Apuntes de Concentracion de MInerales I Universidad de Flotacion

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    UNIVERSIDAD DE ATACAMAFACULTAD DE INGENIERA

    DEPARTAMENTO DE METALURGIA

    APUNTES DE CONCENTRACIN DEMINERALES I

    Dr. Ing. OSVALDO PAVEZ

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    INDICE

    1. INTRODUCCIN2. QUIMICA DE SUPERFICIES2.1.Tensin Superficial2.2.Adsorcin2.3.Fenmenos Elctricos en la interfase2.4.Termodinmica de la Flotacin3. EVALUACIN DEL PROCESO DE FLOTACIN4. VARIABLES DEL PROCESO DE FLOTACIN4.1.Granulometra de la Mena4.2.Tipo y Dosificacin de los Reactivos de Flotacin4.3.Densidad de Pulpa o Porcentaje de Slidos4.4.Tiempo de Residencia4.5.

    pH4.6.Aireacin y Acondicionamiento de la Pulpa

    4.7.Calidad del Agua5. REACTIVOS DE FLOTACIN5.1.Introduccin5.2.Colectores y Espumantes5.2.1. Surfactantes5.2.2. Tio-compuestos5.2.3. Compuestos ionizables no-tio5.2.4. Compuestos no inicos5.2.5.

    Nuevos reactivos5.2.6. Tendencias actuales en el uso de reactivos de flotacin

    5.2.6.1.Colectores de slfuros5.2.6.2.Colectores de oxi-minerales5.2.6.3.Espumantes

    6. FLOTACIN DE SLFUROS Y OXI-MINERALES6.1.Flotacin de Slfuros6.1.1. Teoras de flotacin6.1.2. Teora qumica o de la oxidacin superficial6.1.3. Teora de semiconductores6.1.4. Teora electroqumica6.2.Sistemas de Flotacin de Diferentes Slfuros6.2.1. Plomo-Cinc6.2.2. Plomo-Cinc-Fierro6.2.3. Cobre-Plomo-Cinc-Fierro6.2.4. Cobre6.2.5. Cobre-Molibdeno6.2.6. Cobre-Niquel

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    6.3.Flotacin de Oxi-Minerales6.3.1. Introduccin6.3.2. Teoras de flotacin de oxi-minerales6.3.2.1.Teora de la adsorcin inica o de la formacin de hemi-micelas6.3.2.2.Teora de la solubilidad6.3.2.3. Teora ionomolecular

    6.4.Efecto de los hidroxi-complejos superficiales

    7. CIRCUITOS DE FLOTACIN7.1.Introduccin7.2.Etapas de flotacin7.3.Celdas de flotacin7.3.1. Celdas mecnicas7.3.2. Columnas de flotacin7.3.3. Otras celdas de flotacin7.3.3.1. Introduccin7.3.3.2.Celdas de flotacin Jameson7.3.3.3. Celdas Neumticas

    8. DISEO DE CIRCUITOS DE FLOTACIN8.1.Introduccin8.2.Pruebas de Flotacin8.2.1. Pruebas batch de laboratorio8.2.2. Pruebas de ciclos8.2.3. Test continuos y de planta piloto8.3.Diseo de Circuitos de Flotacin8.4.Factores de Escalamiento8.5.Antecedentes sobre la Simulacin Matemtica de Circuitos de Flotacin a Escala de

    Laboratorio

    9. ALTERNATIVAS NO CONVENCIONALES PARA EL TRATAMIENTO DEPARTCULAS FINAS Y ULTRAFINAS

    9.1.Introduccin9.2.Principales Problemas en la Flotacin de Finos y Ultrafinos9.3.Clasificacin de Tecnologas Existentes y Nuevas Tecnologas9.3.1. Procesos que utilizan fase gaseosa9.3.2. Procesos que emplean una fase orgnica9.3.3. Proceso basados en la agregacin de las partculas finas y uiltrafinas10. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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    1. INTRODUCCIN

    Los procesos de flotacin son usados para separar o concentrar minerales y otras especiesqumicas. La separacin por flotacin es el resultado de muchos procesos fisicoqumicoscomplejos que ocurren en las interfases slido/lquido, lquido/gas y slido/gas. La flotacin

    depende de la probabilidad de unin de la partcula a la burbuja en la celda de flotacin, lacual es determinada por la hidrofobicidad de la superficie de la partcula. En la mayora de lossistemas de flotacin, la superficie de la partcula se torna hidrofbica por la adsorcinselectiva de los surfactantes llamados colectores.La flotacin es una tcnica de concentracin que aprovecha la diferencia entre las propiedadessuperficiales o interfaciales del mineral, o especies de valor, y la ganga. Se basa en la adhesinde algunos slidos a burbujas de gas generadas en la pulpa por algn medio externo, en lacelda de flotacin.Las burbujas de aire transportan los slidos a la superficie donde son recolectados yrecuperados como concentrado. La fraccin que no se adhiere a las burbujas permanece en lapulpa y constituye la cola o relave.De este modo, la condicin de flotabilidad es una fuerte adhesin entre las partculas tiles ylas burbujas, las cuales deben ser capaces de soportar la agitacin y turbulencia en la celda.Estas partculas se dicen hidrofbicas, o repelentes al agua, al contrario de las partculas queconstituyen el relave o cola, que son hidroflicas.Para lograr una buena concentracin en la etapa de limpieza del concentrado se requiere quelas especies tiles que constituyen la mena estn separadas o liberadas, esta la liberacin de laspartculas tiles no es necesaria en la etapa primaria de flotacin (etapa rougher). La liberacinde las partculas se consigue con etapas de molienda o remolienda. Para la mayora de losminerales se alcanza un adecuado grado de liberacin moliendo la mena a tamaos del ordende 100 m o 74 m.El proceso de flotacin, de esta forma, est gobernado por una gran cantidad de variables lasque interactan entre s, y cuyo conocimiento contribuir a comprender mejor el proceso en sy obtener finalmente un mejor rendimiento en las aplcaciones prcticas.

    La propiedad que permite la separacin en un proceso de flotacin es la naturalezahidrofbica (o aeroflica) de las especies mineralgicas que componen la mena, cuyascaractersticas hacen que las superficies presenten afinidad por el aire o por el agua.Al contrario de otros mtodos de concentracin, en la flotacin es posible variar la diferenciaentre las propiedades tiles y la ganga, modificando el ambiente qumico y electroqumico delsistema mediante la adecuada seleccin de los reactivos qumicos adicionados : colectores,espumantes, activadores, depresores o modificadores de pH.

    Colector es un surfactante, que tiene la propiedad de adsorberse selectivamente en lasuperficie de un mineral y lo transforma en hidrofbico. Las burbujas de aire se adhieren as,preferentemente sobre estas superficies, atrapando las partculas.Espumante es un surfactanteque se adiciona a la pulpa con el objetivo de estabilizar la espuma, en la cual se encuentra elmineral de inters. Por otra parte, los reactivos modificadores se usan para intensificar oreducir la accin de los colectores sobre la superficie mineral.Para que la flotacin de minerales sea efectiva, se consideran los siguientes aspectos :

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    Reactivos qumicos : colectores, espumantes, activadores, depresores, modificadores de pH.Componentes del equipo de flotacin : diseo de la celda, sistema de agitacin, forma en quese dispersa el flujo de aire, configuracin de los bancos de celdas, control de los bancos deceldas.Componentes de la operacin : flujo de alimentacin, mineraloga de la mena, granulometrade la mena, densidad de la pulpa, temperatura.

    En la figura 1.1. se muestra la adsorcin del colector sobre la superficie de un mineral,mientras que, la accin de un espumante se presenta en la figura 1.2. Por otra parte, en lafigura 1.3 se muestra la estructura qumica de dos colectores (etil xantato de sodio y oleato desodio).

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    Figura 1.1. Adsorcin de un colector en la superficie de un mineral.

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    Figura 1.2. Accin de un espumante.

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    Figura 1.3. Estructura qumica de dos colectores (etil xantato de sodio y oleato de sodio).

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    2. QUMICA DE SUPERFICIES

    2.1. Tensin Superficial

    En toda porcin de materia existen fuerzas intermoleculares que en cierta forma mantienenunidas las molculas que la componen. Si se considera una molcula ubicada en el seno de un

    lquido, sta estar rodeada de molculas de su misma naturaleza, por lo cual las fuerzas deatraccin intermoleculares se compensan producindose un equilibrio energtico. Es decir, lasmolculas superficiales tienen una mayor energa que aquellas ubicadas en el seno del lquido.La magnitud del desbalance de energa que se produce depende de la naturaleza de lasinteracciones moleculares. A este exceso de energa se denomina energa libre superficial. Porlo tanto, aumentar el rea superficial de una cierta masa de lquido significa, entregar energaal sistema en forma de trabajo. As, la expresin de la tensin superficial ser la siguiente :

    nTpA

    G

    ,,

    =

    sG=

    donde :tensin superficial, con unidades de energa/rea o fuerza/longitud.=

    =sG energa libre superficial.A = rea interfacial.p, T, n = presin, temperatura absoluta y nmero de moles presentes en el sistema.En consecuencia, la tensin superficial es la medida del trabajo requerido para aumentar lasuperficie en una unidad de rea, a presin, temperatura y masa constantes.La magnitud de la tensin superficial est directamente relacionada con la magnitud de las

    fuerzas intermoleculares. Por lo tanto, si se conoce la naturaleza qumica del lquido, esposible estimar el orden de magnitud de su tensin superficial.Las interacciones moleculares y enlaces qumicos ms frecuentes, en orden creciente de suunin, son :Fuerzas de London, fuerzas de Van der Waals o fuerzas de dispersin.Interacciones dipolo-dipolo inducido.Interacciones dipolo-dipolo.Enlace de hidrgeno.Enlace inico.Enlace covalente.Enlace metlico.

    Las fuerzas de dispersin son fuerzas atractivas dbiles existentes en toda materia,independiente de su naturaleza qumica y tienen su origen en los llamados dipolos inducidos.

    2.2. Adsorcin

    La flotacin es un proceso que involucra el estudio de las propiedades de las interfases. Unade las formas de caracterizar una interfase es por la medida de la adsorcin.

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    La adsorcin puede definirse como la concentracin de una entidad qumica (iones ymolculas) en una interfase. Generalmente se expresa en moles o molculas de adsorbido porrea de interfase. Es un fenmeno espontneo y exotrmico. Es comn la clasificacin de laadsorcin, con base en la naturaleza de la interaccin adsorbido/adsorbente, en adsorcinfsica (fisisorcin) y adsorcin qumica (quimisorcin).La adsorcin fsica es resultante de interacciones qumicas secundarias o residuales (tipo Van

    der Waals), caracterizndose por un bajo calor de interaccin, ninguna o casi ninguna accinde seleccin entre el adsorbente y el adsorbido, siendo posible la formacin de multicapas. Laadsorcin qumica se debe a interacciones qumicas primarias (por ejemplo, covalentes) entreel adsorbente y el adsorbido. Existe selectividad, formndose compuestos de superficie.Apenas una camada puede ser adsorbida.La adsorcin puede caracterizarse en relacin a la especificidad entre el adsorbido y eladsorbente. Adsorcin no especfica ocurre en respuesta a la atraccin puramenteelectrosttica. Es rpida y rpidamente reversible, no pudiendo revertir el signo de la cargaoriginal del adsorbente. En la adsorcin especfica, la contribucin electrosttica puede serirrelevante y especies adsorbidas especficamente pueden aumentar, reducir, anular o revertirla carga original del adsorbente. Es relativamente lenta e irreversible.Varios factores pueden contribuir al proceso de adsorcin, tales como, atraccin electrosttica,enlace covalente, enlace puente hidrgeno, interacciones no polares entre el adsorbato yespecies interfaciales, interacciones laterales entre las especies adsorbidas.

    2.3. Fenmenos Elctricos en la Interfase

    La carga elctrica de los slidos presentes en una pulpa acuosa atrae una atmosfera de ionesde carga contraria. Parte de la atmsfera es difusa y la carga de superficie, en conjunto con lacapa difusa, constituye la doble capa elctrica.En la doble capa elctrica se distinguen las siguientes zonas . la carga superficial, la capa deStern (constituida por los iones de la fase acuosa prxima a la superficie, siguiendo la relacinde Boltzmann con relacin a la distancia a la superficie), y la fase lquida (figura 2.1).

    En el modelo ms simple de la doble capa elctrica, mostrado en la figura 2.2a, existen apenasdos zonas de carga, la carga de superficie y la capa de Gouy. Este modelo es aproximadamentevlido si el enlace de adsorcin es puramente electrosttico, o sea, en ausencia de cualquierenlace qumico primario. Los iones contrarios de la capa de Gouy estn plenamente hidratadosy no se aproximan a la superficie ms que sus radios de hidratacin.Si ocurre adsorcin especfica, la doble capa elctrica se considera formada por tres zonas decarga (figura 2.2b). Las tres zonas de carga son : la carga superficial, la carga especficamenteadsorbida y la carga de la capa de Gouy. Iones especficamente adsorbidos se aproximan msa la superficie que aquellos no especficamente adsorbidos. Por otra parte, en la figura 2.2c serepresenta la situacin de adsorcin super-equivalente, cuando iones especficamenteadsorbidos revierten la carga original.Cuando las partculas de una pulpa se desplazan en relacin al fluido, surge un plano en el cualla doble capa elctrica se parte, que sera el plano de cizallamiento. Este desplazamientodiferencial de las partes de la doble capa elctrica lleva al aparecimiento de un potencialelctrico (potencial electrocintico), llamado potencial zeta. Este potencial es medido pormtodos electrocinticos. El punto donde el potencial zeta se anula es el punto isoelctrico,PIE (isoelectric point).

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    Figura 2.1. Representacin esquemtica de la doble capa elctrica.Carga superficial.Capa de Stern.Capa difusa de contraiones.

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    Generalmente, un conjunto de iones pueden ser identificados como determinantes depotencial, los primeros responsables por la carga de superficie. Estos iones se denominaniones determinantes de potencial. Existe una concentracin particular de estos iones para lacual la carga de superficie es nula.El punto de carga nula (punto de carga cero), PZC (point of zero charge) se define como ellogaritmo negativo de la actividad de uno de los iones determinantes de potencial,

    correspondiente a la carga real de superficie nula. As, para sales simples, tales como, yodatode plata, la disolucin preferencial y adsorcin de iones de la red cristalina, Ag+ y I-, sonconsiderados como los mecanismos gobernantes. Los iones Ag+ e I- que determinan la cargasuperficial son llamados iones determinantes de potencial. La superficie estar cargadapositivamente en condiciones bajas de pAg y cargada negativamente en condiciones altas depI. Para los xidos, la hidrlisis de las especies superficiales seguida por la disociacindependiente del pH, se considera que es el mecanismo gobernante de la generacin de cargasuperficial, de aqu que, los iones H+ y OH- son los iones determinantes de potencial. Losxidos tienen carga positiva en soluciones que son ms cidas que el pH donde se encuentra elPZC (en PHPZC). Para minerales del tipo sal (salt-type) tales como calcita y apatita, lageneracin de carga puede ser debido a la hidrlisis preferencial de especies superficiales, ascomo tambin, a la disolucin preferencial de iones, lo cual es a menudo acompaado porreacciones con los constituyentes de la solucin y su subsecuente adsorcin en la superficie delos minerales. As, para calcita, los iones Ca++, CO3

    2- , H+ y OH- pueden ser consideradoscomo iones determinantes de potencial. En contraste a los minerales de arriba, los mineralesarcillosos presentan caractersticas de carga superficial que son dependientes de lascaractersticas estructurales de estos minerales, en este caso el control es un mecanismo doble: ellos estn negativamente cargados en las caras, debido a substituciones, por ejemplo, Al 3+por Si4+ en el tetrahedro de la slice, pero en los ejes el mecanismo de generacin de carga essimilar al de los oxidos. El punto de carga cero en tales casos es determinadoaproximadamente por la suma algebraica de las cargas de la cara y de los ejes. Es interesantedestacar que en el punto de carga cero, los lados y las caras de los minerales arcillosos puedenestar cargados. Debido a estas caractersticas, ellos muestran propiedades bastante peculiaresde floculacin.

    Los valores de PZC de varios minerales son listados en la tabla II.1.

    2.4. Termodinmica de la Flotacin

    Para que en la prctica ocurra la adhesin entre una burbuja y una partcula mineral, debencumplirse condiciones termodinmicas a la vez que hidrodinmicas.En primer lugar debe ocurrir un encuentro fsico entre la partcula y la burbuja (colisin). Paraque dicha colisin sea exitosa se requiere que durante el corto tiempo que dura la colisin,tenga lugar el adelgazamiento y ruptura del film de lquido que los separa y se forme unanueva interfase mineral/aire. Tanto la espontaneidad con que ocurra esta etapa, as como, laestabilidad en el tiempo de esta adhesin, dependen de la hidrofobicidad del mineral.Durante la adhesin hay un efecto cintico importante. Hay un tiempo mnimo necesario paraque ocurra una adhesin estable, llamado tiempo de induccin. Lgicamente, en la flotacin serequiere que el tiempo de induccin sea menor que el tiempo de duracin de la colisin.Durante este corto lapso de tiempo debe ocurrir el reemplazo de la interfase mineral/solucinpor la interfase mineral/gas, lo cual involucra vencer ciertas fuerzas de oposicin que surgen

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    de la energa superficial del agua dispersa en un film muy delgado que a su vez es funcin dela afinidad con la superficie mineral.La flotacin es bsicamente la adhesin de una partculamineral parcialmente hidrofbica a una burbuja de gas. La propiedad que gobierna lahidrofobicidad es la tensin superficial.La flotacin ocurre cuando el balance de las tensiones superficiales en el sistema trifsicomineral/gas/lquido (generalmente agua) son favorables. Termodinmicamente, est dado por

    la expresin que define el cambio de energa libre superficial para la adhesinpartcula/burbuja en medio acuoso :

    LGSLSGG adhs =

    Tabla II.1. Valores de PZC de varios minerales (*)

    Mineral PZC (Ph)Augita 2,7

    Bentonita < 3,3Caolinita 3,4Casiterita 4,5Cromita 5,6; 7,0; 7,2Crisocola 2,0Cuarzo 1,8Cuprita 9,5Goetita 6,7Hematita 5,0; 6,0; 6,7Magnetita 6,5Pirolusita 5,6; 7,4

    Rutilo 6,7Turmalina 4,0Zircn 5,8

    (*) Estos son resultados tpicos. El origen del xido, las trazas de impurezas, etc., causanvariaciones en los valores.

    donde :

    adhsG , es la variacin de energa libre superficial durante la adhesin partcula

    mineral/burbuja.LGSLSG ,, son las tensiones interfaciales para las interfases slido/gas, slido/lquido y

    lquido/gas.Para el anlisis de la espontaneidad de la adhesin y ante la falta de tcnicas adecuadas paramedir experimentalmente las tensiones interfaciales slido/gas y slido/lquido, se recurre a la

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    ecuacin de Young. Esto ltimo define un parmetro medible vinculado a la hidrofobicidad,que es el ngulo de contacto, , en funcin de las tensiones interfaciales.En el ao 1805 Thomas Young propuso tratar el ngulo de contacto de una gota de lquidocolocada sobre una superficie slida plana, como un equilibrio mecnico de las tensionesinterfaciales slido/lquido, slido/gas y lquido/gas (figura 2.3) :

    SLSGLG =

    cos

    de ah que :

    )1(cos = LGG adhs

    As, para 0= , , y en consecuencia, para valores de0= adhsG , .0 adhG0>De acuerdo a lo anterior, minerales cuyo ngulo de contacto sea cero han sido definidos comohidroflicos y termodinmicamente no flotables. Lo contrario es aplicable a minerales quepresentan un ngulo de contacto .0>Se puede sealar que, cuando un lquido moja completamente a un slido, el ngulo de

    contacto ser igual a cero, mientras que, un valor del ngulo de contacto mayor que ceroindica mojabilidad y, por lo tanto, cierto grado de hidrofobicidad. La mayora de los mineralespresentan caractersticas hidroflicas, por lo cual, para flotar requieren de un reactivo colectorque previamente le confiera hidrofobicidad.Finalmente, debe dejarse claro, que el ngulo de contacto es una condicin termodinmica ode equilibrio del sistema. Para que en flotacin se establezca un ngulo de contacto entre elmineral y la burbuja de gas, se deben producir los siguientes fenmenos :

    Aproximacin de la burbuja de gas al slido. Proceso que est gobernado por la hidrodinmicade la celda de flotacin : agitacin, geometra de la celda, tamao de partcula, etc.Adelgazamiento del film de agua que rodea la partcula.

    Ruptura del film y desplazamiento del agua.Establecimiento del ngulo de contacto.

    As, el anlisis termodinmico slo es vlido si se cumplen las etapas anteriores y, por lotanto, muestra slo una tendencia o probabilidad de que ocurra el proceso.La probabilidad de flotacin, P, se puede expresar como :

    fpac PPPPP ***=

    donde :P : probabilidad de flotacin.

    c

    P : probabilidad de colisin partcula/burbuja.

    aP : probabilidad de adhesin partcula/burbuja.

    pP : probabilidad de la que la partcula permanezca unida a la burbuja y sea llevada a la

    superficie de la pulpa.

    fP : probabilidad que el agregado partcula/burbuja se mantenga a pesar de la accin

    limpiadora de la espuma, y aparezca en el concentrado.

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    Figura 2.3. Angulo de contacto en un slido.

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    3. EVALUACIN DEL PROCESO DE FLOTACIN

    Los ndices de evaluacin del proceso de flotacin son los siguientes :Recuperacin metalrgica : es la razn entre la masa del material til obtenido en elconcentrado y la masa del material til en la alimentacin.Recuperacin en peso : es la razn entre la masa del concentrado y la masa de la alimentacin.

    Razn de concentracin : es la razn entre la masa de alimentacin y la masa de concentrado.En trminos prcticos, se refiere a las toneladas de mineral necesarias para obtener unatonelada de concentrado.Razn de enriquecimiento : es la razn entre la ley del componente deseado en el concentradoy la ley del mismo componente en la alimentacin.Considerando la figura 3.1 donde se muestran los flujos de alimentacin, concentrado y relavede un sistema de flotacin, se tendr :

    C

    FRc =Razn de concentracin :

    100xFfCcRm =Recuperacin metalrgica :

    Haciendo un balance msico se obtiene lo siguiente :

    F = C + T (balance de flujos msicos)

    Ff = Cc + Tt (balance de finos)

    T = F C

    Ff = Cc + (F C)t

    Ff = Cc + Ft Ct

    F(f t) = C(c t)

    tf

    tcRc

    =

    100

    )(

    )(x

    ftc

    ctfRm

    =

    donde F, C y T son los pesos de alimentacin, concentrado y relave, respectivamente, mientrasque, f, c y t son las leyes del componente til en la alimentacin, concentrado y relave,respectivamente.

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    Figura 3.1. Flujos de alimentacin, concentrado y relave en un sistema de flotacin.

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    4. VARIABLES DEL PROCESO DE FLOTACIN

    Las variables que ms afectan la flotacin de los minerales son las siguientes :

    Granulometra de la mena

    Tipo y dosificacin de reactivos de flotacin. Densidad de la pulpa o porcentaje de slidos. Tiempo de residencia. pH. Aireacin y acondicionamiento de la pulpa. Temperatura de la pulpa. Calidad del agua utilizada.4.1. Granulometra de la Mena.

    Existe un tamao de partcula que presenta una mayor recuperacin metalrgica,observndose, en general, una disminucin de sta para tamaos ms gruesos y ms finos dela mena. La recuperacin disminuye para tamaos pequeos, lo cual se relaciona con ladificultad de adhesin partcula/burbuja, dedo a que stas no adquieren la energa cinticasuficiente para producir un agregado partcula/burbuja estable. Por otra parte, las partculaspequeas son arrastradas ms fcilmente a la espuma, ya que el drenaje a la pulpa se favorececon el incremento de la velocidad de sedimentacin.Es importante destacar que, en la etapa de flotacin primaria (etapa rougher) la flotacin serealiza con una granulometra de mena en la cual no es necesaria la liberacin de la partcula,sin embargo, en la etapa de limpieza donde es necesaria la selectividad de las partculas tiles,es fundamental realizar una remolienda del concentrado de la etapa rougher para la liberacinde las especies tiles de la mena.De esta manera, el tamao de partcula es la variable sobre la cual debe ponerse ms nfasis ensu control, debido a su efecto en la recuperacin metalrgica y en la selectividad delconcentrado final, as como, por la alta incidencia que tiene en los costos de operacin delproceso global de concentracin.

    4.2. Tipo y Dosificacin de los Reactivos de Flotacin.

    La funcin del colector es hacer hidrofbica la superficie del mineral deseado, por lo cual, esel reactivo qumico ms importante utilizado en la flotacin. La amplia experiencia existenteen la flotacin de minerales permite usar con eficiencia determinados tipos de colectoresdependiendo de los tipos de minerales y asociaciones mineralgicas presentes.Por otro lado, la eleccin de un espumante determina las caractersticas de la espuma, quecontribuye a la selectividad de la operacin. La altura de la espuma y el flujo de aire a la celdaafectan el tiempo de retencin de las partculas en la espuma. La estabilidad de la espumadepende principalmente de la dosificacin del espumante.Se debe tener en cuenta, que los reactivos de flotacin requieren de un cierto tiempo deacondicionamiento para estar en contacto con la pulpa y de esa forma poder actuar en formaeficiente sobre las especies tiles de la mena. As, la etapa de acondicionamiento adquieremucha importancia, ya que algunos reactivos se deben adicionar en la etapa de molienda para

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    tener mayor contacto con la mena, mientras que otros, se adicionan directamente al cajn dedescarga de los molinos de bolas o al acondicionador.

    4.3. Densidad de Pulpa o Porcentaje de Slidos

    La densidad de la pulpa o porcentaje de slidos en la flotacin de minerales viene determinada

    desde la etapa de molienda/clasificacin. Es raro que la pulpa se ajuste en su porcentaje deslidos antes de entrar a la etapa de flotacin, sin embargo, es un factor importante, ya que laflotacin de los minerales ocurre en forma eficiente cuando la pulpa presenta un valoradecuado de porcentaje de slidos.La densidad de pulpa afecta el tiempo de residencia del mineral en las etapas de flotacin, y deesta forma en la capacidad del circuito. En general, la etapa de flotacin rougher de las plantasconcentradoras de cobre operan con un porcentaje de slidos comprendido entre 30% y 45%,mientras que, las etapas de limpieza (cleaner y recleaner) trabajan con un porcentaje de slidosmenor.

    4.4. Tiempo de Residencia

    El tiempo de flotacin depende de las caractersticas del material que se va a flotar, y de laconjugacin de todos los dems factores que inciden en el proceso. Para la optimizacin de loscircuitos de flotacin el tiempo ptimo de cada etapa se determina aplicando los criterios deAgar et al. a travs de pruebas cinticas de flotacin.

    4.5. pH

    El pH es la variable de control ms utilizada en el proceso de flotacin, ya que resultafundamental en la recuperacin y selectividad, as como, en la depresin de minerales. Elproceso de flotacin es sumamente sensible al pH, especialmente cuando se trata de flotacinselectiva. Los reactivos de flotacin, principalmente los colectores, operan mejor en ciertosrangos de pH. La regulacin del pH en la flotacin de cobre se realiza con cal. Este reactivo esimportante, ya que, adems de actuar como modificador de pH, es un depresor de pirita en laflotacin selectiva de minerales de cobre en la etapa de limpieza.

    4.6. Aireacin y Acondicionamiento de la Pulpa

    El acondicionamiento es una etapa clave ya que proporciona el tiempo necesario para queacten en forma eficiente los reactivos de flotacin. Algunos colectores y modificadorespresentan cintica de adsorcin en los minerales bastante lenta por lo cual deben incorporarseal molino de bolas, mientras que otros reactivos se incorporan directamente al estanqueacondicionador de la pulpa.La aireacin de la pulpa en la celda es una variable importante que normalmente es controladapor el operador de la planta, la cual permite la aceleracin o retardacin de la flotacin enbeneficio de la recuperacin metalrgica o de la ley del elemento til.

    4.7. Calidad del Agua

    Dada la gran cantidad de interacciones que se producen entre las variables del proceso, lascuales acondicionan el ambiente fisico-qumico de la flotacin, un aspecto interesante de

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    analizar es la calidad del agua que se utiliza en el proceso. Es comn en las plantasconcentradoras, que parte importante del agua utilizada sea agua de proceso, recuperadadesde las etapas de separacin slido/lquido (espesadores, filtros,etc.), la cual contienereactivos qumicos residuales. Esta utilizacin de agua de proceso produce un ahorro en elconsumo de agua y en el consumo de espumante, pero se puede producir un aumento dealgunos iones en solucin cuyo efecto en la flotacin de los minerales debe ser evaluado, a fin

    de evitar que stos superen los niveles crticos para la flotacin.

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    5. REACTIVOS DE FLOTACIN

    5.1. Introduccin

    En un sistema de flotacin los reactivos se dividen de acuerdo a la funcin especfica quedesempean en : colectores, espumantes y modificadores.

    Los colectores y espumantes son sustancias orgnicas empleadas generalmente endosificaciones comprendidas entre 1 a 1000 g/ton de alimentacin. Qumicamente, sonclasificados como surfactantes (surfactant), es decir, molcula de carcter doble, queconsiste de un grupo polar y un grupo no-polar. El grupo polar posee un momento de dipolopermanente y representa la parte hidroflica de la molcula. El grupo no-polar no posee undipolo permanente y representa la parte hidrofbica de la molcula. En la figura 5.1 sepresenta una clasificacin general de los colectoresLos surfactantes cumplen dos papeles fundamentales en la flotacin. Primero, se adsorben enla interfase slido/lquido y actan como colectores tornando hidrofbica la superficie deciertos minerales. Segundo, influyen en la cintica de la adhesin burbuja/mineral, actuandocomo espumantes. De esta forma el espumante acta principalmente en la interfaselquido/aire, promoviendo la formacin de la espuma a travs de la disminucin de la tensinsuperficial.Los modificadores son sustancias inorgnicas u orgnicas empleadas en cantidades quegeneralmente varan entre 20 a 1000 g/ton.

    5.2. Colectores y Espumantes

    5.2.1. Surfactantes

    Los surfactantes ms importantes en relacin a la flotacin pueden ser agrupados en tresclases:

    Tio-compuestos, que actan como colectores de sulfuros metlicos. Compuestos ionizables no-tio, que pueden actuar como colectores o espumantes y se

    utilizan en la flotacin de minerales no sulfuros. Compuestos no inicos, que actan principalmente como espumantes.Los surfactantes utilizados en flotacin son integrados a las interfases a travs de una faseacuosa. De esta manera, solamente aquellos reactivos que presentan alguna solubilidad enagua pueden ser empleados. En algunos casos se utilizan hidrocarburos insolubles o aceites loscuales deben ser previamente dispersos en agua, en la forma de emulsiones.

    5.2.2. Tio-compuestos

    En los tio-compuestos el grupo polar contiene tomos de azufre no ligados al oxgeno.

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    Figura 5.1. Clasificacin general de los colectores.

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    Una relacin de tio-compuestos significativos para la flotacin se muestra en la tabla V.1. Endicha tabla R representa un radical hidrocarburo (cadena hidrocarbonada) de la serie de losalcanos o cclicos.Entre los colectores del tipo tio-compuestos sobresalen los xantatos por ser de uso muy

    generalizado en la flotacin de sulfuros. Algunos xantatos son los siguientes : Etil xantato de potasio. Etil xantato de sodio. Propil xantato de potasio. Propil xantato de sodio. Isopropil xantato de potasio. Isopropil xantato de sodio. Butil xantato de potasio.Butil xantato de sodio. Isobutil xantato de sodio. Amil xantato de potasio. Amil xantato de sodio. Hexil xantato de potasio. Hexil xantato de sodio.5.2.3. Compuestos ionizables no-tio

    Los reactivos de flotacin de este tipo ms importantes son :

    Carboxilatos :cido (R-COOH) y sus sales de sodio y de potasio. Sulfatos de alquil : + MSOOR 3 Sulfonatos de alquil : , la unin C-S presente n los sulfonatos hace que estos

    compuestos sean ms estables que los sulfatos.

    + MSOR 3

    Aminas : , usadas en las siguientes formas :2RNH sales de aminas no substituidas. sal de amina primaria : + ClNHR 3 sal de amina secundaria : + ClNHRR 2"

    + ClNHRR 2" )( sal de amina terciaria :

    sales de amina substituida (sales cuaternarias de amonio) : + ClNRR 3" )( .Entre los compuestos ionizables, indicados anteriormente, solamente aquellos con radical

    a son usados en la flotacin de minerales. Reactivos de cadena ms corta que nopresentan una actividad superficial adecuada, por otra parte, reactivos de cadena ms larga que

    se tornan muy insolubles.

    6C

    20C 6C

    20C

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    En la tabla V.2 se muestran frmulas estructurales de sales de sodio de varios colectoresaninicos. Por otra parte, en la tabla V.3 se presenta la estructura de algunos colectores deltipo cidos grasos.

    5.2.4. Compuestos no-inicos

    Los compuestos no-inicos ms importantes son los siguientes : Alcoholes : R-OH ( a para R parafnico y y para R ramificado). Alcoholes

    cclicos son representados por cidos creslicos, terpinoles, naftoles, etc.).6C 9C 6C 16C

    Eteres : como trietxibutano. Derivados polioxietilnicos de alcoholes, cidos carboxilicos, aminas no-substituidas u

    otras, convertidos en surfactantes amnicos por la adicin de n grupos oxietilenos. Derivados polipoxi`propilnicos de alcoholes y grupos surfactantes. Las ramificaciones

    conteniendo el radical metil tornan los polmeros del grupo propileno mucho mshidrofbico que aquellos no oxietileno.

    Los espumantes comerciales ms importantes son los siguientes : aceite de pino, cidocreslico, alcoholes del tipo ROH (metil isobutil carbinol, 2 etil hexanol, poliglicoles).

    5.2.5. Nuevos reactivos

    Entre los nuevos tipos de reactivos de flotacin se destacan los siguientes :

    Nuevos grupos polares : cidos fosfnicos y sus sales, cidos grasos sulfonados,hidroxamatos, oximas, etc.

    Combinacin de dos o ms grupos polares, unidos al mismo hidrocarburo de cadenalarga. Las combinaciones usadas en flotacin incluyen amino-carboxilatos y amida-

    sulfonatos. Substitucin del grupo hidrocarburo del surfactante por un organosilcico ofluorocarburo.

    Polimerizacin de surfactantes con el propsito de crear estructuras de bloque alternandogrupos hidrofbicos e hidroflicos.

    5.2.6. Tendencias actuales en el uso de reactivos de flotacin

    5.2.6.1. Colectores de slfuros

    Dosis menores por unidad de metal en la alimentacin.

    Mayor nfasis en el tratamiento de menas de slfuros complejos. Mejores niveles de secuencia en los procesos de flotacin que involucran tipos diferentesde colectores.

    Mayor flotacin selectiva en relacin a sulfuros de fierro. Reduccin del uso de cal.

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    Tabla V.2. Formulas estructurales de sales de sodio de varios colectores aninicos deltipo no tio-compuestos ionizables.

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    Tabla V.3. Estructura de algunos colectores del tipo cidos grasos.

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    6. FLOTACIN DE SLFUROS Y OXI-MINERALES

    6.1. Flotacin de Slfuros

    6.1.1. Teoras de flotacin

    Varias hiptesis fueron presentadas en el pasado tratando de explicar el mecanismo de accinde los xantatos en la coleccin de sulfuros.Tres mecanismos han sido aceptados para la explicacin de la interaccin mineralsulfurado/xantato :

    Teora qumica o de la oxidacin superficial. Teora de los semiconductores. Teora electroqumica.6.1.2. Teora qumica o de la oxidacin superficial

    En medio acuoso alcalino, la mayora de los minerales sulfurados sufren oxidacin superficial.Para el caso particular de la galena, existen numerosos estudios que demuestran que lasuperficie estara recubierta por especies oxidadas, especialmente tiosulfato bsico de plomo.La reaccin con un xantato ocurrira por mediacin de esta capa oxidada, operando unmecanismo de intercambio inico. El mecanismo propuesto puede resumirse en las siguientesreacciones :

    23222 )(22 OHPbOPbSOHOPbS +++ ++ 23222232 )(2 OSROCSPbROCSOPbS

    De esta forma se explica la formacin de un recubrimiento de colector formado por xantato de

    plomo, el que sera responsable de la hidrofobizacin de la partcula. Sin embargo, resultadosexperimentales de varios autores, han mostrado que superficies de plomo recubiertas con estecompuesto conservan su hidrofobicidad.Este mecanismo de oxidacin superficial es poco realista para metales como platino y oro, yha mostrado ser poco importante para cobre y galena, en algunas experiencias en que se haadicionado xantato a superficies libres de especies oxidadas.

    6.1.3. Teora de semiconductores

    Esta teora presenta una diferencia fundamental con la anterior, puesto que, la hidrofobizacinse atribuye a la formacin de una especie oxidadad del colector, un disulfuro orgnico

    conocido como dixantgeno, el que se formara directamente sobre la superficie mineral.El rol del oxigeno, que es un fuerte aceptor de electrones, se interpreta en el sentido que suadsorcin tomara los electrones libres de las capas superficiales del retculo cristalino delslfuro semiconductor, de tal forma que de semiconductor tipo n pasara a semiconductortipo p.Cuando las bandas de conduccin de un slfuro semiconductor son electrones en exceso, sehabla de semiconductores tipo n (negativos), mientras que, cuando las bandas estnrepresentadas por huecos, se tienen semiconductores tipo p (positivos). As, la adsorcin de

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    especies aninicas, como xantato, estara favorecida sobre una especie semiconductora tipo p.La oxidacin de xantato a dixantgeno se producira por el paso de un electrn a la redcristalina, debido a la presencia de huecos (ausencia de electrones libres). El dixantgeno, porser una molcula neutra, permanecera co-adsorbido fsicamente en la pelcula de colector,confirindole a la superficie una fuerte hidrofobizacin.

    6.1.4. Teora electroqumica

    Segn la literatura, el mecanismo ms comn de interaccin entre xantato y sulfuros es denaturaleza electroqumica. Iones xantatos son oxidados a dixantgeno o xantato del metal, deacuerdo con una de las siguientes reacciones :

    eROCSROCS 2)(2 22 +=

    eSROCSMeROCSMeS 2)(2 222 ++=+

    eHOSROCSMeROCSOHMeS 86)(2432 2322222 +++=+++

    Independientemente de la trayectoria de oxidacin del xantato, este proceso andico precisaser balanceado por una reaccin catdica. Uno de los papeles importantes del oxgeno ensistemas xantato/mineral sulfurado es entregar la reaccin catdica. El producto real de lareduccin de oxgeno en ambiente acuoso puede ser o , de acuerdo con una de lasreacciones :

    OHOH2

    OHeHO 22 244 =++

    + =++ OHeHO 442 22

    La primera de estas reacciones es ms apropiada para describir el proceso en medio cido(bajo accin cataltica de la superficie mineral). La segunda reaccin es ms realista en medioalcalino.El mecanismo electroqumico es coherente con varias evidencias experimentales, tales como,la presencia de xantato de metal o dixantgeno, la adsorcin no uniforme del colector en lasuperficie (debido a la diferencia de potencial entre varios puntos) y la necesidad de oxgenopara la flotacin de sulfuros.

    6.2. Sistemas de Flotacin de Diferentes Slfuros

    6.2.1. Plomo-Cinc

    Los principales minerales son la galena PbS y la esfalerita o blenda ZnS. Otras especies :wurtzita, marmatita y formas oxidadas. Depsitos conteniendo galena finamente cristalizadaen general contienen oro y plata disueltos, actuando como ncleos de cristalizacin. Metalespreciosos pueden an estar disueltos en otros sulfuros, por ejemplo a pirita, o estar presente enlos contornos de los granos. Los principales minerales de ganga son pirita y pirrotita(sulfuros), dolomita y calcita (bsicos) y, cuarzo y silicatos (cidos).

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    Figura 6.5. Diagrama de distribucin de especies de oleato en funcin del pH.Concentracin total de oleato = 3x10-5M.

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    Figura 6.6. Potencial zeta de cuarzo en funcin del pH, en la presencia de 1x10 -4M PbCl .2

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    scavenger se junta a los concentrados rougher y alimentan la etapa cleaner. Las colas de loscircuitos cleaner-scavenger, dependiendo de la ley que posea se juntan a las colas finales.Diferentes tipos de circuitos de flotacin son presentados en las figuras 7.1, mientras que, enlas figuras 7.2 y 7.3 se presenta el circuito de flotacin de Compaa Minera Candelaria y eldiagrama de flujo del proceso de Minera Los Pelambres.

    7.3. Celdas de Flotacin7.3.1. Celdas mecnicas

    La celda mecnica est constituida por un depsito en forma de paraleleppedo o formacbica, de distintas capacidades, con un mecanismo rotor-estator para la dispersin del slidoy el aire. Las celdas se juntan en serie y forman un banco de flotacin agrupndose dediferentes formas. Por ejemplo, un banco de 12 celdas mecnicas podra tener las siguientesconfiguraciones, de acuerdo a como se agrupen las celdas : 3-3-3-3; 2-2-2-3-3, etc. En lafigura 7.4 se muestra una celda de flotacin Wemco.En las celdas de flotacin, se pueden distinguir tres zonas tpicas (figura 7.5) :

    Una zona de alta turbulencia, a nivel del mecanismo de agitacin. Una zona intermedia. Una zona superior.En la zona de alta turbulencia o zona de agitacin se producen los choques para la adhesinpartcula burbuja. En esta zona deben existir las condiciones hidrodinmicas y fisicoqumicasque favorezcan este contacto.La zona intermedia se caracteriza por ser una zona de relativa calma, lo que favorece lamigracin de las burbujas hacia la parte superior de la celda.La zona superior corresponde a la fase espuma, esta formada por burbujas separadas por finoscanales de pulpa. La pulpa descarga por rebalse natural, o con la ayuda de paletas mecnicas.Cuando la turbulencia en la interfase pulpa/espuma es alta, se produce una contaminacindebido al arrastre significativo de pulpa hacia la espuma.En su desplazamiento vertical, la burbuja va siendo menos estable, adelgazando sus paredes,con lo que se crea un flujo de agua que retorna a la pulpa y arrastra consigo parte de laspartculas que se encuentran en los canales no adheridas a las burbujas. Esta accin limpiadoradepende de la altura de la zona de espuma y de sus propiedades.En general, la espuma de flotacin debe ser lo suficientemente estable como para retener lamasa de mineral, y lo suficientemente frgil como para romperse al caer a la canaleta deconcentrados, y no producir transtornos en su transporte. Estos mecanismos sugieren lassiguientes variables que controlan la espuma :

    Tipo y dosificacin del espumante. Flujo o densidad de flujo de aire. Altura de rebose o altura de espuma. Altura de remocin de la espuma.

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    Figura 7.1. Diferentes circuitos de flotacin.

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    Figura 7.6. La columna de flotacin.

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    Figura 7.9. Dibujo esquemtico de la celda Jameson.

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    Figura 7.10. Comparacin de tamaos entre la columna de flotacin y la celda Jameson.

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    flotacin cleaner, introducindose en cada etapa reactivos y recirculndose las colas cleaner ala molienda o a la flotacin rougher. Los objetivos en este caso pueden ser :

    Obtener un aumento en la recuperacin al recircular las colas cleaner. Encontrar la cantidad de reactivo que debe agregarse para mantener la carga

    circulante de los reactivos.

    Determinar si la lamas u otros slidos o materiales solubles interfieren en la flotacin.

    Estudiar los problemas de manejo de espuma.Las pruebas de ciclos requieren de dos o ms celdas de flotacin y generalmente es mejorrealizado por dos personas.Hay una fuerte tendencia a usar el nmero mnimo de ciclos para minimizar la gran cantidadde trabajo. Es recomendable que el nmero mnimo de ciclos sea seis. Si se puede disponer deanlisis qumico inmediato, el procedimiento ms satisfactorio es correr la experiencia hastaque la composicin de uno o todos los productos alcance el equilibrio.La pruebas de ciclos, en muchas oportunidades, pueden entregar tanta informacin como unapequea planta piloto continua.

    8.2.3. Test continuos y de planta piloto

    Muchas operaciones de flotacin exitosas han sido diseadas sobre la base de pruebas batch delaboratorio, sin emplear pruebas de ciclos o planta piloto. Sin embargo, los nuevos procesos deflotacin que presentan problemas especiales, o que no tienen estrecha contrapartida conplantas existentes, necesitan pasar por pruebas a escala piloto.Las razones ms obvias para realizar pruebas en planta piloto o test continuos est enconfirmar la factibilidad tcnica y econmica del proceso, sobre bases continuas, y facilitardatos de diseo para la operacin a escala industrial.Adems, las operaciones en planta piloto pueden realizarse para obtener una cantidad deproducto adecuada para experimentos de procesamiento subsecuentes o para estudio demercado. Pueden tambin efectuarse para demostrar costos de operacin y evaluar equipos.Las pruebas de flotacin a escala piloto deben realizarse con cantidades no menores a 200kg/h de mineral, y si es posible, con 1 ton/h. Cantidades menores de mena causaninconvenientes debido a :

    El problema de alimentar con exactitud cantidades pequeas de reactivos en polvo oinsolubles en agua.La tarea casi imposible de bombear cantidades pequeas de pulpa continuamente yuniformemente.La tendencia de bancos pequeos de celdas de flotacin a mostrar oleaje, embancarse yrebalsar.Si se considera molienda, la dificultad de mantener un pequeo molino en equilibrio,especialmente si el molino est en circuito cerrado de clasificacin.

    8.3. Diseo de Circuitos de Flotacin.

    El diseo de circuitos de flotacin normalmente se inicia con un conjunto de ensayos batch aescala de laboratorio, donde se evala el efecto de variables tpicas de flotacin, sobre larecuperacin y la ley del concentrado (granulometra, tipo y dosificacin de reactivos de

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    flotacin, pH, porcentaje de slidos de la pulpa, tiempo de acondicionamiento, etc). Laspruebas finales normalmente se efectan evaluando la cintica de flotacin.De los diversos factores involucrados en el diseo y operacin de un circuito de flotacin, eltiempo de residencia es probablemente el ms crtico. Al respecto, Agar et al. analizaron ypropusieron la aplicacin de los siguientes criterios para determinar el tiempo ptimo deflotacin :

    1. No agregar al concentrado material de ley menor a la ley de alimentacin de la etapa deseparacin.

    2. Maximizar la diferencia de recuperacin entre el mineral deseado y la ganga.3. Maximizar la eficiencia de separacin.Estos criterios deben aplicarse a cada etapa de flotacin en particular.El criterio 1 es obvio, ya que el proceso de flotacin es fundamentalmente una etapa deconcentracin, por lo cual, no resulta lgico agregar al concentrado material que tenga una leyinferior a la ley de alimentacin a la etapa.En el critrio 2 la mxima diferencia en recuperacin de las dos fases que se pretende separarcorresponde al tiempo en el cual las velocidades de flotacin del mineral deseado y la gangason iguales.Con respecto al criterio 3, la eficiencia de separacin es mxima, cuando la ley instantnea delconcentrado es igual a la ley de alimentacin.El mtodo de diseo de un circuito de flotacin a escala de laboratorio (por ejemplo, uncircuito convencional con etapas rougher, scavenger, remolienda, cleaner), consistir endeterminar el tiempo ptimo de flotacin de la etapa rougher aplicando los criterios de Agar etal. Si el relave rougher obtenido en el tiempo ptimo de flotacin determinado, an tiene uncontenido significativo del elemento valioso, se debe aplicar una etapa scavenger empleandolos critrios de Agar et al. para conocer el tiempo de flotacin de esta etapa. De igual forma seprocede con el concentrado de la etapa rougher, el cual normalmente es remolido yposteriormente va a la etapa de limpieza, donde a travs de pruebas de cintica de flotacin sedetermina el tiempo ptimo de esa etapa aplicando los criterios ya sealados.En la figura 8.1 se muestra un ejemplo de aplicacin de los criterios de Agar et al. (criterio 1)a una prueba cintica de flotacin rougher de un mineral ce cobre.

    8.4. Factores de Escalamiento

    En relacin a los factores de escalamiento que se aplican para pasar de laboratorio/plantapiloto, laboratorio/planta industrial o planta piloto/planta industrial, se mostrarn algunosdatos reportados en la literatura respecto a experiencias del Centro de Investigaciones MineroMetalrgico CIMM :

    Se correlacionaron datos de planta piloto (banco rougher) de 200 kg/h con los de unbanco industrial que procesa 185 ton/h y aplicando el criterio de recuperaciones iguales,se obtuvo un factor de escalamiento (planta piloto/planta industrial de 0,6646. El menortiempo de flotacin requerido a escala industrial se atribuy al mejor aprovechamientodel volumen de las celdas de mayor tamao, es decir, el porcentaje de volumen til delas celdas industriales es mayor que a escala piloto.

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    Figura 8.1. Ejemplo de aplicacin de los criterios de Agar et al. (criterio 1) para unaprueba cintica de flotacin de un mineral de cobre.

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    Figura 8.2. Ejemplo de definicin de los Split Factors.

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    b) Flotacin con burbujas de tamao medio (100-600 micrones)En esta clasificacin se encuentran las columnas de flotacin convencionales que tienenaplicacin industrial a partir de la dcada de 1980. Las columnas de ltima generacinincluyen celdas pneumticas, celdas centrfugas, celdas con contractores externos einternos. Este tipo de flotacin presenta en la actualidad un alto grado de desarrollo.

    c)

    Flotacin con microburbujas (50-100 micrones)En este campo se destacan : La electroflotacin. La flotacin por aire disuelto, FAD.Ambas tecnologas tienen aplicacin industrial en la remocin de partculas finas no mineralesy se encuentran en fase de investigacin para partculas minerales.

    9.3.2. Procesos que emplean una fase orgnica

    Los aceites no polares han sido utilizados en procesos de concentracin de partculas finasadicionados como tal o en la forma de emulsin (para aumentar su difusin en solucinacuosa). Dependiendo de la concentracin de aceite, pueden ser definidos los siguientesprocesos : Para concentraciones bajas del orden de 20-50 g/ton en conjunto con colectores, el

    proceso se conoce como extender flotation (en este proceso el aceite aumenta lahidrofobicidad que imparte el colector).

    Si la concentracin del aceite aumenta para aproximadamente 2-20 kg/ton slido, seforman pequeos aglomerados que pueden ser separados por flotacin. Este proceso seconoce como flotacin aglomerante o floco-flotacin.

    Si la concentracin de aceite aumenta ms an, hasta una concentracin equivalente alvolumen de espacios vacos, los aglomerados crecen y la flotacin ya no es posible. Eneste caso, la separacin por sedimentacin selectiva es eficiente y el proceso se conocecomo aglomeracin con aceites (oil agglomeration).

    Cuando la cantidad de aceite aumenta a niveles de excederse varias veces el volumen devacos, se forma un sistema de tres fases donde la nueva fase es una fase orgnica. Laspartculas hidrofbicas (naturales o con colectores), se transfieren a la fase orgnica. Esteproceso se conoce como extraccin en fase orgnica o particin lquido-lquido.

    9.3.3. Procesos basados en la agregacin de las partculas finas y ultrafinas

    a) Aglomeracin con polmeros-floculacin selectivaLa floculacin selectiva es un proceso basado en la adsorcin-agregacin especfica de uncomponente mineral con un floculante polimrico dejando en suspensin los componentesrestantes. En general este proceso sufre de problemas de selectividad, por lo cual, actualmentees muy poco aplicado.Los principales problemas son las dificultades de encontrar polmeros floculantes selectivos yel control de algunos parmetros fsicos e hidrodinmicos desfavorables a escala industrial(molienda-contaminacin cruzada, co-floculacin, limpieza de los flocos, etc.).

    b) Agregacin (adhesin) con otras partculas minerales (carrier flotation)La adhesin de partculas finas en superficies de partculas de su mismo tamao o de un

    tamao mayor y su posterior separacin del sistema por flotacin, tambin puede ser

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