Abstract In alluvial gold beneficiation, processes of heavy mineral concentration take place, many of which are of great economic interest. Among these, monazite is one of the most valuable, since it is an anhydrous orthophosphate of rare earth elements (ETRs), known for possessing extraordinary catalytic, electrical, magnetic, and optical properties. For this study, concentrate samples from the process tails of an alluvial gold operation, in El Bagre-Antioquia (Colombia) were used. The sample was subjected to gravimetric concentration, magnetic and electrostatic separation, in order to obtain monazite concentrate as pure as possible. To optimize the mineralogical characterization, the concentrate was separated into several granulometric fractions, from which grains from the coarsest fractions were selected using a binocular loupe, to be subsequently analyzed by FTIR and SEM, as support, for interpreting XRD results. Six main mineral phases were found: monazite, clinochlore, almandine, clinozoisite, zircon and ferroactinolite. Additionally, other minerals were identified in smaller quantities such as calcite, phlogopite, siderite, dolomite, quartz, ferrosilite and chromite, indicating that the concentration process was not efficient and could have negative effects on the extraction processes of ETRs, which could result in impure products. In this regard, improvements to the current monazite concentration process are proposed, based on the results of process mineralogy and the differences in their gravimetric, magnetic, and electrostatic susceptibilities.
Resumen En el beneficio del oro aluvial se dan procesos de concentración de minerales pesados, muchos de ellos de gran interés económico. Dentro de estos, la monacita es uno de los más preciados, ya que se trata de un ortofosfato anhidro de elementos de las tierras raras (ETRs), conocidos por poseer extraordinarias propiedades catalíticas, eléctricas, magnéticas y ópticas. Para este trabajo fueron utilizadas muestras de concentrado procedentes de las colas de proceso de una operación aluvial de oro en Cambiar por: El Bagre-Antioquia (Colombia). A la muestra se le practicaron procesos de concentración gravimétrica, separación magnética y electrostática, con el fin de obtener un concentrado de monacita lo más puro posible. Para optimizar la caracterización mineralógica, el concentrado fue separado en varias fracciones granulométricas, de las cuales fueron seleccionados los granos de las fracciones más gruesas mediante lupa binocular, para ser posteriormente analizados por FTIR y SEM, como soporte, para la interpretación de resultados de DRX. Se encontraron seis fases minerales principales: monacita, clinocloro, almandino, clinozoisita, zircón y ferroactinolita. También, se identificaron otros minerales en cantidades menores como la calcita, flogopita, siderita, dolomita, cuarzo, ferrosilita y cromita, lo que muestra que el proceso de concentración no fue eficiente y podría tener efectos negativos en los procesos de extracción de ETRs, lo cual podría resultar en productos impuros. En este sentido, se proponen mejoras al proceso de concentración de monacita actual, con base en los resultados de la mineralogía del proceso y en las diferencias de sus susceptibilidades gravimétricas, magnéticas y electrostáticas.