Introducción

INTRODUCCIÓN Los minerales que se procesan actualmente en la Planta Concentradora de minerales de Santa Rosa de Jangas, proceden principalmente de las labo labore res s mine minera ras s de las las dife difere rent ntes es zona zonas s de la Regi Región ón,, sobr sobre e todo todo minerales minerales de sulfuro sulfuro con diversos contenidos contenidos metálicos metálicos de Plata, Zinc,

Plomo y Cobre. En el proceso de flotación se aprovecan las diferentes caracter!sticas f!sico f!sico"qu "qu!mi !micas cas de la super superfic ficie ie de los minera minerales les para para el proces proceso o de separación# algunos minerales en una pulpa de grano fino se vuelven idróf idrófobo obos s a$adi% a$adi%nd ndole oles s reacti reactivos vos &colec &colector tores, es, activa activado dores res'( '( El aire aire in)ectado al tanque &celda de flotación' que contiene la pulpa lleva las part!culas idrófobas a la superficie, donde flotan en forma de espuma, ) entonces se retira( *racias a las variaciones de p+ de la pulpa ) a los reactiv reactivos os adicio adicionad nados, os, se puede puede recupe recuperar rar select selectiva ivamen mente te difere diferente ntes s minerales(

OBJETIVOS



isualizar los procedimientos comunes que se utilizan en la operación de -lotación para la recuperación de los metales en la Planta Santa Rosa de Jangas



Reconocer las variables de control involucradas en el proceso de -lotación(

UBICCIÓN ! CCESO" La Planta de procesamiento de .inerales /Santa Rosa de Jangas está ubicada en el, 0istrito de Jangas, Provincia de +uaraz en el margen izquierdo de R!o Santa, a 122 m de la confluencia del riacuelo Llancas, en el distrito de Jangas, provincia de +uaraz, departamento de 3ncas4 coordenadas 56.# 7819:8;(:2< ) ;=:1:=(:2E, a una altura de ;8>2 msnm(

El acceso se ace a trav%s de la carretera asfaltada +uaraz ? Caraz, apro@imadamente a ;Am de distancia a partir del puente Jangas que esta sobre el r!o Santa(

FIG. N° 01. Vista panorámica de la planta concentradora Santa Rosa de Jangas.

#.$. RECTIVOS VISTOS EN % PR&CTIC" 

'antato(.) es un reactivo orgánico de sales de ácido @antog%nico de metales alcalinos, ) medio ácido se descompone en medio alcalino son más estables(



El (*l+ato e cobre.) son cristales azules brillantes con cinco mol%culas de agua, este reactivo es sumamente tó@ico, irritante ) corrosivo, el cual debe estar almacenado en zonas secas ) ventiladas4



S*l+ato e -inc.) son cristales rómbicos incoloros con 9 mol%culas de agua, el cual tambi%n es venenoso, irritante, tó@ico ) corrosivo, el cual tambi%n debe almacenarse en zonas secas ) ventiladas, leBos de ácidos ) aguas(



Bi(*l+ito e (oio.) es una sal de cristales incoloros, por largos per!odos de tiempo en el almac%n este se o@idan ) se convierten en sulfato, este reactivo es venenoso, o@idante, irritante, i nflamable ) corrosivo, el cual debe de guardarse en lugares frescos ) secos, evitando que se moBen(



%a cal, este se obtiene por calcinación de la caliza en ornos de 1,222 a 1,122C la cual es irritante ) corrosivo, la cual se puede eliminar con aceite vegetal, la cal es empleada para subir el p+ de aguas ácidas(

#.. E/UIPOS ! 0TERI%ES" • • • • • •

Equipo de flotación 1 luna de reloB 1 Dg( de mineral polimetálico Colector "11 &1F' 0epresor nSG: &12F' CaG &cal'

• •

Hisulfito de Sodio &>F' Sulfato de cobre &1;F'

1.$. 2UND0ENTOS DE% PROCESO DE 2%OTCIÓN 2lotaci3n.) Es una t%cnica de concentración de minerales en Imedo, en la que se aprovecan las propiedades f!sico"qu!micas superficiales de las part!culas para efectuar la selección( En otras palabras, se trata de un proceso de separación de materias de distinto origen que se efectIa desde sus pulpas acuosas por medio de burbuBas de gas ) a base de sus propiedades idrof!licas e idrofóbicas(

SegIn la definición, la flotación contempla la presencia de tres fases# sólida, l!quida ) gaseosa( La fase sólida está representada por las materias a separar, la fase l!quida es el agua ) la fase gas es el aire( Los sólidos finos ) liberados ) el agua, antes de la aplicación del proceso, se preparan en forma de pulpa con porcentaBe de sólidos variables pero normalmente no superior a :2F de sólidos( 5na vez ingresada la pulpa al proceso, se in)ecta el aire para poder formar las burbuBas, que son los centros sobre los cuales se adieren las part!culas sólidas(

0ETODOS

BSDOS

EN %S

PROPIEDDES

DE SUPER2ICIE"

2%OTCION Se denomina

flotación

al m%todo

f!sicoqu!mico

que

consiste en la

concentración de minerales finamente molidos( Este proceso comprende el tratamiento qu!mico de una pulpa de mineral que crea condiciones de aderencia de las part!culas minerales a las burbuBas de aire( Estas burbuBas emergen con los minerales seleccionados a la superficie de la pulpa ) forman una espuma estabilizada, que es recogida mientras los otros minerales permanecen sumergidos en la pulpa(

El m%todo de recuperación de minerales por -lotación es actualmente el más eficaz ) el más e@tensamente usado en todo el mundo( Se distingue entre /-lotación Colectiva &separación de minerales distintos, como los sulfurados ) los nosulfurados' ) /-lotación 0iferencial &separación de tipos similares de mineral, como la separación de sulfuros de Cobre, Plomo ) inc'(

Reacti4o(.) 

DEPRESORES: REFERENCIA AL CIANURO DE SODIO, SULFATO  DE ZINC, CAL Y BICROMATOS: En definitiva, los depresores son reactivos que impiden la flotación o deprimen algunos de los sulfuros presentes en un mineral, mientras se ace flotar otro u otros de ellos &por eso se les llama tambi%n inibidores', los más usados son inorgánicos &cianuro de sodio, sulfato de zinc, cal ) bicromatos'(



EL CIANURO DE SODIO:  3bsorbe los iones de cobre e impide la formación de @antato de cobre, que es el que provoca la flotación de este metal( Con la pirita, forma ferrocianuros, por lo que la deprime de manera casi permanente, necesitándose un reactivo en%rgico &ácido sulfIrico' para que recobre su flotabilidad(



SULFATO DE ZINC: Esta sal sola o en unión del cianuro actIa como depresora de la blenda, ), en menor medida de la pirita(



CAL: Se emplea en lugar del cianuro para impedir la flotación de la pirita en concentrados de otros minerales, como la calcopirita o la blenda( Es preferible al cianuro cuando se trata de deprimir solo la pirita ) no la blenda( La acción de la cal es progresiva, al principio deprime solo a la pirita, pero si se incremente la dosis, comienza a deprimir a la blenda ) as! sucesivamente a los demás sulfuros(



BICROMATOS: 0eprimen la pirita en presencia del ácido sulfIrico en la flotación de la blenda( 6ambi%n deprimen a la galena, lo que permite separarla de la blenda ) de la calcopirita(

 ACTIVADORES: REFERENCIA AL SULFURO DE SODIO Y AL SULFATO DE COBRE: 5n activador es un reactivo que es capaz de restablecer la flotabilidad de un sulfuro que a sido deprimido( Los dos principales son el sulfuro de sodio ) el sulfato de cobre#



EL SULFURO DE SODIO: Se utiliza como activador para la flotación de la cerusita &PbCG=', a la que recubre de una pel!cula de sulfuro de plomo( 6iene el inconveniente que además actIa como depresor sobre todos los otros minerales(



EL SULFATO DE COBRE:  Es universalmente empleado en la ; etapa de las flotaciones diferenciales de sulfuros de plomo ) zinc( En la primera se flota la galena, deprimiendo la blenda con el cianuro, con el sulfato de zinc o con ambos(

•

ESPU0CIÓN" Los espumantes son l!quidos orgánicos poco solubles en agua, ) tienen por función asegurar la separación de las part!culas idrófobas e idrófilas, las burbuBas creadas, generalmente por in)ección de aire u otro gas o por agitación, tienen una duración mu) corta &la duración de la vida de las burbuBas en el agua limpia es del orden de una cent%sima de segundo', ) tendencia a unirse entre s!, por lo que, para asegurar la estabilidad de la espuma ) evitar que las part!culas captadas caigan nuevamente en la pulpa, perdi%ndose la recuperación, se introducen unos compuestos espumantes, entre los cuales los más utilizados son el aceite de pino ) el cresol &ácido cres!lico'(

OTROS 0ODI2ICDORES" DISPERSNTES, 2%OCU%DORES, SU%2URNTES, ESTBI%IZDORES, !, NTIDOTOS" En este grupo a) una gran variedad de reactivos, en su ma)or!a inorgánicos, que se emplean en la flotación con fines mu) diversos, pero cu)a función comIn es la de modificar en la forma que se desea ) con un fin determinado, alguna o algunas de las condiciones en que se realiza el proceso de flotación( Se distingue entre#

5 REGULADORES DEL pH: Se agregan con el fin de acer la pulpa alcalina o ácida, segIn convenga al tratamiento(

•

FLOCULADORES O AGLUTINANTES:  Kue tienen por obBeto promover la

formación de

coágulos o grumos dentro de la masa de la pulpa, con

determinados fines(

•

DISPERSANTES O DEFLOCULADORES: Se usan para provocar el efecto

contrario a los floculadores( Los reactivos dispersantes logran que las superficies minerales se vean libres de part!culas finas o lamas que pudieran estar recubri%ndolas entorpeciendo la flotación de algunas especies minerales deseadas(

•

SULFURANTES: Se usan en la flotación de metales o@idados, con el obBeto

de provocar la formación de una pel!cula sulfurada en su superficie que permita su flotación(

• LA CAL: 6iene un efecto depresor sobre las part!culas de ganga &parte no valiosa del mineral reduciendo la posibilidad de que floten, pero antes de producir ese efecto, la cal neutraliza la acidez de la pulpa ) precipita las sales disueltas en el agua(

• EL CARBONATO DE SODIO (SODA ASH): 6iene las mismas facultades que la cal, pero no todos sus inconvenientes, salvo su precio( Es un alcalinizador  en%rgico, precipita las sales solubles meBor que la cal ) tiene un efecto

depresor sobre la ganga pero no sobre el oro ) los sulfuros metálicos &e@cepto la blenda'(

• EL SILICATO DE SODIO:  Se emplea como dispersor de la ganga que se encuentre finamente pulverizada, en los casos en que tenga tendencia a flotar  ) a ensuciar el concentrado(

• EL SULFURO DE SODIO: Se emplea muco por sus propiedades sulfurantes( Es un depresor en%rgico de la ma)or parte de los metales &si bien más de la blenda que de la galena', por lo que a veces se utiliza para separar  los sulfuros de plomo ) los de zinc( Es un promotor de la bau@ita( 0ado que ataca los aparatos de flotación, e@ige revestimientos especiales(

• EL SULFURO DE BARIO: Se emplea con los mismos finos que el sulfuro de sodio, con la ventaBa de que es más estable(

• EL SULFITO DE SODIO: Posee propiedades deprimentes del zinc ) de la pirita ) molesta las flotaciones de casi todos los minerales(

• EL SULFITO DE CAL: 0eprime la blenda, pero no a la pirita, lo que es de aplicación a las piritas aur!feras(

• EL ÁCIDO SULFÚRICO: Se emplea para la regulación del P+, para acidificar  la pulpa( 3demás es un fuerte promotor de las piritas de ierro ) de algunos sulfuros de cobre(

 pH DE FLOTACIÓN: 0e las diferentes variables que operan de forma significativa en la flotación, es probablemente el p+ la que ma)or incidencia tiene en el adecuado comportamiento de los diferentes reactivos(

0ecani(mo( e 2lotaci3n El proceso de flotación está basado sobre las propiedades idrof!licas e idrofóbicas de los sólidos a separar( Se trata fundamentalmente de un fenómeno de comportamiento de sólidos frente al agua, o sea, de moBabilidad de los sólidos( Los metales nativos, sulfuros de metales o

especies tales como grafito, carbón bituminoso, talco ) otros, son poco moBables por el agua ) se llaman minerales idrofóbicos( Por otra parte, los minerales que son ó@idos, sulfatos, silicatos, carbonatos ) otros son idrof!licos, o sea, moBables por el agua( Se puede observar además que los minerales idrofóbicos son aerof!licos, es decir, tienen gran afinidad por las burbuBas de aire, mientras que los minerales idrof!licos son aerofóbicos, o sea, no se adieren normalmente a ellas( La part!cula queda cubierta por el colector que se adiere a su superficie por medio de su parte polar, proporcionándole con la parte polar  propiedades idrofóbicas( El agregado de espumantes, permite la formación de burbuBas de tama$o ) calidad adecuada para el proceso( Pues bien, el contacto entre las part!culas ) las burbuBas requiere que las primeras est%n en constante agitación, la cual la otorga el rotor de la máquina de flotación, de modo que para realizar la unión con las burbuBas son necesarios#

S* enc*entro  Conicione( +a4orable( 6ara +ormar el a7re7ao. El contacto part!cula"burbuBa se acerca asta el punto en que la pel!cula de agua que las separa es mu) fina(

En este momento para que la

part!cula pueda acercarse más a la burbuBa tiene que superar lo que se considera una barrera energ%tica( Para las part!culas idrof!licas, en que la asociación de la part!cula con las mol%culas de agua es mu) firme, esta barrera nunca se supera ) las part!culas no flotan( Para las part!culas idrofóbicas, la barrera queda repentinamente rota por fuerzas no bien conocidas, permitiendo un contacto trifásico &sólido"l!quido"gas'(

Variable( O6eracionale( Rele4ante( en el Proce(o  3lgunas de las variables de ma)or importancia para el proceso de flotación son#

8ran*lometr9a" 3dquiere gran importancia dado que la flotación requiere que las especies minerales Itiles tengan un grado de liberación adecuado para su concentración(

Ti6o e Reacti4o(" Los reactivos pueden clasificarse en colectores, espumantes ) modificadores( La eficiencia del proceso dependerá de la selección de la meBor fórmula de reactivos(

Do(i( e Reacti4o"  La cantidad de reactivos requerida en el proceso dependerá de las pruebas metalIrgicas preliminares ) del balance económico desprendido de la evaluación de los consumos(

Den(ia e P*l6a" E@iste un porcentaBe de sólidos óptimo para el proceso que tiene influencia en el tiempo de residencia del mineral en los circuitos(

ireaci3n"  La aireación permitirá aumentar o retardar la flotación en beneficio de la recuperación o de la le), respectivamente( El aire es uno de los tres elementos imprescindibles en el proceso de flotación, Bunto con el mineral ) el agua(

Re7*laci3n el 6:"La flotación es sumamente sensible al p+, especialmente cuando se trata de flotación selectiva( Cada fórmula de reactivos tiene un p+ óptimo ambiente en el cual se obtendr!a el meBor  resultado operacional(

Tiem6o e Re(iencia# El tiempo de residencia dependerá de la cin%tica de flotación de los minerales de la cin%tica de acción de reactivos, del volumen de las celdas, del porcentaBe de sólidos de las pulpas en las celdas ) de las cargas circulantes(

Calia el 7*a# En las Plantas la disponibilidad de agua es un problema(


espesadores que contiene cantidades residuales de reactivos ) sólidos en suspensión, con las consecuencias respectivas derivadas por este fluBo de recirculación(

Reacti4o( e 2lotaci3n Utili-ao( en laboratorio" Colector M3P ó @antato am!lico de potasio

Pro6ieae( ;*9mica( y *(o(" 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 @antatos tienden a descomponerse en soluciones con un p+ inferior a N(2( Se aplica con especial %@ito en la flotación de la pirita que contiene oro(

Preca*cione( e 0ane
) algunas de sus

productos de descomposición son combustibles(  3plicaciones de la Cal en -lotación Las plantas de procesamiento de minerales, usan cal como modificador  de p+(

PROCEDI0IENTO E'PERI0ENT%" . Reconocimiento el mineral Se realizó una inspección visual de la muestra de mineral para determinar a modo su contenido metálico( Se observó en la luna de reloB metales como zinc, plomo ) algunos ó@idos(

B. %im6ie-a el e;*i6o e=6erimental e moliena

•

Para limpiar el o@ido de las bolas del molino se procedió a moler una peque$a cantidad de mineral mezclada con agua por un lapso de 1> minutos(

•

-inalizada la operación anterior, se lavaron las bolas de acero ) el recipiente con abundante agua asta que la ma)or!a de impurezas desaparezcas(

C. Proce(o e moliena

•

Se recogió una muestra de apro@imadamente un Ailo de mineral(

•

Se ingreso al molino de bolas la muestra pesada ) se mezclo con 1 L de agua, además de los siguientes reactivos# > cc de compleBo &12F', >cc se sulfato de zinc &12F', ; cc de bisulfito de sodio al >F ) 2(= cc del promotor =:17 al 1F

•

6oda la mezcla anterior se molió por apro@imadamente $> min  en el molino de bolas

D. Proce(o e 2lotaci3n el Plomo en cela e=6erimental

•

La muestra obtenida en el recipiente &acondicionador' se colocó en el equipo de flotación(

•

Para la flotación del plomo, inicialmente se a$adió ; cc del depresor .i@ al 12F, se a$adió ; cc del compleBo, 2(> del promotor =:17 al 1F, 1g de -"92 ) finalmente se ecó el Mantato &"11al 1F' en las siguientes dosis# 2(= O2(; O2(= O 2(>

•

Se efectuó el plateo en la cual se notaba que el plomo aun no se encontraba en un estado optimo para su flotación(

•

0espu%s de : min de acondicionamiento ) continuo plateo, se procedió a Balar la espuma, teniendo cuidado de no levantar la pulpa desde el fondo para no contaminar con zinc al plomo recuperado(

•

La operación termino cuando, en el Iltimo plateo, se visualizo que estaba flotando el zinc( El tiempo total de recuperación fue de 1N minutos

•

-inalmente, para la limpieza del plomo se utilizó CompleBo al 12F en cantidades de 2(> cc en una primera dosis ) de 2(> cc en la segunda dosis( 3demás de agregar 2(= cc de Mantato al 1F

E. Proce(o e 2lotaci3n el Zn

•

El primer paso fue elevar el p+, para ello se a$adió cal asta obtener un p+ entre 8 ) 12(

•

Luego se agregó > cc de sulfato de cobre al 1;F para activar el n( Este paso de acondicionamiento duro apro@( > minutos

•

Se vertió Mantato para que las espumas que se van formando sean consistentes4 en un primer plateo verificamos por medio del color  cocolate de la pulpa, que se empezó a recuperar el zinc(

•

Se empezó a Balar la espuma de la superficie en un recipiente para la recuperación del zinc(

•

Se repitió el proceso asta que la espuma sea de color blanco( Para meBor recuperación se va agregando Mantato en peque$as dosis espaciadas de# 2(; O2(= O2(; O 2(=( La operación termino cuando al platear el relave, se identifico que )a no ab!a presencia de zinc(

•

-inalmente la limpieza del n se ace agregando 2(; cc de "11, cuidando que el p+ se encuentre entre 8 ) 12(

CONC%USIONES 

0entro del sistema de flotación podemos darnos cuenta que los reactivos cumplen una función importante, cu)a dosificación por ende es de vital importancia, para lo cual se realizan pruebas metalIrgicas, para un análisis previo a la flotación en planta(



Para realizar una flotación optima, otro de los parámetros de fundamental importancia es la granulometr!a del mineral que proviene de molienda( 0el tama$o adecuado de la part!cula se podrá obtener un concentrado

final

óptimo )

que

den satisfacciones económicas

apropiadas(



El laboratorio de metalurgia, ecas las pruebas, del mineral que va a ser procesado nos brinda datos importantes para el procesamiento posterior del mineral, dándonos de esta manera una visión bastante amplia ) clara, de usar, tanto insumos como dar el mantenimiento optimo a nuestro equipo de flotación(



La planta de procesamiento de minerales de Jangas es para peque$a miner!a debido a la tratamiento(

tecnolog!a con que cuenta

) capacidad de

RECO0ENDCIONES



 3mpliar la información acerca de las medidas de prevención ) seguridad que se deben tener al manipular los reactivos involucrados en el proceso de flotación(



Reforzar la e@plicación teórica del proceso de flotación con algunos cálculos prácticos para obtener una base num%rica que permita evaluar  el proceso ) tomar las decisiones necesarias para su control(

CE%DS DE 2%OTCION EN % P%NT"

NE'OS

Muestra de la flotacion (minerales)

Simulador de una celda de flotación

Molino de bolas