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El lavado de carbones es un método de concentración de estas sustancias combustibles. Propiamente, es una concentración en vía húmeda.
Con el lavado se obtienen dos o más fracciones del bruto-todo-uno que sale de la mina, En el caso de dos fracciones se denominan carbón lavado y estéril
lavado, mixtos y estéril
Necesidad del lavado[editar]
El carbón es una roca sedimentaria de origen orgánico, a partir de vegetales. En consecuencia el carbón se presenta en la naturaleza en forma de estratos o capas. Está formado por una matriz carbonosa orgánica, sustancias minerales y fluidos. La matriz se compone de C, O y H, principalmente, además de S y N, en ocasiones, procedentes de los vegetales y que forman los macerales.
Dentro de la matriz y fuera de ella se encuentran sustancias minerales inorgánicas. Y en los poros de las misma, fluidos, que antes de su laboreo, son principalmente, agua y grisú.
Además en la capa de carbón (lo que en ocasiones se denomina caja, el espacio entre los hastiales que limitan la capa) aparte del carbón propiamente dicho (la vena) se encuentran mezclas de carbón y sustancias minerales, en diferentes proporciones.
Por ello, el carbón bruto o todo uno, tal y como se obtiene en bocamina, contiene materia inorgánica o mineral, cuya proporción es necesario rebajar para el uso tecnológico posterior del carbón. El lavado del carbón bruto permite obtener una fracción del mismo con un contenido reducido en materia inorgánica.
La materia inorgánica en el carbón[editar]
En el carbón todo uno la presencia de materia mineral puede deberse a varios factores.
- En los vegetales que quedan origen al carbón se encuentran sustancias inorgánicas que se incorporan al mismo.
- En la acumulación de los restos vegetales en el fondo de la cuenca sedimentan sustancias minerales, que aportan materia inorgánica.
- Durante la orogénesis de la capa de carbón, algunas sustancias minerales pueden incorporarse a la misma, a través de grietas y fisuras.
- En el laboreo de la capa es posible la incorporación al material arrancado de fragmentos de los hastiales, dependiendo del método de explotación.
Estas sustancias minerales tienen una densidad superior a 2 g/cm³, muy superior a los valores del carbón (1,2-1,5).
Cenizas[editar]
La caracterización de los carbones en relación a su lavado se hace a través de las cenizas. El contenido en cenizas de un carbón es la proporción en peso del residuo sólido resultante de calcinar en presencia de aire una muestra del mismo. Así, en el lavado de un carbón bruto se obtienen, al menos, dos fracciones: un carbón lavado, con un contenido en cenizas inferior al bruto —por debajo del límite para su posterior utilización— y unos estériles, con alto contenido en cenizas, superior al bruto.
El contenido en cenizas de un carbón está relacionado pero no refleja directamente el contenido en materia mineral del carbón. Así, en la calcinación la materia orgánica combustiona y las diferentes sustancias minerales se oxidan y se
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Medios densos[editar]
La concentración en medios densos es el método de lavado de carbones más utilizado en el mundo. Es un método densimétrico simple, en que se utiliza la diferencia de densidades entre el carbón y el estéril, que se separan con la ayuda de un líquido artificial —denominado medio denso— de densidad intermedia entre ambos.
El medio denso consiste en una suspensión de agua con magnetita en polvo. La magnetita tiene la ventaja de que es física y químicamente estable y es fácilmente recuperable mediante separación magnética.
La caracterización de la lavabilidad de un carbón se realiza mediante las curvas de lavado. Numeradas del I al IV, se denominan respectivamente, de cenizas elementales, de carbón lavado (o de cenizas acumuladas), de estériles y de pesos específicos.
La curva de cenizas elementales se obtiene mediante una separación gravimétrica de una muestra representativa en líquidos de diferente densidades, comenzado por la de menor densidad. Para cada densidad se determina el porcentaje de masa del flotado y sus cenizas. Terminada la separación, se representa la curva en dos ejes, con el eje horizontal de porcentaje de cenizas y el vertical, en sentido decreciente, de acumulado de masas de flotado.