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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DE CUSCO

    FACULTAD DE INGENIERA METALRGICA E ING. QUMICACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA METALRGICA

    CUSCO PER

    2010

    REACTIVOS DE FLOTACIN DE MINERALES

    REACTIVOS DE FLOTACIN DE MINERALES

  • Los reactivos de flotacin es el componente y la variable ms importante del proceso de flotacin debido a que este proceso no puede efectuarse sin los reactivos, que cumplen determinados funciones como la separacin de minerales valiosos de la ganga.

    CLASIFICACIN DE REACTIVOS DE FLOTACIN

    Los reactivos de flotacin se clasifican en tres grupos principales. Estos reactivos son:

    a. Los colectores: es la de proporcionar propiedades hidrofbicas a las superficies de los minerales.

    b. Los modificadores: son las que regulan las condiciones de funcionamiento de los colectores, as aumentando su selectividad.

    c. Los espumantes: es la que permite formacin de una espuma estable

    1. LOS COLECTORES

    Un colector es una sustancia normalmente orgnica de carcter heteropolar que forma una superficie de tipo hidrocarbonado sobre una partcula mineral contenida en una pulpa acuosa. El carcter hidrocarbonado viene condicionado por ser stos los nicos que flotan. Las interfaces solido lquido y lquido gas son de gran importancia en la formacin de un contacto estable, y es precisamente la funcin de un colector de influirlas en la direccin deseada. La adsorcin (es la acumulacin de una sustancia disuelta en un slido) de un colector sobre la superficie de un mineral es favorecida por un bajo potencial electrocintica una vez que se efecta, disminuye en forma notable la capa hidratada del mineral creando las condiciones favorables para su unin con las burbujas de aire.

    Los colectores se clasifican en dos grandes grupos:

    Colectores aninicos Colectores catinicos

    1.1. COLECTORES ANIONICOS

    Los colectores anionicos a su vez se clasifican en dos tipos: colectores tipo thiol y colectores tipo oxidrilicos.

    1.1.1. COLECTORES TIPO THIOL:

  • En estos colectores el grupo polar contiene azufre bivalente, el que normalmente se utiliza para flotar sulfuros. Dentro de este tipo de colectores los ms importantes son: los XANTATOS y DITIOFOSFATOS. Le sigue en importancia la TIOCARBANILIDA y MERCAPTOBENZOTIAZOL, usados en algunos casos como colectores de refuerzo, y luego estn los de menor uso actual que son los XANTOGENADOS (minerac).

    A). XANTATOS

    La palabra Xantato proviene del vocablo griego XANTOS que significa amarillo que son usados como reactivos de flotacin. Son colectores muy poderosos fabricados a partir de 3 elementos: bisulfuro de carbono, un lcali (potasa o soda custica) y un alcohol (metanol, etanol, etc.). Se producen comercialmente de alcoholes que tienen entre 2 y 6 tomos de carbono. Generalmente los xantatos que contienen ms de 6 tomos de carbono no son tan efectivos como aquellos producidos de alcoholes con cadena de carbono ms cortas. Bajo condiciones favorables, los xantatos son promotores excelentes para todos los minerales sulfurosos. En ausencia de agentes modificadores, su accin es esencialmente no selectiva.

    Todos los xantatos son de color amarillo o anaranjado claro, en forma de polvo o en pequeos cristales altamente solubles en agua que se produce una reaccin endotermica, no suelen ser explosivos, pero arden con la misma intensidad que el azufre. Se descomponen fcilmente con el tiempo, en especial cuando estn disueltos en agua. No son selectivos de un modo especial, ya que promueven la flotacin de todos los sulfuros indiferentemente, no obstante, en proporciones reducidas, hacen flotar primero los sulfuros ms susceptibles, pero si se usa en exceso, flotarn tambin los elementos indeseables, por ello, en la

  • flotacin diferencial o selectiva, los xantatos se usan selectivamente pudiendo trabajar en circuitos alcalinos o cidos, siendo mejor su rendimiento a pH mayor de 7.

    Las soluciones de xantatos se pueden preparar hasta un 35 % de concentracin y son sencillas de realizar. El mtodo de preparacin de los xantatos alcalinos, de sodio o potasio, consiste en la disolucin de un hidrxido alcalino en el alcohol alqulico apropiado, seguido por una adicin de bisulfuro de carbono al metal alcoholato y las reacciones son:

    Como resultado de estas reacciones se producen sales de color amarillo, solubles en agua y de gran estabilidad en ella. El nombre del xantato depende del alcohol y el metal de hidrxido alcalino empleado.Los xantatos son compuestos heteropolares que contienen un grupo funcional inorgnico, inico, unido a una cadena de hidrocarburos, no inico. En medio acuoso el xantato se disocia en iones xantato e iones del metal alcalino que lo forma como en siguiente reaccin.

    Los xantatos de metales alcalinos y alcalinotrreos son solubles en agua, en cambio los xantatos de metales pesados tienen solubilidad limitada en soluciones acuosas.

    Tipos de Xantatos

    Xantato etlico de sodio

    SR = etil CH3 CH2 O C

    SNa

  • El xantato etlico de sodio es el ms dbil, pero es el producto ms selectivo de los xantatos. Este reactivo es usado frecuentemente en minerales complejos donde se requiere el grado ms alto de selectividad. Su aplicacin es en la separacin de plomo zinc por el mtodo de flotacin su empleo puede ser solo con agentes modificadores o en combinacin con ditiofosfatos para efectuar la separacin deseada. Las dosificaciones requeridas dependern de las condiciones metalrgicas del circuito y generalmente en un rango de 20 160 g/ton.

    Xantato isopropilico de sodio

    CH3 SR = isopropil CH2 O C

    CH3 SNa

    Este xantato es ms empleado en la flotacin de minerales sulfurosos, debido principalmente a su bajo costo. Se emplea en gran escala en la flotacin de cobre plomo y zinc. Las dosificaciones de este reactivo estn en un rango de 20 160g/ ton.

    Xantato isobutilico de sodio

    CH3 SR = isobutilico CH2 CH2 O C

    CH3 SNa

    El xantato isobutilico de sodio es un colector ms fuerte que los precedentes, pero tiene la inconveniencia de ser menos selectivo en contra de las piritas y otros sulfuros. Este reactivo se usa generalmente en sulfuros complejos y tambin puedes ser usado solo, con agentes modificadores o en combinacin con otros colectores como ditiofosfatos, tiocarbamatos o ditiocarbamatos. La dosificacin de este reactivo es en un rango de 20 160g/ton.

  • Xantato amlico de potasio

    R = amil

    Es el colector ms fuerte y es el menos selectivo. Este reactivo es empleada generalmente en la etapa rougher o en circuitos de flotacin scavenger donde se deseen altas recuperaciones. Este producto puede ser empleada solo o en combinacin con otros colectores. El rango de dosificacin est entre 20 160 g/ton.

    El xantato amlico de potasio es el preferido para la recuperacin de los minerales oxidados de plomo y cobre despus de la sulfurizacion.

    Xantato etlico de potasio

    R = etil

    El xantato etlico de potasio es un reactivo dbil pero muy selectiva. Este reactivo es utilizado en minerales complejos donde se requiere un alto grado de selectividad. Es usada con ms frecuencia para los minerales de plomo zinc ya sea solo o con otros agentes modificadores o en combinacin con otros colectores. El rango de dosificacin est entre 20 160g/ton.

    XANTATOS COMERCIALES

    NOMBRE DE REACTIVO AMERICAN CYANAMID

    DOW CHEMICAL

    HOECHST

    Etil Xantato Potasico 303 Z 3 X

    Etil xantato sdico 325 Z 4 X

    Propil Xantato Potasico

    Propil Xantato Sodico

  • Isopropil Xantato Potasico 322 Z 9 X

    Isopropil Xantato Sodico 345 Z 11 X

    Butil Xantato Potasico Z 7 X

    Butil Xantato SodicoIsobutil Xantato Sodico Z 14

    Butil Xantato Potasico Secundario

    Z 8

    Butil Xantato Sodico Secundario

    301 Z 12 X

    Amil Xantato Potasico 350 Z 6 X

    Amil Xantato Sodico X

    Amil Xantato Potasico Secundario

    Z 5

    Amil Xantato Sodico secundarioHexil xantato Potasico Z 10 X

    Hexil Xantato Sodico

    B). DITIOFOSFATOS

    Tambin denominados aerofloats son esteres secundarios del acido ditiofosforico y se preparan haciendo reaccionar pentasulfuro de fosforo y alcoholes. Como el acido ditiofosforico se hidroliza fcilmente, igual que en el caso de los xantatos, es necesario usar alcoholatos para obtener las sales en vez de los cidos. De esta manera, la reaccin fundamental para la produccin de los ditiofosfatos es:

    Donde R es el radical alquilo de alcohol o radical arilo de fenol.

  • La estructura de estos compuestos puede ser representado por la formula general:

    Siendo R el radical hidrocarburo aromtico o aliftico y Me, tomos de hidrogeno o metal alcalino. Los cidos diaril y dialquilditiofosforicos son lquidos con buena solubilidad en soluciones acuosas.

    EL AEROFLOAT LQUIDO:

    El cido fosfocreslico o dicrosildithiofosfrico es un compuesto fabricado por la American C