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la flotacion de minerales , consta de un proceso en la cual se somete el mineral molido .

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

INTRODUCCIN

La 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. La 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 proceso

OBJETIVO 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.

1.- LA FLOTACION: PRINCIPIOS Y ALCANCES

Este cuaderno FIRP pretende describir brevemente los principios de un mtodo de separacin llamado flotacin, el cual es utilizado ampliamente en el enriquecimiento deminerales y otros procesos de separacin. Este mtodo involucra fenmenos variados entre los cuales existe uno de primera importancia en cuanto a los resultados: la hidrofobacin de una superficie por adsorcin de sustancias surfactantes. Primero y para fijar las ideas conviene explicar brevemente el proceso se separacin por flotacin. El caso tpico consiste en separar un mineral valioso, por ejemplo un sulfuro de plomo de tipo galena, de los alumino-silicatos que lo acompaan referidos como tierra o ganga en trminos metalrgicos. Despus de moler el mineral se tiene un polvo que contiene partculas de galena y partculas de ganga; se desea separarlas mediante un proceso fsico, ya que un ataque qumico resultara muy costoso. Para eso se usa el hecho de que la superficie de las partculas de galena es diferente de aquella de las partculas de ganga. En efecto, la galena puede cubrirse con sustancias hidrofobantes (en este caso xantatos que producen una superficie no mojable al agua), mientras que la ganga permanece mojable al agua.

En la figura 2 se da la clasificacin de los mtodos de separacin por adsorcin sobre burbujas, donde la flotacin es un mtodo de gran utilidad que incluye varias subdivisiones, particularmente, la flotacin de minerales constituye un tema altamenteespecializado.En la Macroflotacin se extraen partculas macroscpicas, mientras que en la Microflotacin se trata de extraer micropartculas, especialmente microorganismos ycoloides. La Flotacin de Iones separa iones sin actividad superficial mediante el uso de un tensioactivo que forma un producto insoluble, que se adsorbe en la superficie de una espuma que puede removerse.

La Flotacin Molecular remueve molculas sin actividad superficial con el concurso de tensioactivos que dan con los primeros un precipitado. En la Flotacin de Precipitados se extrae un precipitado sin ser el agente precipitante un tensioactivo.La Flotacin por Coloide Adsorbente es la separacin mediante un portador de materiales disueltos que son primero adsorbidos sobre partculas coloidales. La liberacin de gas disuelto para hacer flotar partculas slidas unidas a las burbujas se usa en el tratamiento de aguas servidas.

FENOMENOS INVOLUCRADOSAn en el caso ms simple de la flotacin convencional por burbujas, la desagregacin del proceso de flotacin indica que varios fenmenos estn involucrados. Se hace enfsis en los fenmenos interfaciales determinantes y en la hidrodinmica de captura.2.1 FENMENOS INTERFACIALESCuando dos fluidos estn en contacto con un slido, se puede definir la mojabilidad del slido respecto a cada uno de los fluidos mediante el ngulo de contacto, lo cual resulta de un equilibrio de fuerzas (vese cuaderno FIRP N S212N). En el presente caso los dos fluidos son el aire (A) y el agua (W) un aceite (O) y por lotanto se hablar de mojabilidad hidrfila o hidrfoba (Fig. 3)

Los minerales cargados negativamente como la cuartzita o los silicatos, pueden flotarse con surfactantes catinicos del tipo sales de alquil-amina o de alquil-amonio cuaternario. Se usan comnmente para flotar talco o mica. En tal caso, el mecanismo es probablemente una atraccin elctrica que promueve la adsorcin an a muy bajaconcentracin de surfactante. Sin embargo, se sabe que si la concentracin del surfactante aumenta, el surfactante catinico puede eventualmente adsorberse suficientemente para tornar la superficie positiva y an producir una bicapa hidroflica.En tal bicapa, la segunda capa se adsorbe con el grupo hidrofbico hacia la primera capa,dejando el grupo hidroflico hacia el agua.La adsorcin del surfactante principal llamado colector, puede ser favorecida porsustancias llamadas activadores, o inhibida por sustancias llamadas depresores. Porejemplo, la presencia de iones divalentes adsorbidos en una superfiie metlica favorece la adsorcin de acidos carboxlicos porque forman sales insolubles. El almidn o la dextrina compite con el colector, y por tanto produce el efecto contrario, resultando en una reduccin de la adsorcin del colector. Las interacciones elctricas resultantes de la adsorcin de surfactantes catinicos puede tambin tener inters en el proceso llamado de floco-flotacin. Se puede por ejemplo producir circunstancias en las cuales burbujas de aire muy pequeas se carganpositivamente y as pueden adherirse y flotar protenas, polielectrolitos o floculados, que por lo general estn cargados negativamente.CELDA POR DISPERSIN DE AIREEl tipo de celda ms clsico es aquel que comprende un recipiente de tipo cilndrico, a menudo con deflectores en las paredes. Al centro se ubica un sistema de agitacin por turbina que produce un movimiento centrfugo de la dispersin slidolquido y por lo tanto una baja presin en la vecindad del eje.Un tubo concntrico o cualquier otro dispositivo permite que el aire este aspirado cerca del centro del recipiente. El aire aspirado pasa a la zona turbulenta y forma burbujas. A menudo el agitador posee un sistema de rotor-estator que funciona a la vez por impacto y por cizallamiento para dividir el aire.

En estos sistemas se obtienen burbujas de tamaos del orden de 0,5 - 2 mm. La zona de espuma puede mantenerse ms o menos alta para permitir un drenaje notable del lquido para retornarlo a la celda, o hacia la celda anterior si se trata de un proceso multietapa.3.-Fundamentos del Proceso de FlotacinLa definicin tradicional de flotacin dice que es una tcnica de concentracin de minerales en hmedo, en la que se aprovechan las propiedades fsico-qumicas superficiales de las partculas para efectuar la seleccin. En otras palabras, se trata de un proceso de separacin de materias de distinto origen que se efecta desde sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades hidroflicas e hidrofbicas. Segn la definicin, la flotacin contempla la presencia de tres fases: slida, lquida y gaseosa. La fase slida est representada por las materias a separar, la fase lquida es el agua y la fase gas es el aire. Los slidos finos y liberados y el agua, antes de la aplicacin del proceso, se preparan en forma de pulpa con porcentaje de slidos variables pero normalmente no superior a 40% de slidos. Una vez ingresada la pulpa al proceso, se inyecta el aire para poder formar las burbujas, que son los centros sobre los cuales se adhieren las partculas slidas.Para lograr una buena concentracin se requiere que las especies que constituyen la mena estn separadas o liberadas. Esto se logra en las etapas previas de chancado y molienda. Para la mayora de los minerales, se logra un adecuado grado de liberacin moliendo a tamaos cercanos a los 100 micrones (0,1 mm). Al aumentar el tamao de la partcula, crecen las posibilidades de mala adherencia a la burbuja; en tanto que las partculas muy finas no tienen el suficiente impulso para producir un encuentro efectivo partcula burbuja. 4.- Flotacin Bulk: Recuperacin de todas las especies valiosas (oro, plomo, plata, zinc, cobre, etc.) en un solo producto llamado Concentrado Bulk.

BURBUJAS DE AIRE MINERALIZADAS

5.-BURBUJA DE AIRE Y PARTCULAS DE CALCOPIRITAREACTIVOS DE FLOTACION:Los reactivos de flotacin se dividen en: colectores, espumantes y modificadores.

Colector: Compuesto orgnico heteropolar que se absorbe selectivamente sobre la superficie de las partculas, haciendo que estas se vuelvan hidrfobas (aerfilas). Ejemplo: xantatos que se utilizan en la flotacin de sulfuros.Los colectores usados con mayor frecuencia son los xantatos y los aerofloats. Sin los colectores los sulfuros no podran pegarse a las burbujas y stas subiran a la superficie sin los minerales y los sulfuros valiosos se iran a las colas.Una cantidad excesiva de colector hara que flotarn incluso los materiales no deseados (piritas y rocas) o los sulfuros que deberan flotar en circuitos siguientes. As por ejemplo, en el caso de la flotacin de minerales de plomo-zinc-pirita, en el circuito de plomo se mantiene deprimido el zinc, para flotarlo posteriormente en su respectivo circuito; pero un exceso de colector podra hacer flotar el zinc junto con el plomo. Una cosa similar sucedera en el circuito de zinc con un exceso de colector, haciendo flotar la pirita que se en