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Flotacion

Agregado: 10 de OCTUBRE de 2002 (Por ) | Palabras: 2404 | Votar! | 4 votos | Promedio:(9 / 10) | Sin comentarios | Agregar ComentarioCategora: Apuntes y Monografas > Qumica >Material educativo de Alipso relacionado con Flotacion Flotacion:Enlaces externos relacionados con Flotacion

Fundamentos del Proceso de Flotacin

La definicin tradicional de flotacin dice que es una tcnica de

concentracin de minerales en hmedo, en la que se aprovechan laspropiedades fsico-qumicas superficiales de las partculas para efectuar laseleccin. En otras palabras, se trata de un proceso de separacin de materiasde distinto origen que se efecta desde sus pulpas acuosas por medio deburbujas 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 aseparar, la fase lquida es el agua y la fase gas es el aire. Los slidos finos yliberados y el agua, antes de la aplicacin del proceso, se preparan en forma depulpa con porcentaje de slidos variables pero normalmente no superior a 40%

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Page 1 of 12Fundamentos del Proceso de Flotacin

15/11/2011http://www.alipso.com/monografias/flotacion/
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de slidos. Una vez ingresada la pulpa al proceso, se inyecta el aire parapoder 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 queconstituyen la mena estn separadas o liberadas. Esto se logra en las etapasprevias 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 demala adherencia a la burbuja; en tanto que las partculas muy finas no tienen elsuficiente impulso para producir un encuentro efectivo partcula burbuja.

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

Por su parte, la estabilidad de la burbuja depender del espumanteagregado.

Reactivos Usados en la Flotacin

Los reactivos de flotacin corresponden a sustancias orgnicas quepromueven, intensifican y modifican las condiciones ptimas del mecanismofsico-qumico del proceso.

Pueden clasificarse en:

Colectores: Son sustancias orgnicas que se adsorben en la superficie delmineral, confirindole caractersticas de repelencia al agua (hidrofobicidad).

Espumantes: Son agentes tensoactivos que se adicionan a objeto de:

1.Estabilizar la espuma

2.Disminuir la tensin superficial del agua3.Mejorar la cintica de interaccin burbuja - partcula4.Disminuir el fenmeno de unin de dos o ms burbujas (coalescencia)

Los reactivos Modificadores, por otro lado, tales como activadores, depresores

o modificadores de pH, se usan para intensificar o reducir la accin de loscolectores sobre la superficie del material.




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Mecanismos de Flotacin

Para estudiar el mecanismo de la flotacin es necesario conocer lo quesucede con la partcula de mineral y una burbuja de aire para que ellos formenuna unin estable.

El proceso de flotacin est basado sobre las propiedades hidroflicas ehidrofbicas de los slidos a separar. Se trata fundamentalmente de unfenmeno de comportamiento de slidos frente al agua, o sea, de mojabilidadde los slidos. Los metales nativos, slfuros de metales o especies tales comografito, carbn bituminoso, talco y otros, son poco mojables por el agua y sellaman minerales hidrofbicos. Por otra parte, los minerales que son xidos,sulfatos, silicatos, carbonatos y otros son hidroflicos, o sea, mojables por elagua. Se puede observar adems que los minerales hidrofbicos sonaeroflicos, es decir, tienen gran afinidad por las burbujas de aire, mientras quelos minerales hidroflicos son aerofbicos, o sea, no se adhieren normalmente aellas.

En resumen, es necesario incrementar la propiedad hidrfoba en laspartculas minerales de una pulpa para facilitar la flotabilidad. Esto se efectacon los reactivos llamados colectores, que son generalmente compuestos

orgnicos de carcter heteropolar, o sea, una parte de la molcula es uncompuesto evidentemente apolar (hidrocarburo) y la otra es un grupo polar con

las propiedades inicas, es decir, con carga elctrica definida.

La partcula queda cubierta por el colector que se adhiere a su superficiepor medio de su parte polar, proporcionndole con la parte polar propiedadeshidrofbicas.

El agregado de espumantes, como se ha dicho, permite la formacin deburbujas de tamao y calidad adecuada para el proceso. Pues bien, el contacto

entre las partculas y las burbujas requiere que las primeras estn en constanteagitacin, la cual la otorga el rotor de la mquina de flotacin, de modo quepara realizar la unin con las burbujas son necesarios: a) su encuentro y b)condiciones favorables para formar el agregado.

El contacto partcula-burbuja se acerca hasta el punto en que la pelculade agua que las separa es muy fina. En este momento para que la partculapueda acercarse ms a la burbuja tiene que superar lo que se considera unabarrera energtica. Para las partculas hidroflicas, en que la asociacin de lapartcula con las molculas de agua es muy firme, esta barrera nunca se supera

y las partculas no flotan. Para las partculas hidrofbicas, la barrera quedarepentinamente rota por fuerzas no bien conocidas, permitiendo un contactotrifsico (slido-lquido-gas).

Variables Operacionales Relevantes en el Proceso

Algunas de las variables de mayor importancia para el proceso de flotacinson:




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Granulometra: Adquiere gran importancia dado que la flotacin requiere quelas especies minerales tiles tengan un grado de liberacin adecuado para suconcentracin.

Tipo de Reactivos: Los reactivos pueden clasificarse en colectores,

espumantes y modificadores. La eficiencia del proceso depender de laseleccin de la mejor frmula de reactivos.

Dosis de Reactivo: La cantidad de reactivos requerida en el procesodepender de las pruebas metalrgicas preliminares y del balance econmicodesprendido de la evaluacin de los consumos.

Densidad de Pulpa: Existe un porcentaje de slidos ptimo para el procesoque tiene influencia en el tiempo de residencia del mineral en los circuitos.

Aireacin: La aireacin permitir aumentar o retardar la flotacin en beneficiode la recuperacin o de la ley, respectivamente. El aire es uno de los treselementos imprescindibles en el proceso de flotacin, junto con el mineral y el

agua.

Regulacin del pH: La flotacin es sumamente sensible al pH, especialmentecuando se trata de flotacin selectiva. Cada frmula de reactivos tiene un pHptimo ambiente en el cual se obtendra el mejor resultado operacional.

Tiempo de Residencia: El tiempo de residencia depender de la cintica deflotacin de los minerales de la cintica de accin de reactivos, del volumen delas celdas, del porcentaje de slidos de las pulpas en las celdas y de las cargascirculantes.

Calidad del Agua: En las Plantas la disponibilidad de agua es un problema.Normalmente se utiliza el agua de recirculacin de espesadores que contienecantidades residuales de reactivos y slidos en suspensin, con las

consecuencias respectivas derivadas por este flujo de recirculacin.

Reactivos de Flotacin Utilizados en laboratorio

Colector SF - 323 (Isopropil Etil Tionocarbamato)

Propiedades Qumicas:

El SF-323 es un reactivo relativamente estable en medios cidos, a pH

alcalino

presenta una buena estabilidad en los rangos normales usados en los procesos

de flotacin.

Usos:

El SF-323 es un colector fuerte, ms selectivo que los Xantatos y ampliamenteusado en la flotacin de minerales sulfurados de cobre en medio alcalino oneutro.

Su uso de debe normalmente debido a que su selectividad lo hace

adecuado para la flotacin de sulfuros de cobre en presencia de pirita y oro




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libre a pH alto; 10 a 11.5.

El reactivo requiere de un tiempo de acondicionamiento, por lo que se

recomienda su dosificacin a la molienda.

Las dosificaciones normales de SF-323 varan de 10 a 40 g/t de menaalimentada al circuito.

Precauciones de Manejo:

Durante su manejo se deben tomar precauciones para evitar el contacto

prolongado, mediante el uso de anteojos y guantes de neoprene o PVC.

Puede ser almacenado al aire libre cuidando que la proteccin contra laoxidacin y corrosin de los envases sea adecuada.

Se recomienda que los envases permanezcan cerrados.

Debido a su naturaleza inflamable debe ser almacenado y manejado

lejos de calores excesivos a llamas abiertas. En caso de inflamacin debe serusado un extintor tipo B o C.

Colector XAP xantato amlico de potasio

Propiedades qumicas y usos

Es un producto que se aplica generalmente en aquellas operaciones que

requieren el ms alto grado de poder colector. Se usa en la flotacin deminerales sulfurosos de cobre. Los xantatos tienden a descomponerse ensoluciones con un pH inferior a 6.0.

Se aplica con especial xito en la flotacin de la pirita que contiene oro.Precauciones de Manejo

Los xantatos son estables durante largos perodos de tiempo, siempre ycuando se almacenen en un lugar seco y fresco. Las personas que manejan las

xantatos deben tomar ciertas precauciones. Debe evitarse la llama viva o el

fuego, puesto que las xantatos y algunas de sus productos de descomposicinson combustibles.

Los xantatos, en trminos generales, deben manipularse con el mismogrado de precaucin que se aconseja para otros productos qumicos orgnicos.

Espumante MIBC (Metil-isobutil carbinol)

Descripcin

El MIBC, es usado ampliamente como espumante en la flotacin deminerales sulfurados de cobre y en la flotacin de oro y plata. Se utilizatambin una mezcla con otros espumantes cuando se requiere de unaes umacin ms resistentes.




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La velocidad de espumacin del MIBC es mayor que la obtenida conotros espumantes. Esta menor persistencia es ventajosa en aquellos casos en

que desea obtener un manejo adecuado de los concentrados en instalaciones enlas cuales un exceso de espumacin no es recomendable.

El MIBC permite un excelente control del proceso de flotacin por que

no tiene caractersticas colectoras.

Precauciones de manejo

El MIBC debe ser manejado con los cuidados que requiere un producto

inflamable y deben tomarse las precauciones pertinentes. En caso de

inflamacin debe ser utilizado un extintor tipo B C. La prctica usualrecomienda una dosificacin entre 30 y 70 g/ton de mineral alimentado alcircuito.

Aplicaciones de la Cal en Flotacin

Las plantas de procesamiento de minerales, usan cal como modificadorde pH.

El objeto de adicionar la cal en los procesos de flotacin es para ajustarel pH, cambiando las propiedades electroqumicas de la pulpa, y as lograr unamejor accin de los reactivos espumantes y colectores, mejorando lainteraccin del colector con la superficie de mineral til.

El ambiente alcalino favorece la depresin de ciertas especies como lapirita.

La cal puede ser adicionada en forma slida - como cal hidratada - o enforma de lechada de cal. Su dosificacin depende del aumento de pH

requerido, a partir del pH natural de la pulpa, y el contenido de CaOhidrolizable de la cal.

As, cada sistema de flotacin tendr un consumo de cal particular, elcual debe de ser determinado experimentalmente.

Formulacin Matemtica del Proceso

Evaluacin del Proceso

Los ndices que se utilizan para evaluar una operacin de concentracin

son:

Recuperacin (R): Es la razn entre la masa del material til obtenido en elconcentrado y la masa del material til de la alimentacin.

Razn de Concentracin (Rc): Es la razn entre la masa de alimentacin y la masa deconcentrado. En trminos prcticos, se refiere a las toneladas de mineral necesarias de beneficiar para

obtener una tonelada de concentrado.

Balances en Concentracin por Flotacin




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Recuperacin Metalrgica:

R = C * c * 100 = c * ( f - t ) * 100F * f f * ( c - t )

Razn de concentracin:

Rc = F = c - tC f - t

Con F, C, T: Flujos msicos de alimentacin, concentrado y relave,respectivamente.

f, c, t: Leyes de alimentacin, concentrado y relave, respectivamente.

Procedimiento

1. Despus de realizadas las curvas de molienda, y con el tiempodeterminado (18min.35seg.) S procedio a moler 850 gramos de mineralque contiene pirita.

2. Se colocaron en el molino de bolas 850 gramos de mineral y 500 ml de

agua.

3. Se preparo el molino de laboratorio y la carga de bolas.

4. Ademas en el molino se agregaron los siguientes reactivos:

NOMBRECOMERCIAL

NOMBRE QUIMICO DOSIS CANTIDADDEREACTIVO

FUNCION

SHELL FLOAT ISOPROPIL ETIL 20 g/t 2 gotas COLECTOR

Alimentacin Relave

Concentrado




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Resultados

Anlisis de cobre para cada etapa de la prueba realizada:

Inicial FlotacinSelectiva

FlotacinColectiva

Cola

1.3 % 20 % 7 % 0.8 %

800 grs 54.4 grs 117.5 grs 628.1 grs




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ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

Laboratorio de Operaciones

Unitarias Metalrgicas

Flotacin

Profesores : JORGE SANTANA C.

JOS TORRES T.

Integrantes : CLAUDIO CARRILLO

TOMASVERDEJO

GERMN PREZ E.




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