Flotación y Flotación de Columnas

8/10/2019 Flotacin y Flotacin de Columnas

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Introduccin

La flotacin es un proceso heterogneo, es decir, involucra ms de una fase:

slido (mineral), lquido (agua) y gaseosa (burbujas). Para entender el

proceso, es necesario estudiar las propiedades fisicoqumicas de las

superficies de los minerales, la relacin entre las fases slida, lquida y

gaseosa, y sus interfases.

Fases :

Fase Gaseosa:

Constituida generalmente por aire (en algunos casos por otro gas), que se

introduce y dispersa en la forma de pequeas burbujas.


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Fase Lquida:

Est constituida por agua con reactivos. El agua es polar, siendo sta la causa

de la hidratacin superficial de algunos minerales en soluciones acuosas.

Fase Slida:

Est constituida por partculas de mineral finamente molidas. Las

propiedades superficiales de los minerales dependen de su composicin y

estructura. En esta fase juegan un rol importante los siguientes factores: Carcter de la superficie creada en la ruptura del slido (tipo de

superficie,fuerzas residuales de enlaces).

Imperfecciones en la red cristalina natural (vacancias, reemplazos de iones,

etc.).

Contaminaciones provenientes de los slidos, lquidos y gases (oxidacin de

la superficie, etc.).

La presencia de elementos traza, que pueden concentrarse en la superficiede los granos y tener una influencia mucho mayor que su concentracin en el

mineral.


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En relacin con su afinidad con el agua, los minerales pueden presentar

propiedades hidrofbicas (sin afinidad) e hidroflicas (con afinidad), que

determinan su flotabilidad natural. Esto est directamente relacionado con

su polaridad. Se tiene as:

Minerales Apolares:

Son hidrofbicos (no reaccionan con los dipolos del agua), ejemplo: azufre

nativo, grafito, molibdenita y otros sulfuros. En estos minerales su estructura

es simtrica, no intercambian electrones dentro de sus molculas, no se

disocian en iones, son en general qumicamente inactivos y con enlacescovalentes.

Minerales Polares:

Son hidroflicos (los slidos tienen la capacidad de hidratarse), ejemplo:

xidos. En estos minerales su estructura es asimtrica, intercambian

electrones en la formacin de enlaces (enlace inico) y tienen extraordinaria

actividad qumica en general.

Separacin selectiva de minerales (flotacin)

Al coexistir las tres fases, las partculas hidrofbicas preferirn adherirse a

la fasegaseosa (burbujas), evitando as el contacto con el agua, mientras que

las dems permanecern en la fase lquida. Las burbujas con partculas

adheridas y una densidad conjunta menor que la del lquido, ascendern

hasta llegar a a la espuma.


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El agregado burbuja partculas debe lograr mantenerse tras dejar la

superficie de la pulpa e ingresar a la fase espuma. El conjunto de agregados

burbujapartculas, en la superficie, debe adquirir la forma de una espumaestable para posibilitar su remocin.


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La Flotacion

La flotacin es una operacin destinada a seleccionar los sulfuros valiosos

contenidos en la pulpa y rechazar la ganga como relave. Pero resulta casi

imposible hacer esta operacin en una sola celda y conseguir un concentrado

limpio y un relave igualmente limpio; es necesario que las espumas de las

primeras celdas pasen a un nuevo grupo de celdas que se encarguen de

limpiar los elementos indeseables que hayan logrado flotar con la parte

valiosa.

Lo mismo ocurre con los relaves de la primera mquina ya que an tienenapreciable cantidad de sulfuros valiosos que no se pueden perder y es

necesario recuperarlos en otro grupo de celdas Por esta razn, en la seccin

flotacin se tiene tres tipos de mquinas (circuitos):

a. De cabeza o Rougher (Desvastadoras)

b. Limpiadora o Cleaner

c. Scavenger

Celdas de Cabeza o Rougher (desvastadoras) : Estas maquinas reciben la

pulpa de cabeza procedente de los acondicionadores o de los molinos. Aqu

flota la mayor parte de los sulfuros valiosos. Pero en estas celdas slo

obtendremos concentrados y relaves provisionales. Las espumas obtenidas

en las desvastadoras no es un concentrado final, porque todava contiene

muchas impurezas.

Celdas Limpiadoras : Estas mquinas sirven para quitar la mayor cantidad

de las impurezas contenidas en las espumas del rougher y nos dan finalmente

un concentrado, esto se hace a travs de la:

1ra Cleaner, 2da Cleaner y 3ra Cleaner

Las espumas de la 3ra cleaner, forman el concentrado final que va al

espesador.


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Celdas Scavenger: Estas mquinas reciben el relave de la rougher y tratan

de hacer flotar el resto de los sulfuros que no han podido flotar en las celdas

de cabeza, ya sea por falta de tiempo, deficiente cantidad de reactivos, o porefectos mecnicos .

Pero las espumas que obtenemos en estas mquinas no las podemos enviar

al espesador porque estn sucias, pero tampoco las podemos desechar

porque contienen mucho material valioso. Entonces, Qu debemos hacer?

Regresarlas al circuito, en este caso a la cabeza de flotacin.

Productos Intermedios (Medios) Los relaves de las limpiadoras y las

espumas de las agotadoras son productos ms ricos que el relave final pero

ms pobres que los concentrados finales. Por esta razn, tienen que tratarse

nuevamente, a fin de recuperar la mayor cantidad posible de sulfuros

valiosos contenidos en ellos. Estos productos se llaman intermedios o medios

(meddlings)

Productos finales El circuito de flotacin nos proporciona dos productos

finales: - Los concentrados - Los relaves No siempre se puede sealar que un

concentrado y su relave tengan leyes fijas. Esto depende, en gran parte de la

ley de la cabeza.

CELDAS DE FLOTACIN

FUNCIONES DE UNA CELDA DE FLOTACIN

1. Mantener todas las partculas en suspensin dentro de las pulpas en formaefectiva, con el fin de prevenir la sedimentacin de stas.

2. Producir una buena aireacin, que permita la diseminacin de burbujas de

aire a travs de la celda.

3. Promover las colisiones y adhesiones de partcula-burbuja.


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4. Mantener quietud en la pulpa inmediatamente bajo la columna de

espuma.

5. Proveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda, del

concentrado y del relave.

6. Proveer un mecanismo de control de la altura de la pulpa y de la espuma,

la aireacin de la pulpa y del grado de agitacin.

CARACTERSTICAS QUE DEBEN REUNIR LAS CELDAS DE FLOTACIN

Facilidad para la alimentacin de la pulpa en formas continua. Mantener la pulpa en estado de suspensin.

No debe ocurrir la sedimentacin de las partculas.

Separacin adecuada del concentrado y del relave

La eficiencia de una celda de flotacin se determina por los siguientes

aspectos : Tonelaje que se puede tratar por unidad de volumen.

Calidad de los productos obtenidos y recuperaciones.

Consumo de energa elctrica, reactivos, espumantes y otros

reactivos, con el fin de obtener los resultados ptimos.

Gastos de operacin y mantencin por tonelada de mineral tratado.

CELDAS DE FLOTACIN MECNICAS


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Las celdas de flotacin mecnicas tienen tres zonas tpicas : una zona

de alta turbulencia a nivel del mecanismo de agitacin, una zona

intermedia de relativa calma, y una zona superior.

La zona de agitacin es aquella donde se produce la adhesin

partcula-burbuja. En esta zona deben existir condiciones

hidrodinmicas y fsicoqumicas que favorezcan este contacto.

La zona intermedia se caracteriza por ser una zona de relativa calma, lo

que favorece la migracin de las burbujas hacia la superficie de la

celda.

La zona superior corresponde a la fase acuosa, formada por burbujas.La espuma descarga por rebalse natural, o con ayuda de paletas

mecnicas. Cuando la turbulencia en la interfase pulpa - espuma es

alta se produce

contaminacin del concentrado debido al arrastre significativo de

pulpa hacia la espuma.


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CELDA DE FLOTACIN WEMCO


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CELDA WEMCO LAGUNA SECA


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CELDA DE FLOTACIN MECNICA


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EQUIPOS AUXILIARES

Son unos aparatos que ayudan en el control de las operaciones, entre ellos

por ejemplo tenemos al potencimetro, alimentadores de reactivos

(Clarkson) y los acondicionadores .

POTENCIMETROYa sabemos que una de las condiciones de una pulpa de

flotacin es tener un pH correcto. Pues bien, para medir este pH usamos el

Potencimetro

Partes principales del Potencimetro:

a. Los electrodos (Tubos de vidrio) son muy delicados. Hay que tener mucho

cuidado al usarlos

b. El cuadrante tiene una escala graduada de 0 a 14 (valores de pH, cido,

neutro y bsico) c. El botn negro (3), del lado izquierdo tiene tres posiciones

1. La mas lejana al operador o posicin 0 (cero) coloca el aparato en

(neutro). (En un aparato bien calibrado, cuando el botn negro esta en

cero la aguja debe estar bajo la roja)

2. Posicin central pH. Es la posicin de medir el pH 3.

Tercera posicin La ms cercana al operador. No debe usarse. Solo el

electricista o personas autorizadas pueden hacerlo para chequear el aparato .

Las agujas: La aguja blanca que seala el pH en la escala graduada, cuando el

botn negro esta en posicin central pH.

La aguja roja que sirve para controlar el funcionamiento del aparato. Su

control queda a cargo de personas autorizadas. El operador nada puede

hacer en este caso .

El botn rojo. Sirve para calibrar el aparato. El operador no esta autorizado

para usarlo .

Para usar este aparato se procede de la siguiente manera:

a. Se toma una muestra de pulpa en un vaso de 250 ml


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b. Se limpia el vaso y el fondo (Por afuera)

c. Fijarse bien que el lugar donde se asienta el vaso, debe estar seco para

evitar lecturas errneas

d. Se colocan los electrodos dentro del vaso. Procurando que la pulpa los

moje completamente

e. Se colocan el botn negro en posicin pH y se espera que aguja blanca

quede quieta. Luego se lee

Vamos ha ver como se lee correctamente. Supongamos que la aguja cae

entre dos nmeros, por ejemplo, 6 7, y como entre cada diez nmeros hay

diez rayas chicas que corresponden a fracciones decimales, luego tenemos

que observar con cuidado para poder ver exactamente en que raya se

detiene la aguja. Digamos que la aguja quedo en el 6, y 5 rayas ms, luego el

pH ser: 6.5

f. Retire el vaso de pulpa y limpie los electrodos con agua o papel de filtro


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COLUMNAS DE FLOTACIN

La tecnologa de flotacin columnar ha logrado una amplia aceptacin en la

industria de procesamiento de minerales por las ventajas que ofrece sobre

los equipos de flotacin convencional en las etapas de cleaner y recleaner.

Las ventajas de las columnas se pueden resumir en los siguientes puntos :

a) mejores leyes

b) menor costo de operacin

c) menor costo de capital

d) control superior


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Ventajas de las columnas de flotacin en relacin a las celdas de flotacin

convencionales de agitacin mecnica :

1. Espacio ocupado en la planta es reducido : ms capacidad de flotacin

instalada por unidad de superficie de edificio.

2. Bajo costo de capital : menos espacio, instalacin elctrica ms sencilla.

3. No lleva agitador.

4. Menor costo de mantenimiento.

5. Mejor control del proceso.

6. Productos obtenidos son de mejor calidad : leyes ms elevadas de la

especie til para recuperaciones similares.

BENEFICIOS OBTENIDOS CON LAS COLUMNAS DE FLOTACIN

La capacidad de las columnas de producir concentrados de ley superior con

recuperaciones similares deriva de la mejora que se consigue en la

selectividad combinada con el lavado de espuma, que remueve la ganga

arrastrada que generalmente est asociada con la pulpa de alimentacin. En

la limpieza de cobre , por ejemplo, se han reportado mejoras de ley de 2-4 %.


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La introduccin del agua de lavado permite a la columna operar con un bias

positivo, el cual asegura que cualquier partcula de ganga liberada ser

reportada preferencialmente a la cola de la columna.

En la prctica operacional el bias se puede definir como la razn entre el flujo

de colas y el flujo de alimentacin de las columnas, en este caso un bias

positivo corresponde a una razn mayor que 1.

La reduccin en costos de operacin con columnas puede atribuirse

generalmente a la carencia de partes mviles. Toda la potencia de agitacin

mecnica se elimina, as como, la necesidad de mantencin y reemplazo deagitadores y estatores.

El menor costo de capital del equipo se atribuye a su mejor eficiencia

metalrgica y al hecho de que la capacidad de flotacin est en la direccin

vertical. Esto generalmente se traduce en un arreglo ms compacto para la

planta.

Un ejemplo de la eficiencia superior de las columnas se aprecia en la

flotacin de molibdeno donde es normalmente posible reemplazar 12 etapas

de limpieza convencional por 3 etapas de flotacin columnar.

Las mejoras en control y estabilidad puede atribuirse a la simplificacin del

circuito, por ejemplo, un nmero reducido de etapas, y la aplicacin de

hardware para el control moderno de procesos a un mayor nmero devariables de control disponible, en particular para el lavado de espuma.


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http://www.monografias.com/trabajos-pdf5/manual-flotacion-

minerales/manual-flotacion-minerales2.shtml

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