Flotacion de Minerales Del Cobre Plomo y Zing

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    23-Oct-2015
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FLOTACION DE MINERALES DEL COBRE PLOMO Y ZINGDEFINICION DE FLOTACION:Este proceso es quizas el ms importante de los desarrollados para el procesamiento de los minerales y que hacen posible la recuperacin de valores de baja ley Siempre se penso que era un arte el lograr que una particula se vuelva hidrofobica ,se junte a una burbuja de aire y (formando un conjunto de menor densidad que el agua) flote hacia la superficie.La selectividad y el desarrollo logrado finalmente en la flotacin hasta nuestros dias (sean la flotacion en celdas de gran volumen y en columnas), hacen que estos conceptos se entiendan cada vez mejor.La flotacion dificilmente sera reemplazada en el tiempo, su relevancia en la metalurgia del procesamiento de minerales an no ha sido medida en su real magnitud,influye tanto en la metalurgia extractiva que sin este proceso, dificilmente hubieran podido desarrollarse sistemas posteriores como los de tostacion ,conversion, fusion y refinacionEste proceso comenzo en el siglo anterior y es seguro que permanecera en le tercer milenioTIPOS DE FLOTACIONFLOTACION POR ESPUMA:Es el proceso que separa minerales que estan en suspension en agua(pulpa),atacandolos con una burbuja de aire que selectivamente hace que el grupo de minerales valiosos floten a superficie.Es el proceso mas comun que se aplica para concentrar minerales,los mismos que posteriormente seran fundidos hasta logarar la mayor parte de metales.los minerales flotables son de dos tipos: polares y no polares, se hace esta destincin de acuerdo al enlace superficial.la superficie de los minerales no polares tiene enlaces relativamente muy debiles, dificiles para hidratar ,en consecuencia estos son hidrofobicos. los minerales no polares (que incluyen el grafito, azufre, molibdenita,carbon y talco) son todos naturalmente flotables al estado puro.los minerales de estas menas requieren normalmente la adicion de algunos colectores tipo: aceites, petroleo,kerosene y/o destilados del carbn. estos reactivos ayudaran a incrementar la hidrofobicidad de la fraccin flotable.los minerales polares tienen superficialmente fuertes enlaces covalentes o inicos con alta energia libre.la hidratacin de la superficie es muy rapida debido a la fuerte reaccion con las moleculas de agua, formando rapidamente capas sobre la superficie del mineral. asi es como se hacen hidrofilicas o mojables. los minerales se agrupan segun la magnitud de la polaridadEn el grupo 1 figuran los sulfuros con excepcion de los metales puros. su flotacion no es uniforme y puede ser subdividido en 3 subgrupos:1.- aquellos minerales que en su superficie forman un dimero o ditiolate al contacto con el colector sea: xantato ,ditiofosfato,mercaptano, tionocarbamato o xantato formiato, es el caso de la covelita, calcopirita,estibina, arsenopirita, pirita, esfalerita, oropimente, rejalgar, y los nativos, Au, Pt, Ag y Cu2.- Aquellos que forman xantatos metalicos ( galena, bornita, chalcopirita)3.- son los otros donde se indica ambiguedad entre los enlaces que estan en el cation metalico o la superficie de los atomos de azufre.FLOTACION BULK:Es un termino no muy preciso. generalmente es una flotacion de una sola etapa, con desbaste y agotamiento, donde un mineral simple o un grupo de minerales valiosos son separados de las gangas. El ejemplo mas simple es la flotacion de diversas especies de sulfuros de cobre de una mena que tambien contiene pirita e insolublesFLOTACION DIFERENCIAL:Es el termino que describe la separacion de menas complejas, la separacin individual de minerales de flotacion similar (cobre, plomo,zing, plata y oro de una sola mena; o molibdenita de un concentrado de cobre justificando economicamente el proceso y que involucra el uso de reactivos( colectores, espumantes, depresantes y activadores)REACTIVOS EMPLEADOS EN LA FLOTACION:Los usados en flotacion de minerales son por lo general modificadores interfaciales de tensin superficial, modificadores quimicos de superficie y/o floculantes la clasificacion se divide en tres tipos: -colectores-espumantes- modificadores;activadores y depresoresCOLECTORLa funcion primaria del colector es acelerar la velocidad de este proceso; otros consideran que actuan aglomerando particulas finasson reactivos que cubren y reaccionan con la superficie de los minerales, haciendolas repelente al agua y que se le puede adherir burbujas de aire. los colectores de sulfuros minerales contiene azufre y son thioles o pueden hidrolizar a thiol. los minerales no sulfuros y no metalicos son flotados normalmente empleando colectores tipo cido graso, aminas, compuestos de amonio cuaternario, sulfonato ptroleoESPUMANTES:son reactivos de activacion superficial que ayudan en la estabilizacion de las espumas burbujas de aire. los agentes espumantes comunmente empleados son alcoholes poco solubles en agua, o los espumantes mas modernos, que son variedades eteres de poliglicol, que son en su mayoria, completamente miscibles en agua.MODIFICADORES:No existe mucha claridad entre la funcion de un agente inorganico como ayuda de flotacion. por ejemplo para controlar el ph se usa cal, pero como este producto contiene el cation calcio y se sabe que este es depresante de piritas ,para flotaciones de cobre y depresor de cuarzo y talco en flotaciones de minerales de plata, por esto es que la cal debe ser considerada como un modificador de dos funciones contrapuestas.Los silicatos y fosfatos actuan como modificadores cuando son usados para controlar el efecto de las impurezas aninicas o catinicas en la flotacin del agua ,pero pueden tambien actuar como activadores o depresantes para otros sistemas de flotacin. otro ejemplo de esta dualidad de funciones es el del anin sulfihidrilo que puede ser depresante para sulfuros de cobre (especialmente en la separacin de cobre- molibdenita) pero bajo un control estricto de su concentracin puede resultar un buen sulfidizante para activar oxidos de cobre.MECANISMO DE LA FLOTACIONLa morfologia de la flotacion por espuma no es muy clara en sistemas a escala industrial. pero en terminos macroscopicos se puede explicar como que, las espumas de concentrado se forman debido a una captura selectiva del mineral en la zona de generacion de burbujas, luego sigue una segunda zona donde esta ocurriendo la coagulacin de una discreta corriente de burbujas conformando una pequea espuma Estas dos primeras zonas se identifican como la pulpa de la celda de flotacion, la altura puede ser fijada por un mecanismo de control de nivel.La tercera regin aparece cuando la fase gaseosa predomina sobre la fase liquida conformando una zona de espuma estable (que es evacuada por el labio superior dela celda).La altura de esta capa de espumas puede ser fijada tanto por diseo como por el operador,las variables de operacion que deben de ser consideradas son muchas las mas importantes : densidad de pulpa, flujo de velocidad de aireacin, intensidad de agitacin, altura de interfase pulpa/espuma y altura del overflow para evacuacin de espumas

FLOTACIN DE COBRE PLOMO Y ZINCEl tratamiento metalrgico comprende la obtencin de tres concentrados en las siguientes etapas:Flotacin bulk Cu-Pb deprimiendo simultneamente la esfalerita y pirita.Activacin y flotacin de la esfalerita deprimiendo nuevamente la pirita.Separacin del Cu-Pb obtenido en la primera etapa.Alternativas, como flotacin bulk Cu-Pb-Zn flotacin en tres etapas: primero el cobre, luego el plomo, y finalmente el zinc, no son usuales.

FLOTACIN DE BULK COBRE-PLOMOEsta flotacin se realiza con una depresin simultnea de sulfuros de zinc y hierro, la flotacin cobre plomo se realiza a pH natural o levemente alcalino utilizando xantatos y dithiofosfatos como colectores, la depresin de la pirita y esfalerita se logra mediante el uso de cal, cianuro, bisulfito y sulfato de zinc en dosificaciones que no afecten la flotacin del cobre que es deprimido por el cianuro y el plomo por el bisulfito en concentraciones altas.Adems, se debe agregar que el sulfuro de cobre flota entre pH: 3 y 12, y el pH de flotacin de la galena est en el rango neutro a ligeramente alcalino, y cuando tiene alto contenido de plata el plomo tiende a deprimirse a pH mayor a 9.5.

DEPRESIN DE ESFALERITA Y PIRITADurante la flotacin Bulk Cu-Pb, la pirita se deprime con cianuro y bisulfito de sodio y la esfalerita con sulfato de zinc.Se ha determinado la existencia de Fe4 [Fe (CN)6]3 sobre la superficie de la pirita, no permitiendo que sta flote.El bisulfito deprime la pirita, al descomponer los xantatos, dixantgenos y luego el alcohol componente del xantato.El motivo por el cual la esfalerita flota indebidamente en el bulk depende de cada mineral, las causas puede ser:Asociacin mineralgica Cu-Zn o Pb-ZnArrastre de sulfuros de zinc durante la flotacin bulk por factores mecnicos.Activacin natural de la esfalerita debido a la presencia de iones metlicos Cu, Ag, As, Sb, Cd, en el mineral o en el agua de tratamiento.Los dos primeros factores pueden ser regulados mejorando las condiciones de molienda, dosificacin de reactivos y eficiencia de remocin de espumas.El tercer factor es un tema difcil aunque puede ser parcialmente controlado por dosificacin de reactivos depresores tales como el sulfato de zinc, cianuros, bisulfitos o sulfuro de sodio.

ACTIVACIN Y FLOTACIN DE SULFUROS DE ZINCLa esfalerita no adsorbe xantatos de cadena corta sin activacin previa, esta activacin consiste en el recubrimiento de la esfalerita por una capa de un in activante que formar una superficie que podr interaccionar con el xantato.El mecanismo de activacin est definido por una reaccin general expresada del siguiente modo:ZnS+ + M2+ -----> MS+ + Zn2+Para la flotacin de la esfalerita de las colas de laflotacin Cu Pb, se usa generalmente CuSO4 como activante,ZnS + CuSO4 -------> Zn 2+ + SO42- + CuSSimultneamente, es necesario deprimir la pirita usualmente con cal, por elevacin del pH hasta valores entre 8.5 12, la pirita en este rango de pH no flota al inhibirse la