético transportado por
correas, alimentadores vibratorios, etc., sin ninguna necesidad de intervención manual y sin la
interrupción del flujo. Estos separadores son instalados externamente al transportador (evitando
modificaciones al sistema preexistente) y captan el material ferroso que pasa sobre o bajo el
separador. La limpieza puede ser hecha de dos maneras: manualmente o automáticamente. Los
separadores de limpieza manual requieren, de tiempo en tiempo, que un operador retire
manualmente el material ferroso a él adherido, mientras que los separadores de limpieza
automática poseen un sistema automático de limpieza. En estos equipos el campo magnético
puede ser generado de dos formas distintas: a través de una bobina energizada (separadores
electromagnéticos) o, a través de imanes permanentes (separadores magnéticos).
Figura 9

Separadores magnéticos suspendidos

4 Separadores magnéticos que operan como concentradores purificadores en la

metalurgia
Los separadores magnéticos que trabajan como concentradores y purificadores se dividen en:
4.1 Separadores del tipo seco o por vía seca
4.1.1 Separador magnético de banda transversal

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El separador magnético de banda transversal coge los materiales magnéticos y los quita de la
cinta de alimentación descargándolos en un lado. La concentración es por elevación directa, y el
producto magnético es limpio y libre de materiales no magnéticos atrapados. La banda transversal
ha sido utilizada para concentrar wolframita, monacita, y otros productos minerales de valor. Son
equipos de baja capacidad.
Las principales aplicaciones son las siguientes:
 Recuperación de minerales finos no magnéticos (rutilo) desde relaves magnéticos
molidos.
 Concentración de minerales no magnéticos (casiterita) desde minerales magnéticos.
 Producción de wolframita, tantalita y otros minerales magnéticos de alto valor unitario.
Figura 10

Separador magnético de por banda transversal

4.1.2 Separador de rodillo inducido

El separador de rodillo inducido es usado tanto en operaciones de purificación como de
concentración. Pueden ser aplicados en la concentración de minerales pesados tales como
ilmenita, monacita y granada a partir de arenas de playa; reducción de óxidos de hierro en sienitos
nefelínicos, dolomita y bórax; remoción de cromita y pirrotita en concentrados diamantíferos o en
concentración misma de cromita, wolframita, titanio, rutilo y manganeso. Los separadores de
rodillo inducido son fabricados con varias combinaciones de rodillos de tal forma que los no

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magnéticos van siendo retratados en etapas sucesivas. En estos separadores el material tratado
debe estar seco para tener un flujo uniforme y debe encontrarse en el rango de granulométrico de
8 a 150 mallas para alcanzar buenos resultados. Los mejores resultados son obtenidos utilizando
rangos granulométricos estrechos.
 Algunas aplicaciones de los separadores de rodillo inducido serían las siguientes:
 Remoción de ilmenita desde concentrados de rutilo.
 Limpieza magnética final del zircón.
 Remoción de contaminaciones de hierro desde arenas vidriosas y minerales de hierro
desde productos industriales.
El separador magnético de rodillos de tierras raras (RE-Roll) de la INBRÄS-ERIEZ, construido con
imanes de tierras raras, de alta intensidad y de elevado gradiente, se fabrica con rodillos de 5”
hasta 60” de ancho y en diámetros de 3” o 4”, lanzándose más recientemente la versión con rodillo
de 12” de diámetro. Estos separadores se encuentran disponibles con 1, 2 o 3 rodillos,
posicionados en cascada en el mismo equipamiento y son recomendados para la separación o
concentración magnética en vía seca, de minerales débilmente magnéticos.
Figura 11

Separador magnético de rodillos inducidos en seco de tres etapas

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Figura 12

Separadores magnéticos de rodillo de alta intensidad

4.1.3 Separador magnético de discos

El Este tipo de separadores se identifican por los discos que hay dispuestos encima de una banda
transportadora. Estos discos giratorios tienen forma de plato invertido, creando un borde, o filo,
que favorece la concentración del flujo magnético en él y, como consecuencia, un incremento de la
intensidad de la fuerza magnética que elevará las partículas magnéticas. Por otro lado, durante el
giro de estos discos un punto cualquiera perteneciente a uno de ellos pasará por áreas de
intensidad magnética diferente. Esto será debido a los sistemas electroimanes colocados en la
parte inferior sobre los que pasa dicho punto de forma periódica.
Esta disposición magnética permitirá la separación en diferentes fracciones según sus
características magnéticas. Aquellas altamente magnéticas serán retiradas pronto, mientras que
las partículas consideradas como débilmente magnéticas se extraerán en el último disco. Para
esta extracción, se aprovechará la fuerza centrífuga y la fuerza gravitatoria. Además, esto
sucederá cuando esta parte del disco se aleja de la zona de influencia del campo magnético
durante su giro (donde el magnetismo inducido es cero). Zona que se encontrará fuera de la banda
transportadora, Al igual que se ha comentado con los equipos de banda cruzada, estos equipos
han sido desplazados.

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 Figura 13

Separador magnético de banda trasversa

4.1.4 Separador magnético de tierras raras

Este tipo de separadores trabajan en vía seca se caracterizan por un rodillo formado por laminaciones
alternas de material magnético y no magnético (Fig. 8), o bien una superficie metálica antidesgaste que
encierra imanes permanentes fijos fabricados de una aleación de neodimio-hierro-boro (NdFeB).

La introducción de estas nuevas aleaciones magnéticas incorporando algún elemento tierra rara, ha
permitido a los separadores trabajar con intensidades magnéticas mayores, lo que posibilita la aplicación a
menas que presentan minerales levemente magnéticos. Así, se pueden emplear en la retirada de minerales
que son débilmente magnéticos y contaminan sustancias no magnéticas como la arena silícea, el talco o el
caolín.

Sobre estos rodillos se hace pasar una cinta transportadora de grosor fino sobre la cual se adhieren las
partículas magnéticas y que serán liberadas cuando se aleje la banda de la posición de los imanes o del
campo magnético

Este tipo de equipos pone especial cuidado en la forma en que se alimenta el rodillo para que las partículas
se distribuyan uniformemente a lo largo de la generatriz del rodillo. Posibilitando que todas las partículas
sean sometidas al campo magnético con la misma velocidad horizontal. La velocidad del rodillo se puede
ajustar para permitir una separación fina de los productos magnéticos.

Son equipos ideales para obtener un producto limpio de materiales débilmente magnéticos o diamagnéticos
como granate, ilmenita y hemetita.

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Figura 14

separador magnético de tierras raras

4.2 Separadores del tipo húmedo o por vía húmeda

Existen tres tipos de separadores magnéticos por vía húmeda y las de uso más frecuentemente:

 Separadores de tambor con magnetos permanentes y electromagnéticas.

 Filtros magnéticos.
 Separadores magnéticos de alta intensidad por vía húmeda.

4.2.1 Separadores de tambor por vía húmeda

Los separadores de tambor por vía húmeda son equipos utilizados como unidades de
recuperación en plantas de medios densos, en la concentración de minerales de hierro
ferromagnéticos y, los separadores de alta intensidad se aplican en la separación de minerales
débilmente magnéticos. Los filtros magnéticos son utilizados para eliminar o separar partículas
ferromagnéticas finas de los líquidos o suspensiones de líquidos. Los separadores de alta
intensidad por vía húmeda son aplicados para la separación de materiales débilmente magnéticos
de los sólidos contenidos en suspensión líquida.
Los tambores magnéticos por vía húmeda y los separadores magnéticos de alta intensidad por vía
húmeda están diseñados para la descarga magnética continua. Los filtros magnéticos acumulan
las partes magnéticas y el elemento filtrante tiene por lo tanto que ser periódicamente desmontado
y limpiado. En estos separadores se pueden utilizar magnetos permanentes o electro magnetos,
sin embargo la tendencia actual es la substitución de estos últimos por magnetos permanentes
debido a los avances y desarrollos que se han alcanzado con nuevos materiales (magnetos de
tierras raras). Para atender las diferentes aplicaciones, los separadores de tambor en húmedo se
dividen en tres tipos: concurrentes, contra-rotación y contracorriente. Básicamente, la mayor

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diferenciación entre estos tipos de separadores está en el diseño del estanque y en la dirección del
flujo de alimentación en relación a la rotación del tambor.
Figura 14

Tipos de tambores

El separador de tambor del tipo contra corriente se caracteriza porque las colas son forzadas a
viajar en dirección opuesta a la rotación del tambor, y se descargan en el interior del canal de
colas. Este tipo de separador está diseñado para operaciones terminales sobre material
relativamente fino, de un tamaño menor a 250 micrones.
Figura 15
Separadores magnéticos de tambor vía húmeda tipo concurrente, contra rotación, y contracorriente

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 4.2.2 Filtro magnético
Los filtros magnéticos incorporan un elemento filtrante inductivamente magnetizado por un
electroimán externo o fuente permanente. El material a limpiar se hace pasar a través de este
elemento, en el que son recogidas las partes magnéticas. Periódicamente, el elemento filtrante
tiene que ser desmontado y limpiado, para sacar las partículas magnéticas acumuladas. Los filtros
magnéticos son equipos que se aplican en el tratamiento de productos finos, a través de la
separación en vía húmeda de pequeños porcentajes de contaminantes ferrosos débilmente
magnéticos, contenidos en el producto. Operan con matrices de separación y generan campos
magnéticos de alta intensidad (hasta 10.000 Gauss), siendo recomendados para el tratamiento de
caolín, talco, feldespatos, y otros.
4.2.3 Separadores magnéticos de alta intensidad en húmedo
Los elementos básicos que constituyen un sistema de separación en húmedo de alta intensidad,
son los siguientes:
 Una bobina electromagnética que actúa como fuente de campo magnético.
 Un anillo circular o disco, que gira en un plano horizontal entre los polos creados por las
bobinas y que contiene elementos que evitan la dispersión del flujo magnético (matriz
magnética).
 Dispositivo para la alimentación de la pulpa y agua de lavado (tanto la alimentación como
el lavado con agua se pueden hacer en varios puntos en el mismo rotor).
 “Chutes” o dispositivos colectores para productos magnéticos, no magnéticos y productos
medios, cuando éstos existen.
Figura 16

Separadores magnéticos de alta intensidad

Características

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  Las partículas magnéticas son retiradas por la matriz, mientras que las no magnéticas son
arrastradas a través del volumen magnetizado dirigiéndose a los chutes de colección y
descarga. Las partículas magnéticas, por el giro del rotor, dejan la zona magnetizada
promoviéndose un lavado con agua para la colección en el chute apropiado.
 Los diferentes separadores existentes en el mercado utilizan básicamente los mismos
elementos constructivos y el mismo principio de operación. Difieren, unos de otros, por el
número de polos y por el tipo de matriz ferromagnética que utilizan.
Aplicaciones
 Producción de un concentrado magnético cuando el mineral magnético es el producto
requerido (por ejemplo: hemetita, pirrotita, siderita, ilmenita, menas de cromo, manganeso,
tungsteno, cinc, níquel, tantalio/niobio, molibdeno y otros minerales con características
magnéticas).
 Mejoramiento de las leyes por la remoción de impurezas cuando el mineral no magnético
es el producto requerido(por ejemplo: arenas vidriosas, apatita, arcilla, talco, caolín,
feldespato, carbón, barita, grafito, bauxita, casiterita, etc.).
 Pre concentración para un tratamiento adicional por un proceso diferente(por ejemplo:
minerales de uranio, oro, platino, cromo, manganeso, hierro, escorias, residuos, etc.).
 Recuperación de ilmenita, granate, cromita y monacita dentro de los magnéticos, y rutilo,
leucoxeno, y zircón dentro de las fracciones no magnéticas de los minerales presentes en
arenas.
 Recuperación de finos de menas de hierro incluyendo hematita especular, itabirito,
taconitay limonita.
 Remoción de gangas magnéticas desde casiterita, menas de tungsteno, arenas de vidrio y
una variedad de productos de la industria de minerales.
5 Características y catálogos de algunos equipos de separación magnéticos y electicos

Bibliografía

 https://www.youtube.com/watch?v=AMlV9FccaDQ
 https://www.youtube.com/watch?v=AMlV9FccaDQ
 “Concentración de Minerales mediante el Separador Magnético Frantz”

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