Flotación de un mineral: Dos Productos

Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales Practica 5: Flotación de un mineral: Dos Productos

CONTENIDO

I.

INTRODUCCIÓN

II.

OBJETIVO

III.

PRINCIPIOS TEÓRICOS

IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

V.

OBSERVACIONES

VI.

RECOMENDACIONES

VII.

CONCLUSIONES

VIII. CUESTIONARIO

IX.

BIBLIOGRAFÍA

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UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe


INTRODUCCION Se conoce como flotación en minería, a un proceso fisicoquímico, ampliamente usado para la recuperación de minerales y su concentración o separación desde especies de diferente mineralización, aprovechando las propiedades de hidrofobicidad natural o inducidas, mediante reactivos químicos (colectores, espumantes, modificadores). La flotación es un proceso de beneficio de minerales que permite la concentración de éstos, llevándolos a nivel comercial interesante. Es muy utilizado en la recuperación de los minerales de cobre. Se caracteriza por ser un proceso que involucra tres fases, la sólida (el mineral), la acuosa (agua) y la gaseosa (gas disperso en burbujas, aire o nitrógeno), esta última responsable físicamente del término “flotación” al levantar las partículas adheridas a las burbujas de la espuma. También se usa para la limpieza de aguas usadas con contenidos de grasas o aceites para su reutilización. Existen equipos que realizan este proceso como las celdas de flotación y las columnas de flotación, estas últimas han ido reemplazando a las celdas por sus menores costos operacionales. operacionales.

En resumen la flotación es una técnica de concentración que aprovecha la diferencia entre

las

propiedades

superficiales

o

interfaciales del mineral útil y la ganga. Se basa en la adhesión de algunos sólidos a burbujas de aire, las cuales transportan los sólidos a la superficie de la celda de flotación,

donde

son

recolectados

y

recuperados como concentrado. La fracción que no se adhiere a las burbujas permanece en la pulpa y constituyen las colas o relaves.

Así, la condición de flotabilidad flotabilidad es una fuerte adhesión entre las

partículas útiles y burbujas, que deben ser capaces de soportar la agitación y turbulencia de la celda. Estas partículas se dicen hidrofóbicas, y las partículas del relave o colas son hidrofílicas. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe

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II.

OBJETIVO 

Estudiar las variables y parámetros de operación para el beneficio de un mineral que tiene un solo valor metálico.

III.

PRINCIPIOS TEORICOS 1. Mineralogía y Composición química Parece bastante claro que la Tierra estuvo muy caliente durante "algún

tiempo". Gran parte de la historia de nuestro planeta estaría asociada a procesos de enfriamiento. Durante este enfriamiento se producirían una serie de diferenciaciones químicas, según las propiedades de cada elemento o conjunto de elementos. En primer lugar, los metales más pesados tenderían a acumularse en el Núcleo, mientras que los elementos más ligeros irían hacia zonas más externas, con gran parte de los elementos volátiles en la atmósfera. La diferenciación entre la Corteza y el Manto (con unas composiciones químicas no demasiado diferentes), sería más lenta e intervendrían, además de la gravedad, la temperatura y la presión, otros factores como las reacciones entre los elementos volátiles de la atmósfera y los silicatos que se encontrarían en las zonas más superficiales. Todo ello habría de generar un sistema químico muy especial en el que empezarían a formarse nuevos materiales estables tan sólo en una pequeña zona del planeta y, al mismo tiempo, los materiales procedentes del interior que no "soportarían" estas condiciones tan peculiares, tendrían que evolucionar para adaptarse.

De esta forma, la química de la Corteza se iría diferenciando progresivamente de la del Manto y, naturalmente de la Tierra en su conjunto. La composición general de la Corteza, en los elementos más comunes, se ha estimado de forma reciente tal como aparece en la siguiente tabla y figura:

3


Laboratorio de Concentración y Flotación de minerales Practica 5: Flotación de un mineral: Dos Productos Composición química de la corteza terrestre O

45,40

Mg

2,80

P

0,11

S

0,03

Si

27,30

Na

2,30

Mn

0,11

C

0,02

Al

8,30

K

2,80

F

0,05

Cl

0,01

Fe

6,20

Ti

0,63

Ba

0,04

Cr

0,01

Ca

4,60

H

0,15

Sr

0,04

Ni

0,01

NOTA: Los datos son porcentajes en peso

A la vista de estas composiciones, puede decirse que la Corteza se encuentra formada por compuestos oxigenados, fundamentalmente por silicatos (y aluminosilicatos) de Fe, Ca, Mg, Na y K. También son abundantes los óxidos como cuarzo (SiO2), hematite (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), rutilo (TiO2), etc. No deben olvidarse otras oxisales, como los carbonatos, los sulfatos y los fosfatos, pero su importancia es mucho menor y su existencia se da a nivel muy superficial. Si se compara compara la tabla anterior con la referente referente a la Composición Global de la Tierra de Mason, es interesante notar que tan sólo 8 elementos de la Corteza (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na y K) representan casi el 99% de su peso.

Resulta curioso que muchos elementos considerados económicamente importantes no son muy abundantes, mientras que otros menos interesantes, lo son más y algunos, como el Hf, se han descubierto no hace mucho tiempo (1922). Afortunadamente, los elementos que se consideran importantes se han concentrado más y con cierta frecuencia forman yacimientos aprovechables. 4



2. Granulometría La granulometría es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño.

3. Medida del pH El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno.

También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más usados en la flotación ya que es una variable muy importante 5

para este procedimiento.



4. Minerales Hidrofóbicos Son aquellos minerales que no son mojables (repelentes al agua) o son poco mojables por el agua, dentro de ellos tenemos: los metales nativos, sulfuro de metales, grafito, carbón y otros. Evitando el mojado de las partículas minerales, que pueden adherirse a las burbujas de aire y ascender.

5. Minerales Hidrofílicos Son mojables por el agua constituidos por: óxidos, sulfatos, silicatos carbonatos y otros, que generalmente representa la mayoría de los minerales estériles o gangas. Haciendo que se mojen, permanecen en suspensión en la pulpa para finalmente hundirse.

IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se nos proporciono una muestra de mineral de cobre la cual se

encontraban con una granulometria de

100% -10m, de la cual se tomo una

muestra representativa de 1020 gr con la cual se realizara la molienda.

Previamente se debe lavar el molino,para que las particulas que se quedaron en el interior sean sean eliminadas y no no interfieran en el proceso proceso del nuevo nuevo mineral. Primero, por la entrada de carga del molino se adiciona los 1020 gr, de igual forma se adiciona 480 cc de agua, se cierra el molino y se controla un tiempo de 18 minutos dependiendo de la dureza del mineral.una vez cumplido el tiempo se descarga el producto obtenido, este producto es el que se utilizara en la flotacion.

6



Primero se tiene que acondicionar la maquina de flotacion, para ello en el control se debe programar el F60 el cual nos indica las revoluciones por minuto que son aproximadamente 1500 rpm, luego de ello se regula la entrada de aire con el dispositivo que se encuentra en la parte delantera.una vez acondicionado el equipo se adiciona una gota de aceite de pino y 2 cm 3 aproximadamente de aceite de pino, para luego controlar el ph que se debe encontrar aproximadamente aproximadamente en 7.5.

La primera espuma que se origina es la denominada flotacion rougher, luego se realiza la flotacion scavenger, para ello se adiciono 1 cm3 de xantato y esta flotacion se realiza hasta agotar las espumas, el tiempo de flotacion para esta primera parte fue de aproximadamente 5 minutos, se descargar el relave se le adiciona floculante para sedimentar las particulas y eliminar la mayor cantidad de agua, para luego secarlo en la estufa a una temperatura de 150.

Con el concentrado obtenido se realiza una flotacion de limpieza del rougher,es la denominada flotacion cleaner,para ello se adecua la celda con una cantidad de agua que ocupa los 34 de la celda.se programa en el control las revoluciones esto es en F40 ,como en la primera parte se adiciona 1 gota de aceite de pino,el producto de la flotacion es el concentrado final mientras que el relave de esta ultima flotacion es considerado como el mixto o medio,ambos se descargan se agrega floculante para eliminar el agua y llevarlo a la estufa a una temperatura de 150 para luego pesarlo y mandar analizar obteniendo los siguientes resultados:

7



V.

PRODUCTOS

PESO(gr)

LEY %

Concentrado

28

31

medio

81.2

2

relave

842.4

0.12

OBSERVACIONES 





VI.

Algunos reactivos de flotación no son solubles en agua como el aceite de pino. Se puede reconocer varios reactivos rápidamente por su color, olor, turbidez en solución y por su solubilidad. La gran mayoría de reactivos su dilución es exotérmica, no necesitando calor para su buena dilución.

RECOMENDACIONES 







Tener siempre en cuenta la correcta manipulación de los equipos a utilizar, si se tiene alguna duda preguntar al profesor responsable antes de realizar alguna operación. Tener sumo cuidado al momento de preparar los reactivos ya que algunos como el cianuro son muy tóxicos cuando entran en contacto con el agua a un PH menor a 9, tener siempre presente de estos tipos de reactivos. Revisar que el equipo de pesado se encuentren en buen estado. Tomar en cuenta el tiempo que toma el reactivo en solubilizarse al momento de ser mezclado con el agua u otro reactivo. 8

VII.

CONCLUSIONES UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe

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

La mayoría de reactivos se diluyen fácilmente en el agua debido a que son solubles. La preparación de reactivos es generalmente sencilla y casi siempre se trabaja con los pesos (porcentaje en peso).

VIII. CUESTIONARIO a. Porque otros elementos se debe mandar analizar la cabeza experimental del mineral. El análisis de la cabeza experimental del mineral se da con la finalidad de conocer los compuestos presentes en el, considerando tanto las elementos valiosos (especies mineralógicas) como los compuestos que no son eliminables en el proceso de flotación, lo cual conlleva pues a que aparezcan en el producto de concentración. concentración. Esto nos ayudara a determinar el método adecuado de concentración; si el método de concentración fuera el de flotación, estos datos orientaría en el uso de los reactivos necesarios a utilizar para la correcta depresión y activación de las respectivas elementos valiosos (especies ( especies mineralógicas).

b. Porque otros elementos o compuestos compuestos se debe mandar mandar analizar el concentrado. El análisis del concentrado es necesario para conocer los compuestos que están formando parte de la estructura interatómica que no pudieron ser eliminados de la especie mineralógica obtenida en el concentrado. Conociendo estas proporciones de los elementos en el concentrado se conocerá la riqueza exacta obtenida luego del proceso para determinar si es posible su comercialización teniendo en cuenta la cantidad de impurezas, ya que se castiga dependiendo dependiendo de su porcentaje presente en el concentrado.

También se da con la finalidad de una posterior optimización del proceso teniendo en cuenta los datos finales. UNMSM | E.A.P. INGENIERIA METALURGICA Realizado por: Luis Alberto Sánchez Quispe

9


c. Realizar un balance metalúrgico metalúrgico con los resultados resultados obtenidos. obtenidos. Utilizando los resultados obtenidos, el balance es el siguiente: Peso

Ley%

Producto gr

%

Concentrado

28

2.80

31

Mixto

81.2

8.11

892.4

89.09

1001.6

100

Relave total

Cu

C.M Cu

Distribucion % Cu

8.68

76.31

2

1.624

14.27

0.12

1.071

9.42

11.375

100

1.1136

CONTENIDO METALICO : c.m = 0.31 × 28 = 8.68 gr Cu fino c.m = 0.02 × 81.2 = 1.624 gr Cu fino c.m = 0.0012 × 892.4 = 1.071 gr Cu fino LEY PROMEDIO. L=( 11.375

1001.6) * 100 = 1.136

DISTRIBUCION: D = (8.68

11.375 ) × 100 = 76.31 %

D = (1.624

11.375 ) × 100 = 14.27%

D = (1.071

11.375 ) × 100 = 9.42 %

RADIO DE CONCENTRACION: R = 1001.6

28 = 35.77

10 SE REQUIEREN 35.77 TN DE MINERAL CRUDO PARA OBTENER UNA TONELADA DE CONCENTRADO.



IX.

BIBLIOGRAFÍA



MANUAL DEL FLOTADOR – FLOTADOR – PERUBAR S.A.



Procesamiento de minerales

Wills 

Guía de Laboratorio de Concentración y Flotación de Minerales

Ángel Azañero Ortiz 

Buscadores de internet

www.google.com

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Flotación de un mineral: Dos Productos

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