V.

i

•M

g ^

Imá.

Junta de Energía Nuclear

Ensayos de sedimentación discontinua

en el laboratorio con mineral de venta

de Cárdena

mII

POR

J. M. JOSA, M. PERARNAU y L. G. JODRA

J. E. N.-33

MADRID, 1957

JUNTA DE ENERGÍA NUCLEAR

ENSAYOS DE SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA EN EL LABORATORIO

CON MINERAL DE VENTA DE CÁRDENA

por

J. M. Josa, M.. Perarnau y L. G. Jodra

J. E. N. - 33

Madrid, 1957

ENSAYOS DE SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA

EN EL LABORATORIO

CON MINERAL DE VENTA DE CÁRDENA

por

J. M. Josa *

M, Perarnau **

.. Y

L. G. Jodra, ***

INTRODUCCIÓN.

Estos ensayos tienen por objeto estudiar las características de sedimen-tación de las pulpas procedentes tanto del ataque ácido como del alcalino delmineral de Venta de Cárdena, con el fin de determinar si es posible aplicar-le el proceso de decantación en contra corriente, como medio de conseguirla separación sólido lfquido. Se ha estudiado la influencia de aquellas varia-bles, tales como: tipo de ataque, adición de floculantes (Separan-2610, Guar-tec y Aerofloc-3000 a distintas dosis) y concentración en sólidos de las pul-pas , que pueden afectar la sedimentación de las mismas.

Preparación de la muestra seca. -

Los ensayos se-realizaron con el material de un lote de 80-90 Tm. quese mezcló bien y del que se hizo un cuarteo mediante una pala mecánica. Ladistribución granulométrica de este material se indica en la tabla I.

En el desmuestre se'tomó aproximadamente un 10% de la cantidad original o sea de 8-9 Tm. Esta fracción se tamizó sobre un tamiz de 15 mm.de luz y los rechazos se pasaron sucesivamente por un triturador de mandfbulas y por un triturador de cono (con una separación de conos media) contamizados intermedios hasta que todo pasó por el indicado tamiz.

* Colaborador de la División de Materiales de la J. E. N.** Investigador de la División de Materiales de la J. E. N.***• Jefe de la División de Materiales de la J. E. N.

TABLA I

Análisis granulométrico del mineral de partida (x)

Rechazos parciales Rechazos acumulados

4- 50 mm- 50 mm 4-15 mm- 15 mm 4- 5 mm- 5 mm 4-n? 7 (T)- 7 4-12 (T)- 12 4-28 (T)- 28 4--60 (T)~ 60 4-115 (T)- 115 4-250 (T)- 250 4-400 (T)

- 400 (T)

(a) Calculado por diferencia

12,016,324,3

5 , 48 ,3

• 8 , 8

5 ,43 ,12 , 62 , 2

11,6 (a)

a 100. (*)

12,028,352,658,066,375,180,583,686,288,4

La masa total se mezcló bien y mediante cuarteos sucesivos se obtuvouna muestra de 300 Kg. Esta muestra se pasó por un tamiz de 5 mm de luzy los rechazos se pasaron por el triturador de cono, con los conos en su po-sición tope, hasta que se logró que todo pasase por el tamiz de 5 mm.

Una vez logrado este tamaño de grano, máximo, se pasó por un molinode rodillos , con tamizado intermedio, y pasos sucesivos por el molino conlos rodillos cada vez más próximos hasta que todo el material pasaba por eltamiz n? 11. Su distribución granulometrica es la de la tabla II.

TABLA II.

Análisis de tamizado de la descarga final del molino de rodillos.

Fracción Rechazos parciales Rechazos acumulados

- 7 4-12 5,5- 12 4- 28 34,5- 28 4- 60 20,6- 60 4-115 12,1- 115 4- 250 6,0- 250 4-400 5,6

- 400 (#*) 15,7

5 ,4 0 ,60727,884

50

,6,7,7,3

(*) Los números de los tamices indicados en este informe corresponden a laserie Tyler.

(**) Calculando por diferencia a 100.

- 3 -

La fracción total se mezcló bien y mediante un desmuestrador de "rif-fles" se separó una muestra de 70 kg.

El lote de 70 kg se tamizó sucesivamente por el tamiz n? 28 y el tamizn2 48 pasándose los rechazos por un molino de muelas de carborundum, di_s_minuyendo la separación de las muelas hasta que se tuvo todo el materialcon un tamaño de grano inferior a tamiz n? 48. Su distribución granulómé-trica se indica en la Tabla III.

TABLA III

Análisis de tamizado de la fracción-48 del mineral de Venta de Cár-dena (Con el que se 'realizaron los ensayos de sedimentación). -

Rechazos acumuladosFracción

48 4- 6060 - 115115 4-250250 4-400

- 400 (*)

Rechazos parciales

5 ,342,2522,87,22

22,43

5,34 7 , 5 570 ,3577 ,57

(*) Calculando por diferencia a 100.

Para los ataques los pesos de las cargas se obtuvieron mediante cuar

teo.

Ataque:

El ataque ácido se realizó en vasos Pyrex de 5 litros.Las condiciones de ataque fueron:

:

t°: 4 hS/L: 1:1Molienda: - 48 (Tyler)Solución de ataque: Solución acuosa de ácido sulfárico a 25 g/l (pH

al final del ataque 0,9).

El ataque alcalino se realizó en reactores de hierro de 10 litros, calen-tados eléctricamente.

Las condiciones de ataque fueron:

ta. 90°C 4-59C

.4-

t°: 4 hS/L: 1:1Molienda: - 48 (Tyler)Solución de ataque: Solución acuosa de carbonato sódico (comercial)

a 30 g/l. (pH al final del ataque 10,4)

Todas las pulpas se acabaron de atacar unas 12 horas antes de su utili-zación en los ensayos de sedimentación.

Ensayos de sedimentación. -

Método operatorio y dispositivo.

Los ensayos de sedimentación se hicieron en tubos de vidrio Pyrex, de64 tnm aproximadamente de diámetro interior y 600 mm de altura, en loscuales se había colocado una escala de papel milimetrado, convenientemen=te parafinada, de forma que se pudiesen realizar fácilmente las lecturas.Estos tubos fueron calibrados, hallándose el factor de proporcionalidad quese empleó para las determinaciones de volumen. La altura total media em-pleada fue 435 mm que corresponde aproximadamente a 1400 cm^. Se utilizaun total de 15 tubos de este tipo.

El método operatorio fue el siguiente: Se ajusta la densidad de pulpa enlas vasijas de ataque para obtener una pulpa con exactamente el 50% de só-lido-s en peso, a fin de simplificar todas las operaciones posteriores. Unavez preparada la pulpa se agita bien y a continuación se agrega a los tuboshasta una altura que corresponde al volumen de pulpa del 50% que contienela misma cantidad de sólidos que los 1. 400 cm^ de pulpa de la dilución aensayar. (Se ensayaron pulpas con el 33,25 y 20% en peso de sólidos o searelación S/L en peso 1:2, 1:3 y 1:4). Después de agregar la pulpa hasta laaltura prefijada, y en caso de que no se emplee floculante, se diluye la pul-pa hasta tener los 1. 400 cm^ o sea la altura total de la pulpa a ensayar. Comoliquido de dilución se empleó agua, ya que en el proceso alcalino con recu-peración de uranio de las soluciones de carbonato por precipitación de ura-nio convenia que la relación carbonato/Uranio fuese lo más baja posible. Enel caso del proceso ácido el hecho de que la precipitación tenga a pH supe-riores a 1,5 y las propiedades de Cambio de Ion sean óptimas a pH próximasa los que se obtenían diluyendo con agua nos movió a utilizar también en elestudio ácido la dilución de las suspensiones con agua.

Agregada el agua a la pulpa se agita por inversión (tres veces) y se em-piezan a tomar alturas de la superficie de separación en intervalos de tiem-po de minuto en minuto, y de medio en medio en los dos primeros. Luegose tbman a intervalos más largos.

En el caso de la pulpa sin atacar se procede de la misma forma o bien,si se tiene como sólido seco, se agrega al tubo la cantidad pesada de mine-ral para obtener la pulpa que se quiere ensayar, se diluye el volumen con-

-5-

veniente y se agita bien el tubo, procediendo como antes.

En los ensayos con floculantes se procedió de forma parecida a los en-sayos sin él, con la diferencia de que a la pulpa del 50% existente en el tu-bo se le agregó en primer lugar una cantidad de agua tal que junto a la pre-sente en la pulpa del 50% y a la que se añadió luego con el floculante dio elvolumen total de la pulpa a ensayar. A continuación se agregó el floculantea una dilución determinada, igual en todos-a fin de que no influyera el efec-to de la dilución. Conviene, para obtener los mejores efectos que el flocu-lante esté lo más diluido posible. Este dilución viene fijada por la máximacantidad de floculante y la máxima densidad de pulpa de partida que se pien=sa ensayar. En el caso particular de estos ensayos la dilución máxima ve-nía limitada por 0,5 g/kg de floculantes y una pulpa del 33%.

La disolución de floculante se agregó .en tres etapas y después de habe_r_se homogeneizado la pulpa existente en el tubo. El tiempo total de adiciónfue de unos 2 minutos y entre adición y adición se procuró distribuir el flo-culante por la masa de la pulpa pero sin que la agitación fuese demasiadoviolenta, a fin de no destruir los flóculos. Para ello se invirtió suavementeel tubo tres veces, después de cada adición, permitiendo que el materialexistente en un extremo del tubo pudiese llegar al otro. Una vez acabada laadición del floculante y lograda una distribución lo más completa posible seprocedió como antes anotando las alturas de la superficie de separación y lostiempos en los que se hacían las lecturas. Entre tubo y tubo se llevó un de-fasaje de 5 minutos y de una serie á otra unos 15 minutos (las series erande tres tubos). Con objeto de que no hubiese dificultades especiales en la de_terminación de la hora a la que se tenían que hacer las lecturas y que no seomitiesen algunas se elaboró una clave adecuada de tiempos, ya que es mu-cho más rápido el hacer las lecturas a su hora que no leer todas las alturasa una hora determinada, pues en este último caso después de los ensayos setarda mucho tiempo en la ordenación de los datos.

El ensayo se continúa hasta aproximadamente 24 horas, con el fin decomprobar si a las 19 horas se ha logrado una densidad de pulpa para la des-carga que sea aceptable, en cuyo caso pueden servir las alturas normalespara espesadores comerciales, de acuerdo con el área requerida.

Conseguidos los datos y para facilitar la comparación de las gráficasse pasan todos a una altura inicial única (por suma o resta de la diferenciacon la altura inicial propia de ese tubo) y se construyen las curvas de sedi-mentación.

Para los mismos datos se construyen dos tipos de gráficas» Uno con unaescala de tiempos en horas hasta las 24 h y otro con una escala de tiemposampliada y sobre la que se construye la porción inicial de la curva, y a partirde ella se calcula la velocidad inicial en m/h en la parte en que la curva co-rresponde aproximadamente a una recta. Esta velocidad se aplica a la deter-minación del área mediante la fórmula

F - DR

en la que A es el área, en m2 , requerida por Tm y 24 h.

F = La relación L/S en la alimentación

D = La relación L/S en la descarga

R = La velocidad inicial de sedimentación en m/h

A partir de los números resultantes en estos cálculos se puede obtenerel área del espesador, teniendo en cuenta que tiene que ser por lo menoscomo la mayor de las áreas obtenidas para toda la serie de pulpas que úni-camente difieren en la concentración en sólidos de la pulpa, y en un inter-valo de concentraciones entre la de la alimentación y la de aquella pulpaque deja de sedimentar libremente, o sea que se puede considerar en la zo-na de compresión. Estas áreas hay que multiplicarlas por un factor que enmuchos casos es del 100%.

Los reactivos se prepararon corno soluciones al 1% (El Separan y el Ae_rofloc-3 000 y al 0,5% el Guartec. Este último se preparó la tarde anterioral día del ensayo y se le agregó solución de formaldehido (1 tnl/lOOO) parasu conservación. La forma de disolverlos fue en los dos primeros en frió,agregando lentamente el floculante en polvo, procurando que no se forma-sen grumos y en un tiempo de 5 a 10 minutos agitando y continuando luegola agitación durante dos horas. Para el Guartec se empleó agua caliente en_tre 60-802C, agregando el floculante análogamente al caso anterior y con-tinuando luego la agitación durante dos horas. Momentos antes del ensayouna fracción de las soluciones de almacenaje se diluyó hasta una concentra-ción conveniente para tomar de ella las cantidades requeridas, y éstas a suvez se diluyeron en un vaso hasta la dilución final seleccionada.

Resultados de los ensayos. -

En la tabla 4 se resumen los resultados de los ensayos.

La pulpa formada con mineral molido sin lixiviar y en ausencia de flo-culantes sedimenta con una velocidad inicial media que varía de 0,117 a0,442 m/h requiriéndose un área por Tm. y 24 h de 0,623 m^ alcanzándo-se una densidad media de pulpa del 50% en sólidos en un tiempo de 4 a 5 ho-ras. Las curvas de sedimentación correspondientes se dan en la Fig. 1.

Sedimentación de la pulpa atacada y sin floculante. - •

La pulpa procedente del ataque ácido sedimenta con una velocidad ini-cial comprendida entre 0,028 y 0,088 m/h requiriéndose un área de 1,49 m2

- I -

10 15 20

lixiviación ".Sin lixiviarFloculante: Nincjuno

Conc.de %* —

13

Fig.1

15 17 19

Tiempo, min.21

por Tm y 24 horas, alcanzándose al cabo de las 19,horas una concentraciónen sólidos de aproximadamente el 46-48% (fig 2)

EÉ

1400

wcoOu

300

O

Q.V>

a.

200

100

Tiempo,min.0 10 20 30

Lixiviación-.AcidaFloculante : Ninguno

I i i i i I, i, i i i I i u11 13 15

Fig.2

17 19 21Tiempo, hr.

La pulpa procedente del ataque alcalino y diluida con agua, se puede de-cir que prácticamente no sedimenta. En el caso de una- alimentación con el33% en sólidos se tiene al cabo de las 19 horas una concentración media del40% en el sedimento. En el caso de las pulpas más diluidas todavía se tie-nen resultados más desfavorables, ya que la arcilla se dispersa. En las cur

. p.

TABLA IV

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE SEDIMENTACIÓN

Tipo deataque

Mineralsin

GtacarAcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

AcidoAcidoAcido

Acido

AcidoAcido

Acido

AcidoAcido

Acido

AcidoAcido

Acido

Acido

Acido

Acido

AcidO

Acido

Conc.dela pulpa

3325on¿\¡

332520

332520

332520

3325

•20

332520

332520

332520

332520

33

2520

33

252033

. 25 .20

25

2 5 .

25

25

25

25

Nombre delfloculante

SeparanJ >) !

Separan5 5t )

Separan5 )

) >

GuartecJ 3) ;

Guartec•> ¡

Guartec

> j

Guartec

5 S

Aerofloc-3000

> i

Aerofioc-3000

) I

t t

Aerofloc-oUUU

) í? í

S/G

S/A

G/A

s/s

A/S

A/6

Cantidad g/Kcde sólidos

0.050.050.05

0.010.010.01

0.250.250.25

0.050.050.05

0.010.010.01

0.250.250.25

0.050.050.05

0.05

0.050.050.01

0.010.01

0.25

0.250.25

0.0250.025

0.0250.025

0.0250.025

0.0250.025

0.0250.025

0.0250.025

Velocidad desedimentación m/h

0.1170.134n / / oUMt

0.0280.07050.0882

0.150.5052.10

0.643511.5

3.812.1214.10

0.2230.7631.41

2.322.763.77

2.7?4.989.54

4.045.736.15

0.057

0.1440.205

0.18

0.680.9

3.21

6.5211.04

0.4

0.0976

0.1756

0.29¿

0.145

0.145

Área requeridam2/Tm24h

0.3570.623U.Z.OJ

1.491.181.42

0.2780.1650.0595

0.06950.01910.0109

0.01100.00680.0089

. 0.1870.1090.0885

0.0180.0300.033

0.01490.01670.0131

0.01030.01450.0203

O.T30

O.57S0.610

0.232

0.1220.0181

0.0130

0.01270.0113

0.208

0.852

0.475

0.284

0.575

0.575

Concde la pulpaa las 19 h

5555.8C¿ 4OO. 1

48.745.546

52.351.550.6

5453.652

53.352.649.7

52.751.349.8

5650.451

53.953.350

53.95846

48.1

4.4.4-4751.6

51.551.9

58.9

58.255.3

46.0

46.4

48.3

48.5

A-8

47.6

Tiempo que se tardaen llegar al50%enSol.

4h 10rn¡n4h 25min

7h7h 50m¡n9h

, 50mi.ni n 2ommth30min

40min2h5 min

óh1Oh1<?h 35min

_. 20 min9nAh

12 min

18h4 5 m ¡ n

15min35min

4h

Th¿h 20 min

12min

25min30min

- Q ..

TABLA IV (cont . )

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE SEDIMENTACIÓN

Tipodeataque

Conc.deLa pulpa

Nombredelfloculante

Cantidad g/Kcjde sólidos

Velocidad desedimentación m/h

Área requeridam2/Tm 24h

Conc.de lapulpaalas19h

Tiemp o que se tardaenllegaral50%enSol,

Acido

Acido

Acido

Acido

Acido

Acido

Alcalino

Alcalino3 )J f

Alcalino> i

} y

Alcalino

Alcalino

Alcalino

Alcalino5 )1 1

Alcalino

Alcalino'

25

2 5

25

25

25

25

332520

332520

332520

332520

332520

332520

332520

33

2520

33

2520

S/6

S/A

G/A

G/S

A/S

A/S

Separan

Separa'n

Suartec

Suartec

Suartec

Aerofloc-3000

Aerofloc-3000

0.050.05

0.050.05

0.050.050.050.05

0.050.05

0.050.05

0.050.050.05

0.10-10.1

0.250.250.25

0.10.10.1

0.250.250.25

0.50.50.5

0.1

0.10.1

0.5

0.50.5

10.82

0.62

2.6Ó

2.36

0.9

1.97

0.014

0.023

0.028

4.382.621.31

0.77

0.0077

0.116

0.0314

0.0353

0.0925

0.0423

2.98

1.81

1.49

0.00950.03180.0954

0.054

55.8

48.3

51.3

53.8

52.5

51

39.827.919.6

39.230-20

40.532.620.6

4441.341.5

39.28.823.9

43.835.427.2

5345.644.638.1

2921.1

54.3

46.1

33min

óh 15min.

2h

8h 20min

2h 20min

2h. 35min

-10-

vas de la fig. 3 se observa perfectamente este comportamiento.

% 400 h¡nc

(O

<0

x>o

300

200 -

oo.ID

100 -

= a—a

-

, , , i I ,

Lixiviación :AlcaL¡naFloculante-. Ninguno

COn.C-dC 25%pulpa. 20% a

, , i i i i . i i i i — i — u — i — i — i -

11 13 15 17 19 21

Tiempo,hrFig. 3

Ensayos de floculantes con pulpas procedentes del ataque ácido. - Acción delSeparán_^2610. -

Con una cantidad de floculante de 0,05 g/kg de sólidos se tienen velo-cidades iniciales de 0,15 - 2,10 m/h y las necesidades de área son de 0,278t n ^ T m y 24 h alcanzándose una concentración media en sólidos de 50% en-tre las 7 y las 8 horas del comienzo de la sedimentación (fig. 4)

!- 400

10 15 20_ l l i i I i i

Tiempo, min.Üxiviación:AcidaFloculante; Szparán,0,05

gr/kíg. deSólidos

Conc.de 3 ^ ° - °2 5 % — •

P"LP3: 2 0 o / o __ a

n 19Tiempo, hr.

-11-

Con una concentración en floculantes de 0,1 g/kg de sólidos las velocida-des iniciales oscilan de 0,6 a 11,5 m/hr y se necesita un área de 0,0695m2/Tm 24 h alcanzándose la densidad de 50% en sólidos a lf h.

Cuando la cantidad de floculante es de 0,25 g/kg de sólidos secos, lavelocidad inicial varfa entre 3,8 y 14,10 m/hr necesitándose entonces un áreapor Tm y 24 h de 0,011 m^ y solamente se requiere •§• hora para alcanzar la •concentración media de 50% en sólidos.

En todos estos ensayos se tuvieron velocidades iniciales de sedimenta-ción mayores cuando las pulpas eran más diluidas. (En la fig. 5 se indicala primera porción de la curva para el caso en que se emplea Separan al 0,1 yal 0,25 g/h.

La clarificación fue buena en todos ellos.

I- 400•e

a.

300

o.

200c

100

Lixiviación : AcidaFloculante: Separan,0,1

gr/iíg.dcsólidos

\ Coac.de 3 3 % ~ °pulpa: 2 5 % — e

20% —e

Tíempo,min.

400

300

200

100

Fig.5

üxiviacióiv.AcidaFloculante: SGpara'n.0,25

qr/K^. desólidos33% — o25% — o20% — o

Conc.depulpa:

Tiempo, min.

Ensayos con Guartec. -

Se ensayó además de las cantidades de 0,05 0,1 y 0,25 g/kg la de 0,5 g/kgya que es ta úl t ima supone la m i s m a equivalencia económicamente que los 0,25g/kg de Separan o Aerofloc-3 000.

A una concentración tan baja como 0,05 g/kg de sólidos se tuvieron velo-cidades de sedimentación entre 0,223 - 1,41 m / h r . y un á rea de 0,187 m 2 / T m24 h lográndose una pulpa del 50% entre las 6 y las 20 h (Fig. 6). Con una cantidad 10 veces mayor (0,5 g/kg) las velocidades fueron de 4 ,04 - 6,15 m / h yel á r e a 0,0203 m ¿ / T m 24 h, o sea unas 10 veces menos pero la concentra-ción media del 50%, en el caso de pulpas de al imentación del 33 y 25% se lo-

-12-

gra ent re 15 y 3 0 m. mien t ra s que con pulpas del 20% se t a rda aproximada-mente 45 h. Los resul tados óptimos con Guartec corresponden a una r e l a -ción f loculante/sól idos de 0,25 g/kg. En la fig. 7 se indica el p r i m e r t r amode las curvas de sedimentación para dosis de Guartec de 0,1; 0,25 y 0,5 g/kgde sólidos.

20 30

tiempo, min.Lixiviación • AcidaFloculante: Guartec,0,05

cjr/ Kg.deSólidos

Conc.de " % — opulpa: 2 5 O / /°—«

20 /o 0

15 17 19

Ti<2mpo,hr.

Fig.ó

„- 400 r

<ncs

300

200

a.

100

Lixiviación: AcidaFloculante: Guartzc,o,14OfJ

gr/líg.desolidos

Conc.de 3 3 C / ° - °o pulpa: 2 5 ^ _ »

20%-e 3 0 0

200

100l i l i !

üxiviaciin: Acida

Floculante:1

sólidos

Conc.de 3 3 % - °' pulpa' 25/í,—a°<b 20% _ e ,

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200

100i i i i i i i

Liviviación: AcidaFloculante: Cuartee.0,5

^r /kg. desólidos33% — o

Conc.de

pulpa:25% — •20% _ B

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10 20 30

Ti«mpo,!TUn.

10 20 30

Tiempo, min.

Fig.7

10 20 30

Tiempo, cnin.

-13-

El Guartec es más efectivo que el Separan 2610 y el Aerofloc-3 000 enlas pulpas más espesas, pero no conviene rebasar la concentración óptimapues se tiene una redispersión, (caso de los ensayos con 0,25 y 0.. 5 g/kg. )Este hecho está de acuerdo con lo encontrado en la bibliografia.

La clarificación de los líquidos fue buena,

Puesto que la dosis de 0,05 g de Guartec por kg de sólidos se manifestócomo la más apropiada, desde el punto de vista técnico y económico para lasedimentación de las pulpas de ataque ácido del mineral de Venta de Carde -ña, se calcularon los volúmenes de la zona de compresión en m por Tm desólidos en la alimentación y 24 horas, según el método de Roberts (G. G.Brown "Operaciones básicas de la Ingeniería Química" pp 125 - 126, Marin,Barcelona 1955). Los valores que se obtuvieron fueron:

1,155 m 3 , 0,455 m3 y 0,446 m , o sea unas alturas (V/A) de 6,18 m1,575 m y 2,38 m para pulpas con^el 20, 25 y 33% de sólidos, en peso, res-pectivamente.

Ensayos con Aerofloc-3000.

Füé el menos eficaz de los tres reactivos.

Con 0,05 g/kg las velocidades de sedimentación oscilan de 0,057 a 0,205m/h y el área requerida es C.. 73 0. m^/Tm/24 h. Tardando más de 22 h enalcanzar una pulpa del 50% en sólidos (Fig, 8),

Tiempo, min.10 15 10

üxiviacián-AcidaFloculanta •• Áerof loe-3000

0,05, gr/Kg desalidos.

Conc.dc 2 5 % .pulpa •• 2 0 % a

Fig.8

Con 0,1 g/kg las velocidades osci lan de 0,18 a 6,9 m / h necesi tándose uná r e a de 0,232 m ^ / T m y 24 h, alcanzando una pulpa con una concentración me-

-14-

dia de 50% en sólidos entre los 15 y los 30 m. En la fig 9 se indican las par-tes de las curvas de sedimentación que han servido para calcular las velo-cidades iniciales en los ensayos con dosis de 0,1 y 0,25> g de Aerofloc-3000porkg.de sólidos.

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Lixiviación ••AcidaFloculante •• Aarofloc-3000,

Concde 3 3 %pulpa: 25%

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100

Lixiviación; AcidaFloculante •. Acrofloc-3ooo,

gr/Kg.da salidos.

Conc.dCp u l p a : 7QO/o

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Tiempo, niin.Pig.9

Tiempo,m¡n.

La clarificación fue satisfactoria.

Ensayos con mezclas de floculantes.

Se real izaron con una pulpa del 25% en sólidos. Las mezclas, ensayadasfueron de Separan 2610, Guartec y Aerofloc-3000, en mezclas binarias conel 50% de cada uno y con una concentración total en floculante de 0, 05 y 0,1g/kg de sólidos. También se consideró el orden de adición del floculante.

Con la proporción de 0,05 g de floculante por kg de sólidos los resul ta-dos fueron todos peores que los obtenidos con la misma cantidad de un solofloculante, excepto cuando se comparan con el Aerofloc-3000 en que se ob-tuvieron resultados aproximadamente iguales.

Cuando la cantidad total de floculante fue de 0,1 g/kg de salidos, se obtu-vieron también resultados peores que los obtenidos con un solo floculante,excepto en el caso de una mezcla de Separán-Guartec, adicionada en el or-den indicado, en el que la velocidad de sedimentación fue mayor que el doblede las que da el Separan solo en cantidad equivalente. La mezcla contrariano dio tan buenos resultados. En las mezclas en que intervenía el Aerofloc-3000 los resultados que se obtuvieron fueron s imilares o ligeramente mayo-res a los obtenidos con una cantidad equivalente de Aerofloc-3000. En la fig.10 se dan t r e s de las curvas obtenidas con mezclas de floculantes.

-15-

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300

3

3 200

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| 100

10 15 20

i Tiampo;min.

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Lixiviaci<ín:AcidaFloculante • ̂ 3(0.09+O,5)gr/Kg

de silicios.<=/A (0,08+ 0,o5)gr/Kgd ólidos

j i_ _L_J u13 15

Fig. 10

17 19 71Tiarn po.hr

La clarificación fue buena»

Ensayos de los floculantes con pulpas procedentes del ataque alcalino y di-luídas con agua.

Estas pulpas son mucho más difíciles de flocular que las procedentesdel ataque ácido, Como norma general se puede decir que para concentra-ciones del 25% en sólidos e inferiores se dispersa una gran parte del mate-rial. Esto hace que aunque se formen sedimentos con las partículas grue-sas y los floculos que se originan al agregar el floculante, la masa totalpermanece turbia. Con pulpas del 33% esta acción anterior es menos pro-nunciada, pero las concentraciones medias que se alcanzan en el sedimaitoson bajas. "

Las cantidades que se requieren de floculantes son mucho mayores queen las pulpas procedentes del ataque ácido. Asi* con Separan se tiene unavelocidad de sedimentación de 0,014 m/h cuando se emplea 0,1 g/kg y sobreuna pulpa del 33%, en las pulpas de concentración inferior flocula algo perono da liquido claro. Cuando se emplea en la proporción de 0,25 g/kg la velo,cidad es de 0,023 m/h también sobre pulpa del 33% con las otras pulpas secomporta análogamente a la serie anterior, (fig. 11). Con dosis del 0,05 g/kgno se nota prácticamente ningún efecto.

Cuando se usa Guartec en la cantidad de 0,1 g/kg no se nota ninguna me-jora en lo que se refiere a la clarificación y únicamente se observa la for-mación de unos pocos floculos. Con la proporción de 0,25 g/kg se tiene unavelocidad de sedimentación de 0,028 m/h con pulpa del 33%, pero la clarifi-cación no es buena aunque se forman ya muchos más floculos (fig. 12) con

-16-

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200

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Lixiviación: Alca UnaFloculante; Separan,o,25

gr/Kg.dasolíaos.

Conc.depuLpa.

100l i . i ;

11

F¡9.11

15 17 19 21

T¡ampo,hr.

a.

I 200

S.

•8í? 100

Lixiviación: AlcalinaFloculantc:Guart(2.c,o,25

gr/Kg.desesudos.

Conc.dc 3 3 %

pJf: ¡II

i I j L L11 13 15

Fig.12

17 19 Q\Ti<2.rnpo,hr.

pulpas más diluidas tarda mucho tiempo en tenerse algo de liquido claro.Cuando se utiliza 0,5 g de floculante/kg ya se tienen resultados (fig. 1S)que se pueden comparar con los obtenidos en los ensayos con pulpas aci-das. La velocidad inicial oscila de 4,38 a 1,31 m/h y el área requeridapor Tm y 24 horas es de 0,0954 m . Sin embargo la clarificación es peory la concentración media de la pulpa a las 19 horas también es más baja*

-17 -

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3

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0 10 15 20n—r~i—i—i—i

Tiempo, minLi xi viación: A lea Li nafloculante: 6usrtec ,0,5

gr/ Kg.desólidos.33% o

Conc.dc.

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21T¡empo,hr.

Fig.13 V

El Aerofloc-3000 da también aquí" peores resultados que el Guartec, puesen la proporción de 0,1 g/kg no se nota su acción, ni en lo que respecta a cla-rificación, ni en floculación. En la cantidad de 0,5 g da una pulpa que sedi-menta(en el caso del 33%) a una velocidad de 0,77 m/h alcanzando una.con-centración, a las 19 horas, de 54,3% en sólidos y necesitando un área, de0,054 m^/Tm y 24 h fig. 14, La clarificación no es de las mejores. Con pul-pa del 20% no clarifica bien hasta pasado mucho tiempo y la concentración media que alcanza a las 19 horas es de aproximadamente el 46% en sólidos.

0 10 15 20i—i—i—i—i—i—i—i

Tiempo, mm.

Lixiviación :Alca LinaFloculante-. Acrofloe-3000,

0,5,gr/Kg. dasolidos.33% °

Fig. 14

17 19 2!Tiempo, hr.

-18-

Conclusione sa

1. - La pulpa de mineral molido y sin atacar sedimenta bien, por lo cual sepuede obtener fácilmente, mediante un espesador y sin adición de floculantes,una pulpa con el 50% en sólidos,

2. - La pulpa procedente del ataque ácido requiere para su espesamiento unasdimensiones de espesadores bastantes grandes, yunque es factible de espesarse y dar un rebose claro.

3. - La pulpa de ataque alcalino diluida con agua da reboses turbios y bajadensidad final de pulpa.

4. - De los floculantes ensayados los más eficaces son el Guartec y el Sepa-ran, que manifiestan una acción notable a dosis tan bajas como 0,05 g de flo-culante por kg de sólidos, en pulpas procedentes del ataque ácido, tanto enlo que respecta a clarificación, como velocidad de sedimentación y espesa-miento. El Aerofloc-3000 es un poco menos activo; se puede decir que produ-jo los mismos efectos que las anteriores a dosis de 0,1 g/kg. La mezcla delos floculantes tuvo prácticamente la misma eficacia que el floculante solo,con respecto al Aerofloc-3000 y en algunos casos menor al referirlos al Se-paran y al Guartec.

5. - En las pulpas procedentes del ataque alcalino y diluidas con agua la efi-cacia de los floculantes fue menor, requiriéndose cantidades del orden de0,5 g/kg para tener reboses claros.

6. - Desde un punto de vista técnico y económico el floculante mejor para pul-pas obtenidas con mineral de Venta de Cárdena es el Guartec y en las pulpasprocedentes de ataque ácido es suficiente una dosis de 0,05 g/kg.