Molibdeno-Presentación

PERDIDAS DE MOLIBDENO EN

FLOTACIÓN COLECTIVA Y

SELECTIVA

Sergio Castro Asesor en Flotación de Minerales

FLOTAMIN 2013, 5-6 Septiembre 2013, Viña del Mar

Castro Ingeniería Ltda.

Procesos de recuperación de Mo

MinaCu - Mo

Chancado

MoliendaClasificación

Flotación colectiva Cu - Mo

ConcentradoCu - Mo

Lixiviación (Cu, P)

Flotación selectiva Cu - Mo

Tostación a Mo2O3

Purificación y Pulverización

Reducción térmica

Uso como lubricante

Concentrado Cu

Concentrado Molibdenita

Trióxido de Mo técnico

Productos químicos (molibdato de Na y NH4)

Ferromolibdeno

Molibdenita pura


Factores generales que afectan

la recuperación de molibdenita

• Hidrofobicidad natural

• Morfología de las partículas


Se presenta en cristales hexagonales dispuestos en capas con

clivaje por el plano basal. La estructura atómica consiste de una

hoja de átomos de Mo en un sandwich de átomos de S. Los

enlaces Mo-S son covalentes (fuertes); mientras que los enlaces

S-S son débiles (van der Waals).

La molibdenita es un mineral con

flotabilidad natural

Estructura cristalina Castro Ingeniería Ltda.

Anisotropía de la molibdenita

El cristal de la molibdenita es anisotrópico porque tiene sitios caras

(hidrófobos) y sitios bordes (hidrofílicos). Los planos basales, llamados

“caras” del cristal son hidrófobos debido al rompimiento de las débiles

uniones de van der Waals entre las capas de S. Los sitios bordes se forman

por rompimiento de los fuertes enlaces covalentes Mo-S.


Nano-bordes en los planos basales


Terrazas y cráteres en los planos basales crean sitios micro-bordes y carga

eléctrica capaz de adsorber especies catiónicas en los sitios caras

Imágenes: Atomic Force Microscopy (AFM)

(Adaptado de López-Valdivieso et al., Procemin 2012. The heterogeneity of the basal plane of

molybdenite; its effect on molybdenite floatability and calcium ion adsorption)

Ángulo de contacto por caras y bordes

Se confirma que los planos basales del cristal (sitios caras) son

hidrófobos; y los sitios bordes del cristal son hidrofílicos


(Adaptado de López-Valdivieso et al., Procemin 2012. The heterogeneity of the basal plane of

molybdenite; its effect on molybdenite floatability and calcium ion adsorption)

Flotabilidad en función del tamaño de

partícula y del pH

Las partículas gruesas tienen mayor razón caras/bordes y mayor

flotabilidad que las partículas finas


(Adaptado de Tabares et al., Proceedings of 2006 China-Mexico Workshop on Minerals

Particle Technology. Surface properties and floatability of molybdenite)

Flotabilidad y colectores de molibdenita

MIBC, IsopX, Diesel oil concentration, ppm

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Mo

lyb

de

nit

e f

lota

tio

n, %

0

20

40

60

80

100

NaCl concentration, M

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

MIBC

IsopX

Diesel oil

NaCl


PERDIDAS DE Mo EN FLOTACIÓN

COLECTIVA


Planta de flotación colectiva

ROUGHER

1ª LIMPIEZA SCAVENGER

2ª

LIMPIEZA

Conc.

final

RELAVE

ALIMENTACIÓN

ROUGHER

1ª LIMPIEZA SCAVENGER

2ª

LIMPIEZA

Conc.

final

RELAVE

ALIMENTACIÓN

pH 10.0 -10.5

pH 11.5 -12.0


Perdidas de Mo en flotación

colectiva

• Falta de liberación (molienda muy gruesa para Mo, como p. ej., P80 sobre 200 μm)

• Molibdenita depresada por exceso de cal en limpiezas

• Molibdenita en partículas finas liberadas (menor a 8 micrones y cinética lenta)

• Molibdenita con recubrimiento de óxidos de Mo

• Molibdenita en grandes láminas

• La flotación de molibdenita es afectada por la calidad química del agua de proceso


Efecto del MIBC y tamaño de partícula

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60

Tamaño promedio de partícula, mm

Re

cu

pe

ració

n d

e M

o,

%

MIBC, 12 g/t

MIBC, 36 g/t

MIBC, 72 g/t

MIBC, 108 g/t

MIBC, 144 g/t


Efecto del MIBC sobre la constante cinética

0

2

4

6

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tamaño promedio de partícula, um

K,

on

sta

nte

Kli

mp

el

MIBC, 12 g/t

MIBC, 36 g/t

MIBC, 72 g/t

MIBC, 108 g/t

MIBC, 144 g/t


Depresión de molibdenita por iones Ca2+

pH

8 9 10 11 12 13

Recupera

ció

n,%

0

20

40

60

80

100

416mg/l Ca2+ CaO

416 mg/l Ca2+ NaOH

1.35g/l Ca2+ CaO

1.35g/l Ca2+ NaOH

Agua destilada CaO

Agua destilada NaOH


Mecanismos de depresión por iones Ca2+

pH

0 2 4 6 8 10 12 14

Ad

sorció

n d

e I

on

es

de C

alc

io,

mg/g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1060 mg/l

640 mg/l

320 mg/l

110 mg/l

118 + 5.16x10-3

M/l Fe+3

Ca(OH)2 Libre

pH

10 11 12 13 14

Concentr

ació

n, M

10-6

10-5

10-4

10-3

2(aq)Ca

(aq)Ca(OH)

2 (s)Ca(OH)

Es clave la adsorción de iones Ca(OH)+


Depresión de molibdenita por iones Mg2+

pH

7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0

Mo

lyb

den

ite r

eco

very

, %

0

20

40

60

80

100

NaOH

CaO

Es clave la precipitación y hetero-coagulación de Mg(OH)2


pH

2 4 6 8 10 12 14

Rec

up

eraci

ón

MoS

2,

%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Ca(OH)2 + Al(NO3)3

Na(OH) + Al(NO3)3

Depresión de molibdenita por iones Al3+

Es clave la adsorción de iones Al(OH)2+ y hetero-coagulación

de Al(OH)3


Depresión de molibdenita por iones Fe2+

Es clave la precipitación y hetero-coagulación de Fe(OH)2


pH

4 5 6 7 8 9

Ind

uc

tio

n t

ime

, m

s

0

10

20

30

40

FeSO4, 1x10-4

M

Boundary Fe(OH)2 precipitation


pH

0 2 4 6 8 10 12 14

Recu

peració

n d

e M

oli

bd

en

ita, %

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Ad

sorció

n d

e H

ierro, m

g/g

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ca(OH)2 + FeCl3

Na(OH)2 + FeCl3

Ca(OH)2

Na(OH)


Es clave la adsorción de iones Fe(OH)2+ y hetero-coagulación

de Fe(OH)3


Diagrama Eh-pH del sistema Fe-H2O

(Scot T. Martin. Precipitation and Dissolution of Iron and Manganese Oxides)


Depresión por polímeros orgánicos:

floculantes del tipo poliacrilamida

Polymer concentration, ppm

0 5 10 15 20

Re

co

ve

ry, %

0

20

40

60

80

100


La molibdenita también se depresa

con otros polímeros hidrofílicos:

Dextrina

Almidón

CMC

Ácidos húmicos

Poliglicoles

EN RESUMEN: Pérdidas de Mo en

flotación colectiva

• Exceso de cal y altos valores de pH en

limpiezas

• Presencia de iones metálicos hidrolizables

en el agua de proceso (Mg, Ca, Al, Fe,

Cu, etc.)

• Tamaño de partícula y razón caras/bordes

• Presencia de polímeros orgánicos en el

agua de proceso


Factores que mejoran la

flotación de molibdenita

• Disminuir el porcentaje de sólidos de la

pulpa

• Disminuir el pH de la pulpa

• Uso y aumento de la concentración de

MIBC

• Uso adecuado de un colector oleoso

(diesel oil, kerosene)


PERDIDAS DE Mo EN FLOTACIÓN

SELECTIVA


Principales depresores usados

en flotación selectiva

• Sulfuro y Sulfhidrato de sodio (Na2S·9H2O

y NaHS).

• Reactivo Nokes o LR-744 (P2S5 disuelto

en NaOH; NaOH/P2S5 razón 1,3).

• Reactivo Anamol-D (As2O3 disuelto en

Na2S; As2O3 , 20% ; y Na2S , 80%).


Claves de la operación de una

planta de molibdeno

• Golpe de ácido sulfúrico

• Estabilidad y selectividad del circuito

rougher

• Control de las cargas circulantes

• Control del potencial redox

• Uso de un colector no-polar


Planta típica de molibdeno


Diagrama termodinámico Eh-pH

para el sistema S-H2O

pH

0 2 4 6 8 10 12 14

Eh, V

olt

-2

-1

0

1

2

SS2O3(a)

H2S(g) HS(a)

-S(a)

2-

2-

HSO3(a)

-

SO3(a)

-o


Potencial Eh en función del tiempo

en flotación rougher de Mo

tiempo, min

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Pote

ncia

l, m

V

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200


EN RESUMEN: Perdidas de Mo en

flotación selectiva

• Molibdenita depresada por exceso de cal (mejora con el golpe de ácido y uso de colector no-polar)

• Aumento de carga circulante de Mo al circuito rougher (puede ser por aumento de caudales de cola de primera limpieza, o simplemente por aumento de la ley de Mo en la alimentación rougher)

• Aparición de otras especies con flotabilidad natural (talco, pirofilita, azufre, etc.)

• Slime coating entre molibdenita y arcillas


Fin de la presentación


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