Flotacion de Minerales Separacion Solido Solido

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Ing.Albina Quijua

OBJETIVOS

Reconocer la operacin de flotacin de minerales sulfurados. Definir los fundamentos tericos involucrados en la flotacin de minerales Identificar los tipos de reactivos que se utilizan el proceso de flotacin de minerales y sus usos especficos. Reconocer y diferenciar los tipos de flotacin y circuitos de flotacin de minerales, as como las distintas etapas involucradas en esta operacin. Describir aspectos mecnicos esenciales para el funcionamiento de los equipos involucrados en la flotacin de minerales. Identificar las medidas de seguridad para un buen desarrollo de las labores en la flotacin de minerales.

Minerales y Estructuras Geolgicas

Minerales y Estructuras geolgicas

Separacin solido-solido

La separacin solido solido es una operacin unitaria que se aplica a minerales cuyas caractersticas no permitan su separacin de minerales valiosos va tratamiento qumico (Ejemplo: lixiviacin de minerales). Por las caractersticas de estos minerales su separacin viene dado por un tratamiento fsico qumico que para el caso viene a ser la flotacin de minerales. Estos minerales pueden ser primarios o secundarios

Separacin solido-solido

Separacin solido-solido

Esto es tratado en una planta concentradora por una serie de equipos y maquinas instaladas de acuerdo al diagrama de flujo, donde la mena es alimentada y procesada hasta obtener uno o ms productos valiosos denominados concentrados y un producto no valioso denominado relave.

Concentrado

Relave

Diagrama de flujo

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Operaciones Unitarias: Es cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuacin y/o transformacin de las materias implicadas en un proceso qumico. Operacin unitaria de flotacin es el proceso en el cual se aplica la accin gravitatoria y flujo de aire en un sistema, el principio de separacin para este proceso es la diferencia de densidades y humedad.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Materia prima: Mineral a tratar (generalmente sulfuro secundario) Operaciones fsicas de acondicionamiento: chancado, molienda, clasificacin. Reacciones qumica: Proceso de lixiviacin: dependiendo del mineral aplicacin de soluciones acidas, alcalinas y orgnicos. Proceso de flotacin: (Proceso fsico qumico), en el cual no ocurren cambios qumicos. La aplicacin de colectores, espumantes y depresores permiten caractersticas sobre el mineral tratado (pulpa) una separacin selectiva y eficiente.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Operaciones fsicas de separacin: Producto de lixiviacin: proceso qumico de SX y EW. Producto de Flotacin: proceso fsico de separacin clasificando la mena de la ganga, en este caso la ganga se va las canchas de relaves y la mena a un proceso de sedimentacin, filtrado y secado. Producto: Este de acuerdo al proceso aplicado puede ser electroltico o concentrado.

Principales operaciones unitariasOperaciones unitarias de separacin basadas en el transporte de cantidad de movim iento Operacin unitaria Sedimentacin Clasificacin hidrulica Medio de separacin Accin gravitatoria Principio de separ acin Diferencia de densidad Fases a separ ar S-L o L-L

Accin gravitatoria y flujo de Diferencia de densidad y de S1-S2 lquido tamao Accin gravitatoria y flujo de Diferencia de densidades y S1-S2 o S-L aire humedad. Placa filtrante Fuerza centrfuga Difusin en semipermeable membrana Diferencia de presiones Diferencia de densidad Diferencia de presiones S-L o S-G S-L o L-L L-soluto

Flotacin Filtracin Centrifugacin smosis inversa

FLOTACION DE MINERALES

FLOTACION DE MINERALES

La 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.

FLOTACION DE MINERALES

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.

FLOTACION DE MINERALES

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. En un proceso de concentracin de minerales ideal, la mena mineral se divide en un concentrado enriquecido con el componente til y una cola con los minerales que componen la ganga.

PLANTA CONCENTRADORA

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

La industria moderna requiere de productos, qumicos o metalrgicos, cada vez de mayor calidad, y cuyas materias primas se obtienen de yacimientos cada vez de menor ley y ms complejos. As, para la explotacin econmica de estos minerales de baja ley, se requiere de procesos de beneficio de minerales, que separen las especies de inters de aquellas sin valor econmico o que contaminen el producto final. Las diferentes tcnicas de separacin de los minerales de la ganga se basan en un conjunto de propiedades individuales de los minerales, tales como gravedad especfica, susceptibilidad magntica, caractersticas pticas, propiedades superficiales o interfaciales, etc.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

La industria moderna requiere de productos, qumicos o metalrgicos, cada vez de mayor calidad, y cuyas materias primas se obtienen de yacimientos La FLOTACION es una tcnica que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales o interfaciales del mineral, o especie de valor, y la ganga. Especficamente, se basa en la naturaleza hidrofbica ( o aerofilica) de la superficie de las partculas, cuya magnitud permite que dichas superficies sean mojadas preferentemente por el aire o por el agua. As, la tcnica para lograr la efectiva separacin, se basa en la adhesin de algunos slidos a burbujas de gas (usualmente aire) generada en la pulpa por algn medio externo, en la celda de flotacin. Las burbujas de aire transportan los slidos a la superficie, donde son recolectados y recuperados como concentrado. La fraccin que no se adhiere a las burbujas permanece en la pulpa y constituye las colas o relave.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

De este modo, la condicin de flotabilidad es una fuerte adhesin entre las partculas tiles y burbujas, que sea capaz de soportar la agitacin y turbulencia en la celda. Estas partculas se dicen hidrofbicas, o repelentes al agua, al contrario de las partculas que constituyen el relave o colas, que son hidrofilicas. Para lograr una buena concentracin se requiere, entonces, que las especies que constituyen la mena estn separadas o liberadas. Esto se logra en las etapas previas de chancado y molienda, etapas que son as determinantes en el proceso de flotacin, aunque no son parte del mismo. Para la mayora de los minerales, se logra un adecuado grado de liberacin moliendo a tamaos cercanos a 100 m: partculas de mayor tamao se sueltan de las burbujas portadoras, por su mayor peso; en tanto que las partculas muy finas no tienen el suficiente impulso para producir un encuentro efectivo partcula burbuja.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

El proceso de flotacin, de esta manera, est gobernado por una gran cantidad de variables, las que interactan entre s, y cuyo conocimiento contribuir a comprender mejor el proceso en s, y obtener finalmente un mejor rendimiento en aplicaciones prcticas. Al contrario de los otros mtodos de concentracin, es posible modular la diferencia entre las propiedades tiles y la ganga, modificando el ambiente qumico y electroqumico del sistema, mediante la adecuada seleccin de los reactivos agregados: colectores, espumantes, activadores, depresores o modificadores en general. En el proceso de concentracin por flotacin el mineral valioso es transferido a la espuma dejando a la ganga a la pulpa constituyendo los relaves.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIN

La flotacin es un proceso fsico qumico usado para la separacin de slidos finamente divididos, que permite la separacin de los minerales sulfurados como por ejemplo cobre, zinc, molibdeno etc., de los minerales no valiosos (estriles o ganga que no tienen ningn valor comercial). Es 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.

Configuracin de una celda de flotacin

PROPIEDADES DE LOS MINERALES HIDROFILICOS E HIDROFOBICOS

PROPIEDADES DE LOS MINERALES HIDROFILICOS E HIDROFOBICOS

Mineral es todo cuerpo inorgnico de definida composicin qumica y de propiedades fsicas determinadas, formado naturalmente en la corteza terrestre. La composicin qumica y estructura de los minerales (sistema cristalino) proporciona su identidad a los minerales y los individualiza. El proceso de flotacin est basado en las propiedades hidrfobas e hidrofilicas de los minerales a separar