MECANISMOS DE FLOTACIÓN Para ara estudia estudiarr el mecani mecanism smo o de la fo fotac tación ión es necesa necesario rio conoc conocer er lo que sucede sucede con la partícula de mineral y una burbuja de aire para que ellos ormen una unión estable. El proceso de fotación está basado sobre las propiedades hidroílicas e hidroóbicas de los sólidos a separar. separar. Se trata undamentalmente undamentalmente de un enómeno de comportamiento comportamiento de sólidos rente al agua, o sea, de mojabilidad de los sólidos. os metales nati!os, s"luros de metales o especies tales como gra#to, carbón bituminoso, talco y otros, son poco mojables por el agua y se llaman minerales hidroóbicos. Por otra otra parte, parte, los minera minerales les que son son ó$idos $idos,, sula sulato tos, s, silica silicatos tos,, carbo carbonat natos os y otros otros son son hidroílicos, hidroílicos, o sea, mojables por el agua. Se puede obser!ar además que los minerales hidroóbicos son aeroílicos, es decir, tienen gran a#nidad por las burbujas de aire, mientras que los minerales hidroílicos son aeroóbicos, aeroóbicos, o sea, no se adhieren normalmente a ellas. En resumen, es necesario incrementar la propiedad hidróoba en las partículas minerales de una pulpa para acilitar la fotabilidad. fotabilidad. Esto se eect"a con con los reacti!os llamados llamados colectores, colectores, que son generalmente compuestos orgánicos de carácter heteropolar, o sea, una parte de la mol%cula es un compuesto e!identemente apolar &hidrocarburo' y la otra es un grupo polar con las propiedades iónicas, es decir, con carga el%ctrica de#nida. a partícula queda cubierta por el colector que se adhiere a su super#cie por medio de su parte polar, proporcionándole con la parte apolar propiedades hidroóbicas. El agregado de espumantes, como se ha dicho, permite la ormación de burbujas de tama(o y calidad adecuada para el el proceso. proceso. Pues bien, el contacto entre entre las partículas partículas y las burbujas requiere que las primeras est%n en constante agitación, la cual la otorga el rotor de la máquina de fotación, fotación, de modo que para reali)ar reali)ar la unión con las burbujas son son necesarios* a' su encuentro y b' condiciones condicion es a!orables para ormar el agregado. El contacto partícula+burbuja se acerca hasta el punto en que la película de agua que las separa es muy #na. En este momento para que la partícula pueda acercarse más a la burbuja tiene que superar lo que se considera una barrera barrera energ%tica. energ%tica. Para Para las partículas hidroílicas, hidroílicas, en que la asociación de la partícula con las mol%culas de agua es muy #rme, esta barrera nunca se supera y las partículas no fotan. fotan. Para Para las partículas hidroóbicas, hidroóbicas, la barrera barrera queda repentinamente repentinamente rota por uer)as no bien conocidas, permitiendo un contacto triásico &sólido+ líquido+gas'.
VARIABLES OPERACIONALES RELEVANTES EN EL PROCESO lgunas de las !ariables de mayor importancia para el proceso de fotación son*
Granulometría: dquiere gran importancia dado que la fotación requiere que las especies minerales "tiles tengan un grado de liberación adecuado para su concentración. os react reacti!o i!os s pueden pueden clasi# clasi#car carse se en colect colector ores es,, espuma espumante ntes s y Tio Tio !e Rea" Rea"ti ti#o #o$: $: os modi#cadores. modi#cadores. a e#ciencia del proceso proceso dependerá de la selección selección de la mejor órmula órmula de reacti!os.
Do$i$ !e Rea"ti#o * a cantidad de reacti!os requerida en el proceso dependerá de las pruebas metal"rgicas preliminares y del balance económico desprendido de la e!aluación de los consumos.
Den$i!a! !e Pula: E$iste un porcentaje de sólidos óptimo para el proceso que tiene infuencia en el tiempo de residencia del mineral en los circuitos.
Airea"i%n: a aireación permitirá aumentar o retardar la fotación en bene#cio de la recuperación o de la ley, respecti!amente. El aire es uno de los tres elementos imprescindibles en el proceso de fotación, junto con el mineral y el agua.
Re&ula"i%n !el ':
a fotación es sumamente sensible al p-, especialmente cuando se trata de fotación selecti!a. ada órmula de reacti!os tiene un p- óptimo ambiente en el cual se obtendría el mejor resultado operacional.
Tiemo !e Re$i!en"ia: El tiempo de residencia dependerá de la cin%tica de fotación de los minerales de la cin%tica de acción de reacti!os, del !olumen de las celdas, del porcentaje de sólidos de las pulpas en las celdas y de las cargas circulantes.
Cali!a! !el A&ua: En las Plantas la disponibilidad de agua es un problema. /ormalmente se utili)a el agua de recirculación de espesadores que contiene cantidades residuales de reacti!os y sólidos en suspensión, con las consecuencias respecti!as deri!adas por este fujo de recirculación.
APLICACIONES DE LA CAL EN FLOTACIÓN as plantas de procesamiento de minerales, usan cal como modi#cador de p-. El objeto de adicionar la cal en los procesos de fotación es para ajustar el p-, cambiando las propiedades electroquímicas de la pulpa, y así lograr una mejor acción de los reacti!os espumantes y colectores, mejorando la interacción del colector con la super#cie de mineral "til. El ambiente alcalino a!orece la depresión de ciertas especies como la pirita. a cal puede ser adicionada en orma sólida + como cal hidratada + o en orma de lechada de cal. Su dosi#cación depende del aumento de p- requerido, a partir del p- natural de la pulpa, y el contenido de a0 hidroli)able de la cal. sí, cada sistema de fotación tendrá un consumo de cal particular, el cual debe de ser determinado e$perimentalmente.
1eacti!os usados os reacti!os de fotación corresponden a sustancias orgánicas que promue!en, intensi#can y modi#can las condiciones óptimas del mecanismo ísico+químico del proceso. Pueden clasi#carse en*
Cole"tore$: Son sustancias orgánicas que se adsorben en la super#cie del mineral, con#ri%ndole características de repelencia al agua &hidroobicidad'. Espumantes* Son agentes tensoacti!os que se adicionan a objeto de* Estabili)ar la espuma 2isminuir la tensión super#cial del agua 3ejorar la cin%tica de interacción burbuja 4 partícula 2isminuir el enómeno de unión de dos o más burbujas &coalescencia' os reacti!os 3odi#cadores, por otro lado, tales como acti!adores, depresores o modi#cadores de p-, se usan para intensi#car o reducir la acción de los colectores sobre la super#cie del material.
5undamentos de la fotación
a fotación se de#ne como un proceso ísico+químico de tensión super#cial que separa los minerales sulurados del metal de otros minerales y especies que componen la mayor parte de la roca original. 2urante este proceso, el mineral molido se adhiere super#cialmente a burbujas de aire pre!iamente insufadas, lo que determina la separación del mineral de inter%s.
a adhesión del mineral a estas burbujas de aire dependerá de las propiedades hidroílicas &a#nidad con el agua' y aeroílicas &a#nidad con el aire' de cada especie mineral que se requiera separar de las que carecen de !alor comercial y que se denominan gangas. En la etapa pre!ia &molienda', se obtiene la roca #namente di!idida y se le incorporan los reacti!os para la fotación. El propósito es darle el tiempo necesario de residencia a cada uno de los reacti!os para conseguir una pulpa homog%nea antes de ser utili)ada en la fotación. on la pulpa &o producto de la molienda' se alimentan las celdas de fotación. l ingresar la pulpa, se hace burbujear aire desde el interior y se agita con un aspa rotatoria para mantenerla en constante mo!imiento, lo que acilita y mejora el contacto de las partículas de mineral dispersas en la pulpa con los reacti!os, el agua y el aire, haciendo que este proceso se lle!e a cabo en orma e#ciente. Esquema adhesión selecti!a
6* burbuja7 P* partícula s + g* sólido + gas7 s + l* sólido + líquido