Informe de Flotacion

2G15

CONTENIDO

I.

INTRODUCCION.......................................................................................................................................3

II.

O B JE T IV O S ............... ....................... ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... ........... 4 2.1. 2.1 .

OBJE OB JETI TIVO VO GENE GE NE RA L................... L.......................... .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. ........... 4

2.2. 2.2 .

O BJET BJ ET IVOS IV OS E SP E C IFIC IF IC O S..................... S............................. ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ............4 ....4

III. III.

MARCO MARC O CO N C EP TU AL ............... ...................... ............... ................ ............... ............... ............... .............. ............... ................ ............... .............. ............... ............... ............5 .....5

3.1 .

FLOTACI FLOT ACION ON DE M INER IN ER A LE S..................... S............................ ............... .............. .............. ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. ........... ....55

3.2. 3.2 .

TIPO TI PO S DE FLOT FL OTAC ACIÓ IÓN............ N................... ............... .............. .............. ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ............6 ....6

•

FLOTACI FLOT ACIÓN ÓN DIFER DIF EREN ENCIA CIAL.......... L.................. ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ...........6 ...6

•

FLOTACI FLOT ACIÓN ÓN BULK.......... BUL K.................. ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... ............. ............ ...... 6

•

FLOTACI FLOT ACIÓN ÓN DIRECT DIR ECTA........... A.................. .............. ............... ............... ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. ............ ..... 6

•

FLOTACI FLOT ACIÓN ÓN INVER INV ERSA............. SA..................... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... ........... 6

3.3 .

MINERA MIN ERALES LES HIDR HI DROF OFÍL ÍLIC ICOS OS........ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. ........... .... 6

3.4 .

MINERA MIN ERALES LES H ID R O FÓ B IC O S..................... S............................ .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... ...........66

3.5 .

ELEM EL EMEN ENTO TOS S DE LA FLO TACI TA CIÓN ÓN........ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .........7 ..7

A.

FASE FA SE SÓLID SÓ LID A.................... A........................... .............. .............. .............. ............... ............... ............... ............... .............. ............... ................ ............... .............. ............... ............... ......... 7

B.

FA SE LIQUID LIQ UIDA.................... A.......................................................... ........................................................................... ........................................................................ ...................................77

C.

FASE FA SE G A S E O SA ............... ....................... ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. ........7 .7

3.6.

FAC TOR ES QUE INTERV INTERVIEN IENEN EN EN LA FLOTA CIÓN ............................................................ 8

3.6. 3. 6.1. 1.

LA PU LP A .............. ..................... .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... ........... 8

3.6. 3. 6.22 .

EL AIRE AI RE ....................................................................... ................................... ........................................................................... .................................................................... .............................99

3.6 .3. .3 .

LOS LO S R EA C TI V O S.................... S........................... .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... ............. .............. ............... .............. ............9 .....9

3.6 .4. .4 .

LA AGITAC AGI TACIÓN IÓN....... ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. ............10 .....10

3.7 .

REAC RE ACTIV TIVOS OS DE FLOTA FLO TACIÓ CIÓN............ N................... ............... ................ ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ........... ....10 10

3.8 .

CLASIF CLA SIFICA ICACIÓ CIÓN N DE LOS LO S REAC RE ACTIV TIV OS........ OS ............... .............. .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. ............... .............10 .....10

3.8.1.

ESPUMANTES............................................................................................................................11

3.8. 3.8.1. 1.1. 1.

............................ .............................. 11 ¿Qu é ocurriría ocurriría si no se util utiliz izaa e sp u m an te ? ..........................................................

3.8. 3. 8.1. 1.2. 2.

CLASIFIC CLAS IFICACIÓ ACIÓN N DE LOS LO S ES PU M AN TES.............. TE S...................... .............. .............. ............... .............. ............... ..............1 ......111

3.8.2. COLECTOR..................................................................................................................................13 3.8.3 3.8 .3..

MODIFI MOD IFICAD CADORE ORES.......... S.................. ................ ............... .............. ............... ................ ............... .............. .............. .............. ............... ................ ............... .............. .......... ... 13

F L O T A C IO N DE M IN E R A L E S

P á g in a 1

3.9 .

EF EC TO S DE LOS REAC TIVO S...................................................................................................15

3.10.

CIRCUITOS DE FLOTACION Y EQ UIPOS.............................................................................16

3.11.

CELDAS DE FLO TACIÓN...........................................................................................................16

3.12.

CELDAS DE FLOTACIÓN MECÁNICAS ................................................................................ 17

3.13. EN LA SECC IÓN FLOTACIÓN SE TIENE TRES TIPOS DE MÁQUINAS (CIRCU ITOS):.................................................................................................................................................. 18 3.1 3.1.

ROUGHER............................................................................................................................... 18

3.1 3.2.

SCAVENGER..........................................................................................................................18

3.13.3.

CLEANER.................................................................................................................................18

3.14.

REACTIVOS DE FLOTACIÓN UTILIZADOS EN LAB ORATORIO..................................18

3.15.

PRECAUCIONES DE MAN EJO.................................................................................................19

3.16.

PRO CES O DE FLO TACIÓN.......................................................................................................19

3.17.

PRODUCTO DEL PR OCE SO DE FLOTACIÓN.................................................................... 20

3.18.

DIAGRAMA DEL PRO CES O DE FLOTACIÓN..................................................................... 20

IV.

EQUIPOS, MATERIALES Y REA CT IV OS..................................................................................21

4.1.

EQUIPO S Y MATERIALES..............................................................................................................21

4.2. REACCTIVOS......................................................................................................................................23 V.

PROCEDIMIENTOS PO R ETAP AS...................................................................................................24

5.1.

CHANCADO Y MOLIENDA............................................................................................................. 24

5.2.

FLOTACION......................................................................................................................................... 24

5.3. ROUGHER...........................................................................................................................................26 5.4. SCAVENGER.......................................................................................................................................28 5.5. CLEANER:...........................................................................................................................................29 VI.

RESULLTADOS..................................................................................................................................30

VII.

CALCULOS..........................................................................................................................................31

VIII.

CUADRO DE RES ULT AD OS .........................................................................................................31

FLOTACION DE MINERALES

P ág in a 2

I.

INTRODUCCION

Los procesos de concentración por flotación juegan un rol preponderante en la recuperación de especies valiosas desde sus respectivas menas. El número de variables que inciden sobre los resultados metalúrgicos obtenidos a través de la aplicación de este proceso a una mena en particular, es muy extenso; En muchas ocasiones se denomina como un proceso complejo. Por intermedio de los trabajos de laboratorio de flotación

se ha desarrollado este

informe denominado FLOTACIÓN DE MINERALES, dirigido para el uso de todos los estudiantes y poder utilizarlo para cualquier información en relación a la flotación. El informe contiene conceptos elementales como es la "Flotación de Minerales”. Se comenta todo el proceso que se hiso para la obtención de concentrado de Cu. Un empleo inteligente y consecuente de todas las recomendaciones contenido en este informe, asegurará realizar un trabajo con seguridad y eficiencia. La flotación es uno de los procesos más selectivos para la separación de especies sulfurosas, y de Plomo- zinc y cobre - zinc. La separación de las especies a través del proceso de flotación,

se produce gracias a

la diferencia en las propiedades fisicoquímicas de la superficie de cada una de ellas. La flotación surgió a partir del proceso de separación en medios densos, ya que la dificultad para la obtención de fluido con algunas densidades particulares obligó a la utilización de modificadores de superficie, con el fin de mejorar la selectividad del proceso. Estos modificadores permiten convertir selectivamente en hidrofóbica la especie a separar, de tal forma que ante la presencia de un medio constituido por agua y aire (burbujas), la especie hidrofóbica rechace el agua y se adhiera a las burbujas de aire que ascienden hacia la superficie del líquido.


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II. 2.1.

OBJ ETIVOS

OBJ ETIVO GENE RAL.

• Al concluir los trabajos de flotación seremos capaces comprender y manejar el mecanismo y variables de la flotación de sulfuros. 2.2.

OBJ ETIVOS ESP ECIFICOS.

• Aplicar todos los conocimientos teóricos aprendidos para desarrollarlo en la práctica de laboratorio de flotación de minerales. • Definir los principales conceptos que constituyen la base para la comprensión de los principios de flotación. • Manejar adecuadamente los principios físico-químicos y termodinámicos de la flotación de sulfuros. • Hallar porcentajes de recuperación metalúrgica.


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III. 3.1.

MARCO CONCE P TUAL

FLOTACION DE MINER ALES

La flotación por espumas es un proceso físico - químico de la concentración de minerales finamente molidos. El proceso comprende el tratamiento químico de una pulpa de mineral a fin de crear condiciones favorables para la adhesión de ciertas partículas de minerales a las burbujas de aire. Tiene por objeto la separación de especies minerales, divididos a partir de una pulpa acuosa, aprovechando sus propiedades de afinidad (hidrofílico) o repulsión (hidrofóbico) por el agua. Las especies valiosas o útiles constituyen una fracción menor del mineral, mientras que las especies no valiosas o estériles constituyen la mayor parte. El carácter hidrofílico o de afinidad hace que estas partículas se mojen, permanezcan en suspensión en la pulpa, para finalmente hundirse. El carácter hidrofóbico o de repulsión evita el mojado de las partículas minerales que pueden adherirse a las burbujas y ascender. Estas propiedades de algunos minerales tienen en forma natural, pero pueden darse

o asentarse mediante los reactivos de flotación, para que la flotación de

minerales sea efectiva, se consideran los siguientes aspectos: • R eactivos

químicos:

colectores,

espumantes,

activadores,

depresores,

modificadores de pH. Componentes del equipo de flotación: diseño de la celda, sistema de agitación, forma en que se dispersa el flujo de aire, configuración de los bancos de celdas, control de los bancos de celdas. • C omponentes de la operación: flujo de alimentación, mineralogía de la mena, granulometría de la mena, densidad de la pulpa, temperatura.


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3.2. TIPOS DE FLOTACIÓN • FLOTAC IÓN DIFE RE NCIAL. Se restringe a aquellas operaciones que comprenden la separación de tipos similares de mineral, procesamientos de minerales polimetálicos, sulfuros de Cu, Mo y Zn. • FLOTAC IÓN BULK. Recuperación de dos o más especies valiosos, ejemplo producto llamado concentrado bulk. • FLOTACIÓN DIRECTA. Es aquella en la que el mineral valioso sale en la espuma y la ganga se queda en el estanque. • FLOTACIÓN INVERSA. En este tipo de flotación el mineral valioso se queda como estanque y la ganga es la que flota. 3.3.

MINER ALES HIDROFÍLICO S

Son mojables por el agua, constituidos por: óxidos, sulfatos, silicatos, carbonatos y otros, que generalmente representan la mayoría de los minerales estériles o ganga. Haciendo que se mojen, permanezcan en suspensión en la pulpa para finalmente hundirse 3.4.

MINER ALES HIDROFÓBICOS

Son aquellos minerales que no son mojables o son poco mojables por el agua, dentro de ellos tenemos: Los metales nativos, sulfuros de metales o especies tales como: Grafito, carbón bituminoso, talco y otros, haciendo de que evite el mojado de las partículas minerales, que pueden adherirse a las burbujas de aire y ascender. Además se puede observar, que los minerales hidrofóbicos son aerofílicos, ósea tienen afinidad con las burbujas de aire, mientras que los minerales hidrofilicos son FLOTACION DE MINERALES

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aerofóbicos, ósea no se adhieren normalmente a ellas. 3.5.

ELE MENTOS DE LA FLOTACIÓN

A. FASE SÓLIDA. Está representada por los sólidos a separar (minerales) que tienen generalmente una estructura cristalina. Esta estructura es una consecuencia de la comparación química de las moléculas, iones y átomos componentes que son cada uno, un cuerpo completo. Los factores de importancia en el proceso de flotación, en lo que se refiere a los sólidos, son los siguientes: a. Carácter de la superficie aireada en la ruptura del sólido (Tipo de superficie, fuerzas residuales de enlaces) b. Imperfecciones en la red cristalina c. Contaminantes prevenientes de los sólidos, líquidos y gases. B. FASE LIQUIDA. Es el agua debido a su abundancia y bajo precio; y también debido a sus propiedades específicas, constituye un medio ideal para dichas separaciones la estructura de una molécula de agua investigada por espectroscopia es bastante compleja; parece que aproximadamente el 46% de los enlaces es covalente y 54% es iónico. Finalmente hay que subrayar la importancia de las impurezas y contaminaciones que tiene toda agua natural o industrial. En primer lugar hay que mencionar la dureza del agua ósea la contaminación natural causada por sales de calcio, magnesio y sodio. Estas sales y otro tipo de contaminaciones no solo pueden cambiar la naturaleza de la flotabilidad de ciertos minerales sino también son casi siempre causa de un considerable consumo de reactivos de flotación con los cuáles a menudo forman sales solubles a parte de la contaminación inorgánica también la contaminación orgánica que puede ser mucho más importante y peligrosa, particularmente si se trata de aguas servidas C. FASE GASEOSA. Es el aire que se inyecta en la pulpa neumática o mecánicamente para poder formar las burbujas que son los centros sobre los cuales se adhieren las partículas sólidas


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La función del aire en la flotación tiene distintos aspectos de los cuales los principales son: • El aire influye químicamente en el proceso de flotación • Es el medio de transporte de las partículas de mineral hasta la superficie de la pulpa 3.6.

FACTORE S QUE INTERVIENEN EN LA FLOTAC IÓN

En toda operación de flotación intervienen cuatro factores principales, que son:

P ulpa

R eactivos

Agitación

Aire

3.6.1. LA P ULP A. Es una mezcla del mineral molido con el agua, y viene a constituir el elemento básico de la flotación ya que contiene todos los elementos que forman el mineral. La pulpa debe reunir ciertas condiciones, es decir que el mineral debe estar debidamente molido a un tamaño no mayor de la malla 48, ni menor a la malla 270, dentro de este rango de


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tamaño de partículas, se podrá recuperar de una manera efectiva las partículas de los sulfuros valiosos (Esto depende básicamente de la mineralogía de tipo de mineral). El pH indica la cantidad de cal que contiene el circuito de flotación, esto es, su alcalinidad; a más cal, la pulpa es más alcalina; a menos cal, menos alcalina. En otras palabras el pH no es sino la forma de medir la cal en la pulpa. El factor pH se mide de 0 a 14, con un aparato llamado P otenciómetro; de 0 a 6 es ácido y de 8 a 14 es alcalino. El PH 7 es neutro (ni alcalino ni ácido) y corresponde al agua pura. 3.6.2. EL AIRE. Es un factor importante que sirve para la formación de las burbujas (el conjunto de burbujas acompañadas de partículas de sulfuros forman las espumas) que se necesita en las celdas. Por tanto, el aire ayuda a agitar la pulpa. Las espumas se encargan de hacer subir o flotar los elementos valiosos hacia la superficie de la pulpa, en cada celda o circuito.

En conclusión, no se debe usar ni mucho ni poco aire. El correcto control del aire y la altura de las compuertas nos darán siempre una buena espuma. (Con un espumante bien regulado) 3.6.3. LOS REACTIVOS Son sustancias químicas que sirven para la recuperación de los sulfuros valiosos, despreciando o deprimiendo a la ganga e insolubles. Mediante el uso de reactivos podemos seleccionar los elementos de valor en sus respectivos concentrados. Para tener un mayor conocimiento de la función especifica de cada reactivo,

los podemos clasificar en tres grupos:


Espumantes,

Colectores y P ág in a 9

modificadores; que posteriormente lo estudiaremos en forma muy detallada todo lo referente a los reactivos químicos. 3.6.4. LA AGITACIÓN. La agitación de la pulpa nos permite la formación de las espumas de aire para la flotación, y además nos sirve para conseguir la mezcla uniforme de los reactivos con los elementos que constituyen el mineral de la pulpa, dentro de la celda. Además, la agitación, nos evita el asentamiento de los sólidos contenidos en la pulpa. 3.7.

RE ACTIVOS DE FLOTAC IÓN.

Los reactivos de flotación juegan un papel importante en este proceso. Estos al ser añadidos al sistema separación de

los

cumplen determinadas funciones que

hacen

posible la

minerales valiosos de la ganga. Sin embargo la aplicación

adecuada de estos reactivos no siempre resulta una tarea fácil debido a una serie de dificultades técnicas que se presentan durante el proceso. En flotación el rendimiento de los reactivos, sean colectores o espumantes, depende mucho de la composición y constitución mineralógica de la mena. Los reactivos utilizados para el acondicionamiento favorable del proceso, constituyen los llamados Agentes de Flotación. La selección y combinación apropiada de los mismos para cada tipo de mineral particular, constituye precisamente el principal problema del metalurgista a cargo de la operación. 3.8.

CLAS IFICAC IÓN DE LOS REACTIVOS.

Los reactivos o agentes de flotación se clasifican en: • Espumante. Tienen como propósito la creación de una espuma capaz

de

mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción de la máquina de flotación (celdas) • C olector. Es el reactivo fundamental del proceso de flotación puesto que produce la película hidrofóbica sobre la partícula del mineral • Modificadores. Actúan como depresores, activadores, reguladores de pH, dispersores, etc. Facilitando la acción del colector para flotar el mineral de valor, FLOTACION DE MINERALES

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evitando su acción a todos los otros minerales como es la ganga 3.8.1. ESPUMANTES. Tiene como propósito la creación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción de las celdas de flotación.

Son sustancias tensoactivas heteropolares que pueden adsorberse en la superficie de separación agua-aire. A los espumantes corresponde la creación de una espuma y que por este hecho, permite la separación de las partículas hidrófobas e hidrófilas. El objetivo principal de los espumantes es dar consistencia, rodeando de una capa adsorbida a las pequeñas burbujas de aire que se forman en la pulpa, por agitación o inyección de aire, evitando que se unan entre sí (colalescencia) y que cuando salgan a la superficie no revienten, constituyendo las espumas; además, dar elasticidad, ayudando a las burbujas ascendentes a irrumpir a través de la capa superior del agua, emergiendo intactas en la interfase agua-aire. 3.8.1.1.

¿ Qué ocurriría si no se utiliza espumante?

- Se reventarían las burbujas - No habría espumas - No habría flotación y se ensuciarían los relaves 3.8.1.2.

CLASIFIC ACIÓN DE LOS ES P UMANTES

En dependencia de la eficacia de acción de los espumantes con diversos valores del pH de la pulpa, éstos se dividen en:


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a) BÁSICOS: Los que poseen una propiedad espumígena máxima en pulpas alcalinas. A los que espumantes principales pertenecen las bases de piridina pesadas, que poseen una elevada propiedad espumígena en medios muy alcalinos b) ÁC IDOS: Los que disminuyen sus propiedades espumígenas a medida de que se incrementa la alcalinidad de la pulpa. A los espumantes ácidos pertenecen los reactivos fenólicos (cresol, xilenol, aceites de madera que contienen fenol y otros) y los alquilarilsulfonatos (detergentes y azolatos). Puesto que la flotación de los minerales se efectúa generalmente en pulpa alcalina, en la práctica de enriquecimiento los agentes espumantes ácidos se conocen como débiles, pero en su mayoría son reactivos bastante selectivos. En la actualidad todos los espumantes fenólicos (cresoles, xilenoles y otros) están excluidos de la práctica de flotación de las menas de los metales no ferrosos, debido a su alta toxicidad c) NEUTRO. Cuyo empleo en la flotación no depende prácticamente del pH de la pulpa. Es el grupo más considerable de agentes espumantes por su cantidad e importancia La función más importante del espumante es de mantener una espuma estable que permite remover el concentrado de las celdas de flotación; también tienen valiosos efectos en los circuitos de flotación tales como: • La formación de burbujas finas que mejora la dispersión de las burbujas de aire en la celda de flotación • Previene la coalescencia; fusión o unión de las burbujas de aire separadas • Disminuye la velocidad de la burbuja hacia la superficie de la pulpa • Aumenta la resistencia de la película de la burbuja y la estabilidad de la espuma formada, cuando las burbujas mineralizadas salen hacia la superficie • Afecta la acción del colector.


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3.8.2. COLECTOR. Compuesto orgánico heteropolar que se absorbe selectivamente sobre la superficie de las partículas, haciendo que estas se vuelvan hidrófobas (aerófilas). Ejemplo: xantatos que se utilizan en la flotación de sulfuros. Los colectores usados con mayor frecuencia son los xantatos y los aerofloats. Sin los colectores los sulfuros no podrían pegarse a las burbujas y éstas subirían a la superficie sin los minerales y los sulfuros valiosos se irían a las colas. Una cantidad excesiva de colector haría que flotarán incluso los materiales no deseados (piritas y rocas) o los sulfuros que deberían flotar en circuitos siguientes. Así por ejemplo, en el caso de la flotación de minerales de plomo-zinc-pirita, en el circuito de plomo se mantiene deprimido el zinc, para flotarlo posteriormente en su respectivo circuito; pero un exceso de colector podría hacer flotar el zinc junto con el plomo. Una cosa similar sucedería en el circuito de zinc con un exceso de colector, haciendo flotar la pirita que se encuentra deprimida por el efecto de la cal adicionada.

C o l e c to r

G r u ñ a d e

S u l f u r o

3.8.3. MODIFICADORES. Estos reactivos pueden ser de tres tipos: modificadores de pH, activadores y depresores. • Modificadores de pH


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El pH indica el grado de acidez o de alcalinidad de la pulpa. El pH 7 es neutro (ni alcalino ni ácido) y corresponde al agua pura. De 0 a 6 es ácido y de 8a 14 es alcalino. El pH se mide con un aparato llamado potenciómetro o con un papel tornasol. Cada sulfuro tiene su propio pH de flotación, donde puede flotar mejor. Esta propiedad varía según el mineral y su procedencia. Los reguladores de pH tienen la misión de dar a cada pulpa el pH más adecuado para una flotación óptima. La cal es un reactivo apropiado para regular el pH, pues deprime las gangas y precipita las sales disueltas en el agua. La cal se puede alimentar a la entrada del molino abolas. Es importante usar dosificadores automáticos para estar seguros de la cantidad de reactivo dosificado a las pulpas (Fig. 3). Hay reactivos sólidos y líquidos. • ACTIVADORES Son reactivos químicos orgánicos o inorgánicos que ayudan al colectora adsorberse en la superficie del mineral a flotar. Sulfato de Cobre (CuSO4): S

El CuSO4 5 H2O, sulfato de cobre con 5 moléculas de agua, forma cristales azules brillantes asimétricos del sistema triclínico con una densidad de2.28 g/ml. Es un activador de la esfalerita, también pirita, calcopirita, piratita, arsenopirita y cuarzo.

•

DEPRESORES

Son reactivos químicos orgánicos o inorgánicos que impiden la acción del colector en la superficie del mineral. o

CIANURO DE SODIO (NACN):

Son cristales en forma de pellets de color blanquecino, se usan para el recubrimiento y depresión de minerales sulfurados de fierro, cobre y zinc. o

BISULFITO DE SODIO (NAHSO3):


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Es un depresor para sulfuros de zinc y fierro. Se usa en reemplazo del cianuro de sodio particularmente en minerales con contenido de plata, la adición del agente reductor sulfito de sodio o bisulfito de sodio previene la oxidación y por consiguiente, la activación resultante de la esfalerita. o

SULFATO DE ZINC (ZNSO4):

El ZnSO4 7 H20, son cristales incoloros; es uno de los reactivos reguladores principales de acción depresoras, utilizada para la flotación selectiva de minerales de cobre y plomo de la esfalerita.. 3.9.

EFECTOS DE LOS RE ACTIVOS

REACTIVOS ESPUMANTES Aceite de Pino Frotber "0, MIBC Dowfroth 250

EXCESO

DEFECTO

Gran cantidad de espumas Muy baja la columna de espuma Rebalsan los canales y cajones Los sulfuros valiosos se pasan al Tendencia a ensucia: los concentrados relave

COLECTORES Xantato Z - 11 Xantato Z - (5 Aerofloat 25 Ditiofosfatos Reactivo 301

Flotan todo tipo de sulfuros No hay sele cc ió n Se Ensucian los concEntrados Flota pirita e insalubles Produce carga circulante

MODIFICADORES Sulfato de Zinc y Despilfaro, consumos muy altos Aumenta consumo de CuSO¿ Bisulfito de s ik Lío [DEprime sulfuros de zinc, ZnS)

Cianuro de Sotliih [DEprime Pirita y sulfuro de zinc)

Espumas muy pobres con concentrado limpio Espumas muy frágiles Los sulfuros valiosos se pasan al relave Flotan los sulfuros de zinc en el circuito de plomo o bulk

Peligro de envenenar la pulpa DEpresión de sulfuros de plomo Activación de sulfuros de fierro al ba ja r el pH Un exceso en el circuito de Pb o bullí, dEprime los sulfliras de Pb y Ag Activa los sulfuros de Zn al subir pH

Flotarían mucho fierro y se ensuciaría el concentrado

Despilfarro consum o alto inútil Aumenta consumo de colectores Peligro de envenenar la pulpa Aguas con alto contenido de iones Cr

Flota mucho pl om o co n el cobre en la separación

Bicromato Je Sodio [DEprime sulfuros de pia mo'} Se usa pa ra separar ploma de cobre


^ ^ 9 b

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Sulfata di; cubre

(Reactiva los sulfuros de zinc que han sido deprimidos por el sulfato de zinc)

Se espesan las espumas de los N o se re ac tiv an co m pl et am en te los concentrados de zinc, y los sulfuros de zinc que vienen de la concentrados se ensucian con pirita flotación bulk. Producen perd ida de sulfuros en el Además, se suavizan las espumas relave y los sulfuros valiosos se pasan al Producen carga circulante innecesaria relave (espumas muy frágiles)

Lechada üe cal,

Carbonato de sodio (reguladores de pH y depresores de Pirita)

Se eleva dema siado el pH Las espumas son frágiles Aum enta el consumo de colectores Los sulfuros se pierden en el relave

Se baja el pH Flota pirita en exceso Se espesa las espumas Se ensucia el concentrado

Superflue. Separan

(floculante, aglomerantes de lamas'}

Demasiado costo. Veloz asentamiento Pérdida de sólidos en el rebalse del de los sólidos, pueden plantar los espesador rastrillos del espesador

Silicati) de sodili

Almidón (dispersantes Peligro de de lamas) envenenar la

N o di sp er sa bie n la ga ng a silico sa Se ensucian los concentrados

3.10. CIRCUITOS DE FLOTACION Y EQUIPOS. La flotación es una operación destinada a seleccionar los sulfuros valiosos contenidos en la pulpa y rechazar la ganga como relave. Pero resulta casi imposible hacer esta operación en una sola celda y conseguir un concentrado limpio y un relave igualmente limpio; es necesario que las espumas de las primeras celdas pasen a un nuevo grupo de celdas que se encarguen de limpiar los elementos indeseables que hayan logrado flotar con la parte valiosa. Lo mismo ocurre con los relaves de la primera máquina ya que aún tienen apreciable cantidad de sulfuros valiosos que no se pueden perder y es necesario recuperarlos en otro grupo de celdas. 3.11. CE LDAS DE FLOTAC IÓN. FUNCIONES. S Mantener todas las partículas en suspensión dentro de las pulpas en forma efectiva, con el fin de prevenir la sedimentación de éstas. S Producir una buena aireación, que permita la diseminación de burbujas de aire a través de la celda. S P romover las colisiones y adhesiones de partícula-burbuja. FLOTACION DE MINERALES

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S Mantener quietud en la pulpa inmediatamente bajo la columna de espuma. S P roveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda, del concentrado y del relave. S P roveer un mecanismo de control de la altura de la pulpa y de la espuma, la aireación de la pulpa y del grado de agitación. S Facilidad para la alimentación de la pulpa en formas continúa. S Mantener la pulpa en estado de suspensión. S No debe ocurrir la sedimentación de las partículas. S Separación adecuada del concentrado y del relave. EFICIENCIA. La eficiencia de una celda de flotación se determina por los siguientes aspectos: S Tonelaje que se puede tratar por unidad de volumen. S Calidad de los productos obtenidos y recuperaciones. S Consumo de energía eléctrica, reactivos, espumantes y otros reactivos, con el fin de obtener los resultados óptimos. S Gastos de operación y mantención por tonelada de mineral tratado. CARACTERÍSTICAS. S Facilidad para la alimentación de la pulpa en formas continúa. S Mantener la pulpa en estado de suspensión. S No debe ocurrir la sedimentación de las partículas. S Separación adecuada del concentrado y del relave. 3.12. CE LDAS DE FLOTACIÓN MECÁNICAS. Las celdas de flotación mecánicas tienen tres zonas típicas:


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S La zona de agitación es aquella donde se produce la adhesión partículaburbuja. En esta zona deben existir condiciones hidrodinámicas y fisicoquímicas que favorezcan este contacto. S La zona intermedia se caracteriza por ser una zona de relativa calma, lo que favorece la migración de las burbujas hacia la superficie de la celda. S La zona superior corresponde a la fase acuosa, formada por burbujas. La espuma descarga por rebalse natural, o con ayuda de paletas mecánicas. Cuando la turbulencia en la interface pulpa-espuma es alta se produce contaminación del concentrado debido al arrastre significativo de pulpa hacia la espuma. 3.13. EN LA SECCIÓN F LOTACIÓN SE TIENE TRES TIP OS DE MÁQUINAS (CIRCUITOS): 3.13.1.

ROUGHER.

Recibe la alimentación fresca de la molienda y en la que se recupera una alta proporción de partículas. 3.13.2.

SCAVENGER.

Recibe las colas de la etapa rougher, las colas de este circuito constituyen por lo general de la planta. 3.13.3.

CLEANER.

En esta etapa se limpia el concentrado proveniente de la etapa de rougher y prácticamente es la etapa final de la cual depende la calidad del concentrado. 3.14. RE ACTIVOS DE FLOTAC IÓN UTILIZADOS EN LABORATORIO. S C olector XANTATO Z6 al 12% Propiedades químicas y usos: Es un producto que se aplica generalmente en aquellas operaciones que requieren el más alto grado de poder colector. Se usa en la flotación de minerales sulfurosos de cobre. Los xantatos tienden a descomponerse en soluciones


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con un pH inferior a 10.5. Se aplica con especial éxito en la flotación de la calcopirita que contiene cobre. 3.15. P RE CAUCIONES DE MANEJ O Los xantatos son estables durante largos períodos de tiempo, siempre cuando se almacenen en un lugar seco y fresco. Las personas que manejan las xantatos deben tomar ciertas precauciones. Debe evitarse la llama viva o el fuego, puesto que las xantatos y algunas de sus productos de descomposición son combustibles. Los xantatos, en términos generales, deben manipularse con el mismo grado de precaución que se aconseja para otros productos químicos orgánicos. 3.16. PROC ESO DE FLOTACIÓN La pulpa proviene de la molienda, que tiene ya incorporados los reactivos necesarios para la flotación, donde se introduce en las celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla constante, agitación para que el proceso sea intensivo. Los reactivos que se incorporan en la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones: R eactivos espumantes: tienen como objetivo de producir burbujas resistentes. R eactivos colectores: tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre para que se separen del agua (efecto hidrofóbico) y se peguen en las burbujas. Otros aditivos: es como la cal que sirve para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de la flotación. Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia los pírex.


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El proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada siclo va produciendo un producto cada vez más concentrado. En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación.

3.17. PRODUCTO DEL PROCE SO DE FLOTAC IÓN. Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a una valor de 31 % de cobre total. El concentrado final es secado mediante filtros llevando al proceso de fundición.

3.18. DIAGRAMA DEL PROCE SO DE FLOTACIÓN.

MUESTRA DE MINERAL

RELAVE

CONCENTRACION

CONCENTRADO


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IV. 4.1.

EQUIPOS, MATE RIALE S Y REACTIVOS

EQUIPOS Y MATER IALES .

MATERIALES: ❖ Probeta graduada de 250 ml ❖ Probeta graduada de 100 ml

FOTOGRAFIAS.

m

❖ Vagueta

'*

❖ Vaso precipitado

❖ Recipientes (pirex) 4 unidades

❖ Espátula


■

B 4? P á g in a 21

Vidrio de reloj

Balanza manual

Celda de flotación

Balanza electrónica

Taladro acondicionado (como agitador) Inyector de burbuja


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4.2.

REACCTIVOS. ❖ Colector (xantato Z-6 al 12%)

4

1

❖ Aceite de pino(espumante)

❖ C a l

lk \€i

-clJM


P á g in a 23

V. 5.1.

PR OCEDIMIENTOS POR ETAPAS.

CHANC ADO Y MOLIENDA

IMAGEN

P ROCEDIMIENTO 1.se procedió a reducir la muestra con un martillo hasta obtener aproximadamente % pulgada _____________________ 2.para la molienda se utilizo un mortero hasta obtener un una muestra de 80% -200 malla

PROCEDIMIENTO

Pesamos 55ogr de la muestra seca

Pesamos 5gr de la muestra para medir el Ph

La muestra lo mezclamos con agua y 0.25910 gr de cal .


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5.3.

ROUGHER

P ara esta primera flotación se procedió a mezclar el mineral con la medida de cal; y luego con 500 ml de agua.

Realizamos

la

mezcla

removiendo Agregamos 6 gotas de z6 y 6 gotas de espumante


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Agregamos 6 gotas de z6 y 6 gotas de espumante Y 10ml de colector Con

toda

procedemos

la

mezcla

flotar durante 2

min. Se agregó 2 gotas de D50 Y 2 V

/

—

^

‘ W»

gotas de aceite de pino y siguió flotando durante cierto tiempo

obteniendo

una

flotación eficiente. En la imagen se puede ver el rougerh 1.

En la imagen se puede ver el rougerh 1 resultado de una buena flotación.


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5.4.

SCAVENGER. PROCEDIMIENTO

Para esta segunda flotación se agregó más 2 ml de espumante y se procedió a flotar durante 1 min. Se agregó 3 gotas de espumante y 10 ml de colector y aceite de pino y se obtuvo un resultado como se ve en la imagen.


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5.5.

CLEANER: PROCEDIMIENTO

Para esta tercera flotación se agregó 10 ml de colector más 4 ml de espumante y se procedió a flotar durante 1 .20min. y obteniéndose el resultado como se ve en la imagen final

Finalmente después de realizar se procede a hacer el secado de cada uno los concentrados para obtener el concentrado seco.


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VI.

RESULLTADOS.

Para la presentación de resultados se procedió a analizar las diferentes celdas de flotación (rougher, scavenger,cleaner) donde se obtuvieron los siguientes resultados: En el rougher se puede observar el buen resultado que se dio en la flotación y se puede ver las mayor cantidad de concentrado en las burbujas.

En el scavanger se puede observar una cantidad menor de concentrato también la misma burbuja ya es débil.

En el cleaner se obtiene una mínima cantidad de concentrado ahí se puede observar la mínima presencia de burbujas ya muy débiles.


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Informe de Flotacion

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