Presentación capacitación fLOTACION

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1 MINERA TALCUNA LTDA. FLOTACION DE MINERALES

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MINERA TALCUNA LTDA.

FLOTACION

DE MINERALES

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MINERA TALCUNA LTDA.

PREPARADO POR:MARCOS QUEZADA MARTÍNEZ

FEBRERO 2009

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FLOTACION

La concentración considera todas las operaciones que tienen por objetivo SEPARAR LA ESPECIE mineralógica de la ganga… sin alterar la estructura y composición del compuesto o fase de interés.

Métodos de separación empleados (propiedades):

densidad,propiedades superficiales, físicas, magnéticas, etc.

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FLOTACION

Debe reducirse el tamaño del mineral hasta el tamaño dela especie de interés, de tal forma de sea factible aplicar algúnmétodo de separación de la especie con respecto a la ganga.

Considera dos etapas: reducción de tamaño y separación.

Caso Cobre: CHANCADO – MOLIENDA – FLOTACIÓN

Caso Fierro: CHANCADO – MOLIENDA – SEPARACIÓN MAGNÉTICA

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FLOTACION

La FLOTACION surge como alternativa de proceso para concentrar minerales a comienzo de este siglo (1905).

Su rápido desarrollo permitió : reducir por lo menos en diez (10) veces las leyes de mina mínimas a tratar en forma económica; subir las leyes de los concentrados;, disminuir las pérdidas en colas y relaves; reducir los costos, y aumentar la recuperación.

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FLOTACION

La FLOTACION ESPUMANTE ó FLOTACION CONVENCIONAL funciona bien a tamaño de partícula entre los 0,3 - 0,002 mm , dependiendo del peso específico (densidad) de los minerales valiosos y de su grado de liberación.

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FLOTACION

La FLOTACION de minerales requiere de la utilización de reactivos de FLOTACION, los cuales pueden ser colectores ó espumantes.

Estos reactivos químicos tienen una cabeza polar activa que es capaz de reaccionar con la superficie del mineral y, una cadena no polar (apolar) que sólo interactúa a través de fuerzas muy débiles, lo que le da como característica principal el ser hidrofóbica.

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FLOTACION

Estas propiedades superficiales de las partículas minerales son importantes porque el sistema de FLOTACION es un sistema heterogéneo, que está formado por :

Fase Sólida : Minerales útiles y Minerales no útiles (Ganga)

Fase Líquida : Agua con REACTIVOS DE FLOTACION disueltos)

Fase Gaseosa : Burbujas de Aire

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FLOTACION

Luego la posibilidad de que algunas partículas floten selectivamente dependerá de como se comporten en las distintas interfases:

Interfase Sólido-Líquido

Interfase Sólido-Aire

Interfase Líquido-Aire

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FLOTACION

Uno de los fenómenos más significativos en la FLOTACION es la mojabilidad superficial de los sólidos, lo cual permite clasificarlos en dos tipos :

Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos) : que no se mojan

Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos) : que se mojan

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FLOTACION

Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos) : que se mojan

Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos) : que no se mojan

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FLOTACION

Cuando es de interés la concentración de minerales metálicos sulfurados naturalmente hidrofílicos, es necesario usar .REACTIVOS DE FLOTACION como:

COLECTORES;

ESPUMANTES; y, los

MODIFICADORES.

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FLOTACIONCOLECTORES.

Los Colectores se adsorben selectivamente en la superficie de los minerales sulfurados, la hidrofobizan, lo que le permite alcanzar mayor estabilidad en la interfase sólido-aire, dándose las condiciones para que las partículas de mineral se unan a las burbujas de aire.

Xantatos (SF-114) Ditiofosfatos (SF-554)Xantoformiatos (SF-203)Tionocarbamatos (SF-323)

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FLOTACION

COLECTORES.

Los COLECTORES se adsorben en la superficie de los minerales con cierta orientación.

El grupo no-polar se orienta hacia la solución e imparte ”hidrofobicidad”.

El grupo polar se orienta hacia la superficie del mineral.

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FLOTACION

COLECTORES.

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COLECTORES.

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EFECTO DE LOS REACTIVOS.

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EFECTO DE LOS REACTIVOS.

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FLOTACIONESPUMANTES.Los Espumantes dentro de su acción, son capaces de

orientarse en la interfase líquido-aire, disminuyendo la tensión superficial del agua.

Con ello se logra una espuma estable cuyas burbujas no se rompen (no coalescen), lo cual permite la recolección y posterior evacuación de las burbujas cargadas con los minerales valiosos.

Aceite de Pino (AP)Metil-Isobutil-Carbinol (MIBC)Glicoles (Dow-Froth)

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EFECTO DE LOS REACTIVOS.

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FLOTACION

MODIFICADORES

También es necesario en muchos casos la utilización de reactivos activantes ó depresores, los cuales modifican selectivamente la superficie de los minerales para facilitar o inhibir la adsorción de los COLECTORES; y, la utilización de reactivos reguladores del pH de la pulpa.

CalÁcido SulfúricoSulfhidrato de Sodio.

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FLOTACION

El pH es la variable de control más utilizada en el proceso de flotación, ya que resulta fundamental en la recuperación y selectividad, así como, en la depresión de minerales.

El proceso de flotación es sumamente sensible al pH, especialmente cuando se trata de flotación selectiva. Los reactivos de flotación, principalmente los colectores, operan mejor en ciertos rangos de pH.

La regulación del pH en la flotación de cobre se realiza con cal.

Este reactivo es importante, ya que, además de actuar como modificador de pH, es un depresor de pirita en la flotación selectiva de minerales de cobre en la etapa de limpieza.

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FLOTACION

TECNOLOGÍA DE FLOTACION.

Tecnológicamente la operación de FLOTACION consiste en separar selectivamente las partículas de mineral valioso (hidrofóbicas), de las partículas de mineral de ganga (hidrofílicas).

Esto se hace en una máquina que dispone de una agitación suficiente para mantener todas las partículas sólidas en suspensión, inyección de aire y dispositivos de alimentación y evacuación de productos.

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FLOTACIONAGUA DE LAVADO

ZONA DE ESPUMA

ZONA DECOLECCIÓN

ENTRADADE AIRE

SALIDA DEJALES

SALIDA DELCONCENTRADO

MINERAL

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FLOTACION

CIRCUITOS DE FLOTACION.

Los objetivos metalúrgicos más significativos de la FLOTACION son: obtener una alta recuperación conjuntamente con una alta ley en el concentrado.

La Recuperación es el porcentaje en peso de mineral útil (cobre) contenido en el concentrado en relación al mineral útil contenido en la alimentación del mineral.

La Ley del Concentrado es el porcentaje en peso de mineral útil contenido en el concentrado en relación al peso de concentrado.

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FLOTACION

La combinación de diferentes etapas de flotación permite configurar los circuitos de flotación,

En los cuales se pueden considerar bancos de celdas en flotación de limpieza de concentrados ("cleaner"), flotación de re-limpieza ("re-cleaner") y flotación de barrido de colas ("scavenger").

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FLOTACION

a)Circuito Primario ("ROUGHER"):

En este circuito se procesa la alimentación a la planta de FLOTACION. Como circuito recuperador se logran altas recuperaciones y las leyes del concentrado son bajas debido a partículas mixtas que flotan. El concentrado primario, puede enviarse a un circuito de re-molienda para lograr mayor liberación.

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FLOTACION

b) Circuito de Limpieza ("CLEANER"):

En este circuito se persigue aumentar la ley del concentrado primario a fin de alcanzar los requerimientos de calidad que exigen las fundiciones.

En este circuito, muchas plantas están empleando celdas de columnas en reemplazo de las celdas con agitación mecánica.

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FLOTACION

b) Circuito de Limpieza ("CLEANER"):

Estos circuitos operan a menor densidad de pulpa que los circuitos "rougher - scavenger" con el objeto de aumentar la selectividad.

Para asegurar la recuperación de partículas de FLOTACION lenta, el tiempo de retención de la pulpa en cada etapa "cleaner" debiera ser a lo menos tan largo como el circuito "rougher".

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FLOTACION

c) Circuito de Barrido ("SCAVENGER"):

En este circuito recuperador se alimenta la cola del circuito de limpieza para flotar las partículas no flotadas en la etapa de limpieza.

Su concentrado es de baja ley y se puede retornar al circuito de re-molienda, mientras que la cola se junta con la del circuito primario para conformar las colas finales de la planta.

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FLOTACION

Una operación de FLOTACION PRIMARIA ("ROUGHER") permite obtener una alta recuperación con una baja ley de concentrado.

Una operación de FLOTACION DE LIMPIEZA ("CLEANER") permite obtener una baja recuperación con una alta ley de concentrado, generando una cola de alta ley que debe ser re-circulada como alimentación a las etapas de FLOTACION previas o intermedias.

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FLOTACION

FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.

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FLOTACION

FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.

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FLOTACION

FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.

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FLOTACION

FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.

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FLOTACION

Habiendo sido alcanzada la decisión de diseñar un circuito de flotación de acuerdo a un esquema determinado, es necesario prever variaciones en el flujo de alimentación a la planta, ya sean más bajos o más altos y también considerar fluctuaciones en las leyes de los minerales.

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FLOTACION

VARIABLES OPERACIONALES EN UNA PLANTA DE FLOTACION

VARIABLES CONTROLABLES:

Granulometría del mineral.Tonelaje de alimentación.Nivel de pulpa en la celda.Porcentaje de sólidos de alimentación a FLOTACION.Tamaño de burbuja.Flujo de agua de lavado.Consumo de cal.Dosificación de colectores y espumantes.Flujo de aire.etc.

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FLOTACION

Recuperación Recuperación

Tiempo flotación Grado de concentración Gráficos: Recuperación versus Tiempo, y Recuperación versus Grado de concentración.

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TIEMPO OPTIMO DE FLOTACION DE ACUERDO A GRANULOMETRIA

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RECUPERACION v/s LEY DE ALIMENTACION

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FLOTACION

BALANCE MINERAL:

RELAVE

ALIMENTACION 5 (TON)100 (TON)

CONCENTRADO95 (TON)

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FLOTACION

FINOS:

Ley : 1 %

Peso mineral : 100 toneladas.

Finos : PESO x LEY / 100

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FLOTACION

BALANCE FINOS:

RELAVE

ALIMENTACION 5 TON x LEY / 100100 TON x LEY / 100

CONCENTRADO95 TON x LEY / 100

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FLOTACION

RECUPERACION METALURGICA:

RECUPERACION = FINOS CONCENTRADO / FINOS ALIEMTACION

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AREA FLOTACION.

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ALTERNATIVAS DE FLOTACION

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ALTERNATIVAS DE FLOTACION

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ALTERNATIVAS DE FLOTACION

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PROPUESTA PLANTA.

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REPARACIONES GENERALES PARA CAMBIO CIRCUITO FLOTACION.

A

R

C

300 (02)ROUGHER

1500 (01)ROUGHER

65 (08) + 35 (06)CLEANER y

RE-CLEANER

400 (02)SCV -CLEANER

300 (04)SCV - ROUGHER

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FIN PRESENTACIÓN