Universidad Arturo Prat Departamento de Ingeniería Iquique – Chile
Informe n°3 “Evaluación del pH de alimentación a Flotación primaria”
Inte Integr gran ante tes: s:
Alej Alejan andr droo Vargas rgas John A. !"aro
Pro#esor: &ntrega: 1
$elson %artíne" A.
SUMARIO
a evalua'i(n 'orre'ta del p) en un pro'eso de #lota'i(n* nos entregar! su#i'iente in#orma'i(n para poder determinar si el medio en el 'ual se est! tra+ajando* es #avora+le o des#avora+le para la #lota'i(n del mineral* ha'i,ndose de esta manera* una varia+le en estudio mu- importante. a al'alinidad o +asi'idad que sea eistente en una pulpa mineral a#e'ta sin duda de una o de o de otra #orma a los minerales parti'ipantes en la #lota'i(n* - la determina'i(n del mejor valor para el p) ser! la prin'ipal tarea a lo 'ual va orientado el presente in#orme. &l o+jetivo del presente la+oratorio ser! variar el p) de la pulpa mineral de #lota'i(n que posee un mineral sul#urado de 'o+re* 'on la #inalidad de ver* '(mo esto a#e'ta al pro'eso de #lota'i(n. &l mineral sul#urado de 'o+re 'on una le- de /*012 va a ser sometido a di#erentes etapas* 'omo son las de molienda* #lota'i(n primaria* - #inalmente el an!lisis quími'o de la muestra de la+oratorio. &n la etapa de molienda 34 minutos de dura'i(n5 el mineral ser! tra+ajado 'on un 462 de s(lidos* luego* la pulpa o+tenida ser! llevada a la 'elda de #lota'i(n* teniendo mu'ho 'uidado en no perder mineral al ha'er el traslado. a #lota'i(n tendr! un por'entaje de s(lidos equivalente al 072* un tiempo de residen'ia de /8 minutos* - los valores de p) 'orrespondiente a 9*8 9*; /8*8 /8*; //*8 - //*;. De esta manera se en'ontrar!n valores de re'upera'i(n metal
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I!I"E
=ndi'e>>>...>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
P!gina 0
Introdu''i(n>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
P!gina 1
Pro'edimiento...>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>...
P!gina ?
Datos eperimentales>>>>>>>>>>>>>>>>>>...
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@esultados 'al'ulados >>>>>>>>>>>>>>>>>>
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Dis'usiones>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..
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Con'lusiones>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
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i+liogra#ía>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..
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Aneos>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>.
P!gina /4
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I#RO!U""I$
Molienda
a etapa de molienda es un pro'eso de redu''i(n a tamaBos #inos de mineral* mediante la utili"a'i(n de molinos de +olas* A* de +arras o de martillo. &sta etapa +us'a dar un grado de li+era'i(n ade'uado al mineral pro'esado* para que pueda ser llevado a la etapa de #lota'i(n* en donde su tamaBo depender! - ser! #undamental. Flotación
a #lota'i(n de minerales se +asa en el he'ho de ha'er #lotar una mena mineral* de pre#eren'ia sul#urada - que ha sido previamente sometida a una desintegra'i(n me'!ni'a en un medio a'uoso* 'on la adi'i(n de rea'tivos tales 'omo 'ole'tores* modi#i'adores espumantes* 'on la #inalidad de re'uperar un mineral valioso o de inter,s* aprove'hando sus 'ualidades de hidro#o+i'idad o de no moja+ilidad. a #lota'i(n es tam+i,n llamada #lota'i(n de espuma* porque se +us'a que 'ada partí'ula del mineral a #lotar se adhiera a una espuma #ormada en la 'elda de #lota'i(n. &s así que para poder lograr este #en(meno* la dosi#i'a'i(n de rea'tivos* -a sean 'ole'tor* modi#i'ador o espumantes* - tam+i,n la a'ide" de la pulpa mineral* juegan un rol muimportante en la re'upera'i(n de este tipo de minerales. PH
&l p) es la medida de la a'ide" o la +asi'idad que posee una solu'i(n* es la 'on'entra'i(n de iones hidronio 3)0EF5 presentes en determinadas sustan'ias. Por de#ini'i(n el p) viene a ser equivalente a : pH = − logH H +G
&l valor del p) puede ser medido por un poten'i(metro o tam+i,n llamado p)metro un ele'trodo que mide la di#eren'ia de poten'ial entre dos ele'trodos: un ele'trodo de 4
re#eren'ia que generalmente es plata'loruro de plata - un ele'trodo de vidrio que es sensi+le al i(n hidr(geno. Kam+i,n se puede medir de #orma aproimada* empleando indi'adores* !'idos o +ases d,+iles que presenten di#erente 'olor seg
Modificadores de pH: Casi todas las pulpas minerales de #lota'i(n est!n en grado al'alino en el pro'eso* de todas las plantas que tratan la #lota'i(n de minerales sul#urados* solo algunos tra+ajan 'on pulpas !'idas esto de tra+ajar en am+ientes al'alinos se ha'e para evitar la 'orrosi(n del equipo utili"ado - para in'rementar la re'upera'i(n del mineral deseado. os reguladores de al'alinidad m!s 'om
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Algunos minerales* en #orma nota+le la pirita* - en menor propor'i(n la galena* tienden a a+sor+er los iones de 'al'io* en pre#eren'ia a la a+sor'i(n del 'ole'tor* 'omo 'onse'uen'ia estos se ha'en menos #lota+les en un medio que 'ontiene 'al. &sta di#i'ultad puede ser #!'ilmente eliminada por medio del uso de la 'eni"a de soda* que 'umple la #inalidad de pre'ipitar a los iones de 'al'io* que o'urren naturalmente - tam+i,n propor'ionan la al'alinidad ne'esaria. &l 'ontrol del p) !'ido se reali"a generalmente 'on !'ido sul#
%RO"E!IMIE#O 6
Etapa de Molienda a primera etapa reali"ada en el la+oratorio es la etapa de molienda 'omo ha+íamos di'ho anteriormente* el por'entaje de s(lidos apli'ado en la molienda #ue el de 462 en donde la masa de s(lidos utili"ado #ue de /888 gramos. )a'iendo un '!l'ulo entre el por'entaje de s(lido - la masa de s(lido a utili"ar se determin( que el volumen de agua requerido es de 1?8*4 ml. Ini'ialmente - antes de reali"ar la molienda en sí* se tuvo espe'ial 'uidado en utili"ar un molino de +olas limpio* de manera que no 'ontenga alg
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%ateriales de %olienda %olino de +olas Piseta &m+udo met!li'o Cal
Cole'tor auiliar @ejilla de a'ero Pro+eta
Etapa de Flotación Al material a #lotar ahora u+i'ado en la 'elda de #lota'i(n* se le agrega la dosi#i'a'i(n ideal de 'ole'tor primario que #ue la o+tenida en el la+oratorio anterior equivalente a 48 gramos por tonelada 3/7 ml5. &l tiempo para el a'ondi'ionamiento es de aproimadamente 7 minutos. &l rango en el que mineral va a #lotar es de /8 minutos* para esto* se apli'a aire* esto provo'a una autom!ti'a apari'i(n de una 'apa de espuma* la 'ual se retira por medio de una paleta 'ada 08 segundos para 'ompensar la p,rdida del equili+rio en la 'elda de #lota'i(n* se agrega un volumen similar al que se retira en la espuma. &ste pro'eso se 'ompleta hasta 'ompletar los /8 minutos en la 'ual el 'on'entrado o+tenido* se va a someter a un pro'eso de #iltra'i(n* para luego ser llevado a un horno - #inalmente ser pesado* anotando el valor 'orrespondiente al peso.
%ateriales de #lota'i(n Celda de #lota'i(n Cole'tor primario Eígeno
Vaso pre'ipitado Paleta %!quina de #lotar
Ataque químico Para poder reali"ar el an!lisis de 'o+re total en el 'on'entrado* se pro'ede a ha'er un ataque quími'o.
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e tom( una muestra de mineral 'orrespondiente a 7*; gramos* pesada en una +alan"a analíti'a esta muestra va a ser llevada a un matra" erlenme-er* al 'ual se le agrega /8 ml de !'ido 'lorhídri'o - /; ml de me"'la sul#onítri'a. &sta muestra sul#onítri'a 'ontiene 008 ml de agua* 008 ml de !'ido sul#onítri'o - 018 ml de !'ido nítri'o 'on'entrado. Posteriormente se deja que toda la muestra sea ata'ada hasta su porosidad. Una ve" que la muestra al'an"a su porosidad* se deja en#riar* para despu,s agregar /88 ml de agua destilada - 7 ml de !'ido sul#
%ateriales:
alan"a analíti'a %atra" erlenme-er Vasos pre'ipitados
Piseta Plan'ha 'alentadora Pipeta a#orada
!A#OS E&%ERIME#A'ES
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Para el pro'edimiento eperimental* se dispuso de /888 gr. de mineral sul#urado 'o+re* 'u-a le- de 'a+e"a #ue de /.012 Cu. os datos de las le-es de 'on'entrado - pesos de 'on'entrados arrojados en el an!lisis quími'o de las muestras de #lota'i(n son:
%H
'e( )*+
%e,o del concentrado )-r+
6*96
6*1;
11*4
9*14
;*98
46*;
/8*//
0*??
/?/*/
/8*;6
1*?;
/67*9
//*88
4*87
/11*/
//*;4
?*01
98*;
/7*88
9*64
48*;
/7*04
/8*07
;;*/
Tabla 1.- Datos eperimentales correspondiente al concentrado de la flotación primaria.
RESU'#A!OS "A'"U'A!OS
.olumen de a-ua C!l'ulos para determinar volumen de agua en molienda 'on un Cp de 462: 10
%s N /888 Lg %sNmasa de líquido. !p
=
3 Ms J3 Ml + Ms55 O/88
%ediante el despeje de la masa de líquido podremos o+tener la masa de agua ne'esaria tanto para la molienda 'omo para la #lota'i(n pero teniendo en 'uenta que en la #lota'i(n el Cp es de 072* se adi'ionar! a esta etapa* la di#eren'ia entre el volumen o+tenido por despeje para #lota'i(n - el volumen o+tenido en molienda. legando a los siguientes valores: Vliquido3molienda5 N 1?8.4 ml Vtotal liquido3#lota'i(n5 N 7/71.4 ml Vliquido 3#lota'i(n5 N /4;1 ml
/ndice, metal0r-ico, os datos nos muestran que la le- de alimenta'i(n #ue de /*012* esto indi'ado 'on los /888 gramos de alimenta'i(n* nos entrega una 'antidad de #inos en la alimenta'i(n equivalentes a /0*1 gramos.
%ediante los datos eperimentales* se logr( 'al'ular los siguientes índi'es metal
R (%Cu) 28,12 30,16 48,14 64,83
Rp (%) 4,46 6,85 17,11 18,29 11
Rc (Ton alimentación/Ton concentrado) 22,422 14,599 5,845 5,467
8,675 6,643 5,965 5,686
64,74 49,57 44,52 42,44
14,41 9,05 6,05 5,51
6,940 11,050 16,529 18,149
Tabla ": #ndices metal$r%icos Minalmente se pro'ede a gra#i'ar la ta+la indi'ada en donde se muestra el por'entaje de re'upera'i(n vs Ph vs la le- del 'on'entrado 3r!#i'o / en el aneo5
!IS"USIOES
Etapa de molienda Con respe'to a esta etapa* es po'o lo que se puede o+jetar* -a que el tiempo (ptimo o+tenido en el la+oratorio pasado* nos permite 'on#iar en la 'alidad de los resultados en 12
+ase a la granulometría ne'esaria que se requiere para nuestro tipo de mineral* solo ha- que a'larar la ne'esidad de reali"ar 'on etremo 'uidado el manejo del material o+tenido* de #orma que no se pierda nada tanto en el momento de la molienda* 'omo en el trasvasije ha'ia la 'elda de #lota'i(n.
Etapa de flotación en 1a,e a la do,ificación de colector &l valor o+tenido de dosi#i'a'i(n en el la+oratorio anterior nos permite garanti"ar 'omo el mejor valor de 48 gramos por tonelada de 'ole'tor M//0 de tal manera que respe'to al ,ste lo que se puede agregar es mu- po'o* -a que se est! en una etapa en donde por los estudios reali"ados* esta varia+le posee un valor 'on#ia+le.
Influencia del %2 &s o+vio que el Ph tiene una gran in#luen'ia en los iones determinantes de poten'ial 3IDP5 - presenta di#erentes 'omportamientos 'on#orme se varía su valor en el mismo mineral* es por esta ra"(n que en nuestros estudios reali"ados* se +us'a el Ph que mejor re'upera'i(n o#re"'a en el sistema. &n este 'aso* #ue un p) de /8.;6 - su re'upera'i(n metal
"O"'USIOES
&l valor de Ph ade'uado para la #lota'i(n de mineral sul#urado de 'o+re es el de /8.;6. 13
I'IO4RAF/A /5 http:es.iLipedia.orgiLiP) 75 http:.monogra#ias.'omtra+ajos/1es'alaphes'alaph.shtml 14
05 http:.lennte'h.esph-al'alinidad.htm 15 Apuntes de 'on'entra'i(n por #lota'i(n* $elson %artíne"* Apunte 'omplementario* 788?.
AE&OS &jemplos de '!l'ulos: 15
!p
C!l'ulo del Cp:
=
3 Ms J3 Ml + Ms55 O /88
Ml /
Cal'ulo de volumen líquido para molienda:
C!l'ulo de volumen líquido para #lota'i(n primaria:
=
&l /
Ml 7
=
=
8.07 O Ms 8.46
&l 7
=
8.46 O Ms 8.07
Volumen líquido a agregar a la des'arga del molino para #lota'i(n primaria: &l a%re%ado
=
&l 7 − &l /
=
/4;1 ml
Dosi#i'a'i(n de 'ole'tor se'undario: /888 %r O
/ton 4
/8 %r
O
78 %r ton
O
/ %ota −
0
;.7 O/8 %r
≈
1 %otas
Dosi#i'a'i(n de 'ole'tor primario: /888 %r O
/ton
18 %r /88ml O O 8.7; ≈ 6ml 4 8.; %r /8 %r ton O
-Ph en base a la adición de cal: pH = ?*9 + 38*;; O cal 5
-Recuperación meal!r"ica #R$: R%
##Pes&
c&ncenrad&'(e)
de
c&ncenrad&$*#Pes&
alimenación$$'100 -Recuperación en pes& #Rp$: Rp % #Pes& c&ncenrad&*Pes& alimenación$'100
-Ra+ón de c&ncenración #Rc$:
16
alimenación'(e)
Rc % #Pes& alimenación*Pes& c&ncenrad&$
r!#i'o /
%Recuperación vs Ph vs Ley concentrado 12
7000
10
6000 5000
8 Ley de concentrado
4000
6
3000
4
2000
2 0 85
1000 9
95 10 105 11 115 12 125 13 Ph
17
000
