Presentacin de PowerPoint

ING. RICHARD SANZ FERNANDEZrsanz@utpaqp.edu.pe CELDAS DE FLOTACIN CELDAS DE FLOTACINLa flotacin es una operacin destinada a seleccionar los sulfuros valiosos contenidos en la pulpa y rechazar la ganga como relave. Pero resulta casi imposible hacer esta operacin en una sola celda y conseguir un concentrado limpio y un relave igualmente limpio; es necesario que las espumas de las primeras celdas pasen a un nuevo grupo de celdas que se encarguen de limpiar los elementos indeseables que hayan logrado flotar con la parte valiosa. Lo mismo ocurre con los relaves de la primera celda ya que an tienen apreciable cantidad de sulfuros valiosos que no se pueden perder y es necesario recuperarlos en otro grupo de celdas Por esta razn, en la seccin flotacin se tiene tres tipos de celdas(circuitos):

a. Rougherb. Scavenger c. Cleaner Celdas Rougher Estas celdas reciben la pulpa de cabeza procedente de los acondicionadores o de los molinos. Aqu flota la mayor parte de los sulfuros valiosos. Pero en estas celdas slo obtendremos concentrados y relaves provisionales. Las espumas obtenidas no es un concentrado final, porque todava contiene muchas impurezas Celdas CleanerEstas celdas sirven para recuperar la mayor cantidad de las impurezas contenidas en las espumas del rougher y nos dan finalmente un concentrado, esto se hace a travs de la: 1ra Cleaner, 2da Cleaner y 3ra Cleaner Las espumas de la 3ra Cleaner, forman el concentrado final que va al espesador Celdas Scavenger Estas celdas reciben el relave de la rougher y tratan de hacer flotar el resto de los sulfuros que no han podido flotar en las celdas de cabeza, ya sea por falta de tiempo, deficiente cantidad de reactivos, o por efectos mecnicos Pero las espumas que obtenemos en estas celdas no las podemos enviar al espesador porque estn sucias, pero tampoco las podemos desechar porque contienen mucho material valioso. Productos Intermedios (Medios)

Los relaves de las limpiadoras y las espumas de las agotadoras son productos ms ricos que el relave final pero ms pobres que los concentrados finales. Por esta razn, tienen que tratarse nuevamente, a fin de recuperar la mayor cantidad posible de sulfuros valiosos contenidos en ellos. Estos productos se llaman intermedios o medios (meddlings) Productos finales

El circuito de flotacin nos proporciona dos productos finales:

- Los concentrados - Los relaves FUNCIONES DE LAS CELDAS DE FLOTACIN

Mantener en suspensin las partculas de la pulpa que ingresa a la celda de flotacin, evitando la separacin de los slidos

Formar y diseminar pequeas burbujas de aire por toda la celda; los volmenes de aire requeridos dependern del peso de material alimentado. Promover los choques entre partculas minerales y las burbujas de aire con l fin de que el conjunto mineral-burbuja formado tenga una baja densidad y puede elevarse desde la pulpa a una zona de espumas, las cuales sern removidas de la celda que contiene el concentrado. - Mantener condiciones adecuadas en la columna de espumas para favorecer su estabilidad. Tambin permitir una adecuada evacuacin tanto de relaves como de concentrados, as como facilitar la regulacin del nivel de relaves, del nivel de concentrados, del nivel de pulpa en las celdas, grado de aireacin y del grado de agitacin. Las celdas de flotacin tienen tres zonas especificas: Zona de mezcla; aquella en la cual las partculas minerales toman contacto con las burbujas de aire. Zona de separacin; en la que las burbujas de aire se condensan una con otra y eliminan partculas indeseables que pudieran haber sido arrastradas por atrapamiento. Zona de espumas; en la que las espumas mineralizadas debern tener estabilidad y ser removidas de la celda conteniendo el concentrado

TIPOS DE CELDAS DE FLOTACIN A. CELDAS MECNICAS: Se utiliza en forma generalizada en nuestro medio; se caracterizan por tener un agitador mecnico que mantiene la pulpa en suspensin y dispersa el aire dentro de ella. A este tipo pertenecen las celdas: Agitair, Denver, Morococha, Outokumpu, Wenco, etc.; pueden operar individualmente como las Morocochas, en bancos de flujo abierto o divididos en varios compartimientos Las partes ms importantes de estas celdas son: rbol sistema accionamiento Labio de la celda Canal de espumas Forros de fondo Tubera de alimentacin Motor Tubera de aire a baja presin Eje central El difusor Forro lateral

CELDA DE FLOTACIN DENVERCELDA DE FLOTACIN AGITAIRLa aeracin en las celdas mecnicas pueden realizarse por insuflacin forzada de aire o por la accin succionante del impulsor; la utilizacin generalizada de este tipo de celdas, frente a las neumticas se deben a las dos ventajas que indiscutiblemente ofrecen: - Mantienen adecuadamente los slidos en suspensin - Es posible arrancar con relativa facilidad cuando se encuentran cargadas. La nueva tendencia en la construccin de celdas mecnicas se orientan a celdas de gran tamao, con lo que se logra una reduccin en el nmero de celdas, mejoramiento en el control y facilitando el mantenimiento

CARACTERSTICAS GENERALES DE LAS CELDAS SUB -A - Tipo Sub aereacin con compuertas intermedias para regulacin de flujo - Con rbol de impulsin del tipo suspendido, caja metlica de plancha de acero soldado - Fondo revestido con jebe, forros laterales de fierro fundido - Doble hilera de paletas para la extraccin de espumas - Accionado mediante motores elctricos, transmisin de fuerza por fajas, poleas y reductor de velocidad - Impulsor y difusor; en acero inoxidable de alta resistencia al desgaste por abrasin, corrosin e impacto

CELDAS AGITAIR

La agitacin: Se hace en parte con la mariposa y el resto con aire, a baja presin Los impulsores o mariposas: Cada celda tiene su propio tipo de impulsor o mariposa, hay celdas que no las tienen Las compuertas: Slo las Denver tienen una compuerta para cada celda. Esto hace que cada celda pueda trabajar independientemente de sus vecinas. Agitair trabajan con batera de 4, 5, 6 o ms celdas, todas ellas con una sola compuerta colocada al final Las vlvulas de aire: Tiene la misin de regular la cantidad de aire que ingresa a la celda

B. CELDAS NEUMTICAS

Son celdas de flotacin que no tienen impulsor mecnico; la pulpa es agitada por aire comprimido. Un tipo de celdas neumticas con un potencial de aplicacin importante son las columnas, utilizadas en Canad desde 1961. En este tipo de celdas ocurre un proceso en contracorriente; el alimento se introduce en la mitad de la columna y el aire es insuflado por la parte inferior a travs de un fondo poroso. Igualmente se aade agua de lavado por la parte superior, al nivel de espumas, el mineral al caer encuentra las burbujas en la zona 3 produciendo la mineralizacin de las burbujas. En la zona 2 se produce un lavado por accin del agua aadida a la altura de las espumas, lo cul evita que el material estril sea atrapado en las espumas que rebosan fuera de la celda por la zona nmero 1, arrastrando el concentrado. El relave sale de la celda por la parte inferior cayendo por los espacios vacos comprendidos entre los ductos porosos. Las celdas columnas al igual que las dems celdas neumticas en general presentan el problema de la obstruccin de los insufladores de aire o de los fondos porosos

CUIDADOS PRINCIPALES EN LAS CELDAS Y BANCOS DE FLOTACIN

- Limpieza de los labios de las celdas de cada banco - Que los canales de espumas no presenten huecos - Limpiar con una varilla la tubera de aire a baja presin - Revisar la temperatura de los motores - Chequear las fajas en v que estn completas, derechas y tengan la tensin correcta - Cojinetes del eje central bien lubricados - Que los mangueras de agua a presin no estn atorados - Mantener correctamente la compuerta desarenadora y las varillas de nivelacin de la pulpa - Que no le falte tapn en la tubera de aire del eje central - Evitar el rebalse de la pulpa por los labios de la celda - Evitar el rebalse de las espumas por el canal de concentrado - Que las paredes de las celdas no tengan orificios.- Chequear los reactivos adicionados CELDAS OUTOKUMPU Caractersticas de las celdas de gran volumen Dispersin del aire. La dispersin de grandes cantidades de aire requiere una amplia rea de dispersin. El aire es alimentado al rotor OK a travs de un agujero y descargado a travs de ranuras de aire verticales. Suspensin de slidos. Un grado de suspensin suficiente es esencial desde el punto de vista del funcionamiento de la mquina de flotacin. Solo en suspensin las partculas de mineral pueden quedar pegadas en la superficie de burbujas de aire y flotarse Consumo de energa. Es un hecho bien conocido que al crecer el tamao de celda, disminuye el consumo de energa de una celda de flotacin calculado por unidad de volumen de celda. La mayor parte de los conocidos mecanismos de las celdas de flotacin funcionan con agitadores. Ya que el mecanismo OK funciona con una bomba de pulpa, es capaz de mantener la pulpa en suspensin con un menor consumo de energa. ZONAS FUNCIONALES EN LAS CELDAS OUTOKUMPU

Se puede decir que la flotacin se realiza en cuatro zonas :

de limpiezaestable1. La zona de mezcla, donde existe una fuerte turbulencia donde incluso las partculas gruesas del mineral estn en suspensin y tienen posibilidades de entrar en contacto con burbujas de aire de menor tamao, ya que la diferencia de velocidad es mayor entre las partculas gruesas y la suspensin del aire / lquido 2.La zona estable, las burbujas de aire flotan adsorbiendo las superficies ms pequeas de mineral. Especialmente las de granulometra fina se flota en esta zona, ya que ahora la diferencia de velocidad es mayor entre las burbujas de aire y la pulpa y tambin las partculas pequeas pueden chocar con las burbujas de aire. La flotacin en esta zona tambin es muy selectiva.

3. La zona de limpieza autgena, se forma en la parte inferior de la capa gruesa de espuma. En esta zona las burbujas de aire se condensan, y se juntan soltando a las partculas mecnicamente adheridas a ellas, que son las impurezas de silicatos de la flotacin de sulfuros. 4. La zona de espuma, cuyo objetivo es transportar el material flotado fuera de la celda. RESULTADOS ECONMICOS

Al comparar los resultados econmicos obtenidos de las celdas de 3 m3 (100 ft3) con los obtenidos de las celdas de 16 m3 (600 ft3) y 38 m3 (1350 ft3) se puede notar que: - Consumo de energa menor de ms del 50% - Consumo de reactivos menor del 19 - 15% - Ahorro de rea de piso mas del 50% - Precio de compra de equipos un 40% menor por unidad de volumen Los costos de bombeo se han reducido por tratar menores cargas circulantes. Tambin los costos de mantenimiento bajan considerablemente El costo inicial de instrumentacin es menor y mejora el control del proceso a causa de tener menos unidades de celdas de flotacinLos resultados metalrgicos mejoran gracias a la mejor selectividad por la profundidad de la maquina.CLCULOS EN CELDAS DE FLOTACINSe desea conocer el nmero de celdas de flotacin para el circuito rougher, en una planta concentradora de 20000 TMD de capacidad. Se indican los parmetros necesarios.Circuito de Flotacin RougherTonelaje de Alimentacin ( A ): 20000 TMDPorcentaje de slidos ( P ): 31% slidos Peso especifico del mineral( S ): 2,8 gccDilucin de la pulpa alimentada alCircuito de flotacin o relacin lquido slido ( D ) : D = 100 P = 2,225 PTiempo de Flotacin Rougher( t ): 18 minutosVolumen de la Celda ( V ): 1000 pies3 = 28,317 m3Coeficiente de utilizacindel volumen de la celda (k) : 0.8Para el clculo del nmero de celdas se hace uso de la siguiente frmula:N = t x A x (D + 1/S) 1440 x V x kReemplazando valores:N = 18 min x 20000 TMD x (2,225 + 1 / 2,8 ) 1440 min x 28,317 m3 x 0.8N = 29 celdas