FLOTACION MINERALES

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flotación de minerales

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  • INTRODUCCION INGENIERIA DE MINASCONCENTRACION DE MINERALES Per, Pas Minero

  • FLOTACION BULKI. TITULO:II. FUNDAMENTOSDEL PROCESODEFLOTACINLadefinicintradicionaldeflotacindicequeesunatcnicade concentracin de minerales en hmedo, en la que se aprovechan las propiedadesfsico-qumicassuperficialesdelaspartculaspara efectuar la seleccin. En otras palabras, se trata de un proceso de separacin de materias de distinto origen que se efecta desde Sus pulpasacuosaspormediodeburbujasdegasyabase de sus propiedades hidroflicas e hidrofbicas

  • se preparan en forma de pulpa con porcentaje de slidos variables pero normalmente no superior a 40% de slidosUna vez ingresada la pulpa al proceso, se inyecta el aire para poder formar las burbujas,quesonloscentrossobreloscualesseadhierenlas partculas slidas.

  • Paralamayoradelos minerales,selograunadecuadogradodeliberacinmoliendoa tamaoscercanosalos100micrones(0,1mm)

  • 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

  • BURBUJA DE AIRE Y PARTCULAS DE CALCOPIRITA

  • REACTIVOS DE FLOTACION:Los reactivos de flotacin se dividen en: colectores, espumantes y modificadores.

  • Colector:Compuestoorgnicoheteropolarqueseabsorbe selectivamente sobre la superficie de las partculas, haciendo que estas se vuelvan hidrfobas (aerfilas). Ejemplo: xantatos que se utilizan enla 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 materialesnodeseados(piritasyrocas)olossulfurosque 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 posteriormenteensurespectivocircuito;perounexcesode colector podra hacer flotar el zinc junto con el plomo. Una cosa similarsucederaenelcircuitodezincconunexcesode colector, haciendo flotar la pirita que se encuentra deprimida por el efecto de la cal adicionada

  • Espumante:Sonagentestenso activosqueseadicionana objeto de:1. Estabilizar la espuma2. Disminuir la tensin superficial del agua3. Mejorar la cintica de interaccin burbuja partcula4. disminuirelfenmenodeunindedosomsburbujas (coalescencia)

  • Modificadores:Estos reactivos pueden ser de tres tipos:modificadoresde pH, activadoresy depresores.

  • Modificadores de pH:El pH indica el grado de acidez o de alcalinidad de la pulpa. El pH 7 es neutro (ni alcalino ni cido) y corresponde al agua pura. De 0 a 6 es cido y de 8a 14 es alcalino. El pH se mide con un aparato llamado potencimetro o con unpapel tornasol. Cada sulfuro tiene su propio pH de flotacin, donde puede flotarmejor.Estapropiedadvarasegnelmineralysu procedencia.

  • Los reguladores depH tienen lamisin dedar acada pulpa el pH ms adecuado para una flotacin ptima. La cal es un reactivo apropiado para regular el pH, pues deprimelasgangasyprecipitalassalesdisueltasenel agua. La cal se puede alimentar a la entrada del molino a bolas. Esimportanteusardosificadoresautomticosparaestar seguros de la cantidad de reactivo dosificado a las pulpas(Fig. 3). Hayreactivos slidos y lquidos.

  • Activadores:Sonreactivosqumicosorgnicoso inorgnicosqueayudanalcolectoraadsorberseenla superficie del minerala flotar.

  • Sulfato de Cobre (CuSO4):El CuSO4 5 H2O, sulfato de cobrecon5molculasdeagua,formacristalesazul es brillantes asimtricosdelsistematriclnicocon unadensidad de 2.28g/ml. Es unactivador dela esfalerita,tambin pirita, calcopirita, pirotita, arsenopirita y cuarzo

  • Depresores:Son reactivos qumicos orgnicos oinorgnicos queimpidenlaaccindelcolectorenlasuperficiedel mineral.

  • Cianuro de Sodio (NaCN):Son cristales en forma de pellets decolorblanquecino,seusanparaelrecubrimientoy depresin de minerales sulfurados de fierro, cobre y zinc

  • Bisulfito de Sodio (NaHSO3):Es un depresor para sulfuros de zinc y fierro. Se usa en reemplazo del cianuro de sodio particularmenteenmineralesconcontenidodeplata,la adicindelagentereductorsulfito desodioobisulfitode sodio previene la oxidacin y por consiguiente, la activacin resultante de la esfalerita

  • Sulfato de Zinc (ZnSO4):El ZnSO4 7 H20, son cristales incoloros; es uno de los reactivos reguladores principales de accindepresoras,utilizadaparalaflotacinselectivade minerales de cobre y plomo de la esfalerita.

  • En el cuadro podemos ver algunos reactivos aplicados a minerales especficos.

  • En el siguiente diagrama podemos ver las etapas en las que se va adicionando los reactivos a la pulpa enun circuito de molienda

  • Mecanismos de FlotacinPara estudiar el mecanismo de la flotacin es necesario conocer lo que sucede con la partcula de mineraly una burbuja de aire para que ellos formen una unin estable.

  • El proceso de flotacin est basado sobre las propiedades hidroflicas e hidrofbicas de losslidos a separar. Setrata fundamentalmente de un fenmeno de comportamiento de slidos frente al agua, o sea, de mojabilidad de los slidos. Los metales nativos, sulfuros de metales o especiestalescomografito,carbnbituminoso,talcoyotros,sonpoco mojables por el agua y se llaman minerales hidrofbicos. Por otraparte,losmineralesquesonxidos,sulfatos,silicatos, carbonatos y otros son hidroflicos, o sea, mojables por el agua. Se puedeobservarademsquelosmineraleshidrofbicosson 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.

  • En resumen, es necesario incrementar la propiedad hidrfoba en las partculas mineralesde una pulpa para facilitar la flotabilidad.Esto se efecta con los reactivos llamados colectores, que son generalmente compuestos orgnicos de carcter heteropolar, o sea, una parte de la molcula es un compuesto evidentemente apolar (hidrocarburo) y la otra es un grupo polar con las propiedades inicas, es decir, con carga elctrica definida

  • Lapartculaquedacubiertaporelcolectorqueseadhiereasu superficie por medio de su parte polar, proporcionndole con la parte polar propiedades hidrofbicas. El agregado de espumantes, como se ha dicho, permite la formacin de burbujas detamao ycalidadadecuadaparael proceso.Pues bien, el contacto entre las partculas y las burbujas requiere que las primeras estn en constante agitacin, la cual la otorga el rotor de la mquina de flotacin, de modo que para realizar la unin con las burbujas son necesarios:a)su encuentroyb)condiciones favorables para formar el agregado

  • Elcontactopartcula-burbujaseacercahastaelpuntoenquela pelcula de agua que las separa es muy fina.En este momento para que la partcula pueda acercarse ms a la burbuja tiene que superarloqueseconsideraunabarreraenergtica.Paralaspartculas hidroflicas, en que la asociacin de la partcula con las molculas de agua es muy firme, esta barrera nunca se supera y las partculas no flotan.Paralaspartculashidrofbicas,labarreraqueda repentinamente rota por fuerzas no bien conocidas, permitiendo un contacto trifsico (slido-lquido-gas).

  • Variables Operacionales Relevantes enel ProcesoAlgunas de las variables de mayor importancia para el proceso de flotacin son:Granulometra:Adquieregranimportanciadadoquelaflotacin requierequelasespeciesmineralestilestenganungradodeliberacin adecuado para su concentracin.Tipo de Reactivos:Los reactivos pueden clasificarse en colectores , espumantes ymodificadores.La eficiencia del proceso depender dela seleccin de lamejor frmula de reactivos

  • Dosis deReactivo:La cantidad de reactivos requerida en el proceso depender de las pruebas metalrgicas preliminares y del balance econmico desprendido de la evaluacin de losconsumos.Densidad de Pulpa:Existe un porcentaje de slidos ptimo para el proceso que tiene influencia en el tiempode residencia del mineral en los circuitos.Aireacin:La aireacin permitir aumentar o retardar la flotacin en beneficio de la recuperacin o de laley, respectivamente.El aire es uno de los tres elementos imprescindibles en el proceso de flotacin,junto con el mineral y el agua.

  • RegulacindelpH:LaflotacinessumamentesensiblealPH , especialmente cuando se trata de flotacin selectiva.Cada frmula de reactivos tiene un pH ptimo ambiente en el cual se obtendra el mejor resultado operacional.Tiempo de Residencia:El tiempo de residencia depender de la cintica de flotacin de los minerales de la cintica de accin de reactivos, del volumen de las celdas, del porcentaje de slidos de las pulpas en las celdas y delas cargas circulantes.Calidad del Agua:En las Plantas la disponibilidad de agua es un problema. Normalmenteseutilizaelaguaderecirculacinde espesadores que contiene cantidades residuales de reactivos y slidos en suspensin, con las consecuencias respectivas derivadas por este flujo derecirculacin.

  • CELDAS DE FLOTACION:Funciones:1.Mantenertodaslaspartculasensuspensindentrodelas pulpasenformaefectiva,conelfindeprevenirla sedimentacin de stas.2.Producir unabuena aireacin, que permita ladiseminacin de burbujas de aire a travs de la celda.3.Promover las colisiones y adhesiones de partcula-burbuja.4.Mantener quietud enla pulpa inmediatamentebajola columnade espuma.5.Proveeruneficientetransportedelapulpaalimentadaalacelda, del concentrado y del relave.6. Proveer un mecanismo de control de la altura de la pulpa y dela espuma, la aireacin de la pulpa y del grado de agitacin.

  • Caractersticas:1.Facilidad para la