Universidad de Santiago de Chile. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Metalurgia.
Laboratorio Nº 2 Flotación Batch. El proceso de flotación es usado para separar o concentrar tanto minerales como otras especies químicas. La separación producida en el proceso se debe al resultado de muchos procesos fisicoquímicos que ocurren en las interfases que interactúan: solido, líquido y gas. En la mayoría de los sistemas de flotación, la superficie de la partícula se torna hidrofóbica debido a la adsorción selectiva de los surfactantes llamados colectores, siendo estos los que determinan el grado de hidrofobicidad de la superficie de las partículas. Las burbujas de aire cumplen un rol de transporte para los sólidos que se van a la superficie, donde son recolectados y recuperados como concentrado. La fracción que no se adhiere a las burbujas permanece en la pulpa y constituye la cola o relave. Para lograr que el proceso de flotación sea eficiente, se necesita que las partículas que contienen el mineral valioso floten más rápidamente que aquellos minerales que constituyen la ganga. El tamaño de la partícula (grado de liberación), el grado de hidrofobicidad de la superficie de las partículas, el pH de la pulpa, entre otras, dictará la eficiencia del proceso, que se ve reflejada en la tasa de recuperación del mineral valioso. Las pruebas de flotación batch se utilizan para analizar y explorar nuevas condiciones de operación a fin de obtener resultados que se replicarán en cierta medida, cuando se trabaja a nivel industrial (planta). Hay que tener que el colector actúa sobre el sólido y el espumante sobre el agua, en muchas plantas el espumante se agrega en función del tonelaje, lo que es un gran error. Para realizar pruebas y simular las condiciones de la planta este de debe transformar a [ppm], de otra forma espumante [ml]/agua [ml] Procedimiento experimental. 1. Considere el volumen de la celda de 4900 [ml], con un contenido de aire de 10%. Preparar una muestra considerando que el Cp : 30%. 2. Prepare los reactivos considerando lo siguiente. Colector : HOSTAFLOT E 703 : 90 gr/ton. Colector : HOSTAFLOT E 930 : 80 gr/ton . Espumante : FLOTANOL H 70 : 20 [ppm]. pH : 9,5 3. Agregue el agua a la celda de flotación, encienda la maquina, sin abrir la válvula del aire.
Laboratorio de flotación batch Concentración de minerales 4. La flotación se realizara a 1000 rpm y un Jg: 1 cm/s (ajuste el rotámetro) 5. Agregue el sólido y luego los reactivos, dejando acondicionar 5 minutos. 6. El test de flotación comienza cuando el aire se inyecta a la celda (se abre la válvula). 7. Los tiempos a flotar serán: 1 minuto, 2 minutos, 4 minutos, 7 minutos, 15 minutos. 8. Una vez terminado el test, las muestras (incluyendo el releve) se filtran y se dejan secar en la mufla durante 24 horas.. 9. Las muestras se disgregan, se masan y se manda una muestra representativa (10-30 gramos) al laboratorio de análisis químico. Actividades. 1. Analice los siguientes datos y calcule la recuperación acumulada en función del tiempo. ¿Qué puede decir al respecto de esto? ¿Por qué? Tiempo [min]
Masa [g]
Ley [%]
0 1 2 4 7 15 Relave
0
0 37.40% 17.90% 11.50% 8.10% 7.10% 1.4%
199.85 60.77 53.34 29.3 23.31 1256.85
Masa Inicial [g]
1656
Ley [%] Alimentación
7.4%
2. Para cada uno de las pruebas, estime los parámetros de los modelos de flotación batch (García y Zúñiga; Klimpel; Kelsall). Explique el significado de cada uno de los modelos con sus supuestos. 3. ¿Cuál es el objetivo de hacer una flotación batch? Explique todas las utilidades que se le dan. 4. Explique cuáles son los reactivos de flotación más utilizado y para que se sirven. 5. Explique como determinar el tiempo óptimo de flotación, experimentalmente.
Profesor: Miguel Maldonado
Concentración de minerales
Ayudante: Germán Reyes
Laboratorio de flotación batch Concentración de minerales 6. Averiguar cuál es la técnica que se utiliza para realizar un análisis químico. ¿Cuál es la metodología y procedimiento? 7. Explique cuáles son las variables que afectan al proceso de flotación y cuáles son los indicadores para medir la eficiencia del proceso. Fundamente 8. Suponga que los datos no están ajustados, explique y complete la tabla. (Utilice Solver), asuma que los factores de peso son iguales. Tiempo [min]
Masa [g]
Ley [%]
0 1 2 4 7 15 Relave
0
0 27.90% 9.60% 5.40% 4.70% 6.60% 2.5%
237.2 100.92 67.75 31.75 32.69 1138.9
Masa Inicial [g]
1656
Ley [%] Alimentación
7.2%
Masa de Cobre [g]
Masa [g] Ajustada -
Masa de Cu [g] ajustada
factor de peso wi 1 1 1 1 1 1
8. Analice y discuta los datos entregados por el ayudante. Discutiendo los resultados y haciendo las comparaciones correspondientes. Cada una de las pruebas será entregada con su rotulación.
Profesor: Miguel Maldonado
Concentración de minerales
Ayudante: Germán Reyes
