Minerals Engineering 42(2013) 62 – 67 67
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MineralsEngineering jo urnalh om ep ag e :www.elsevier.com/locate/mineng
Eucalyptusoilsasgreencollectorsingoldflotation C.
Williams Williamsa,Y.Peng Y.Penga,⇑,R.Dunne ,R.Dunne b
a
SchoolofChemicalEngineering,UniversityofQueensland,St.Lucia,Brisbane,QLD4072,Australia
b
NewmontMin NewmontMiningCorp ingCorporation, oration,10101E 10101EastDry astDryCree CreekRoad, kRoad,Englew Englewood,CO ood,CO80112,U 80112,USA SA
a r t i c l e in f o
abstract
Articlehistory:
Inthisstudy,thepotentialofEuca Inthisstudy,thepote ntialofEucalyptusoilsasgree lyptusoilsasgreencollectorsingoldfl ncollectorsingoldflotationwasexam otationwasexamined.Flotationtests ined.Flotationtestswere were
Received10September2012
conductedon
Accepted5December2012
compositionsweredetermine compositionsweredeterminedbygaschromatography dbygaschromatography –
Availableonline11January2013
a
sampleof
Boddington’scopper–goldsulfideores.
Eucalyptusoil
massspectrometry.Goldassoc massspectrometry.Goldassociationofflotationpro iationofflotationproductswasinve ductswasinvestigatedbyMine stigatedbyMineralLiberationA ralLiberationAnalyzer.Itwas nalyzer.Itwas foundthatEucalyptusoilshavethe foundthatEucalyptusoilshavethepotentialtorepla potentialtoreplacepotassium cepotassiumamylxa amylxanthateasacollectorinfreegoldflotation. nthateasacollectorinfreegoldflotation.
Keywords:Euc alyptusoilsFree gold
Greencollectors Flotation
ThecollectingpowerofEuca ThecollectingpowerofEucalyptusoilsiscorrela lyptusoilsiscorrelatedtotheperce tedtothepercentageofnonntageofnon polarandweaklypolarconstitue polarandweaklypolarconstituents,andinparticu nts,andinparticular1,8lar1,8cineole,phellendreneandpipe cineole,phellendreneandpipertone.Eucalyptus rtone.Eucalyptusoilspossessstrongse oilspossessstrongselectivityforfree lectivityforfreegoldratherthangoldc goldratherthangoldcarrier arrier s,andthereforeachievehighgold s,andthereforeachievehighgoldgradesatthehea gradesattheheadoftheflotationc doftheflotationcircuit. ircuit.
©2012ElsevierLtd.Allrightsreserved.
1. Introduction
Los xantatos (ditiocarbonatos) se han utilizado ampliamente en la flotación de metales comunes y minerales preciosos como recolectores y han proporcionado un rendimiento r obusto debido a su capacidad única de adsorber selectivamente en la superficie de estos minerales y volverlos hidrófobos. Sin embargo, los xantatos también introducen muchos riesgos ocupacionales para la salud y el medio ambiente que a menudo se pasan por alto. Los xantatos son altamente inflamables y pueden descomponerse en disulfuro de gas tóxico (CS2) (CS2) en la fabricación, el transporte y el uso (Ellis, 2011; Singh et al., 2011). Se han documentado los efectos adversos de la disulfuración de carbono en muchos órganos (Takebayashi et al., 1998; Singh et al., 2011; Donoghue, 1998). También se han informado incendios relacionados con xantatos, co mo uno en Mount Isa, Queensland, Australia en 1994 y uno en O'Connor, Western Australia en 1994 (Singh et al., 2011). Recientemente, los organismos reguladores de Ontario (Canadá) redujeron el promedio ponderado de tiempo (TWA) de disulfuración de carbono a 1 ppm, una décima parte del límite anterior. El programa de monitoreo ambiental del lugar de trabajo ClarabelleMill de Vale ha demostrado que las concentraciones de CS2 exceden el nuevo límite T WA. Se añadió hidróxido sódico (NaOH) a la solución de xantato para evitar la formación de gas CS2, pero no tuvo éxito (Dong y Xu, 2011). Las regulaciones más estrictas pueden eventualmente llevar a una prohibición del uso de xantatos. Esto representa un serio desafío para la industria del oro, ya que aproximadamente el 80% del oro mundial se concentra utilizando flotación y los xantatos son los principales colectores utilizados en todos los casos (Fuerstenauu et al., 2007; Dunne, 1991). También
estimula la investigación actual para identificar colectores de oro verde que reducen o eliminan la generación de sustancias peligrosas en el diseño, fabricación y aplicación. aplicación.
1.1. Principios de la química verde Anastas y Warner (1998) desarrollaron "Los doce principios de la química verde", que se utilizan ampliamente como valiosas pautas de referencia para los químicos e ingenieros ingenieros en ejercicio en el desarrollo y la evaluación de cuán verde es una síntesis, un compuesto, un proceso o una tecnología. Los 12 principios de la química verde son: 1. Prevención: es mejor prevenir el desperdicio que tratar o limpiar los desperdicios después de que se haya creado. 2. Economía del átomo: los métodos sintéticos deben diseñarse para maximizar la incorporación de todos los materiales materiales utilizados en el proceso en el producto final. 3. Menos síntesis químicas peligrosas: Siempre que sea posible, los métodos sintéticos deben diseñarse para usar y generar sustancias que poseen poca o ninguna toxicidad para la salud humana y el medio ambiente. 4. Diseño de sustancias químicas más seguras: los pr oductos químicos deben diseñarse para afectar su función deseada mientras se minimiza su toxicidad. 5. Disolventes y auxiliares más seguros: El uso de sustancias auxiliares (disolventes, agentes de separación, etc.) debe ser innecesario siempre que sea posible e inocuo cuando se utilice. 6. Diseño para la eficiencia energética: los requisitos energéticos de los procesos químicos deben reconocerse por sus impactos ambientales y económicos y deben minimizarse. Si es posible,
2 métodos sintéticos deben realizarse a temperatura C.Williamsetal./MineralsEngineering42(2013)62 – 67 componentes de los aceites de eucalipto son alos y presión Los principales ambiente. pineno, b-pineno, a-felandreno, 1,8-cineol, limoneno, terpinen-47. Uso de materias primas renovables: una materia prima o ol, aromadendreno, epiglobulol, materia prima debe ser renovable en lugar de agotarse siempre D. piperitona y globulol (Boland et al., 1991). Las composiciones de que sea técnica y económicamente factible. aceite de eucalipto dependen principalmente de las especies, sin 8. Reduzca los derivados: la derivatización innecesaria (uso de embargo, también son posibles varias formas químicas. Las grupos bloqueantes, protección / desprotección y modificación inmersiones de eucalipto, por ejemplo, tienen dos formas, temporal de procesos físicos / químicos) debe minimizarse o pipertona (C10H16O) y 1,8-cineol (C10H18O). La variación de evitarse si es posible, ya que tales pasos r equieren reactivos composición dentro de una sola forma química puede resultar del adicionales y pueden generar desechos. tipo variable, la edad de las hojas, el medio ambiente y las 9. Catálisis: los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea técnicas de extracción (Boland et al., 1991). Hoy en día, esta posible) son superiores a los reactivos estequiométricos. variación es típicamente insignificante debido a la 10. Diseño para la degradación: los productos químicos deben estandarización de los procedimientos de extracción de petróleo. diseñarse de modo que al final de su función se descompongan en productos inocuos de degradación y no persistan en el medio ambiente. 11. Análisis en tiempo real para la prevención de la contaminación: las metodologías analíticas deben desarrollarse más para permitir el monitoreo y control en tiempo real dentro del proceso antes de la formación de sustancias peligrosas. 12. Química inherentemente más segura para la prevención de accidentes: se deben elegir las sustancias y la forma de una sustancia utilizada en un proceso químico para minimizar el potencial de accidentes químicos, incluyendo emisiones, explosiones e incendios.
1.2. Aceites de eucalipto como colectores de flotación verde Con base en los 12 principios de la química verde (Anastas y Warner, 1998), los aceites de eucalipto pueden considerarse colectores de flotación verde. Las especies de eucalipto están diseminadas en todo el mundo y son muy conocidas por la producción de aceites esenciales (Weiss, 1997). En Australia, constituyen más del 75% d e la población total de árboles, y van desde las formas enanas y atrofiadas llamadas mallees hasta los árboles altos que crecen en regiones costeras y montañosas (Boland et al., 1991). Esto está en línea con el Principio 7. Los aceites de eucalipto se extraen de las hojas naturales de eucalipto. El proceso de extracción utiliza técnicas simples de destilación para eliminar el aceite de las hojas frescas y maduras y no genera ninguna sustancia que tenga toxicidad para la salud humana o el medio ambiente (Pearson, 1993). Esto cumple los Principios 1, 3, 5, 8 y 10. Los aceites de eucalipto son ampliamente utilizados en productos medicinales, de perfumería y de flores (Small, 1981). Los estudios han demostrado que el 1,8 -cineol, un componente principal en los aceites de eucalipto, retrasa el crecimiento de la leucemia en las células, posee un comportamiento no reactivo y no tóxico, es antiinflamatorio, antimicrobiano y nematicida, lo que lo convierte en un agente biológico benigno (Vincenzi et al., 2002; Levison et al., 1994). Como resultado, los aceites de eucalipto cumplen el Principio 4. El único etiquetado requerido es para algunos aceites de eucalipto con un punto de flash inferior a 55 ° C. Muchos ot ros aceites de eucalipto, como Citriodora y P atchouli, tienen un punto de inflamación más alto y ni siquiera requieren una advertencia de inflamabilidad (Coppen, 2002) y, por lo tanto, cumplen el Principio 12. 1.2.1. Química de los aceites de eucalipto Los aceites de eucalipto son mezclas complejas de compuestos orgánicos que contienen hasta 200 constituyentes diferentes.
C.Williamsetal./MineralsEngineering42(2013)62 – 67 3 1.2.2 .Prior uso de aceites de eucalipto como espumadores y estos aceites se determinó mediante cromatografía de gases-espectrometría de colectores masas (GCMS). La espectrometría de masas por cromatografía de gases se aceites de eucalipto se registraron en la literatura pronto como realizó utilizando un modelo GCMS Shimadzu QP5050A integrado. Un ambos términos de referencia colec- y espumantes en la cromatógrafo de modelo GC-17A con una columna capilar DB-5 ms que mide 28 flotación fl de cobre, plomo y níquel sulfuro de minerales (Lyster, 1914; Shellshear, 1916; Taylor y Bull, 1929; Bull y m de longitud, 0.32 mm de diámetro y 0.25 l de grosor se interconectó Ellefson, 1934; Nevett, 1936; Taggart, 1945; Wark y directamente con un espectrómetro de masa cuádruple de electrones de masa Sutherland, 1955; Gaudin, 1957). Sin embargo, la literatura rango 10-900 en el modo de ionización de electrones estándar. Se utilizó helio de solo menciona una operación comercial que recuperó oro con pureza superior al 99,995% a una presión de suministro de 700-800 kPa como éxito con aceites de eucalipto. gas portador. La presión de entrada de la columna era 28.5 kPa y flujo de En 1915, un mineral de calcopirita-oro-pirita-quarcita fue tratado para la recuperación de cobre y oro con columna 1.8 L / min con una velocidad lineal de 49.1 cm / s. La relación de aproximadamente 450 g / t de aceites de eucalipto en la mina división fue aproximadamente 1:16. La temperatura de inyección se estableció a Mount Morgan, Queensland, Australia. Se obtuvo un 100 ° C. Se diluyeron 1 microlitro de cada aceite en 1 ml de acetato de etilo para concentrado ensayado a 10.7% de Cu y 40 g de Au / t a partir el análisis. Los componentes se identificaron comparando espectros con las de un alimento ensayado al 2% de Cu y 9.3 g de Au / t. Las recuperaciones de cobre y oro fueron 80% y 68%, bibliotecas espectrales NIST 27 y NIST 147. 2.2 Preparación y caracterización de la muestra del mineral respectivamente (Shellshear, 1916). Shellshear (1916) también notó que E. dives y amygdalina dieron mejores resultados '' Una muestra de 50 kg de la alimentación del molino de bolas probablemente porque contenían el felandreno ''. recibida de la Operación Boddington de Newmont se trituró al Eucalyptuscitriodora también se probó, pero no dio resultados 100% pasando los 3,35 mm utilizando trituradoras de mandíbula comparables a los aceites que contienen felandreno. Trabajos y rodillo para la trituración primaria y secundaria, recientes de Botman et al. (2010) muestra que E. citriodora respectivamente. La muestra de mineral se homogeneizó y luego contiene una concentración relativamente alta de alcoholes que se dividió en muestras de 1,0 kg. da como resultado un índice de frotamiento dinámico La muestra de Boddington se caracteriza por ser un mineral de comparable al metil-iso-butil-car- binal (MIBC), y por lo tanto sulfuro de cobre-oro donde los minerales de cobre primarios y funciona como un vaporizador. secundarios son calcopirita y bornita, respectivamente. La pirita La propiedad de recolección o formación de espuma de los y la pirrotita son los sulfuros d e hierro primarios. La ganga no aceites de eucalipto puede estar correlacionada con la polaridad sulfurada incluye concentraciones importantes de feldespato de los constituyentes y las cantidades relativas en que están plagioclasa (44%) y cuarzo (37%), una concentración menor de presentes. aceites de eucalipto con un alto contenido de no biotita (14%) y trazas de clorita (4%) y epidota (2%). Los polar o débilmente moléculas polares pueden funcionar como análisis químicos muestran que los contenidos de cobre, hierro y colectores, mientras que los aceites de eucalipto tiene un alto azufre son 1224 ppm, 3.4% y 0.3%, respectivamente. El grado de contenido de moléculas polares pueden funcionar como la cabeza de oro es de 1,0 g de Au / t, según lo determinado por espumantes (Wark y Sutherland, 1955; Crozier, 1992; el ensayo de fuego. El oro y el electrum se asocian típicamente Testamentos et al, 2006. ) En la literatura temprana, el 1,8con calcopirita, y en menor grado con pirita. La lixiviación cineol fue reconocido como un colector mediano y un diagnóstica muestra que el oro libre representa aproximadamente vaporizador justo, el pipertol y el terpinol como buenos la mitad del oro total, equivalente a 0,6 g de Au / t. espumantes, y el felandreno como un colector con poco poder espumante (Nevett, 1936; Wark y Sutherland, 1955). 2.3 Procedimiento de molienda y flotación
1.2.3.Aceites de eucalipto como colectores de flotación de oro El oro hasta cierto punto es fluetable naturalmente en los sistemas industriales. Algunos líquidos no polares como el dixantoácido y el tionocarbamato forman un revestimiento de la superficie aceitosa en la superficie del oro que mejora la hidrofobicidad de la superficie y, por lo tanto, la flotación del oro (Dunne, 2005). Los aceites vegetales y diésel también se han usado para aglomerar partículas de oro para mejorar la flotación del oro debido a su alta oleosili- lidad natural (Sen et al., 2005). Es lógico pensar que los aceites de eucalipto pueden flotar oro debido a su contenido de moléculas no polares. Este estudio prueba esta hipótesis al examinar el rendimiento de flotación de los aceites de eucalipto en la flotación de oro en el nivel fundamental. 2. Experimenta
2.1 Caracterización de Eucalyptus Seis aceites de eucalipto suministrados por FeltonGrimwade y Bosisto'sPty. Ltd. (FGB) y G.R. Davis Pty. Ltd. (GRD) se evaluaron en este estudio. Cuatro de los seis aceites eran especies naturales: E. dives, smithii, citriodora y polybraceta, mientras que los otros dos fueron destilados para contener una cantidad mínima de 1,8-cineol: E. FGB 60/65 y GRD 80/85. La composición de
Una muestra triturada de 1 kg se trituró en un molino de barras de acero inoxidable de laboratorio con 34% de sólidos durante 25 minutos para obtener un producto que tenía un 80% que pasaba por 75 ml. La distribución del tamaño determinada por una combinación de tamizado húmedo y seco se muestra en la Fig. 1. La descarga del molino se transfirió a una celda de flotación de lote JK superior abierta de 2,5 l. Reactivos se añadieron a la célula en soluciones al 1% y se acondicionaron durante aproximadamente 1 min. Los aceites de eucalipto fueron emulsionados con agua por una licuadora durante 30 s. La velocidad del flujo de aire aumentó hasta que se logró una espuma estable de 4-6 cm de profundidad. La agitación se mantuvo a aproximadamente 700 rpm. El potencial de los aceites de eucalipto como recolectores se evaluó por primera vez mediante un simple estudio de alcance en el que se usaron 13 g / t de aceites de potasio amílico (PAX) o eucalipto, y dos gotas de vaporizador Interfroth 56 (IF56) para flotar en un solo concentrado por 10 min. A continuación, se realizó un estudio de flotación cinética utilizando PAX y aceites de eucalipto seleccionados como colectores. Se recolectaron
4 C.Williamsetal./MineralsEngineering42(2013)62 – 67 cuatro concentrados después de tiempos acumulativos de 1, 4, 7 90%) y felandreno (2-3%). E. polybraceta también contiene 1,8y 11 min. 5 g / t cineol (46%), pero 21% de terpinol también. E. inmersiones contiene porcentajes relativamente bajos de 1,8-cineol (15%), sin 100 embargo, contiene los porcentajes más altos de felandreno (15%) ) y piperona (30%). E. citriodora contiene porcentajes muy bajos %( n 90 de cineol (3%), no felandreno, pero un alto porcentaje de oi t u citronelol. Estas composiciones están en buen acuerdo con las bi 80 rt determinadas por Boland et al. (1991). si Las composiciones de E. smithii, inmersiones, GRD 80/85 y D 70 ez i FGB 60/65 sugieren que estos aceites de eucalipto funcionarán S e 60 como colectores, debido a su alto contenido de felandreno no vi t al polar, y 1,8-cineol y piperona débilmente polares. Por el u 50 contrario, se prevé que m u C E. citriodora y polybraceta funcionarán como espumantes debido 40 a su alto contenido de alcoholes polares, terpinol y citronelol. 30 60 90 120 150
PassingSize(µm)
Estudio de alcance de flotación
Fig.1.Sizedistributionoftheflotationfeeddeterminedbyacombinationofwetanddry sieving.
colector y dos gotas de espuma (IF56) se añadieron a la célula en cada etapa de flotación. El pH de molienda y flotación se mantuvo a aproximadamente 9.3 con la adición de cal. En ambos estudios, la flotación usando PAX como el colector se consideró como la línea de base. 2.4 Análisis de liberación mineral de productos de flotación Las muestras de concentrado y de cola de una prueba de flotación de lote cinética repetida utilizando E. GRD 80/85 como el colector, se enviaron al Laboratorio Newmont en Denver, Colorado para el análisis de liberación de minerales por Mineral LiberationAnalyzer (MLA). MLA integra tecnologías de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Espectrometría de Dispersión de Energía (EDS) para identificar minerales y cuantificar la abundancia de minerales, tamaños de granos y liberación (Vizcarra et al., 2011). En este estudio, el MLA utilizó una fuente de tungsteno Quanta 600 W y dos detectores EDS EDAX SDD (Solid State Drive), EDAX Apollo XP 10 mm2. La rutina de liberación de fase escasa XBSE se usó para tomar mediciones durante 12 h. La amplificación utilizada se basó en los datos de tamaño de partícula obtenidos de un MalvernMastersizler. El número total de cuadros de MLA medidos después de 12 h para el concéntrate uno, dos, tres y la muestra de cola fueron 2913, 2507, 2831 y 2992, respectivamente. La liberación de superficie libre se calculó usando el software de visualización de datos MLA. La muestr a de seguimiento también se ejecutó en otro instrumento de búsqueda dorado, ASPEX.
3. Resultados y discusión 3.1 Caracterización de los aceites de eucalipto Los principales constituyentes (> 1%) de los aceites de eucalipto analizados por GCMS se dan en la Tabla 1. Cada aceite de eucalipto contiene aproximadamente 150 constituyentes diferentes, aunque las mayorías están presentes en cantidades traza. Eucalyptus FGB 60/65, GRD 80/85 y smithii tienen composiciones casi idénticas, todas contienen porcentajes relativamente altos de 1,8-cineol (aproximadamente
En el estudio de alcance, las diferencias en la fuerza y la selectividad del colector se observaron claramente entre los aceites PAX y Eucalyptus, y también entre las distintas especies de aceites de eucalipto. La Tabla 2 proporciona una comparación de grados y recuperaciones obtenidas con cada colector. La flotación con PAX alcanzó un grado de oro y una recuperación de 20.6 g Au / ty 57.8%, respectivamente. E. citriodora obtuvo un grado de oro similar a PAX, mientras que E. smithii, inmersiones y GRD 80/85 produjeron un grado de oro ligeramente inferior, aproximadamente 3 g Au / t menos que PAX. E. polybraceta y FGB 60/65 produjeron el grado de oro más bajo, aproximadamente 5 g Au / t menos que PAX. Al considerar la recuperación de oro, los aceites de eucalipto se pueden agrupar en dos clases. E. smithii, inmersiones, GRD 80/85 y polybraceta produjeron una mayor recuperación de oro, solo 5-10% menos que PAX, mientras que E.
5
C.Williamsetal./MineralsEngineering42(2013)62 – 67
Table1
Majorconstituents(>1%)inEucalyptusoilsasdeterminedbygaschromatography – massspectrometry. PhellandreneC 10H16
Oilspecies
Cineole C10H18O
MycreneC10H16
E.Smithii E.GRD80/85
91.5 90.3
2.4 2.5
2.4 2.5
E.Dives
15.5
3.0
14.1
E.Citriodora
TerpinolC 10H18O
PipertoneC10H16O
52.9
2.2
E. Polybraceta
45.8
3.3
E.FGB60/65
89.9
2.3
CitronellolC 10H20O
28.7
1.3
2.7
21.4
3.2
3.3
Table2
70
Comparisonofgoldgradesandrecoveriesobtainedinthescopingstudy. Reagent
PineneC10H16
Grade(g/tAu)
Recovery(%)
PAX
20.6
57.8
E.Smithii
17.1
48.3
E.Dives
18.3
45.7
E.GRD(80/85)
E. Polybraceta
17.0 15.8
52.4 46.9
E.Citriodora E.FGB(60/65)
19.8 15.1
34.2 31.8
) 60
E.Dives
A
E.GRD 80/85
(
E.Smithii
u
/t 50 g e
d 40 a
PAX Baseline
r G
e 30 v ti la
u 20 m
10 u
C
citriodora y FGB 60/65 produjeron una menor recuperación de oro, aproximadamente un 20% menos que PAX. Utilizando el grado de oro y la recuperación como medida, E. dives, smithii y GRD 80/85 son mejores recolectores de flotación de oro que E. polybraceta, citriodora y FGB 60/65. En general, los resultados de flotación en la Tabla 2 son consistentes con la mayoría de los aceites de eucalipto indicados en la Tabla 1. Las inmersiones de eucalipto y G RD (80/85) tienen componentes muy similares, alrededor del 90% de cineol débilmente polar y 5-6% micreno no polar y felandreno. Con base en la polaridad de estos componentes, E. Dives y GRD (80/85) pueden funcionar como colectores que flotan en una cantidad razonable de oro. De manera similar, E. Dives se compone principalmente de componentes débilmente polares (cineol y pipertona) y no polares (micreno y felandreno) y, por lo tanto, también pueden funcionar como colectores. Por el contrario, E. Citriodora y Polybraceta contienen una gran cantidad de componentes bastante polares, citronelol y terpinol, y por lo tanto pueden tener más propiedades de vaporizador, lo que resulta en una menor flotación del oro. Curiosamente, E. FGB 60/65 tiene componentes muy similares a E. inmersiones y GRD 80/85, pero produce el peor grado de oro y la recuperación entre los aceites de eucalipto examinados. Parece que los componentes traza en E. FGB 60/65 pueden contrarrestar sus propiedades de recolección.
0 20
30
40
50
60
70
80
Cumulative Recovery (% Au)
Fig. 2. Grado acumulado de oro en función de la recuperación acumulada de oro para PAX, E. smithii, inmersiones y GRD 80/85. sugiere que E. GRD 80/85 y smithii tienen una mayor selectividad para el oro libre que las E. inmersiones. Esto puede atribuirse al contenido de terpolo polar (1.3%) de E. inmersiones. La Fig. 3 muestra la recuperación cinética de la flotación del oro en función del tiempo de flotación para PAX, E. smithii, inmersiones y GRD 80/85. Los aceites de eucalipto recuperan la mayor parte del oro, aproximadamente el 65%, después de 4 minutos de flotación. Las recuperaciones de oro logradas con aceites de eucalipto solo aumentan en un 3% con 7 minutos adicionales de flotación. Esto indica que los aceites de eucalipto son selectivos para el oro libre ya que el oro libre fluye rápidamente. Por el contrario, la recuperación de oro obtenida con PAX aumenta del 65% a los 4 min, al 76% a los 11 min. Esto sugiere que PAX recupera oro libre y oro asociado con sulfuros. Para evaluar la selectividad de los aceites de eucalipto para los portadores de oro de calcopirita y pirita, se examinaron las recuperaciones de cobre, hierro y masa obtenidas mediante PAX, E. smithii, inmersiones y GRD 80/85. Los resultados se muestran en la Fig. 4. Se obtuvieron recuperaciones similares de hierro, aproximadamente 8%, al finalizar la flotación con todos los colectores. Cobre 80
) %(
70
yr e v oc e
R 60 e ivt
3.3 Estudio de flotación cinética al
E.Dives
m 50
E.GRD80/85
C
E.Smithii
u
El potencial de recolección de E. inmersiones, GRD 80/85 y smithii se evaluó adicionalmente en un estudio de flotación cinética. Las curvas acumulativas de recuperación de grado para los aceites de eucalipto se comparan con PAX y se muestran en la figura 2. En todos los casos, la flotación utilizando aceites de eucalipto como recolectores mejora la curva de recuperación del grado de oro de la línea base de PAX. El grado de oro alcanzado por PAX después de 1 minuto de flotación es de 35 g de Au / t, mientras que las leyes de oro alcanzadas por los aceites de eucalipto son de 20-30 g Au / t más altas a aproximadamente 55-65 g de Au / t. Sin embargo, las leyes de oro obtenidas con aceites de eucalipto son solo significativamente mayores al comienzo de la flotación. Esto sugiere que los aceites de eucalipto pueden ser selectivos para el oro libre, ya que es cuando está presente la mayor parte del oro libre.
u
PAXBaseline 40 0
3
6
9
12
CumulativeTime(Min)
Fig. 3. Recuperación de oro acumulada en función del tiempo de flotación para PAX, E. smithii, inmersiones y GRD 80/85.
6
C.Williamsetal./MineralsEngineering42(2013)62 – 67
90
) % ( y r e v o c e R e v i t a l u m u C
75 60 45 30 15
E.Dives, Cu E.Smithii, Cu
E.GRD 80/85, Cu
E.Dives, Fe
E.GRD 80/85, Fe
E.Smithii, Fe
PAX Baseline, Fe
PAX Baseline, Cu
0 0
1
2
3
4
5
Mass Recovery (%)
Fig. 4. Recuperación acumulada de cobre y hierro en función de la recuperación en masa con PAX, Eucalyptussmithii, inmersiones y GRD 80/85.
Tabla 3 Porcentaje de productos de flotación de asociación de oro obtenidos utilizando Eucalyptus GRD 80/85 como colector determinado por MLA. Sulfides
Silicates
Oxides
Freesurfacegold
Concentrate1 Concentrate2
16.04 19.67
13.69 26.62
0.69 0.16
63.83 42.53
Concentrate3
7.36
69.97
7.74
0.00
sin embargo, las recuperaciones son significativamente diferentes. Después de 1 minuto de flotación, la recuperación de cobre obtenida con PAX es del 58%, pero menos del 45% con todos los aceites de eucalipto. Al finalizar la flotación, la recuperación de cobre obtenida con PAX es del 80% y varía del 45% al 65% con aceites de eucalipto. Está claro que PAX es superior a cualquiera de los aceites de eucalipto en minerales de cobre flotantes. Esto es consistente con el mayor tirón de masa producido por PAX en todo el circuito de flotación. En comparación con E. smithii, inmersiones y GRD 80/85, PAX parece ser menos selectivo para el oro libre, pero más selectivo para el portador de oro, la calcopirita. En consecuencia, PAX produce un menor grado de oro y recuperación al inicio de la flotación, pero una mayor recuperación de oro al completar la flotación como se muestra en las Figs. 2 y 3.
4. Análisis MLA de productos de flotación Para confirmar que los aceites de eucalipto son selectivos para oro libre, los análisis de MLA se llevaron a cabo en una prueba de flotación cinética repetida utilizando E. GRD 80/85. Los resultados de MLA, como se muestra en la Tabla 3, concluyeron que la mayoría del oro recolectado por E. GRD 80/85 es gratis. En el primer concentrado, aproximadamente el 64% del oro recolectado es oro de superficie libre. Otras partículas que contienen oro se asociaron con sulfuros, en particular calcopirita, galena, pirrotita y pirita. En el segundo concentrado, aproximadamente el 43% del oro recolectado es oro de superficie libre. El análisis de asociación mineral muestra que aproximadamente el 20% del oro se asoció con sulfuros, y aproximadamente el 27% con silicatos, en particular calcopirita, galena y plagioclasa. La alta asociación con silicatos se atribuye a la disminución de la liberación de sulfuros minerales y a la superficie libre de partículas de sulfuro que caen al 13%. En el tercer concentrado, ninguna de las partículas de oro recogidas estaba libre. Aproximadamente el 70% de oro se asocia con silicatos, y el 7% con sulfuros, en particular calcopirita, epidota, cuarzo, pirrotita y plagioclasa. Ambos análisis MLA y ASPEX determinaron que la muestra de relave no c ontenía oro. Por lo tanto, se puede concluir que E. GRD 80/85 recolecta selectivamente oro libre, y que el oro lib re fluye rápidamente. Este estudio tiene varias implicaciones en la flotación del oro. En primer lugar, algunos de los aceites de eucalipto examinados se pueden usar para mejorar la flotación de oro libre, particularmente en flotación flash. La pérdida de la libertad
se ha observado oro en muchas plantas de flotación. Esto se atribuye parcialmente a que la superficie de oro se empaña rápidamente o se contamina con el tiempo de flotación (Chryssoulis y McMullen, 2005). Los aceites de eucalipto son altamente selectivos para liberar oro y poder flotar al comienzo de la flotación. En segundo lugar, los aceites de eucalipto son colectores de oro más ecológicos que los xantatos. Debido a la menor selectividad en los portadores de oro, por ejemplo, los minerales de c obre, es poco probable que reemplace completamente a los xantatos por aceites de eucalipto en la flotación de oro en la actualidad. Sin embargo, los aceites de eucalipto se pueden usar para reemplazar parte de xantatos. Por ejemplo, los aceites de eucaliptos se pueden agregar en la flotación más áspera para flotar oro libre y xantatos en la flotación de carroñero para flotar oro c on sus portadores. De esta manera, el i mpacto de los xantatos en la salud y el medio ambiente se puede reducir, mientras que la recuperación de oro se incrementa. Conclusión Los aceites de eucalipto son colectores más ecológicos que los xantatos y tienen un gran potencial para reducir el impacto de los xantatos sobre la salud y el medio ambiente en la flotación del oro. El poder de recolección de los aceites de eucalipto se asocia con la cantidad de componentes no polares y débilmente polares, y en particular la presencia de 1,8cineol, felandreno y piperona. Las especies de Eucalyptus que contienen porcentajes relativamente altos de estos constituyentes, E. dives, smithii y GRD 80/85, poseen un fuerte poder de recolección en la flotación del oro, y por lo tanto alcanzan grados significativamente más altos que PAX en la cabecera del circuito de flotación. Sin embargo, los aceites de eucalipto solos no pueden reemplazar a los colectores de xantatos debido a su escasa selectividad para los sulfuros de cobre que contienen oro, la calcopirita y la bornita. Será necesario agregar otro colector verde para flotar los portadores de oro pa ra eliminar completamente el uso de xantatos en la flotación de oro.
Expresiones de gratitud Los autores agradecen la aprobación de la publicación de este documento por NewmontMiningCorporation. El primer autor también agradece la beca brindada por NewmontMiningCorporation durante el trabajo de investigación. Además, los autores agradecen a Sante Di Pasquale y Patrick Helmgens en la Universidad de Queensland, a Denise Dooer en NewmontMiningCorporation, y a ElaineWhigtman en el Centro de Investigación Mineral JuliusKruttschnitt por sus contribuciones técnicas a la sección experimental de este documento. . References Anastas,P.T.,Warner,J.C.,1998.GreenChemistry,TheoryandPractice.OxfordUniversityPres s,Oxford,UK.
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