Barros andicos

Barros andicos

Los barros andicos son un concentrado de metales preciosos generado durante la refinacin electroltica realizada para fabricar ctodos de cobre con 99,99 por ciento de pureza.

Estos componentes se depositan en el fondo de las celdas donde es realizada la refinacin y reciben el nombre por su apariencia lodosa. Despus de lavar y filtrar el barro para eliminar restos de cido sulfrico de la electrolisis, el producto es envasado en tambores metlicos, que son palletizados, consolidados en contenedores y embarcados en servicios navieros "full container" hacia los puertos de destino.

Debido a la presencia de metales preciosos como plata, oro, platino y paladio, los barros andicos tienen un elevado valor comercial. Para eso deben ser sometidos a un proceso fsico-qumico que permita separar estos componentes.

Los metales preciosos obtenidos de los barros andicos son utilizados para la fabricacin de joyas, monedas, pelculas, papeles fotogrficos, catalizadores, entre otros. Metalurgia teoria

Publicado el 9 de Agosto, 2005, 20:03

Procesos productivos

La dispersin con que aparece el cobre hace necesario someter los minerales extrados a procesos productivos con la finalidad de obtener un metal puro.

En el principio de la historia del cobre los seres humanos lo encontraron en estado natural, y lo adaptaron para diversos usos con simples tcnicas de calentamiento y martilleo.

Posteriormente, las primeras metalurgias permitieron trabajar vetas de alta pureza donde obtenan minerales como la malaquita (carbonato de cobre), que sometida a un proceso de fundicin simple permita obtener pepitas de cobre puro.

Pero a medida que progresaba la civilizacin tambin comenzaron a agotarse los minerales con alta ley de cobre, y los procesos metalrgicos desarrollados durante milenios para obtener el metal debieron ser reemplazados paulatinamente por nuevas tnicas para el manejo del material mineralizado.

La alta demanda generada a partir de la Revolucin Industrial fue un estmulo para la bsqueda de tecnologas que permitieran aprovechar los yacimientos porfricos con baja ley en los cuales el metal est esparcido en grandes reas y mezclado con gran cantidad de componentes y roca estril, como los que se explotan en la actualidad.

El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque tambin se lo encuentra asociado a minerales oxidados.

Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extraccin del material desde las minas a rajo abierto o subterrneas, lo que requiere la fragmentacin y el transporte del material identificado por estudios geolgicos realizados en la etapa previa de exploracin.

El mineral extrado pasa en primer lugar por un proceso de molienda. En el caso de los minerales oxidados el proceso productivo implica someter el material a una solucin de lixiviacin, que producir soluciones de sulfato de cobre, las cuales son sometidas a un proceso de extraccin con solventes y posteriormente a un sistema de electroobtencin cuyo resultado final son los ctodos de cobre con 99,99 por ciento de pureza.

Los minerales sulfurados pasan primero por el chancado y la molienda, luego por mecanismos de clasificacin hasta obtener el concentrado de cobre, que tiene 30 por ciento del metal. Su purificacin posterior se realiza en hornos que permiten obtener blister o nodos con 99 por ciento de pureza. Finalmente la electrorefinacin permite transformar los nodos en ctodos con 99,99 por ciento de pureza.

Fuente:http://www.codelco.com/cu_zonacobre/procesos.asp

La dispersin con que aparece el cobre hace necesario someter los minerales extrados a procesos productivos con la finalidad de obtener un metal puro.

En el principio de la historia del cobre los seres humanos lo encontraron en estado natural, y lo adaptaron para diversos usos con simples tcnicas de calentamiento y martilleo.

Posteriormente, las primeras metalurgias permitieron trabajar vetas de alta pureza donde obtenan minerales como la malaquita (carbonato de cobre), que sometida a un proceso de fundicin simple permita obtener pepitas de cobre puro.

Pero a medida que progresaba la civilizacin tambin comenzaron a agotarse los minerales con alta ley de cobre, y los procesos metalrgicos desarrollados durante milenios para obtener el metal debieron ser reemplazados paulatinamente por nuevas tnicas para el manejo del material mineralizado.

La alta demanda generada a partir de la Revolucin Industrial fue un estmulo para la bsqueda de tecnologas que permitieran aprovechar los yacimientos porfricos con baja ley en los cuales el metal est esparcido en grandes reas y mezclado con gran cantidad de componentes y roca estril, como los que se explotan en la actualidad.

El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque tambin se lo encuentra asociado a minerales oxidados.

Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extraccin del material desde las minas a rajo abierto o subterrneas, lo que requiere la fragmentacin y el transporte del material identificado por estudios geolgicos realizados en la etapa previa de exploracin.

El mineral extrado pasa en primer lugar por un proceso de molienda. En el caso de los minerales oxidados el proceso productivo implica someter el material a una solucin de lixiviacin, que producir soluciones de sulfato de cobre, las cuales son sometidas a un proceso de extraccin con solventes y posteriormente a un sistema de electroobtencin cuyo resultado final son los ctodos de cobre con 99,99 por ciento de pureza.

Los minerales sulfurados pasan primero por el chancado y la molienda, luego por mecanismos de clasificacin hasta obtener el concentrado de cobre, que tiene 30 por ciento del metal. Su purificacin posterior se realiza en hornos que permiten obtener blister o nodos con 99 por ciento de pureza. Finalmente la electrorefinacin permite transformar los nodos en ctodos con 99,99 por ciento de pureza.

OXIDACION DE CONCENTRADOS DE COBRE

La oxidacin, como se realiza en la extraccin del cobre, es una oxidacin parcial de los concentrados de sulfuro de cobre con aire. Esta operacin se lleva a cabo por dos principales razones que dependen del mtodo de extraccin de cobre que se siga posteriormente:

1. Extraccin hidrometalrgica. Los minerales sulfurados de cobre no se lixivian fcilmente pero sus sulfatos son solubles en agua y sus xidos son solubles en cido sulfrico diluido. Por lo tanto, una oxidacin controlada de sulfuros puede producir un producto calcinado rpidamente lixiviable.

2. Extraccin pirometalrgica. A menudo la oxidacin se practica previamente a la fundicin en horno de reverbero y en horno elctrico. En este caso los objetivos son: a) utilizar el calor de la oxidacin para secar y calentar la carga antes de ser introducida al horno de fundicin y b) aumentar la concentracin de cobre en el producto de fundicin, o sea, en la mata lquida.

El proceso de oxidacin real es el mismo en ambos casos y se usan tostadores de hogar y de lecho fluidizado (figura 3), siendo el ltimo la unidad ms moderna. La oxidacin para la extraccin de cobre se lleva a cabo entre 500 y 7000C. Normalmente es autgena pero si los concentrados estn excesivamente hmedos se puede requerir combustible de hidrocarburos.

El SO2 es un subproducto de la oxidacin. Afortunadamente su concentraci6n.en los gases que salen del tostador se eleva a 5% de SO2 en los gases de los tostadores de hogar de 5 a 15 % SO2 en los gases de los tostadores de lecho fluidizado y puede ser eficientemente eliminado como cido sulfrico. La adaptabilidad de los gases de tostador para la manufactura de cido sulfrico puede ser otra razn importante para la oxidacin, en especial donde es necesario cido sulfrico para una operacin de lixiviacin.

Oxidacin previa a la fundicinLa oxidacin controlada de los concentrados de cobre da por resultado la oxidacin parcial del azufre a SO2 y la oxidacin parcial de los sulfuros de hierro a sulfatos y xidos de hierro. El gas SO2 se elimina durante la oxidacin y los xidos y sulfatos de hierro se eliminan posteriormente en forma de escoria durante la fundicin. Los xidos y sulfatos de cobre tambin se forman durante la oxidacin parcial pero se reducen de nuevo a sulfuros dentro del horno de fundicin.

Por lo tanto, la oxidacin da por resultado una eliminacin neta de hierro y azufre y esto conduce a un producto de fundicin (mata) que es de un grado de cobre considerablemente ms alto que el concentrado original.

La velocidad de produccin de cobre en los convertidores se incrementa ligeramente debido a que a) la oxidacin elimina parte del azufre y b) la oxidacin/fundicin elimina parte del hierro (como escoria), los cuales adems tienen que ser eliminados en la operacin de conversin.

Oxidacin previa a la lixiviacinLa lixiviaci6n de los calcinados de tostador casi siempre se lleva a cabo junto con la lixiviaci6n de las menas de xido naturales. Los calcinados de tostador contribuyen al proceso total en dos formas:

a) Proporcionan sulfatos de cobre solubles y xidos de cobre los cuales agregan cobre al circuito de la lixiviacin.b) El sulfato de cobre en los calcinados adiciona iones SO4(2-) a la soluci6n los cuales conducen a la formacin de cido sulfrico durante la separacin por electrlisis posterior del cobre.

Este cido sulfrico acta como compensador por las prdidas ocurridas durante la lixiviacin de las menas de xido naturales. El producto del tostador debe contener suficiente sulfato de cobre para mantener el equilibrio de H2SO4 del proceso de lixiviacin - separacin por electrlisis, el resto del cobre permanece como xido de cobre.

Se ha propuesto la lixiviaci6n de calcinados "tostados a muerte", en los cuales los sulfuros se tuestan completamente hasta llegar al xido, sin embargo en la actualidad, esto no es un proceso comercial. En este ltimo caso, el cido sulfrico obtenido a partir de los gases del tostador podra ser usado como el medio de lixiviacin.

Hornos y mtodos de oxidacinLa oxidacin de los concentrados de cobre se lleva a cabo en tostadores de hogar mltiples (figura 4), o en tostadores de lecho fluidizado (figura 3). El horno de hogar mltiple es anticuado y todas las instalaciones nuevas de oxidacin desde 1960 han sido de lecho fluidizado debido a sus velocidades de produccin altas, su excelente control de temperatura y qumico y a la concentracin alta de SO2 en sus gases de salida. Por este motivo no se profundiza ms con respecto al horno de hogar mltiple.Figura Corte de tostador de hogar mltiple.

La oxidacin en lecho fluidizado consiste en la oxidacin de las partculas de sulfuro mientras se suspenden en una corriente de aire uniformemente distribuida. Esta oxidacin se basa en el principio de que el aire inyectado a travs de un lecho de slidos finos tiende a elevar las partculas. A velocidades moderadas, las partculas pueden estar permanentemente suspendidas en un lecho expandido o fluidizado mientras que a velocidades altas, las partculas se pueden transportar hacia fuera del tostador con los gases de salida. En ambos casos las partculas se rodean por aire de manera que las velocidades de las reacciones de oxidacin gas - slido son muy rpidas.

El aire se inyecta hacia el interior del tostador por medio de una placa Con toberas en el fondo (figura 3) y los concentrados se agregan en forma de partculas o lodo cerca de la parte superior del tostador. La operacin de oxidacin se inicia al calentar el tostador (normalmente ste contiene un lecho inerte de arena o producto calcinado) hasta la temperatura a la cual los concentrados sean encendidos por el aire. Despus se agregan los concentrados y el aire, lentamente al principio, para iniciar la oxidacin y hacer la operacin autgena.Las velocidades de reaccin en la oxidacin en lecho fluidizado son rpidas y los tostadores industriales de cobre tratan del orden de 5 a 50 toneladas de concentrado por m2 de rea de hogar por da.

Una consecuencia importante de las velocidades de reaccin altas es la eficiencia alta en la utilizacin del oxgeno por las reacciones de oxidacin. Esto conduce a que el aire necesario exceda ligeramente al estequiomtrico y esto da por resultado concentraciones elevadas de SO2 en los gases que salen del tostador. Los gases de los tostadores de lecho fluidizado contienen representativamente de 10 a 15 % SO2 en comparacin de 4 a 6% en los gases de los tostadores de hogar. La concentracin ms alta de SO2 es apropiada para la produccin de cido sulfrico o de azufre elemental.

Control de la temperaturaEl estado de fluidez se asocia con una gran agitacin de las partculas dentro del lecho, lo cual da por resultado una transferencia de calor eficiente y una temperatura uniforme en todo el tostador. Esto a su vez permite un control preciso de la temperatura de oxidacin.Un problema causado por la eficiencia qumica alta del lecho fluidizado es que el tostador tiende a estar sobrecalentado por las reacciones exotrmicas de oxidacin. Como se indic anteriormente, no es lo mejor para la oxidacin del cobre debido a que ello conduce a la sobreoxidaci6n del producto. Sin embargo, el enfriamiento se realiza rpidamente al aadir agua o fundentes inertes (para usar en la fundici6n posterior) con los concentrados. Las temperaturas altas en los tostadores de lecho fluidizado tambin pueden conducir a la sinterizaci6n y aglomeracin, lo cual tiende a contraer el volumen del lecho, pero esto no es un problema significativo a las temperaturas bajas de oxidacin del cobre de 500 a 700 C.

Comportamiento de las partculas dentro del tostadorDurante la oxidacin de los concentrados de cobre, el 75 a 90% de los slidos se sacan a travs de la parte superior del tostador con los gases efluentes. stos se colectan en ciclones situados arriba del tostador (figura 3). El resto de los slidos exceden la parte del lecho fluidizado del tostador el cual, como se recordar, se comporta como un fluido. Por lo tanto, el tostador de lecho fluidizado tiene dos partes distintas:

a) Un lecho fluidizado estable que ocupa una cuarta parte del fondo del tostador y en la cual se oxidan las partculas ms grandes (de 1 0 a 25 % del concentrado).b) Un reactor de transporte neumtico que ocupa las tres cuartas partes superiores del recipiente y en el cual se oxidan las partculas ms pequeas a medida que se transportan hacia la parte superior y hacia afuera del tostador.

sta es una disposicin excelente debido a que las partculas grandes, las cuales requieren tiempos de oxidacin prolongados, tienen un tiempo de residencia largo dentro de la porcin estable del lecho del reactor mientras que las partculas ms pequeas se sacan antes de que tengan tiempo de ser sobre oxidadas

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CONVERSION DEL COBRE FUNDIDO

La mata fundida proveniente de la fundici6n contiene cobre, hierro y azufre como sus componentes principales y hasta un 3 % de oxgeno disuelto. Adems, sta contiene cantidades menores de metales como impureza (por ejemplo, As, Sb, Bi, Pb, Ni, Zn y metales preciosos, ver tabla tabla) los cuales se encontraban en el concentrado original y no se eliminaron durante la fundicin. Esta mata se carga en estado fundido (1100 C) a un convertidor para su transformacin a "cobre blister".

El propsito de la conversin es eliminar el hierro, azufre y otras impurezas de la mata produciendo as un cobre metlico lquido en forma de cobre blister (no refinado 98.5 a 99.5 % de Cu). Esto se logra al oxidar la mata fundida a una temperatura elevada, de 1150 a 1250 C, con aire. El cobre blister producido posteriormente se refina trmicamente y se electrorefina para producir un cobre de pureza alta ( > 99.99 % de Cu). Los anlisis representativos de las materias primas y productos del convertidor se indican en la tabla siguiente:

Tabla . Anlisis representativos de cargas y productos del convertidorLa conversin de la mata de cobre se lleva a cabo casi universalmente en el convertidor cilndrico Peirce - Smith (figura siguiente). La mata fundida se carga al convertidor por una gran abertura o "boca" y se inyecta aire al interior de la mata por toberas situadas a lo largo del convertidor. Los productos del convertidor son la escoria y el cobre blister. Esto se presenta en diferentes etapas del proceso donde la mata y escoria se vierten en forma separada por la boca del convertidor al girarlo alrededor de su eje (figura 8). Durante la conversin tambin se producen volmenes grandes de gases calientes que contienen SO2, los cuales se colectan por medio de una campana ajustable sobre el convertidor. Los gases contienen de 5 a 15% de SO2 y en muchos casos el SO2 se elimina de stos como cido sulfrico. Las reacciones de conversin son exotrmicas y el proceso es autgeno.

Figura Corte y posiciones de un convertidor Peirce-Smith

Operaciones de Conversin IndustrialesLos convertidores industriales Peirce-Smith son representativamente de 4 m de dimetro y 9 m de longitud (interior de la coraza) ambas de 20 %. Se construyen de una coraza de acero de 4 a 5 cm de espesor, revestidos con ladrillo trmico de magnesita o cromo-magnesita de 25 a 75 cm. Los convertidores de estas dimensiones tratan de 300 a 500 toneladas de mata por da para producir de 100 a 200 toneladas de cobre. Una fundadora normalmente tiene de tres a seis convertidores, uno o ms de estos en espera o en reparacin, dependiendo de la capacidad del horno de fundici6n.

El aire se inyecta al interior de los convertidores (de 500 a 700 m3N/min, 1 atm manomtrica) a travs de una sola lnea de toberas de 4 a 6 cm de dimetro. Existen de cuarenta a cincuenta toberas por convertidor, dependiendo del dimetro y tamao del mismo. Las toberas consisten en tubos de acero empotrados en el refractario (figura anterior) y se conectan al tubo distribuidor lineal del convertidor. Las toberas requieren limpieza peridica ("punzonado", "punching") para eliminar las incrustaciones que se forman en la punta de la tobera y obstruyen el flujo de aire. El "punzonado" se efecta al introducir una barra de acero a travs de la tobera por un sistema mecnico o neumtico. Cada tobera se puede equipar su propia barra (a menudo disparada automticamente cuando la presin de aire aumenta debido al bloqueo de la tobera) el punzonado puede efectuarse con dos o cuatro barras montadas sobre un carro mvil detrs del convertidor. Un punzonado adecuado es importante para asegurar un flujo de aire uniformemente distribuido en todas las partes del convertidor.

Se instala en el convertidor un mecanismo rotatorio que permite que sea colocado correctamente para la carga, inyeccin y extraccin (figura anterior). Esta capacidad rotacional tambin permite sacar las toberas de los lquidos en el caso de una falla al inyectar y sumergir las toberas hasta la profundidad deseada en los mismos. Esta ltima facilidad hace posible al operador dirigir el aire hacia el metal blanco (Cu2S) y no hacia el cobre blister durante la etapa formadora de cobre. Las toberas normalmente se sumergen de 20 a 30 cm en la mata.

El revestimiento refractario de un convertidor dura de 100 a 200 das despus de lo cual el convertidor se saca de servicio para revestirlo nuevamente. Los refractarios se gastan ms severamente detrs de las toberas y esta regin es la que limita la vida til del convertidor. En general, una inyeccin fuerte del convertidor para lograr una productividad alta conduce a una vida corta, pero las toneladas reales de cobre producido por revestimiento se pueden, de hecho, aumentar por este tipo de prctica.

Etapas del Proceso de ConversinLa conversin se lleva a cabo en dos etapas distintas tanto qumica como fsicamente en las cuales se necesita la inyeccin de aire al interior de la fase de sulfuro fundida:

a) La etapa formadora de escoria en la cual el FeS se oxida a FeO, Fe3O4 y gas SO2. Las temperaturas de fundicin de los xidos FeO y Fe3O4 son 1385 C y 1597 C, respectivamente, y el fundente de slice se agrega durante esta etapa por medio de un can de fundente (figura 8) para que se combine con el FeO y parte del Fe3O4 como escoria lquida. La etapa formadora de escoria se termina cuando el FeS de la mata se ha oxidado casi completamente, es decir, hasta un punto donde la mata contiene menos de 1 % de FeS. La escoria lquida de fayalita (2FeOSiO2), saturada con magnetita, se vierte varias veces durante la etapa formadora de escoria. El producto principal de esta etapa es el "metal blanco", o sea, Cu2S lquido impuro.b) La etapa formadora de cobre en la cual el azufre remanente se oxida a SO2. El cobre no se oxida apreciablemente por el aire hasta que est casi libre del azufre y por lo tanto, el cobre blister, producto de la conversin, tiene concentraciones bajas en azufre y oxgeno (de 0,02 a 0,1% de S, y de 0,5 a 0,8% de O2).

En las operaciones industriales, la mata se agrega al convertidor en dos o ms etapas, seguida cada etapa por la oxidacin de gran parte del FeS de la carga. La escoria resultante se vierte del convertidor despus de cada etapa de oxidacin y se agrega nuevamente mata. En esta forma, la cantidad de cobre (como mata) dentro del convertidor aumenta poco a poco hasta que existe suficiente para una "inyeccin" formadora de cobre final. En este punto, el FeS en la mata se reduce hasta alrededor de 1 %, se elimina una escoria final y el metal blanco resultante (Cu2S impuro) se oxida hasta cobre blister. El proceso de conversin termina cuando el xido de cobre comienza a presentarse con el cobre lquido.

volver pgina principal del proceso del cobrevolver a pgina principal del curso ME621Otras Posibles Tcnicas de ConversinEl convertidor Peirce-Smith domina completamente la conversin de cobre. En aos recientes se han creado dos nuevos tipos de convertidores:

a) El convertidor Hoboken o de sifn el cual es un convertidor tipo Peirce-Smith con un sistema mejorado de coleccin de gas.b) Los convertidores de inyeccin por la parte superior, los cuales inyectan aire u oxgeno sobre la superficie lquida por una lanza suspendida sobre el convertidor enfriada con agua.

Convertidor HobokenEl convertidor Peirce-Smith evolucion cuando sus gases con SO2 pudieron ser legalmente expulsados de manera directa a la atmsfera. Sin embargo, el inters por la contaminacin atmosfrica ha conducido a la inclusin de plantas de cido sulfrico en muchos diagramas de flujo de las fundiciones. Por consiguiente, se ha vuelto deseable colectar todos los gases del convertidor y evitar su dilucin con el aire. Las campanas enfriadas por agua ajustadas hermticamente han resuelto este problema en un grado alto, pero los gases an pueden escapar del horno durante las secuencias de carga y descarga.

El convertidor Hoboken ofrece una solucin mejorada a este problema al extraer los gases a travs de un conducto de gases conectado axialmente al convertidor (figura siguiente). La caracterstica ms distintiva del convertidor es su "cuello de ganso" o sifn. Esto permite que los gases fluyan del convertidor durante todas las fases de su operacin al mismo tiempo que evita el derrame de lquido hacia el sistema de coleccin de gas. Esta disposicin es ms compleja que la configuracin simple campana - boca, pero tiene varias caractersticas tiles:

a) El convertidor puede trabajar en una forma tal que se mantiene una presin cero o ligeramente negativa en la boca del convertidor. Esto evita el escape de SO2 hacia la atmsfera y reduce la dilucin de los gases del convertidor por el aire infiltrado.b) Debido a que la boca del convertidor no se obstruye por las campanas o sistemas de coleccin de gases, la carga se puede llevar a cabo durante la inyeccin. Esta caracterstica reduce los perodos de paralizacin del trabajo y da por resultado una corriente ms constante de gas para la fabricacin de cido. Sin embargo, la extraccin de escoria y cobre blister del convertidor a travs de la boca an requiere paros en la inyeccin del convertidor.

El convertidor Hoboken se opera a velocidades ms bajas de inyeccin que las de los convertidores normales Peirce Smith para reducir las salpicaduras de material sobre el "cuello de ganso". Sin embargo, una fraccin ms grande del programa de operacin se dedica al inyector (es decir, la inyeccin contina durante la carga de mata, material que regresa de otros procesos y desechos) de manera que las capacidades de produccin de unidades de tamao similar sean semejantes.

El convertidor Hoboken es particularmente ventajoso para mantener un buen medio de trabajo dentro de la fundadora. Este convertidor se ha adoptado en varias fundadoras y el inters en l contina creciendo.

Figura Convertidor Hoboken o de sifn.Convertidores de Inyeccin por la Parte Superior

El convertidor de inyeccin por la parte superior se ha considerado en dos formas parecido a:

a) El horno de aceracin con oxgeno bsico en el cual la lanza se dirige verticalmente hacia un depsito estacionario.b) El horno de aceracin Kaldo en el cual la lanza se dirige oblicuamente (figura siguiente) hacia un depsito giratorio.

La innovacin esencial de los dos mtodos es la misma, es decir, el aire u oxgeno se inyectan sobre la superficie de los lquidos por medio de una lanza suspendida y enfriada por agua. La ventaja principal de dirigir el aire desde arriba es que se puede usar oxgeno puro para el proceso de conversin, lo cual no ha sido posible con toberas sumergidas debido a los problemas severos de erosin del refractario. Sin embargo, la conversin normal de cobre es aut6gena sin oxgeno o enriquecimiento con l, de manera que los convertidores de inyeccin por la parte superior no se usarn en forma extensa en los procesos de conversin de cobre normales.

Figura . Convertidor rotatorio de inyeccin por parte superior.

Fundicin de Concentrados en el ConvertidorLa conversin de matas es autgena si se usa aire para la inyeccin por tobera. De hecho, los refrigerantes slidos como desechos o cobre cementado, deben aadirse en la mayora de los casos para evitar el sobrecalentamiento del convertidor. Otro posible refrigerante es el concentrado de cobre que al agregarse al convertidor:

a) Enfra el sistema.b) Se funde para formar mata y escoria.

De este modo, el convertidor se puede usar para fundir concentrado durante las etapas formadoras de escoria y despus la mata resultante se puede convertir en cobre blister. Adems, el enriquecimiento de la inyeccin del convertidor con oxgeno disminuye la cantidad de nitrgeno que se debe calentar en el convertidor y permite la carga de cantidades grandes de concentrado.

Se pueden usar los convertidores enriquecidos con oxgeno para fundir y convertir cantidades grandes de los concentrados que entran a una fundadora.

La fundadora Hitachi us este mtodo de fundicin de cobre extensamente (junto con un alto horno simple) entre 1958 y 1972 y la Kennecott, Utah, lo us tambin durante varios aos. Sin embargo, ste se ha descontinuado y se ha preferido un horno de fundicin instantnea Outokumpu en la Hitachi y est siendo reemplazado por el proceso Noranda de fundicin de mata en la Kennecott, Utah. Actualmente la INCO lo usa para la fundicin del Cu2S proveniente del proceso de separacin de mata y la fundicin de Caletones.

La desventaja principal del proceso parece ser el desgaste tan alto del refractario en la regin de las toberas debido al sobrecalentamiento causado por la inyeccin enriquecida con oxgeno. Los convertidores Hitachi eran, por ejemplo, puestos fuera de servicio cada 40 das para reemplazar los refractarios en la regin de las toberas. Esta discontinuidad del proceso aparentemente lo hace antieconmico. El uso de toberas de gas ocultas como las empleadas en la aceracin QBOP podra evitar este problema

FUNDICION DE COBRE

La produccin de mata fundida y su conversin posterior a cobre blister es el mtodo ms importante de extraccin de cobre a partir de minerales sulfurados. Las ventajas principales del mtodo son:

a) Procesa cobre metlico de los minerales sulfurados de cobre con un gasto de energa relativamente bajo.b) El cobre se produce a una velocidad alta.

La desventaja principal del mtodo es la contaminacin a la atmsfera con el gas SO2 como se ver ms adelante.

La fundicin de matas consiste en la fusin entre 1150 y 1250 C de concentrados o concentrados parcialmente tostados para producir dos fases lquidas separables (inmiscibles): la mata rica en cobre (sulfuro) y la escoria (xido). El producto principal del proceso de fundicin es una mata de Cu - S - FeS (de 35 a 65 % de Cu) la cual se dirige al proceso de conversin para la produccin de cobre blister. La escoria fundida se descarga directamente o despus de una etapa de recuperacin de cobre; dicha escoria debe contener la menor cantidad de cobre posible.

Las operaciones de fundicin se llevan a cabo en altos hornos de reverbero, elctricos y de fundicin. El mtodo ms antiguo para producir mata de cobre a gran escala fue el alto horno el cual poda tratar, obteniendo alto rendimiento; menas aterronadas de sulfuro de grado alto (de 5 a 20% de Cu) para producir mata y escoria. Sin embargo, a medida que los grados de las menas declinaron lleg a ser demasiado costoso para tratar menas directamente y la concentracin por flotacin en espuma se volvi comn. La imposibilidad de usar el alto horno para tratar directamente los concentrados finos de flotacin, condujo a la fundicin en horno de hogar o de reverbero en la cual no es necesario inyectar gases a travs de la carga. Las explotaciones recientes han conducido a la fundicin en horno elctrico y al uso extenso de la fundicin flash, la cual es una combinacin de tostacin y fundicin en hogar.

Factores que Determinan la Separacin del Cobre en la MataLa eficiencia con que el cobre de la carga se separa de la mata depende de muchos factores. Existen, sin embargo, algunas condiciones generales que promueven la separacin precisa mata - escoria y la prdida mnima de cobre en la fase escoria.

Slice en la escoria. Como se indic en las secciones previas, la slice promueve la formacin de las fases de mata y escoria separadas. Adems la separacin ms completa de cobre en la mata se presenta en condiciones prximas a la saturacin, de 35 a 40% de SiO2. Para lograr estas condiciones, la slice se agrega directamente y en la escoria recirculada del convertidor.

Cal y almina. Las adiciones de estos xidos tienden a estabilizar la estructura de la escoria y es benfico hasta casi un 10% en la escoria.

Grado de mata (% de Cu en la mata). Los estudios experimentales y de la industria con mata de grado industrial, de 35 a 65 % de Cu, sealan que la concentracin de cobre en la fase de escoria es proporcional al grado de la mata. Por lo tanto con un peso de escoria constante, un grado alto de mata causa una prdida alta de cobre en la escoria. Esta situacin se refleja en la relacin: % en peso de cobre en la escoria / % en peso de cobre en la mata la cual es representativamente de 0,01 a 0,02 en las operaciones industriales.

Peso de la escoria. El peso de cobre perdido en la escoria es proporcional al peso de la escoria, siendo constantes otras condiciones. El peso de escoria se reduce al cargar concentrados de grado alto y al evitar la recirculacin de escoria de convertidor hacia el horno de fundicin.

Temperatura y potencial de oxgeno. Una temperatura alta de fundicin (> 1200 C) da una escoria fluida, separacin precisa mata - escoria y prdidas bajas de cobre en la escoria. Las condiciones altamente oxidantes (como una flama oxidante o un producto calcinado sobre oxidado) conducen a prdidas elevadas de cobre en la escoria.

Varios de los procesos de fundicin ms recientes operan bajo condiciones excesivamente oxidantes y sus escorias contienen desde 1 % de Cu (fusin instantnea Outokumpu) hasta 10% de Cu (procesos Noranda y Mitsubshi). Estas escorias se tratan para recuperar cobre por procesos posteriores (por ejemplo, sedimentacin en horno elctrico; flotacin en espuma).

FUNDICIN DE MATA EN ALTO HORNOLa fundicin en alto horno se us extensamente en el pasado para producir cantidades grandes de mata a partir de menas de sulfuro en trozo. Tambin se us al mismo tiempo para producir un "cobre negro" no refinado contaminado con hierro, partiendo de menas de xido. Sin embargo, la disminucin de las menas ricas en trozo y el predominio creciente de los concentrados de la flotacin por espuma han eliminado poco a poco el alto horno para la fundicin de matas. Este horno no es adecuado para tratar en forma directa los concentrados de flotacin finamente molidos debido a que salen inyectados rpidamente del horno por los gases de combustin. Sin embargo, dicho horno se usa poco (normalmente con carga sinterizada) en frica donde se tratan menas mezcladas de sulfuro-xido.

La carga para el horno consiste en concentrados sinterizados, mena en trozo, fundente de slice, escoria slida del convertidor y coque metalrgico. En general los slidos son mayores de 1 cm de dimetro para evitar que sean extrados del horno con los gases ascendentes y asegurar un flujo de gas uniforme a travs de la columna de carga.

La segunda alimentacin importante al horno es el aire que se inyecta (normalmente a temperatura ambiente) a travs de toberas cercanas al fondo del horno. Este aire quema el coque y una parte de los sulfuros de hierro de la carga para:

a) Proporcionar calor para el proceso de fundicin.b) Tostar parcialmente los sulfuros, produciendo as una mata de cobre de grado mejorado cuando la carga se funde prxima al fondo del horno.

Los productos del horno son:

a) Una mata lquida rica en cobre (50 % de Cu).b) Una escoria lquida que permite el asentamiento de la mata.c) Gases con alrededor de 5 9. de SO2. Los gases se cargan con polvo, el cual se recupera en ciclones y precipitadores electroestticos.

Debido a que esta tecnologa es antigua y cada vez es ms obsoleta, no se profundizar ms en el tema.

FUNDICIN DE MATA EN HORNO REVERBEROEl horno reverbero es la unidad ms ampliamente usada para la fundicin o fusin de matas. Es un horno de hogar calentado por combustible en el cual los concentrados o los productos calcinados del tostador se funden para producir capas separadas de mata y escoria lquidas. Las dimensiones de los hornos de reverbero varan considerablemente, pero los hornos modernos ms comunes (figura 5) son de 33 m de largo (interior), 10 m de ancho y 4 m de alto (del hogar a la bveda). Los hornos de estas dimensiones tienen una produccin del orden de 500 a 800 toneladas de mata (de 35 a 45 % de Cu) y 300 a 900 toneladas de escoria por da. Una fundidora normalmente tiene entre uno y tres de estos hornos. El horno de reverbero tambin se usa (de manera simultnea con la fundicin), para recuperar el cobre de la escoria fundida y reciclada proveniente del convertidor.Figura Horno Reverbero.

El uso extenso de los hornos de reverbero se debe a su grado alto de versatilidad. El calor para la fundicin lo suministra al quemar el combustible que se quema dentro del horno y el paso de los gases de combustin calientes sobre la carga. Todos los tipos de material, en trozo o finos, hmedos o secos, se pueden fundir fcilmente.

En comparacin con otros procesos, la fundicin en reverbero usa grandes cantidades de hidrocarburos combustibles debido a que usa poco la energa potencialmente disponible de la oxidacin de la carga de sulfuros. Por lo tanto, en situaciones donde la versatilidad no es de mayor importancia, existe actualmente preferencia por los procesos que usan la oxidacin de los sulfuros para obtener una mayor parte de la energa que necesitan. sta es una de las razones que explican el porqu mucha de la nueva capacidad de fundicin recientemente instalada sea de tipo flash.

Descripcin del ProcesoLa fundicin en reverbero es un proceso continuo. El horno se calienta continuamente y la mata y la escoria se producen continuamente a partir de la carga slida. Los slidos se cargan de manera intermitente a lo largo de las paredes laterales donde forman "bancos" que sirven como depsitos para una fundicin continua, la mata y escoria se sangran intermitentemente desde lugares separados a medida que se forman dentro del horno. ste slo se vaca en forma parcial durante el sangrado y, normalmente, contiene alrededor de 0,6 a 0,8 m de profundidad de mata y 0,5 m de escoria.

Las dos principales funciones del proceso son: a) la fundicin, en la cual la carga slida se funde para formar mata y escoria; y b) el asentamiento, durante el cual la mata se separa de la escoria y se sedimenta. La fundicin requiere la mayor parte de la entrada de calor y de aqu que la mayora de la carga se coloque a lo largo de las paredes laterales en la primera mitad del horno (a partir del extremo del quemador). El rea de asentamiento ocupa la mitad restante del horno, los slidos se cargan ligeramente en esta zona para proteger principalmente las paredes laterales. El sangrado de la escoria se lleva a cabo tan lejos como sea posible de la zona de fundicin con el fin de que aumente el tiempo disponible para el asentamiento de la mata recin fundida.La mata se sangra por una de las caras laterales del horno. El lugar no es determinante porque la capa de mata se extiende sobre la longitud total del horno, pero el agujero de colada normalmente se sita en la zona de asentamiento. La mata se sangra en ollas individuales (6m3, 25 t de mata) segn lo requieran los convertidores.

La escoria se sangra en el extremo opuesto al quemador del horno (o en una pared lateral adyacente a dicho extremo). Normalmente se sangra a travs de un agujero de colada sumergido para evitar que salgan accidentalmente concentrados sin fundir que estn flotando. La escoria se desecha por granulacin con agua o se transporta en estado fundido para verterse a corta distancia de la fundadora.

El calor para fundir y mantener las temperaturas de los lquidos (de 1150 a 1250 C) lo proporciona la combustin de petrleo gas natural o carbn pulverizado en los quemadores situados en un extremo del horno. La flama y los gases calientes provenientes de la combustin se inyectan en toda la longitud del horno de manera que transfieran tanto calor como sea posible a la carga slida y al bao de mata y escoria. Los gases dejan el horno a una temperatura alrededor de 1250 a 1300 C y pasan por un sistema de calderas de calor residual para recuperar la energa.Como se mencion antes, la mayor parte de los hornos de reverbero tratan escoria reciclada proveniente del convertidor para recuperar su cobre (de 2 a 10% de Cu). La escoria fundida del convertidor se vierte de las ollas al horno por un canal de acero (figura horno reverbero). La escoria se agrega por un extremo del quemador con el fin de proporcionar un tiempo mximo y se asiente a medida que circula a lo largo del horno hacia el agujero de colada.

volver pgina principal del proceso del cobrevolver a pgina principal del curso ME62Avances recientes en la fundicin en horno de reverberoLos recientes avances ms importantes en la fundicin en reverbero hansido:

a) la reintroduccin de la tostacin antes de la fundicin.b) el uso de aire precalentado para la combustin.c) el enriquecimiento con oxgeno del aire de combustin.d) mejoramiento en la coleccin de SO2.

Mejoramiento en la Captacin de SO2La concentracin de SO2 en los gases que salen del horno de reverbero est normalmente entre 0. 5 a 1. 5 %. Est demasiado diluida para la eliminacin eficiente del SO2 Y los gases de las fundadoras de reverbero a menudo se expulsan a la atmsfera. Otra posibilidad es que los gases del horno de reverbero pueden mezclarse con los gases de los tostadores, de los convertidores o ambos para lograr una concentracin promedio de SO2 de 5% la cual es apropiada para la fabricacin de cido sulfrico. Sin embargo, la inclusin de los gases diluidos de reverbero aumentan en gran medida el tamao de la planta de cido que se debe usar y, por lo tanto, es ventajoso a) reducir la cantidad de gas producido por el horno de reverbero y b) aumentar la concentracin de SO2.

Apenas ha sido posible elevar la concentracin de SO2 de los gases de reverbero hasta aproximadamente 2 %. Esto se ha llevado a cabo por:

a) Enriquecimiento del aire de combustin con oxgeno.b) Control rgido del tiro del horno para reducir la infiltracin "accidental" de aire hacia el interior del horno.c) Cierre hermtico del horno, sistema de coleccin de polvo y de los precipitadotes electroestticos.

El enriquecimiento con oxgeno reduce la cantidad de nitrgeno en los gases y reduce la cantidad de combustible que debe quemarse por unidad de carga del horno. Ambos factores reducen el volumen de los gases del horno de reverbero y a una velocidad constante de eliminacin de azufre de la carga, estos factores aumentan la concentracin de SO2.

FUNDICIN DE MATAS EN HORNO ELCTRICOEl horno elctrico es un horno de hogar calentado por medio de energa elctrica, el cual desempea las mismas funciones que el horno de reverbero. Este horno se usa en varias localidades donde la energa elctrica es econmica y donde la formacin de SO2 de la fundadora debe ser estrechamente controlada. El horno elctrico y el horno de reverbero son igualmente apropiados para lograr las temperaturas relativamente bajas (1200 C) de la fundici6n de matas de cobre.

El horno elctrico tiene dos ventajas que no deterioran el ambiente sobre el horno de reverbero:

a) Produce cantidades ms pequeas de gases afluentes, debido a la ausencia de productos gaseosos de combustin.b) Las concentraciones de SO2 de sus gases efluentes son con facilidad controladas al regular la cantidad de infiltracin de aire hacia el interior del horno. Con una cantidad mnima de infiltracin de aire, la concentracin de SO2 puede ser de 0.4%, que es un valor muy bajo, para descargarlo directamente a la atmsfera, mientras que una gran infiltracin de aire y oxidacin de azufre conduce a concentraciones de SO2 del orden de 5 %. Este gas se mezcla con los gases del convertidor y el SO2 se extrae de ambos como cido sulfrico.

El horno elctrico tiene la misma versatilidad que el horno de reverbero y este factor, ms las caractersticas que no deterioran el ambiente han conducido a su adopcin para la capacidad nueva de fundicin en diversas reas susceptibles a ello.

La fundicin en horno elctrico es un proceso de electrodo sumergido. El calor para la fundicin se genera por el flujo de corriente elctrica a travs de una capa de escoria, entre los electrodos sumergidos. Los hornos elctricos tienen varias formas, pero para la fundicin de matas la forma predominante es rectangular, similar a la de los hornos de reverbero. Las dimensiones de un horno elctrico grande son del orden de 35 m de largo, 10 m de ancho y 5 m de alto, del hogar a la bveda. Un horno de este tamao emplea seis electrodos tipo Soderberg de auto-coccin, 1,8 m de dimetro, equidistantes a lo largo del eje del horno. El flujo de corriente y tensin entre los electrodos son del orden de 30000 A y 500 V respectivamente, lo cual da una potencia nominal total (tres pares de electrodos de aproximadamente 40000 kw. Esta capacidad de potencia da una velocidad de fundicin de 1500 a 2300 toneladas de carga seca (calcinado o concentrado ms fundentes) por da.Figura Horno Elctrico

Descripcin del ProcesoLa fundicin de mata en horno elctrico es muy similar a la fundicin de mata en horno de reverbero. El horno se calienta en forma continua, los materiales de la carga se agregan continuamente, la mata y escoria se producen continuamente a partir de la carga. La mata y escoria se sangran intermitentemente desde extremos opuestos del horno. El horno slo se drena parcialmente durante la operacin normal y normalmente contiene de 0,6 a 0,8 m de mata profundidad y de 1,0 a 1,4 m de escoria. Las matas y escorias que se producen en hornos elctricos son similares a las producidas por el horno de reverbero. Las prdidas de polvo de los hornos elctricos son pequeas debido a sus bajas velocidades del gas.

Los hornos elctricos casi siempre se cargan con concentrados secos o calcinados. La carga de concentrados hmedos se evita porque la humedad tiende a causar explosiones de vapor. La carga se coloca a lo largo de las paredes laterales y cerca de los electrodos; normalmente, la superficie de la escoria se cubre con slidos. Una cubierta de carga completa es ventajosa debido a que crea condiciones ptimas para la transferencia de calor entre la escoria (donde se forma el calor) y la carga slida. La consiguiente velocidad alta de transferencia de calor conduce a su vez, a una velocidad alta de fundicin. La presencia de una cubierta de carga sobre la superficie de la escoria reduce las prdidas de calor de la escoria a los gases del horno y as se evita el sobrecalentamiento de los refractarios de la bveda.

Los hornos de la fundicin elctrica tambin tratan escorias recirculadas del convertidor para la recuperacin del cobre. La escoria se aade a travs de la bveda o por un canal de acero colado a travs de la parte superior de la pared lateral opuesta al agujero de colada de la escoria. La escoria se vierte entre la pared del horno y el primer electrodo para reducir las fluctuaciones de potencia durante la adicin y la erosin de la pared del horno.

Para iniciar la fundicin en horno elctrico se colocan vigas de acero y coque sobre el hogar del horno y se llena parcialmente el horno con escoria triturada. En los electrodos entonces se hace un "cortocircuito" por medio del coque y el acero para proporcionar el calor que funda la escoria. La energa gradualmente se aumenta hasta que se forma un bao de escoria, despus de lo cual comienza la fundici6n normal. La fundicin tambin puede empezar con escoria fundida si est prxima otra operacin de fundicin.

FUNDICIN DE MATAS EN HORNO FLASHLos hornos de fundicin flash utilizan el calor que se origina en la oxidacin de una parte de su carga de sulfuro para proporcionar gran parte o la totalidad de la energa necesaria para la fundicin. La ventaja principal de los procesos de fundicin instantnea es que sus costos de energa son considerablemente ms bajos que los de la fundici6n en horno elctrico y de reverbero. Los hornos de fundicin instantnea tambin son excelentes desde el punto de vista ambiental porque producen gases efluentes ricos en SO2 el cual se puede eliminar en forma eficiente como cido sulfrico o SO2 lquido. Por estas razones, a este tipo de horno se debe la capacidad nueva de fundicin de mata desde 1965. El principal producto de la fundicin instantnea es una mata liquida de grado alto (de 45 a 65 % de Cu).

La fundicin instantnea consiste en la inyeccin de concentrados secos junto con aire caliente u oxgeno o la de una mezcla de stos al interior de un horno tipo hogar caliente. Una vez dentro del horno, las partculas de sulfuro reaccionan rpidamente con los gases oxidantes que las acompaan. Esto da por resultado una oxidacin parcial controlada de los concentrados y un gran desprendimiento de calor.

Las gotas de mata resultantes se asientan a travs de la escoria para formar la capa de mata. El proceso de combustin en s es interesante. Todo el FeS2, CuS y CuFeS2 liberan vapor de azufre a las temperaturas de fundicin y es probablemente la combustin rpida de este vapor la que conduce a las velocidades altas de oxidacin y de fundicin observadas.

Las productividades de los hornos de fundicin instantnea son del orden de 8 a 12 toneladas de carga por da/m2 de rea del hogar, la cual es dos a cuatro veces la carga para la fundicin en horno elctrico y de reverbero.Figura Horno FlashExisten dos tipos bsicos de fundicin instantnea

a) El proceso INCO que usa oxgeno comercial y que es completamente autgeno.b) El proceso Outokumpu el cual usa aire precalentado o aire en., riquecido con oxgeno precalentado o a temperatura ambiente. Este proceso no es autgeno a menos que el aire de entrada se enriquezca extensamente con oxgeno. Se usa combustible de hidrocarburos para compensar el dficit trmico (y en un caso de energa elctrica + combustible).

Ambos procesos tratan concentrados secos (provenientes de los secadores instantneos o del lecho fluidizado) para permitir un flujo continuo de las partculas a travs de los quemadores.El producto gaseoso de las reacciones de oxidacin del sulfuro es el SO2 y se producen cantidades considerables de ste por las reacciones de la fundicin instantnea. Los gases afluentes que se producen por el proceso INCO contienen alrededor de 80% de SO2. El SO2 de las reacciones Outokumpu se diluye con nitrgeno (proveniente del aire de entrada) y con los productos de la combustin de hidrocarburos.

Los gases afluentes Outokumpu contienen de 10 a 30% de SO2. El SO2 del proceso INCO se elimina eficientemente de los gases efluentes del horno de fundicin instantnea como SO2 lquido (el proceso INCO) como cido sulfrico (el proceso Outokumpu).

Ventajas y Desventajas del ProcesoLas ventajas principales de los procesos de fundicin flash son:

a) Usan la energa proveniente de la oxidacin de los minerales de sulfuro y, por lo tanto, sus costos de combustible son bajos.b) Sus gases de desecho son ricos en SO2 el cual se elimina eficientemente coiho SO2 lquido o cido sulfrico.c) Sus velocidades de produccin son altas debido a las velocidades rpidas a las cules se calientan las partculas de mineral a medida que se oxidan sus superficies.

La desventaja principal de los procesos de fundicin flash es que el contenido de cobre de sus escorias tiende a ser alto (INCO, 0,7 % de Cu; Outokumpu, 1% de Cu). Esto significa que los hornos de fundicin instantnea no se pueden usar eficientemente para recuperar cobre de las escorias del convertidor. Adems, las escorias de la fundicin instantnea Outokumpu se deben tratar otra vez en un proceso separado para reducir las prdidas de cobre hasta un nivel aceptable.

FLOTACION POR ESPUMA

Una herramienta indispensable en el proceso es la flotacin de espuma. Los principios de la flotacin en espuma son los siguientes:

1. Los minerales sulfurados normalmente se humedecen por el agua pero pueden ser acondicionados con reactivos que los volvern repelentes al agua (hidrofbicos).

2. Esta hidrofobicidad puede ser creada en minerales especficos dentro de una pulpa agua - mena.

3. Los choques entre las burbujas de aire y los minerales que se han hecho hidrofbicos darn por resultado la unin entre las burbujas y dichos minerales.

4. Las partculas de mineral no acondicionadas (hmedas) no se unirn a las burbujas de aire.

Por consiguiente, la flotacin en espuma como se aplica a las menas de cobre consiste en:

1. El acondicionamiento de la pulpa de mena para hacer hidrofbicos los minerales de cobre sin afectar a los otros minerales.

2. El paso ascendente de una corriente dispersa de burbujas de aire a travs de la pulpa.

Estos procedimientos ocasionan que los minerales de cobre se adhieran a las burbujas con las cuales se elevan hasta la superficie de la celda de flotacin. Los otros minerales se quedan atrs y abandonan la celda a travs de un sistema de descarga (ver figura siguiente).

La parte final del proceso de flotacin es la creacin de condiciones que provocan que las burbujas formen una espuma de corta vida, suficiente para que alcancen la superficie de la pulpa. Esto evita que las burbujas revienten durante el recorrido lo cual provocara la cada de las partculas de mineral de cobre y, en cambio, permite que la espuma portadora de cobre se derrame en las celdas. La espuma se recoge en una serie de canales prximos a las celdas de flotacin, donde se reduce de volumen y fluye hacia un tanque recolector. Esta espuma, despus de eliminar el agua, constituye el concentrado de cobre.

Figura Flotacin por burbujas

La flotacin siempre se efecta por etapas; el propsito de cada una depende de los tipos de minerales en la mena. Por ejemplo, en una mena de sulfuro Cu-Ni, la primera etapa debe ser la flotacin de un concentrado masivo Cu-Ni y la segunda etapa puede ser la flotacin selectiva de los minerales de cobre a partir de este concentrado masivo Cu-Ni. Por supuesto, que se deben emplear reactivos diferentes para efectuar estas dos separaciones diferentes.

Selectividad en la flotacinLa operacin de flotacin en espuma ms simple es la separacin de los minerales sulfurados a partir de los minerales de xido de la ganga (roca caliza, cuarzo, etc.). sta se lleva a cabo usando colectores los cuales, cuando se disuelven en la pulpa mena - agua, se unen de preferencia a los sulfuros. Estos colectores tienen normalmente un grupo portador de azufre en su extremo polar, el cual enlaza a los minerales de sulfuro pero que ignora las superficies de los xidos.

El producto de flotacinLos productos de la flotacin contienen de 60 a 80% en peso de agua, la mayor parte de la cual debe ser eliminada antes de que el concentrado pueda ser transportado o fundido. La mayor parte de esta deshidratacin se efecta por asentamiento en reposo en espesadores grandes. Los s6lidos se asientan bajo la influencia de la gravedad hasta el fondo del espesador de donde se raspan para enviarlos hacia una descarga central por un rastrillo que gira lentamente. Se puede promover un asentamiento ms rpido mediante el uso de polmeros los cuales ocasionan la floculaci6n de las partculas finas.

El liquido de la pulpa de flotacin se deja salir del espesador en un punto lo ms alejado que sea posible del rea de alimentacin. A menudo este lquido se recicla para volver a ser usado en la molienda y circuitos de flotacin.

Los slidos que salen de los espesadores todava contienen de 30 a 40 % en peso de agua la cual finalmente disminuye hasta 8 10 % en peso en filtros de vaco rotatorios. Entonces el concentrado est listo para su transporte y fundici6n.