EMPRESA PERUBAR S. A. UNIDAD MINERA ROSAURA S. A.
PLANTA CONCENTRADORA
MANUAL DEL FLOTADOR CASAPALCA PERÙ
MANUAL DE FLOTACIÓN Aprender a realizar la flotación de los minerales, poniendo en práctica conocimientos teóricos adquiridos en la capacitación, así como una adecuada elección, dosificación de reactivos, depresores, colectores, espumante, reguladores y activadores. 1.
FUNDAMENTOS DE FLOTACIÓN 1.1. INTRODUCIÓN La flotación es un proceso de separación de minerales finamente divididos, basado en diferencias de propiedades fisicoquímicas de superficie de las partículas de los minerales, cuyo objetivo es la concentración de especies minerales, a través del uso de la adhesión selectiva de partículas hidrófobas a pequeñas burbujas de aire que son inyectadas al interior de la pulpa. Los principios básicos, en que se basa el proceso de flotación son:
Mineral hidrofóbico, repele y desplaza agua de la superficie de sus partículas. Esto permite la acción de las burbujas de aire que se unen a la partícula.
Las burbujas de aire pueden mantener las partículas en la superficie, si se forma una espuma estable. Para cumplir esos principios básicos, se usan reactivos químicos. Estos agentes de flotación son los llamados colectores, activadores, depresores y modificadores. Sus acciones principales son:
Hacen la superficie del mineral repelente al agua.
Previene o evitan que otros minerales se hagan repelentes al agua.
Forman una espuma razonablemente estable.
MINERALES HIDROFÍLICAS 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. 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. 2
Hidrofobización Inducida: La acción de los reactivos colectores, modifica las propiedades superficiales. Se genera una transición selectiva, inducida por colectores. Hidrofílica ⇒ Hidrofóbica
1.2. IMPORTANCIA La flotación es una técnica importante en el procesamiento de menas, en la actualidad gracias a esta técnica se explota depósitos marginales de bajo contenido de mineral valioso, llegando a tratar relaves de plantas de concentración gravimétrica. 1.3. ELEMENTOS DE FLOTACIÓN
A.
FASE SÓLIDA: Esta representada por los minerales a separar que tiene generalmente una estructura cristalina. Los factores de importancia en los procesos de flotación, en lo que se refiere a los sólidos, son los siguientes:
Carácter de la superficie aireada en la ruptura del sólido. Imperfecciones en la red cristalina. Contaminantes provenientes 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. 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 las 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 cuales a menudo forman sales solubles.
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, las funciones 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.
1.4. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN En toda operación de flotación intervienen cuatro factores principales, que son: A.
LA PULPA 3
Es una mezcla de 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 tamaño de partículas se podrá recuperar de una manera efectiva las partículas de los sulfuros valiosos. El circuito de molienda nos entrega, el overflow de los ciclones, un producto al que se le ha chancado y molido, contienen sulfuros valiosos, ganga y agua. La pulpa deben tener una densidad y pH correcto.
Pulpa Espesa: Una pulpa espesa (densidad muy alta) nos indicara molienda gruesa (mayores a la malla 48). Si esta pulpa ingresa a los circuitos de flotación, veremos que no flota o flota muy poco, debido a que los reactivos y aire no pueden levantar granos muy grandes aún cuando se agregan exceso de reactivos. También tiende a sentarse en el fondo de las celdas de flotación y pueden llegar a plantar el impulsor de la celda, atorar la tubería y causar más trabajo que de costumbre (rebalsaran los canales, se atorarían las bombas, etc). Además se perderían también los sulfuros valiosos en los relaves, por liberación incompleta. Pulpa Fina: Si la pulpa contiene partículas muy finas (menores a la malla 270), la recuperación de los sulfuros valiosos no va ser efectiva ya que se perderían en forma de lamas ensuciando el concentrado o relave. Al estar la pulpa aguada, el flotador debe cuidar de que las espumas salgan normalmente de los bancos de limpieza y que no boten mucha espuma en el banco scavenger. Si la pulpa esta muy fina, a la vez debe estar muy diluida, significa que estamos pasando menos tonelaje que el debido o por lo tanto estamos perdiendo capacidad.
B.
LOS REACTIVOS
Son sustancias químicas que sirven para la recuperación de los sulfuros valiosos, deprimiendo a la ganga e insolubles. Mediante el uso de reactivos podemos seleccionar los elementos de valor en sus respectivos concentrados. Tipos de reactivos que usamos:
1.
Modificadores: Depresores Reactivadores Regulares de Ph 4
2. 3.
Colectores Espumantes
C.
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, manteniéndolos en suspensión.
¿Qué ocurre cuando hay exceso de agitación? El exceso de agitación hace que se rompan las burbujas y que rebalse pulpa en lugar de espumas. ¿Qué sucede cuando la agitación es insuficiente? Se achica la espuma y no alcanza a rebalsar ¿En que casos es insuficiente la agitación? Cuando hay poco aire (tubos de aire atorados) Mariposas gastadas
¿Cuando hay deficiencia de agitación? El impulsor de la celda esta desgastada o el estator esta malogrado. Las fajas en V del sistema de movimiento están demasiado flojas, lo cual hace que la velocidad del impulsor disminuya. D.
EL AIRE
El aire es un factor importante que sirve para la formación de las burbujas que se encargan de transportar los sulfuros valiosos hasta la superficie de la celda formando las espumas, también ayuda a agitar la pulpa. 5
¿Qué inconvenientes se originan cuando se usa mucho aire en las celdas?
Las espumas no rebalsan solas sino acompañadas de pulpa; como consecuencia, los concentrados tendrán mucho insoluble o ganga. Además, la violencia del movimiento producido por el aire, hace reventar las burbujas ya formadas, y por lo tanto, no hay una buena espuma.
¿Cuáles son las consecuencias de usar poco aire?
Cuando se usa aire en cantidad insuficiente, a la columna de espumas no tiene la altura correcta y los relaves son altos. 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)
6
2.
REACTIVOS DE FLOTACIÓN Los reactivos de flotación son el componente y la variable más importante del proceso de flotación, debido a que no puede efectuarse ésta sin la participación de los reactivos. Estos, al ser añadidos al sistema cumplen determinadas funciones que hacen posible la separación de los minerales valiosos de la ganga, asegurando que el proceso de flotación sea selectivo y eficiente. Sin embargo la aplicación adecuada de estos reactivos no siempre resulta una tarea fácil debido a una serie de dificultades técnicas que se presenten durante el proceso. En este proceso se usa una variedad de reactivos y en diferentes cantidades, además son agregados al circuito de flotación en diferentes etapas. Generalmente se añade en la siguiente secuencia: inicialmente se añaden los reguladores de pH, depresores y activadores, luego el colector y finalmente el espumante. Esta secuencia puede sufrir variaciones, dependiendo de las características de flotación. Además se deberá tomar en cuenta el tiempo de reacción de estos reactivos con las partículas minerales, la concentración, lugar y forma de adición al circuito. Periódicamente se deberá verificar la calidad de los reactivos. En flotación el rendimiento de los reactivos, sean colectores o espumantes, dependen mucho de la composición y constitución mineralógica de la mena. Tipos de reactivos que usamos:
1.
Modificadores: Depresores Reactivador
Regulador de Ph
0 2. 3.
Colector Espumante
2.1.MODIFICADORES La función especifica de los reactivos modificadores es precisamente controlar el efecto o la acción de los colectores, preparar las superficies de los minerales para la adsorción o deserción de un cierto reactivo sobre ellas y crear en general en la pulpa condiciones propicias para que se pueda efectuar una flotación satisfactoria. Ósea cambia o modifica la superficie de los sulfuros y la ganga, para favorecer o impedir que los reactivos colectores actúen sobre ellos, evitando de esta manera que floten. Se clasifican por su función como sigue: A.
DEPRESORES La función específica de los depresores es la disminución de flotabilidad de un mineral haciendo su superficie más hidrofilica o impidiendo la adsorción de los colectores que puede hidrofobizarla (inhibe la colección). Impiden la flotación de algunos sulfuros, mientras se hacen flotar otros. Incrementar la hidratación de la superficie mineral y despega del mineral los iones del colector.
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¿Para qué sirven los reactivos depresores? En la flotación, cuando no queremos que floten algunos sulfuros usamos los reactivos depresores. Ejemplo: En la flotación de plomo usamos Cianuro de sodio para que no floten ni el zinc ni la pirita. En este caso, el cianuro es un reactivo depresor.
¿Qué pasaría si no hubiera depresores? Ya sabemos que los colectores actúan sobre todos los sulfuros por igual. Si no se usaran los depresores, flotarían todos los sulfuros y no los podríamos separar. Ejemplo: En el caso del plomo flotarían también el zinc, y la pirita. 1. Cianuro de Sodio Se prepara a una concentración de 0,5%. Son cristales en forma de pellets de color blanquecino, se usan para el recubrimiento y depresión de minerales sulfurados de fierro, cobre y zinc. La ventaja que presenta es la alta selectividad en la flotación. Se recomienda trabajar a un pH mayor a 8, para evitar la formación de ácido cianhídrico (altamente volátil y toxico). 2. Bisulfito de Sodio Se prepara a una concentración de 2% en la mezcla con el sulfato de zinc. Es un depresor para sulfuros de zinc y fierro. Se usa en reemplazo del cianuro particularmente en minerales con contenido de plata. En la flotación de la galena se usa para controlar el exceso de oxidación. Es muy efectivo en menas que contiene cobre si no existe un agente reductor; puesto que el mineral de cobre tiende a oxidarse durante la molienda, llegando a ser más soluble. El ion cobre resultante puede activar la esfalerita, originando que ella flote en el concentrado de plomo. La adición del reductor bisulfito de sodio previene la oxidación y por consiguiente, la activación resultante de la esfalerita. 3. Sulfato de Zinc. Se prepara a una concentración de 3% en la mezcla con el bisulfito de sodio. El sulfato de zinc heptahidratado, son cristales incoloros; es uno de los reactivos reguladores principales de acción depresora, utilizada para la flotación selectiva de minerales de cobre y plomo de la esfalerita. Generalmente, se emplea en medio ligeramente alcalino en combinación 8
con otros reactivos: NaCN, NaS, NaHSO3 y otros. No obstante en la práctica se conocen casos en que el ZnSO4 sirve como depresor independiente de la blenda de zinc, asegurando una operación eficaz del mineral; y también es un depresor de pirita. Experimentalmente se ha establecido que al elevar el pH la acción depresora aumenta sobre la esfalerita y reduce el consumo. La depresión de la esfalerita es acarreada por el hidróxido de zinc que en forma durante la interacción del ZnSO4 suministrada en la pulpa con los álcalis y que se adhieren en la superficie de la esfalerita y como resultado, se impide la interacción de la superficie del mineral con el colector. 4. SULFURO DE SODIO Se prepara a una concentración de 2%. El sulfuro de sodio también puede actuar como depresor de minerales sulfurosos, los minerales oxidados sulfurizados, etc. B.
ACTIVADORES Estos aumentan la flotabilidad de ciertos minerales, mejorando o ayudando a la adsorción de un colector, restablece la flotabilidad de un mineral oxidado o que ha sido deprimido. La función activante es contraria a la función depresora y los reactivos de este tipo sirven para aumentar la adsorción de los colectores sobre la superficie de los minerales o para fortalecer el enlace entre la superficie y el colector. Los iones de estos reactivos pasan a la red del mineral o forman compuestos superficiales, reduciendo su hidratación superficial y aumentando la cantidad de colector adherido al mineral. Crea una nueva superficie en el mineral y lo hace susceptible a la flotación. ¿Qué trabajo hacen los reactivadores? Hacen flotar los sulfuros que han sido deprimidos en otros circuitos. Ejemplo: Para flotar el zinc que ha sido deprimido en el circuito de plomo es necesario usar sulfato de cobre. En este caso, el sulfato de cobre es un reactivador de los sulfuros de zinc.
1. Sulfato de Cobre Se prepara a una concentración de 6%. El sulfato de cobre pentahidratado, forma cristales azules brillantes asimétricos del sistema triclínico con una densidad de 2.28 g/cc. Es un activador de la esfalerita, también pirita, calcopirita, pirotita, arsenopirita y cuarzo. Es ampliamente usado saturada o en soluciones en los circuitos de flotación de zinc para la reactivación de los sulfuros de zinc que han sido deprimidos en el circuito de flotación bulk. La acción activadora, consiste en que el ion cobre del sulfato de cobre reemplaza al ion zinc en la celda 9
cristalina del mineral, formando una película de CuS sobre la esfalerita; la esfalerita seguidamente de comporta como mineral de cobre, sobre el cual el xantato puede ser absorbido y por consiguiente, el mineral puede ser flotado. 2. SULFURO DE SODIO Se prepara a una concentración de 2%. Son reactivos usados en la flotación de óxidos y sulfuros metálicos no ferrosos alterados, para formar una película sulfurada en los óxidos. Activadores de cerusita y malaquita. C.
REGULADORES DE PH Son los reactivos que controlan la acidez o la alcalinidad de la pulpa. Es un reactivo que cambia la concentración del ion hidrogeno de la pulpa, lo cual tiene como propósito incrementar o decrecer la adsorción del colector como se desee. Salvo raras excepciones, la efectividad de todos los agentes de flotación, depende grandemente de la concentración de hidrógeno o ion hidroxilo en la pulpa. Uno de las principales objetivos de la investigación por flotación, es encontrar el pH optimo para cualquier combinación de reactivos y mineral, La mayoría de la plantas de flotación, que tratan minerales sulfurados, operan con una pulpa alcalina para dar optima metalurgia, así como para mantener la corrosión al mínimo. a.
Cal En la practica se emplea cal hidratada Ca(OH)2. El hidróxido de calcio pertenece a las bases fuertes. Las soluciones de cal generalmente se denominan agua de cal y las suspensiones acuosas, lechada de cal. La interacción de la cal cáustica con agua transcurre con desprendimiento con una gran cantidad de calor (apagado de la cal). El CaO es el depresor más común de pirita y en exceso de otros minerales sulfurosos. El calcio es el reactivo mas comúnmente usado, para recubrir pirita y otros iones metálicos, con el objeto de deprimirlos en presencia de xantato. ¿Cuál es el trabajo de los reactivos reguladores de pH? Cada sulfuro (cobre, plomo, zinc y fierro) tiene su propio pH de flotación donde flota mejor. Esta propiedad también varía según el mineral y la mina de donde procede. Los reactivos reguladores de pH tienen la misión de dar a la pulpa el pH necesario para una mejor flotación
2.2. COLECTOR Son compuestos químicos orgánicos, cuyas moléculas contienen un grupo polar y uno no polar. Estos reactivos se asocian mas a los sulfuros y al aire, pero muy poco a la ganga. En la adsorción de los colectores sobre la superficie del mineral la parte no-polar es orientada hacia la fase del agua y la parte polar hacia la fase del mineral; esta orientación es que actualmente hace que la superficie del mineral sea impermeable. Es necesario la combinación apropiada del colector y modificadores para obtener los mejores resultados metalúrgicos.
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Los colectores realizan el siguiente trabajo Los colectores son reactivos a los cuales les gustan los sulfuros y el aire. Entonces, en una celda de flotación, actúan primero sobre los sulfuros cubriéndolos con una capa delgada y luego se pegan a una burbuja de aire que pase cerca y viajan con ella hasta la superficie llevando consigo su carga de sulfuros
¿Que pasa si no hay colectores? Si no hubiera colectores, no habría quien “pegue” los sulfuros a las burbujas. En este caso, las burbujas subirían sin carga a la superficie y todos los sulfuros valiosos se pasarían al relave ¿Qué sucedería si se alimentara una cantidad excesiva de colector? El exceso de colector hace flotar en cantidades excesivas a los materiales indeseables (pirita y roca) o a los sulfuros valiosos que se espera flotar en otros grupos o circuitos de máquinas. Por ejemplo. Ud. Sabe que en el caso del circuito de plomo se mantiene deprimido el zinc, para flotarlo en su respectivo circuito; pero un exceso de colector podría hacer flotar al zinc junto con el plomo. Igual cosa sucedería si pusiéramos exceso de colector en el circuito de zinc, haría flotar a la pirita que se encuentra deprimida por la lechada de cal. ¿Qué pasa si hay insuficiente cantidad de colector? Relaves altos, porque no se recuperan los sulfuros valiosos. A. XANTATO Son colectores aniónicos de uso generalizados, son comercializados como pellets. Son uno de los primeros colectores orgánicos solubles al agua. La solución acuosa de los xantatos se hidrolizan formando los ácidos xantogenicos. La hidrólisis aumenta con la reducción del pH del medio; mientras que las soluciones acuosas de xantatos en medio alcalinos son bastante estables. Su poder colector, es tanto más fuerte, cuanto mayor es en número de átomos de carbono. No son selectivos, pero promueven los sulfuros en este orden: Fe, Zn, Pb, Cu, Ag. En exceso promueve la flotación de ganga. a.
XANTATO ISOPROPILICO DE SODIO (Z-11)
Se prepara a una concentración de 4%. Este xantato es ampliamente usado debido a su bajo costo y elevado poder colector. Generalmente es un poco más lento que los xantatos de etílico y a menudos puede sustituirlos con una definida reducción en la cantidad y 11
costo de colector requerido. Se han obtenido aplicaciones muy exitosas en la flotación de prácticamente todos los minerales sulfurados. Se emplea en gran escala en la flotación de minerales complejos de plomo, cobre-zinc, los principales minerales sulfurosos son: calcopirita, calcocita, enargita, galena, esfalerita, marmitita, pirita y pirrotita. 2.3. ESPUMANTE Tiene como propósito la creación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción de la celda de flotación.
Son sustancias tensoactivas heteropolars 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 si (coalescencia) y que cuando salgan a la superficie no reviente, 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. En la práctica la flotación muestra, que una espuma cargada de pequeñas partículas es mucho más estable que una espuma vacía. Efectos de los espumantes: 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 de la pulpa. Aumente 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. Los espumantes realizan el siguiente trabajo: El espumante forma una capa alrededor de las burbujas de aire, impidiendo que las pequeñísimas burbujas se junten unas con otras formando grandes burbujas que subirían rápido a la superficie y reventarían. Al contrario, con esta capa de espumante alrededor de ellas, las burbujas de aire muy pequeñas se protegen unas de otras y cuando llegan a la superficie, dicha capa de espumante impide que revienten muy pronto.
-
¿Que ocurriría si no se utiliza espumante? Se reventarían las burbujas No habrían espumas 12
No habría flotación y se ensuciarían los relaves
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3.
¿Que sucede cuando se alimenta una cantidad excesiva de espumantes? Un exceso de reactivo espumante, no solamente representa un despilfarro, sino que durante la flotación vamos a tener serios problemas, debido a que se producirán muchas espumas y rebalsarán los canales; también pueden ensuciarse los concentrados.
¿Qué pasa cuando no se alimenta deficiente cantidad de espumantes? Una insuficiente cantidad de espumante nos dará una columna de espuma muy baja y los sulfuros pasarán al relave.
¿Qué es coalescencia? Es un fenómeno de desintegración de las burbujas de aire que se produce por la reducción del espesor del lecho de agua que separa las burbujas. El proceso es sostenido por la presión de los impactos producidos por las masas de burbujas que suben y por la presión del lecho superior de espumas, el cual es el primero en reducirse en espesor y romperse.
PARAMETROS DE FLOTACIÓN Son variables que deben permanecer constantes o variarse ligeramente durante el tratamiento del mineral. La flotación es un proceso de múltiples variables, cuya definición y descripción cuantitativa requiere todavía muchos estudios y la aclaración de distintos detalles. 3.1. GRANULOMETRIA DEL MINERAL.
A.
¿Qué es tamaño óptimo? Donde la partícula mineral es mena o es ganga, para obtener buen grado de concentrado con una recuperación excelente. B. ¿De que depende el tamaño optimo? De la liberación de la mena. 3.2. TIEMPO DE FLOTACIÓN Es el tiempo que la pulpa debe permanecer en las máquinas de flotación, para que el concentrado producido sea de buena calidad y su recuperación optima. Con un tiempo de flotación bajo se reduce la recuperación del mineral valioso, a mayor tiempo de flotación se diluye innecesariamente los concentrados. A.
¿De que factores depende el tiempo de flotación? Del tamaño y liberación de partículas.
B.
¿Qué minerales tienes afinidad por el agua? Los óxidos metálicos y las gangas. 13
C.
¿Cómo se puede incrementar esta propiedad? Mediante los colectores.
D.
¿Qué partículas flotaran rápidamente? Las más hidrofóbicas, las partículas liberadas y de tamaño adecuado.
E.
¿Qué partículas flotaran lentamente? Las menos hidrofóbicas, las partículas mixtas y de mayor tamaño.
F.
¿Hasta que punto se debe flotar? Hasta que el concentrado de la última celda tenga una riqueza similar a la cabeza; un mayor tiempo de flotación produciría concentrados de baja calidad. 3.3. DENSIDAD DE PULPA Es la relación de sólidos a pulpa, se expresa en porcentaje de sólidos o gramos por litro.
A.
¿Qué efectos produce una densidad demasiado alto? Mayor tiempo de flotación, obstrucción y desgastes de las celdas, menor consumo de reactivos, baja calidad de concentrados porque Incrementa la flotación de partículas finas de ganga, bajas recuperaciones por deterioro de aireación de la pulpa y mala flotación de partículas grandes por aumento de la fricción dentro de las celdas que causa desprendimiento de las partículas adheridas a las burbujas de aire.
B.
¿Qué efectos produce una densidad demasiado baja? Menor tiempo de flotación, operación y desgaste normal de las celdas, mayor consumo de reactivos, buena calidad de concentrados porque la fracción de ganga fina no pasa a las espumas debido a mejores condiciones de sedimentación, baja la recuperación porque ocasiona menor tiempo de permanencia de la pulpa dentro de la celda de flotación. 3.4. NIVEL DE PULPA Es una altura dada para la superficie de la pulpa en la celda de flotación. Influye en la calidad y recuperación de los concentrados.
A.
¿Qué se obtiene con un nivel de pulpa alto? Capa de espuma superficial, reacción rápida de las espumas, concentrados de baja calidad, mayor recuperación y mayor tiempo de flotación.
B.
¿Qué se obtiene con un nivel de pulpa bajo? Mayor grosor de espumas, rebalse lenta de espumas, concentrados de baja calidad, mayor recuperación y mayor tiempo de flotación. 3.5. DISPERSIÓN Es el estado de agitación violenta de las partículas en el seno de la pulpa. El objetivo es aislar las partículas de ganga, porque así son más fácilmente mojables por el agua, disminuyendo sui posibilidad de flotar.
A.
¿Qué ocurre en la pulpa si no esta dispersada? 14
Mayor consumo de reactivos, por adsorción de las partículas de gangas no dispersadas. Baja calidad de concentrados, por flotación de las partículas de ganga no dispersadas. Baja recuperación, por que las partículas de ganga rodean al mineral valioso y a las burbujas mineralizadas, provocando una adherencia colector-mineral débil. B.
¿Dónde debe efectuarse la dispersión y por que? En la flotación de limpieza, porque allí disminuye la posibilidad de dispersar y perder las partículas valiosas en los relaves, pues estos valores se recuperan en la flotación rougher. 3.6. pH Es una medida de acidez o basicidad de la pulpa mineral. El pH depende de la naturaleza del mineral, de las sustancias disueltas en el agua, de la composición y cantidad de reactivos. A. ¿La alcalinidad, cómo favorece a la flotación? Permite la estabilidad de los reactivos. Purifica la pulpa, precipitando los iones de algunas sales. Deprime la pirita. Protege la corrosión al equipo de flotación. 3.7. DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS Es la cantidad de reactivo, en peso, agregado a la pulpa, referida a una tonelada de mineral. Se expresa en kilo de reactivo por tonelada métrica de mineral. La dosificación de reactivos debe modificarse cuando varié la ley del mineral de cabeza y cuando se modifica el tonelaje del mineral. La dosificación debe ser exacta porque puede flotar las gangas por exceso de colector o deprimirse las menas por exceso de depresor. 4.
CONTROLES EN LA FLOTACIÓN. El proceso de flotación que parece ser bastante sencillo, tiene un cierto grado de complejidad debido a las leyes de cabeza que varían durante las 24 horas, y para llevarse en forma eficaz se debe mantener
4.1.RECUPERACIÓN Y RADIO DE CONCENTRACIÓN. Son indicadores de la efectividad y selectividad del proceso de flotación. La recuperación es la cantidad expresada en porcentaje, de mineral valioso extraído en el concentrado. El radio de concentración, es la cantidad de unidades de mineral de cabeza de las que se obtiene uno de concentrado. Técnicamente, no conviene llevar la concentración a un grado de enriquecimiento máximo, porque más rico son los concentrados, menor es la recuperación. Las pérdidas crecen en proporción aritmética a la izquierda del concentrado hasta un cierto límite, pasando este crecen en proporción geométrica. Económicamente, este limite puede determinarse comparando, por un lado, el valor de un concentrado más rico, por otro lado, el costo de operación y las perdidas de mineral valioso para elevar la ley del concentrado. 4.2. ALIMENTACIÓN DE REACTIVOS. 15
Los reactivos deben ser alimentados siempre en las cantidades indicadas y en el lugar preciso. En cada planta, las cantidades de reactivos están calculadas de acuerdo a la ley de la cabeza de mineral y según los concentrados que se quieren obtener. Por eso, la flotación sufre enormemente cuando los reactivos no están bien medidos. ¿Cómo se realiza el control de reactivos? La dosificación adecuada de reactivos se controla por el plateo, observación de las espumas (Debe recordarse el tipo y color de ellas que dan buenos resultados). ¿Para que se platea en la alimentación? Para determinar la calidad y la ley del mineral, y así dosificar adecuadamente. ¿Dónde se alimenta los reactivos? Se alimentan en los molinos, acondicionadores de pulpa o directamente en los canales. El lugar depende de: 1. Qué trabajo hace el reactivo 2. Solubilidad del reactivo en agua 3. Si es sólido o no 1. MODIFICADORES Ya sabemos que estos reactivos se agregan para modificar la superficie de la ganga y de algunos sulfuros, a fin de evitar que los colectores actúen sobre ellos y floten. Entonces, es necesario que los modificadores se agreguen a la pulpa, antes que los colectores. 2. ESPUMANTES Y COLECTORES Acabamos de ver que se añaden a la pulpa después que los modificadores. Además, hay que recordar que estos reactivos deben agregarse poco antes de la flotación, a fin de que tengan tiempo de mezcladores y actuar mejor
¿Qué cantidad de reactivos se usa en cada caso?
La cantidad que se debe usar está indicada en el reporte. En algunos casos el jefe de guardia ordena cuál debe ser el consumo. Esta cantidad debe ser exacta: de lo contrario pueden ocurrir serios problemas en la flotación
¿Es suficiente el chequeo de los reactivos en los alimentadores?
No, es necesario chequear que los reactivos caigan en su lugar y en la cantidad indicada.
¿Qué indica una espuma pequeña y cargada? Demasiada dosificación o alto poder del colector usado, que origina la flotación de ganga. ¿Qué indica una espuma descargada? Dosificación deficiente o bajo poder colector. 16
¿Qué indica una espuma frágil? Dosificación deficiente de espumante o exceso de cal. ¿Cómo es una buena espuma? Una buena espuma esta formada de burbujas de aire mineralizadas, de tamaño pequeño y homogéneo y sin excesiva viscosidad. 4.3. LA COLUMNA DE ESPUMA. ¿Qué es la columna de espuma? Es la altura que tiene la espuma a partir del nivel de la pulpa ¿Qué tamaño debe tener la columna de espuma? Varía según el circuito; se aceptan generalmente las siguientes medidas: Scavenger 1”- 2” Rougher 3”- 4” Cleaner 4”- 5”
¿Cómo se consiguen estas alturas? Regulando cuidadosamente el aire y las compuertas, también regulando los reactivos
4.4.LAVADO CON EL PLATO Una manera practica de ver si la flotación se esta realizando bien es por un análisis gravimétrico que se realiza en un clasificador manual rotatorio llamado “plato de lavado”. El plateo consiste en tomar una muestra determinada, que puede ser de los relaves o concentrados. Si es relave para saber hasta que punto se esta escapando los sulfuros valiosos, y si es el concentrado para observar hasta que punto lo estamos limpiando de todas la impurezas que hay en el mineral. Una vez que se tiene la muestra en el plato, se procede a quitarlo las lamas, y cuando la muestra esta limpia de estas lamas, se hace girar lentamente el plato de tal forma que los minerales de mayor peso especifico se distinguen hacia el centro del plato, mientras que los de menor peso especifico se van distribuyendo hacia el borde de dicho plato. Así, tenemos que en un buen plateado se distinguen desde el borde del plato; primeramente los insolubles, luego el zinc, el cobre, el fierro y al final hacia el centro el plomo. ¿Para que se lava con el plato? Se lavan las espumas de los concentrados y los relaves, con el objeto de verificar si hay material indeseable en los concentrados o si hay sulfuros valiosos en los relaves. En casi todas las plantas, se usa el plato para controlar la flotación. ¿Dónde hay que lavar? Generalmente hay que lavar en: Rougher 17
-
Relaves Concentrados
¿Cada cuanto tiempo hay que lavar? Más o menos cada media hora. O cuando cambian las espumas, indicando una variación en la flotación ¿Qué pasa cuando no se lava con el plato? No habría manera de controlar la flotación, porque a veces, el ojo no es suficiente 4.5. EL AGUA EN LOS CANALES ¿Qué objeto tiene esta agua? El agua en los canales sirve para empujar las espumas que han caído en los canales y darles una densidad de pulpa adecuada ¿Qué sucede cuando hay exceso de agua? Cuando en los canales hay exceso de agua:
-
Se diluye demasiado las densidad de la pulpa (sobre todo cuando son medios que van ha ser reflotados) Se diluye los reactivos Se altera el pH
¿Qué pasa cuando falta agua en los canales? Los canales se atoran y rebalsan 4.6. CUIDADOS DE OPERACIONES ¿Qué cuidados se deben tener en la flotación? Para que la flotación sea correcta, usted debe tener los siguientes cuidados:
1. 2. 3. 4.
Verificar que la alimentación a las celdas sea constante y uniforme, a fin de mantener un volumen de pulpa constante en las celdas Columna de espuma: Que tenga la altura correcta. Use las compuertas y las válvulas de aire para conseguir esta altura, de tal manera que, siempre sea la espuma la que rebalse y nuca la pulpa Verifique, cada media hora, cuando menos, que los reactivos caigan su lugar y en la cantidad precisa. Prueba del plato. Lavar las espumas de los concentrados y los relaves una o dos veces por hora o cada vez que note variación en la flotación 18
5. 6. 7.
Cantidad de agua en los chisguetes regúlela cuidadosamente para no diluir demasiado la pulpa que va a otras máquinas de flotación Agitación: Regule constantemente Aire: Controle cuidadosamente.
4.7. CONTROLES METALURGICOS EN LOS CIRCUITOS DE FLOTACIÓN Es muy importante un control adecuado en este circuito por que la calidad del mineral (ley de cabeza) proveniente de mina cambia continuamente, haciendo de la flotación un proceso dinámico que requiere un seguimiento continuo. 5.
CIRCUITOS DE FLOTACIÓN. Es la agrupación de las maquinas de flotación y las labores unidad para formar un todo armónico, dinámico y óptimo. Usted sabe que 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. Por esta razón, en la sección flotación tenemos tres tipos de celdas: a. De cabeza o rougher (desvastadoras)
b. c.
Limpiadoras o cleaner Scavenger
5.1.CELDAS UNITARIAS La celda de flotación se intercala entre la molienda y el clasificador. En la planta la celda unitaria RCU N° 1 trabaja con la descarga de los molinos 9’x12’ y 10,5’x13’. La celda unitaria WS N° 2 trabaja con la descarga del molino 7’x12’. 5.2. CELDAS DE ROUGHER ¿Qué trabajo hacen las celdas de cabeza o rougher? Estas maquinas reciben la pulpa de cabeza procedente de los acondicionadores o del overflow de los ciclones de remolienda. Aquí flota la mayor parte de los sulfuros valiosos. Pero en estas celdas sólo obtendremos concentrados y relaves “provisionales” ¿Por qué la espuma obtenida en las desvastadoras no es un concentrado final? Porque todavía contiene muchas impurezas
5.3. CELDAS LIMPIADORAS a. ¿Qué trabajo hacen los limpiadores? Estas máquinas sirven para quitar la mayor cantidad de las impurezas contenidas en las espumas de las rougher y nos dan finalmente un concentrado. 1er Clearner 19
2do Clearner 3er Clearner Las espumas del 3er cleaner, forman el concentrado final que va al espesador 5.4. CELDAS SCAVENGER
¿Qué trabajo hacen el scavenger? Estas máquinas reciben como el relave de rougher y tratan de hacer flotar el resto de los sulfuros que no han podido flotar en las celdas de cabeza, ya sea por falta de tiempo, deficiente cantidad de reactivos, o por efectos mecánicos Pero las espumas que obtenemos en estas máquinas no las podemos mandar al espesador porque están sucias, pero tampoco las podemos botar porque contienen mucho material valioso. Entonces, ¿Qué debemos hacer? Regresarlas al circuito 5.5. PRODUCTOS INTERMEDIOS ¿Qué son los productos intermedios o medios? Los relaves de las limpiadoras y las espumas de las agotadoras son productos más ricos que el relave final pero más pobres que los concentrados finales. Por esta razón, tienen que trabarse nuevamente, a fin de recuperar la mayor cantidad posible de sulfuros valiosos contenidos en ellos. Estos productos se llaman intermedios o medios. 5.6. PRODUCTO FINALES ¿Cuáles son los productos finales de la flotación? El circuito de flotación nos proporciona dos productos finales: Los concentrados Los relaves
¿Qué características deben tener estos productos? No siempre se puede señalar que un concentrado y su relave tengan leyes fijas. Esto depende, en gran parte, de la ley de la cabeza. Solamente podemos recomendar que usted. Como buen flotador trate siempre de obtener los relaves más limpios que pueda, y un buen concentrado según la ley que le indique su jefe.
20
DOSIFICACIÓN Y CONSUMO DE REACTIVOS DEL CIRCUITO DE MOLIENDA FLOTACIÓN CONCENTRADORA ROSAURA
MEZCLA 5 MEZCLA 5 NaCN 0.5
1400
MEZCLA 5 Na2S 1
42.00
1000 700
30.00 4.20
2500 75.00 4500 13.50 TMH 100
CIRCUITO ULK
MEZCLA207.0 NaCN 21.90 228.9 Na2S 4.20 Z - 11 11.28 F - 70 29.40
Z - 11 F - 70
4 100
200 44
9'x12'
CIRCUITO ZINC
B 2A
4.8 26.4
Z - 11 F - 70
B2
Z - 11 4 F - 70 100 MEZCLA 5
R O
150 800
3.6 0.0 24.0
NaCN
0.5
2000
6.0
Z - 11
4
100
2.4
MEZCLA
5
600
18.0
CuSO4
7
MEZCLA
5 0.5
4 100
20 5
0.48 3.00
0.0
B3
CAL
9.0
0.00
A III
A II
A I
CL I
Z - 11 13.44 F - 70 0.00 CuSO4 210.00
B ASH
CL
RO
I
I
CL II
RO
Z - 11 F - 70
4 100
250
6.00 0.00
Z - 11 F - 70
4 100
60
1.44 0.00
Z - 11
4
150
3.60
Z - 11
4
100
2.40
I
R O
NaCN
CL II
CAL
1
600 800
18.0 2.4
12.2
0.1 II
II
CL III
CL III
SC
SC C. Pb CuSO4
7
C. Zn
5000 210.00
C. Pb
6.
EQUIPOS DE FLOTACIÓN Los equipos que se usan en flotación son los siguientes: Celdas de flotación. Bombas. Alimentadores de reactivos. Molinos Ciclones Acondicionadores Potenciómetros Courier 30AP/XP Muestreadotes automáticos 6.1. FUNCIONES DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN. Los equipos en los cuales se realizan los procesos de flotación se denominan celdas de flotación y son construidos de modo que favorezcan la realización del proceso mediante las siguientes funciones:
A.
Mantener todas las partículas (las más gruesas) o las más densas en suspensión dentro de la pulpa que ingresa a la celda de flotación, evitando la segregación de los sólidos por el tamaño o por la densidad. 21
El arenado de las celdas es un problema común, reduce el volumen de la celda y la perdida de tiempo de residencia de la pulpa, afectando a la recuperación de los sulfuros valiosos.
B.
La aireación, que involucra la diseminación de finas burbujas de aire dentro de la celda; los volúmenes de aire requeridos dependerán del peso de material alimentado.
C.
Promover la colisión entre partículas minerales y las burbujas de aire con la finalidad de proveer oportunidades para la adhesión selectiva y el transporte de las partículas de mineral deseado en la columna de espuma.
D.
Mantener la pulpa en condiciones de quietud, inmediatamente debajo de la columna de espuma para favorecer su estabilidad. También permite una adecuada evacuación de relaves como de concentrados, así como la fácil regulación del nivel de pulpa en las celdas, de su aereación y del grado de agitación. E. Proveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda y la eliminación del circuito de las espumas con concentrado y de la pulpa con los relaves de la flotación.
F.
Proveer un mecanismo de control (controles automáticos de pulpa, compuertas de relaves y cajas de descarga) de la profundidad de la pulpa y la profundidad de la columna de espuma Zonas especificas de las celdas de flotación:
Zona de mezcla; aquella en la cual las partículas minerales toman contacto con las burbujas de aire.
Zona de separación; en la que las burbujas de aire se condensan una con otra y eliminan partículas indeseables que pudieran haber sido arrastradas por atrapamiento u otro motivo.
Zona de espumas; en la que las espumas mineralizadas deberán tener estabilidad y ser removidas de la celda conteniendo el concentrado.
6.2. TIPOS DE CELDAS DE FLOTACIÓN A. CELDAS MECANICAS Se utiliza en forma generalizada en nuestro medio; se caracterizan por tener un agitador mecánico que mantiene la pulpa en suspensión y dispersa el aire dentro de ella. A este tipo pertenecen las celdas: Agitair, Denver, Outokumpu, unitaria rcu, unitaria ws. Los bancos divididos en celdas por paredes intermedias como el caso de las Denver Sub A, son utilizados especialmente en plantas pequeñas, donde se requiere que el impulsor actué como una bomba o en etapas de limpieza donde es necesario un control estricto de niveles de pulpa, agitación, etc. Los bancos de flujo libre proporcionan ventajas por su construcción y mantenimiento más simple y mejor suspensión de las partículas gruesas al eliminarse las paredes intermedias. La aereación en las celdas mecánicas pueden realizarse por insuflación forzada de aire o por la acción succionante del impulsor; la utilización generalizada de este tipo de maquinas, frente a las neumáticas se deben a las dos ventajas que indiscutiblemente ofrecen:
Mantienen adecuadamente los sólidos en suspensión. 22
Es posible arrancar con relativa facilidad cuando se encuentran cargadas. La nueva tendencia en la construcción de celdas mecánicas se orientan a maquinas de gran tamaño, con lo que se logra una reducción en el numero de celdas, mejoramiento en el control y facilitando en el mantenimiento. En esta sección tenemos 4 tipos de celdas de flotación que son las siguientes:
Celda Unitaria RCU. Celda Unitaria WS
Celda outokumpo OK 8 Celda Denver Sub A Se llama banco de flotación a la reunión de dos o más celdas, tiene las siguientes partes:
Cajón de alimentación o tubería de alimentación. Compuerta desarenadora. Cajón de descarga de relave. Chisguete de agua a presión.
CELDA UNITARIA RCU El modelo de la celda que usamos es RCU 10 Partes de la celda de flotación: Cajas de alimentación y descarga. Tanque. Canaletas periféricas. Estator Impulsor. Sistema de control de nivel. Sistema de control de alimentación de aire.
CELDA UNITARIA WS El modelo de la celda que usamos es WS Partes de las celdas de flotación: Cajas de alimentación y descarga. Tanque. Canaletas periféricas. Estator Impulsor. Sistema de control de nivel, compuerta manual.
CELDA OUTOKUMPU El modelo de la celda que usamos es OK 8 a.
Funcionamiento
La alimentación de pulpa se realiza mediante una caja de alimentación y a través de una abertura entre la caja de alimentación y el primer tanque de 23
flotación. La pulpa es transferida de un tanque a otro y sale del banco a través de la caja de descarga del último tanque. El nivel de pulpa del tanque o grupo de tanques es medido y mantenido en un valor necesario gracias a un controlador de nivel y a válvulas de control automáticas. Las válvulas de dardo, ubicadas en la caja intermedia o de descarga del tanque, son empleadas para el control del nivel de pulpa. En caso de haber dos válvulas dentro de la caja, la válvula manual puede ser operada por una rueda manual con válvula de control manual.
b.
Datos técnicos Partes de las celdas de flotación: Cajas de alimentación y descarga. Tanque.
Canaletas periféricas. Estator Impulsor. Sistema de control de nivel. Sistema de control de alimentación de aire. 24
c.
Inspección Se recomienda inspeccionar el equipo sobre una base periódica, como mínimo una vez por semana. Esta inspección es llevada a cabo sin detener la máquina y debe incluir entre otras cosas la verificación de cualquier evidencia de mala alineación, sobre calentamiento y ruidos extraños, y la medición de las vibraciones del cojinete y del engranaje empleando un apropiado medidor manual de vibración. Los operadores realizan inspecciones adicionales durante su normal desplazamiento dentro de la planta. En intervalos de seis meses, aproximadamente, detenga y vacíe la máquina para realizar una completa inspección sobre una base previamente planeada. Inspeccione especialmente los siguientes aspectos: Acondicionamiento y ajuste de los rotores, estatores y ejes inferiores. Verifique que las ranuras de aire de los rotores y los pasajes de aire a través de los ejes se encuentren libres de bloqueos.
CELDA SUB A: El modelo de la celda que usamos es denver sub A 24 y sub A 30. La primera celda de sub aireación producida por Denver fue la Sub A operó como una simple celda pero estuvo disponible en bancos de 2 a12 celdas, cada una con un mecanismo separado. Esta celda es todavía muy popular usada en circuitos de limpieza. a. Funcionamiento El alimento es transportado al centro del impulsor vía la tubería de alimentación. Dependiendo del circuito y de la disposición de las celdas, esta tubería de alimentación puede ser instalada en alguno de los cuatro lados. El mantenimiento de estos mecanismos difiere ligeramente de las D-R. Al alimento o tuberías de recirculación deberán primero ser removidas. El eje de la hélice es destornillado desde la armazón de la celda y entonces el mecanismo entero puede ser levantado. El impulsor, luego es removido. b.
Datos técnicos Caja de la celda. Eje central de la celda. Impulsor. Estabilizador. Tubería de aire o baja presión. Paletas para evacuar espumas. Compuerta desarenadora de gruesos. Canales de espumas o concentrados. Sistema de movimiento.
25
c.
B.
Inspección Se recomienda inspeccionar el equipo como mínimo una vez por semana. Esta inspección es llevada a cabo sin detener la máquina y debe incluir entre otras cosas la verificación de cualquier evidencia de mala alineación, sobre calentamiento y ruidos extraños, Como resultado de estas inspecciones, deberá reportarse fallas o posibles funciones inusuales.
CELDAS NEUMATICAS
Son máquinas de flotación que no tienen impulsor mecánico; la pulpa es agitada por aire comprimido. La celda columna es una de las más usadas en Canadá. En este tipo de celdas ocurre un proceso en contracorriente, el alimento se introduce en la mitad de la columna y el aire es insuflado por la parte inferior a través de un fondo poroso. Igualmente se añade agua de lavado por la parte superior, al nivel de espumas, el mineral al caer encuentra las burbujas en la zona 3 produciendo la mineralización de las burbujas. Las celdas columnas al igual que las de más celdas neumáticas en general presentan el problema de la obstrucción de los insufladores de aire o de los fondos porosos. 6.3. CUIDADOS EN LAS MAQUINAS a.
¿Qué cosas se deben vigilar en las celdas?
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Que no hayan huecos en el casco Que las mariposas de agitación se encuentren en buen estado Que los tubos de aire no estén tapados Chequear el estado de la hoja y la varilla de las compuertas Mantener las fajas de transmisión con una tensión correcta Que los motores no se calienten
b.
¿Qué cuidados se deben tener en las bombas?
1. 2. 3. 4. 5.
Que la caja de bomba y el cilindro no calienten Que el tubo de succión esté bien empernado y sin escape El cajón de la bomba en buen estado y sin carga asentada Atoros Motor y fajas Antes de arrancar una bomba, verifique que la caja este libre de carga. Si usted arranca con la mariposa “trancada”por la carga, puede romperse el perno del impulsor.
6.4. EQUIPOS AUXILIARES Son unos equipos que ayudan en el control de las operaciones: 26
Bombas, acondicionadores, Courier 30xp al potenciómetro; los alimentadores de reactivos: bombas, válvulas tipo pinch y Clarkson.
A.
BOMBA
Las bombas del proceso deben ser inspeccionadas por lo menos cada 2 horas para ver si tienen problemas potenciales. Esta tarea del operador proporciona información útil para diagnosticar problemas de bombeo operacionales y mecánicos. La siguiente guía se aplica principalmente a las bombas horizontales. Muchas de las técnicas usadas también se aplican a las bombas verticales. Es común que un sistema de bombas del proceso esté compuesto de bombas en línea y stand by. El operador puede encontrar que un problema de bombeo se soluciona cambiando a la bomba stand by. Este método sirve como una buena herramienta de diagnóstico para resolver problemas de bombeo. Algunas bombas tienen sellos de empaque, mientras que otras tienen sellos mecánicos. Antes de hacer funcionar la bomba realice las siguientes operaciones: a. Revise visualmente todas las tuberías principales y auxiliares para asegurarse de que todas las conexiones estén bien hechas.
b. Revise las instalaciones eléctricas. Arranque de la bomba realice las siguientes operaciones: c.
Se recomienda llenar el cajón de alimentación con agua antes de arrancar la bomba. d. No haga funcionar la bomba cuando esta estancada (sin flujo de descarga) o cuando esta arenado. Parada de la bomba:
e. f.
Desviar la carga del cajón de la bomba y lavar con agua. pare la bomba y retire el tapón.
Las partes:
Armazón. Forro de la carcasa. Impulsor. Tornillo de impulsor. Disco. Empaquetadura.
Cilindro largo. Polea.
B.
POTENCIOMETRO
Sabemos que una de las condiciones de pulpa de flotación es tener un pH correcto. Pues bien, para medir este pH usamos el Potenciómetro ¿Cuáles son las partes principales del Potenciómetro?
27
a.
Los electrodos son muy delicados. Hay que tener mucho cuidado al usarlos Sirve para calibrar el equipo. El operador no esta autorizado para usarlo.
b. c.
Transmisor de pH (análisis).
d.
Controlador de proceso, sistema de control que analiza el pH, de acuerdo al set point ingresado por el operador Válvula pinch, el cual es accionado directamente por la válvula solenoide 220vac.
¿Cómo se opera el potenciómetro? Se selecciona el pH de referencia 9,0 con el set point (sp) y la variable de proceso (pv) se mantiene en 9,0. Se selecciona la opción manual cuando la variable de proceso esta alto o bajo del set point para abrir o cerrar la válvula. ¿Qué cuidados se debe tener al operar el potenciómetro? Seleccionar el valor 9,0 de set point y verificar que el controlador este trabajando en automático. ¿Qué pasaría si se dejan sucios? Daría una lectura errada. Los electrodos deben permanecer mojados, manteniéndolos dentro de un vaso lleno de agua limpia cuando no trabaja. C.
ALIMENTADORES DE REACTIVOS
Los dosificadores de reactivos se basa en tres etapas la primara es el control de llenado de los tanques en forma automática, garantizando de esta manera que los tanques permanezcan llenos de reactivos .La Segunda etapa están gobernadas por bombas electrónicas del tipo diafragma de la marca Milton Roy garantizando la precisión en la dosificación. La tercera etapa de dosificación también es elaboraba por válvulas tipo pinch que es gobernada por una lógica de control. Todo el sistema esta gobernado por un PLC marca Quantum donde se encuentra la lógica de control (control de llenado de tanques, dosificación mediante válvula tipo pinch, etc) a la vez se encuentra monitoreada por un sistema supervisor llamado Factory Link, donde el operador pueda ingresar los caudales de dosificación que desee, ver el llenado de los tanques, prender o apagar las bombas y pueda tener los reportes del consumo de reactivos por guardia todo esto en tiempo real. De esta manera se garantiza la dosificación de reactivos en una gran precisión y evitando perdidas de este, de la misma manera se lleva un consumo controlado de los reactivos por guardia. ¿Para que sirven los alimentadores de reactivos? Ya hemos visto que los reactivos deben alimentarse a las celdas en cantidades definidas, pues si echa demasiado poco se presentan serios problemas. Por lo cual se usa estos aparatos para alimentar reactivos en cantidades medidas 28
¿Como funciona el alimentador clarkson? El motor hace girar el disco (1) con sus copas sumergiéndolo en el reactivo contenido en el tanque (2). Las copas (3) suben llenas de reactivo, que vacían al bajar La planta móvil del regulador (4) limita la cantidad de reactivo que cae en el canal de salida. Si la platina esta abajo dejara pasar menos reactivo y si esta levantada, entrara más reactivo al canal de salida. ¿Qué cuidados se deben tenerse con el alimentador? Debe mantenerse una limpieza genera, a fin de evitar que la suciedad nos impida regular correctamente el aparato, o que lo atore. Debe cuidarse que las copas estén siempre bien ajustadas, porque puede variar la cantidad de reactivo se voltea y ocasionar malas mediciones.
D.
ACONDICIONADORES
Antes de pasar a la flotación, es necesario permitir que la pulpa y los reactivos estén “juntos” un determinado tiempo, con el fin de “Acondicionarlos” y conseguir la mayor eficiencia de los reactivos en la flotación. Este “Acondicionamiento” de la pulpa se hace en los tanques acondicionadores ¿Cuáles son las partes principales de los acondicionadores? a. El tanque. Es el recipiente de la carga b. El eje. Recibe la fuerza del motor y la pasa a la mariposa c. La mariposa o impulsor. d. La columna. Cuyo borde superior esta al nivel de la pulpa y su borde inferior de la mariposa. Toda columna rodea la eje e. El tubo de entrada de carga. f. Tubo de salida de carga
29
¿Cómo funciona el acondicionador? La forma de la mariposa y el sentido de la rotación al girar que hacen que la pulpa vaya contra el fondo del tanque y luego suba rebalsando el borde superior de la columna cayendo nuevamente sobre el impulsor. Así se genera un movimiento de la pulpa que baja y sube constantemente. La salida de la carga se hace por un tubo colocado a nivel de la pulpa y al lado opuesto del tubo de entrada ¿Qué cuidados se debe tener en los acondicionadores? a. Mantener libre los tubos de entrada y salida
b.
Evitar la caída de latas, trapos, y de todo material que se pueda enredar en la mariposa
c.
Si por algún motivo la carga se asienta en el tanque, hay que ayudar a la mariposa usando mangueras con aire a presión.
E.
COURIER 30AP
El analizador en línea para análisis elementales de flujos de procesos de pulpa en tiempo real. Es una tecnología desarrollada con la finalidad de facilitar un mejor control del proceso, el uso creciente de esta tecnología se debe fundamentalmente a las mayores exigencias del mercado internacional de productos minero-metalúrgicos y la implementación de límites permisibles en la protección al medio ambiente. El objetivo es desarrollar sistema de control del proceso de flotación en la Planta Concentradora, desde una base conceptual que integre: Un mejor control del proceso Ahorros en costos de muestreo metalúrgico Menores costos de operación Uso optimo de insumos Mejor recuperación de valores Incremento de producción Mejora la calidad de concentrados El modelo que usamos es el Courier 30AP. Desde un punto de vista metalúrgico, esta herramienta resuelve muchos problemas comunes a todas las Plantas de Procesamiento de Minerales, sabemos que los flujos de alimentación no son constantes, la ley de los elementos varían considerablemente, debido a la naturaleza compleja de minerales, la variación de las leyes afectan la performance del proceso metalúrgico, es así la activación de Zn en el circuito Bulk o el desplazamiento de Pb al circuito Zn. 30
Los problemas metalúrgicos en las Plantas Concentradoras que podrá ser posible solucionar son: Control de disturbios (alteraciones de las leyes de alimentación, productos y desechos). Acción correcta de reactivos de flotación. Recuperación de valores.
Grados de concentrados. Recuperación económica.
Las ventajas que presenta son:
El ensaye recibido de mineral alimentado y productos de flotación, el ciclo de análisis de muestras es cada 10 minutos, es una importante ayuda en la toma de decisiones sobre el grado de concentrados, recuperación de valores metálicos, determinación de cargas circulantes en flotación, etc.
Reportan inmediatamente los resultados de las variaciones de parámetros, desde variaciones de granulometría, cambios de circuitos y variaciones en la cantidad y punto de adición de Reactivos de flotación.
Los costos son reducidos fundamentalmente al incrementar la recuperación de valores y con la disminución del consumo de reactivos. Según estadísticas de Plantas Concentradoras, la adopción en la operación de esta tecnología produce un incremento en la recuperación metalúrgica de un 0.5% a un 2.5% y un incremento de producción de 0.7% a 3% algunas veces se han logrados resultados mayores. a. 1. 2.
3. 4.
5.
Datos técnicos Dispositivo de muestreo. El muestreador toma de muestras primarias envía una parte del flujo del proceso al equipo de multiplexión para el muestreo secundario. Bomba. La muestra primaria es enviada al multiplexor por un sistema de bombeo. Control del analizador. Panel de control de la sonda del analizador. Multiplexor. El flujo total de la muestra primaria es regulado por una manguera de muestra activa por un cilindro de aire. El mismo cilindro transporta la manguera en la otra dirección a través de un cortador a intervalos programables con el fin de recolectar una muestra compuesta representativa. Esta conformado por: Malla autolimpiadoras, tanque para control de pulpa. Sonda del analizador. La sonda del analizador combina el método de medición de fluorescencia de rayos X por dispersión longitud de onda de alto rendimiento. 31
La ventana de la celda de flujo es limpiada y lentamente desgastada por el contacto activo con la pulpa, puede ser recambiada manualmente cuando requiere. El analizador irradia la muestra en la capa sensible de la celda de flujo mediante un tubo de rayos X de alta intensidad. 6.
Control de la sonda.
Servicios de apoyo, agua potable y aire.
COURIER 30XP. ANALIZADOR DE XRF FLUJO DE PROCESO MUESTREADOR PRIMARIO
FLUJO CONTINUO 70-300 L/MIN
MONITOREO Y CONTROL
MULTIPLEXION FILTRADO ESTABILIZACIÓN DESAIREACIÓN 20 L/MIN MUESTRAS POR TURNOS
ANALISIS
MUESTRA DE CALIBRACIÓN
RETORNO DE MUESTRA
F.
MUESTREADORES AUTOMATICOS
Los muestreadores automáticos son maquinas que sirven para proporcionar la mas exacta y representativa muestra posible, el muestreo asegura el resultado preciso. b.
Datos técnicos Cortador Sistema de movimiento. 32
G.
7.
Control automático.
SPENCER BLOWER
RECOMENDACIONES GENERALES
Limpieza. 1. ¿Cada cuánto tiempo es necesario hacer la limpieza en los pisos de flotación? 2.
Cada vez que estén sucios y el trabajo lo permita. Obligatoriamente al fin de cada guardia
¿Qué se debe limpiar en la sección flotación? -
Todas las maquinas (no mojar los motores eléctricos) Pisos de las escaleras, etc. Recuerde que una planta sucia deprime el animo del trabajador
Seguridad 1. ¿Por qué es necesario hacer limpieza de pisos y escaleras? Sencillamente porque la espuma derramada es muy resbalosa y usted mismo se puede caer. Para evitar este tipo de accidentes es mejor hacer la limpieza 2.
¿Con qué se hace la limpieza?
En algunas plantas se usa agua a presión para lavar pisos y escaleras. El uso del agua en este caso es correcto sólo se debe evitar el uso de agua en épocas y lugares 33
muy fríos, porque daría lugar a la formación de escarcha o hielo en las escaleras o pisos, esta escarcha es más peligrosa que la espuma En este caso será necesario secar los pisos y escaleras mojadas, con algo seco, “aserrín”, por ejemplo. Si no se dispone de este material, puede usarse la escoba 3.
¿Qué otras medidas de seguridad debemos observar? a. Mucho cuidado al bajar escaleras b. Avisar al jefe de guardia cuando las barandas y peldaños de las escaleras estén en mal estado c. Tener mucho cuidado con las fajas y las poleas d. No dejar herramientas en le suelo
INDICE 34
I.
FUNDAMENTOS DE FLOTACIÓN
1.1.
INTRODUCIÓN
1.2.
IMPORTANCIA
1.3.
ELEMENTOS DE FLOTACIÓN
1
A. B. C.
FASE SÓLIDA
A.
LA PULPA
B.
LOS REACTIVOS LA AGITACIÓN
3
C.
D.
EL AIRE
4
FASE LIQUIDA FASE GASEOSA
1.4.
II.
REACTIVOS DE FLOTACIÓN
2.1. A.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN2
MODIFICADORES
C.
DEPRESORES Cianuro de Sodio Bisulfito de Sodio Sulfato de Zinc. SULFURO DE SODIO ACTIVADORES Sulfato de Cobre SULFURO DE SODIO REGULADORES DE PH
A.
XANTATO
B.
2.2. 2.3. III.
6
COLECTOR
9
ESPUMANTE
10
PARAMETROS DE FLOTACIÓN 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.
IV.
5
11
GRANULOMETRIA DEL MINERAL. TIEMPO DE FLOTACIÓN DENSIDAD DE PULPA NIVEL DE PULPA DISPERSIÓN pH DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS
CONTROLES EN LA FLOTACIÓN.
13 35
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7.
V.
CIRCUITOS DE FLOTACIÓN 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.
VI.
17
CELDAS UNITARIAS CELDAS DE ROUGHER CELDAS LIMPIADORAS CELDAS SCAVENGER PRODUCTOS INTERMEDIOS PRODUCTO FINALES
EQUIPOS DE FLOTACIÓN 6.1.
20
FUNCIONES DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN.
6.2. TIPOS DE CELDAS DE FLOTACIÓN CELDAS MECANICAS CELDA UNITARIA RCU CELDA UNITARIA WS CELDA OUTOKUMPO CELDA SUB A: CELDAS NEUMATICAS
A.
B.
6.3.
CUIDADOS EN LAS MAQUINAS
6.4. EQUIPOS AUXILIARES BOMBA POTENCIOMETRO ALIMENTADORES DE REACTIVOS ACONDICIONADORES COURIER 30XP MUESTREADORES AUTOMATICOS SPENCER BLOWER
A. B. C. D. E. F. G.
VII. A. B.
RECUPERACIÓN Y RADIO DE CENCENTRACIÓN. ALIMENTACIÓN DE REACTIVOS. LA COLUMNA DE ESPUMA. LAVADO CON EL PLATO EL AGUA EN LOS CANALES CUIDADOS DE OPERACIONES CONTROLES METALURGICOS EN LOS CIRCUITOS DE FLOTACIÓN
RECOMENDACIONES GENERALES
32
Limpieza. Seguridad
36
