CAPITULO I PRINCIPIOS DE FLOTACION DE MINERALES

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CAPITULO I PRINCIPIOS DE LA FLOTACIN DE MINERALES

18/05/2010

MSc. Ing. Nataniel Linares Gutirrez

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OBJETIVOAl concluir el estudio de este captulo, el estudiante ser capaz de: Definir los principales conceptos que constituyen la base para la comprensin de los principios de la Flotacin por espumas de Minerales Comprender el rol histrico que cumple la flotacin de espumas en la concentracin de minerales pobres o de baja ley, haciendo de este modo explotable un yacimiento. Comprender y manejar el mecanismo y variables de la flotacin de sulfuros. Manejar adecuadamente los principios fsico-qumicos y termodinmicos de la flotacin de minerales sulfuros.

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INTRODUCCINLa Mineralurgia es una disciplina (arte y ciencia) que comprende diversos mtodos de concentracin de minerales y un gran nmero de operaciones unitarias principales y auxiliares, cuyo objetivo es obtener un producto enriquecido en el metal o especie valiosa y apto para ser sometido a ulteriores tratamientos (metalurgia extractiva) denominado concentrado, y un producto empobrecido en dicho metal valioso, denominado relave.18/05/2010 MSc. Ing. Nataniel Linares Gutirrez 3

INTRODUCCINLa mineralurgia o tcnica de concentracin de los minerales utiliza equipos de reduccin progresiva de tamaos como trituradoras y molinos, que liberan entre s las partculas minerales, y equipos de separacin fsica o fisicoqumica en hmedo de las diversas especies valiosas liberadas como celdas de flotacin y cribas hidrulicas. Al tratarse de una industria altamente generadora de desechos, emplea as mismo equipos de recuperacin y acondicionamiento de efluentes como espesadores, filtros, balsas para disposicin ecolgica de estriles o relaves, etc., que permiten, adems, reciclar el agua de proceso18/05/2010 MSc. Ing. Nataniel Linares Gutirrez 4

UBICACIN DEL CURSOMineral de Mina Almacenamiento

En el desarrollo de los aspectos tecnolgicos de la flotacin de minerales, estudiaremos el control automtico de los circuitos de flotacin. Del mismo modo, se dar los lineamientos generales para realizar investigaciones tecnolgicas en este campo y criterios de diseo y optimizacin de circuitos de flotacin.

Trituracin Cribado Almacenamiento de mineral fino Molienda

Clasificacin

Concentracin

Flotacin de EspumasSulfuros No sulfuros No metlicos Apolares

Medios Densos

Gravimtrica

Magntica y Electromagntica

Elctrica Relave

Concentrado

Concentrado

Concentrado

Concentrado

Concentrado

Espesamiento Relave Filtrado Espesamiento Clasificacin Gruesos Construccin del muro de la relavera A sedimentacin en cancha de relaves Agua recuperada Finos Agua recuperada Secado Transporte a fundicin o Venta

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MTODOS DE CONCENTRACINLa Mineralurgia est constituida bsicamente de dos etapas principales que son: La liberacin de los minerales valiosos de la ganga (Mineralurgia I Chancado y Molienda), y Separacin de estos minerales valiosos de la ganga, que comnmente se le conoce como Concentracin. La mineralurgia est relacionada principalmente con los mtodos fsicos de concentracin, los cuales pueden ser: Propiedades pticas (color, brillo, fluorescencia, etc.), radiactivas, etc., conocido desde muy antiguo como pallaqueo o escogido a mano. Diferencias en gravedad especfica de los minerales, que se le conoce normalmente como concentracin gravimtrica. Utiliza el movimiento diferencial de los minerales debido a los efectos de masa, por lo general en corrientes hidrulicas. Diferentes propiedades superficiales de los minerales que se le conoce como flotacin de espumas, donde la pulpa se acondiciona con varios reactivos qumicos, que hacen a los minerales valiosos vidos por el aire (hidrofbicos o aeroflicos) y que los minerales tengan ms avidez por el agua y rechacen al aire (aerofbicos o hidroflicos), dando lugar a una separacin selectiva por transferencia de los minerales valiosos a las burbujas de aire que forman la espuma flotante sobre la superficie de la pulpa, la cual se extrae como concentrado. Propiedades magnticas de los minerales, que se le conoce como concentracin magntica. Propiedades de conductividad elctrica que se define como concentracin electrosttica.

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DEFINICIN DE FLOTACIN DE ESPUMASSe puede definir a la flotacin de espumas como un proceso mineralrgico-qumicocintico, o tambin, la flotacin de minerales en espumas es un proceso fsico-qumico, cuyo objeto es la separacin de especies minerales valiosas de las no valiosas, a travs del uso de la adhesin selectiva de burbujas de aire a las partculas minerales valiosos. En un proceso de concentracin de minerales ideal, la mena mineral se divide en un concentrado enriquecido con el componente til o valioso y una cola o relave con los minerales que componen la ganga. Por su parte, la estabilidad de la burbuja depender del espumante agregado al proceso de flotacin. El proceso de flotacin de espumas se lleva a cabo en una mquina denominada Celda de Flotacin.

PROCESO DE FLOTACION DE MINERALES

PROCESO MINERALURGICO-QUIMICO

PROCESO CINETICO

QUIMICA DE LOS REACTIVOS

CINETICA MACROSCOPICA

MINERALES Y PROPIEDADES SUPRFICIALES

FLUIDO MICROSCOPICO Y CINETICA DE TRANSFERENCIA DE PARTICULAS

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MECANISMOS DE LA FLOTACIN DE ESPUMASEl proceso de flotacin est basado sobre las propiedades hidroflicas e hidrofbicas de los slidos a separar. Se trata fundamentalmente de un fenmeno de comportamiento de los slidos frente al agua, o sea, de mojabilidad de los slidos. Los metales nativos, sulfuros de metales o especies tales como grafito, carbn bituminoso, talco y otros, son poco mojables por el agua y se llaman minerales hidrofbicos naturales. Los minerales que son xidos, sulfatos, silicatos, carbonatos y otros son hidroflicos, o sea, mojables por el agua. Adems los minerales hidrofbicos son aeroflicos, es decir, tienen gran afinidad por las burbujas de aire, mientras que los minerales hidroflicos son aerofbicos, o sea, no se adhieren normalmente a ellas.

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MINERALES HIDROFLICOS.- Son mojables por el agua, constituidos por: xidos, sulfatos, silicatos, carbonatos y otros, que generalmente representan la mayora de los minerales estriles o ganga. Haciendo que se mojen, permanezcan en suspensin en la pulpa para finalmente hundirse. MINERALES HIDROFBICOS.- Son aquellos que no son mojables o son poco mojables por el agua, dentro de ellos tenemos: Los metales nativos, sulfuros de metales o especies tales como: Grafito, carbn bituminoso, talco y otros, haciendo de que evite el mojado de las partculas minerales, que pueden adherirse a las burbujas de aire y ascender

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TIPOS DE FLOTACINLos tipos de flotacin pueden ser:

Siendo de mayor aplicacin en la actualidad, en nuestro Pas, la flotacin de espumas, que a su vez puede ser clasificada en:

Flotacin de espumas.

Flotacin directa, cuando en la espuma se tiene al mineral valioso concentrado y en la pulpa el mineral de ganga como relave.

Flotacin por pelculas.Flotacin reversa o inversa, cuando en las espumas se capta a la ganga y en la pulpa queda el mineral considerado de valor como relave que es recuperado posteriormente.

Flotacin por aceites.

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Tambin puede clasificarse en:

Entindase por selectividad a la fijacin preferencial del colector o reactivo heteropolar en la superficie de un determinado mineral valioso.

Flotacin bulk o colectiva, en la cual se obtiene en un concentrado todos los minerales valiosos contenidos en la mena y un relave con el material sin valor o ganga.

Flotacin selectiva o diferencial, la cual por la accin selectiva de los reactivos permite obtener en un concentrado un slo mineral valioso, es decir, en mayor concentracin.

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IMPORTANCIA DE LA FLOTACIN DE ESPUMAS

La introduccin del proceso de flotacin de espumas en los albores del siglo XX revolucion la industria de los minerales que por su versatilidad se usa y aplica para procesar tonelajes cada vez ms grandes y de ms baja ley; de ah que, su importancia radica en que desde su invencin est permitiendo el tratamiento de menas complejas de muy baja ley, que de otro modo se habran considerado menas no econmicas.

En cuanto al aspecto tecnolgico-cientfico del proceso Actualmente el proceso de flotacin de espumas es utilizado para concentrar minerales sulfuros complejos de Cu-Mo, Cu-Pb-Zn, Pb-Zn, Pb-Zn-Fe, etc.; minerales oxidados de Cu, Pb, Zn, Fe, W, Sn, etc.; minerales sulfuros que contienen Oro; minerales de Plata; minerales industriales no metlicos, azufre, talco, y carbn mineral.

En cuanto al aspecto econmico, permite al Estado obtener grandes divisas con las cuales puede desarrollar otros sectores de carcter social, como el sector educacin, salud, de defensa, etc., en suma, el desarrollo del Pas.

En cuanto al aspecto social, genera puestos de trabajo a nivel profesional, tcnico y operarios, mejorando la calidad de vida y el desarrollo de los pueblos aledaos a los centros mineros.

En cuanto a lo industrial (fabril) permite el desarrollo de todo tipo de industria desde la metal-mecnica, hasta la textil y alimentaria, empresas financieras, de seguros, de servicios, etc.

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La flot