MODULO III FLOTACION DE MINERALES DE COBRE TECK 2012.pptx

UNIDAD TEMÁTICA III

FLOTACION FLOT ACION DE MINERALES DE D E COBRE INACAP 2012

FLOTACION DE MINERALES DE COBRE  OBJETIVO

DE LA UNIDAD TEMÁTICA

Conocer y comprender la diferencia entre colector, espumante y modificador, los tipos de reactivos, el hidrofobismo e hidrofilismo de las partículas. Además de los factores que intervienen en la flotación, los tipos de flotación, las precauciones en la preparación de reactivos sólidos y los equipos de flotación.

FLOTACION DE MINERALES DE COBRE  OBJETIVO

DE LA UNIDAD TEMÁTICA

Conocer y comprender la diferencia entre colector, espumante y modificador, los tipos de reactivos, el hidrofobismo e hidrofilismo de las partículas. Además de los factores que intervienen en la flotación, los tipos de flotación, las precauciones en la preparación de reactivos sólidos y los equipos de flotación.

FLOTACION DE MINERALES DE COBRE

1. Fu Fund ndam amen ento toss de qu quím ímic icaa met metal alúr úrgic gicaa Minerales sulfurados de cobre: Calcopirita Bornita Calcosina Covelina Enargita Minerales de Molibdeno: Molibdenita: MoS2 Wulfenita Wulf enita : PbMoO4 Powellita : CaMoO4



Fundamentos de flotación El proceso de flotación, se basa en la creación de condiciones de no mojabilidad a partículas de mineral que queremos recuperar y enviar al depósito de relaves, las no deseadas ( Pirita, Calcita, Cuarzo, etc. )


Fundamentos de flotación Minerales que no son mojables por el agua, se dicen que son hidrofóbicos (metales nativos, los súlfuros y otras especies) y que al mismo tiempo tienen afinidad o atracción por las burbujas de aire. Minerales como los óxidos, silicatos, carbonatos, sulfatos, etc., que generalmente representan la mayoría de los minerales estériles o ganga son hidrofílicos, o sea, mojables por el agua.


Fundamentos de flotación Mediante la flotación se separan las partículas de súlfuros en forma de una espuma, el resto de la pulpa constituye el relave. Las partículas que no se mojan con el agua se van a adherir a las burbujas de aire y pasarán a la espuma. Las partículas de minerales que son mojables van a caer al fondo del equipo de flotación, las que se eliminarán posteriormente en las colas de relaves.


Fundamentos de flotación Un adecuado grado de liberación es moler a tamaños cercanos a 100 micrones ( 0.1 mm ). 

Partículas de mayor tamaño, se sueltan de las burbujas portadoras por su mayor masa.



Partículas muy finas no tienen el suficiente impulso para producir un encuentro efectivo partícula-burbuja.


Fundamentos de flotación En el proceso de flotación, las burbujas suben a través de la pulpa mineral y forman una espuma sobre la superficie de la celda de flotación. Los minerales deseados se adhieren a las burbujas y las gangas permanecen en la pulpa.


Etapas de la flotación Circuito rougher o primario: 

Se elimina gran parte de la ganga.



Se logran altas recuperaciones.



El concentrado rougher está constituido por middling, por lo tanto, es de baja ley y debe continuar a otras etapas para seguir aumentándola.


Etapas de la flotación Los relaves rougher, por otra parte, pueden ser relaves finales o alimentación de circuitos scavenger. Circuito scavenger o de barrido: El objetivo es aumentar la recuperación desde los relaves rougher. Producen relaves finales del proceso, que puede juntarse a la alimentación de flotación y el concentrado, puede ir a una etapa de remolienda (repaso) y posterior tratamiento de flotación.


Etapas de la flotación Circuito cleaner o de limpieza: Junto a los circuitos recleaner, pretenden aumentar la ley de los concentrados rougher o scavenger, a fin de alcanzar un concentrado de ley aceptable. Normalmente, se requiere de un mayor grado de liberación que el circuito rougher.


Etapas de la flotación Opcionalmente, se usan también circuitos re-cleaner scavenger, que reciben las colas de los cleaner como alimentación. Sus colas, dependiendo de la ley que posean, pueden juntarse a las colas finales. Los concentrados pueden juntarse a concentrados rougher o concentrados cleaner, dependiendo de la ley y características mineralógicas de este.


Circuitos de flotación


Circuitos de flotación


Equipos usados


Equipos usados


Equipos usados a)

Flotación primaria

a.1) Flotación pre-primaria: − Tipo de celdas − Marca/modelo − Volumen útil − Tiempo de flotación requerido − Nº de celdas − % de sólidos: - Alimentación : 34 % - Concentrado en labio : 30 % - Concentrado diluido : 28 %

: cilíndricas de 200 m3 : Outotec TC200 : 85% volumen nominal celdas : 1.5 min :1




Equipos usados a.2) Flotación primaria: : cilíndricas de 200 m3 − Tipo de celdas : Outotec TC200 − Marca/modelo : 85% volumen nominal celdas − Volumen útil − Tiempo de flotación requerido : 15 min (pre-primaria + primaria) − Nº de celdas :8 : 1-2-2-2-1 − Arreglo − % de sólidos: - Alimentación : 34 % - Concentrado en labio : 26 % - Concentrado diluido : 21 %


Equipos usados Flotación limpieza pre-primaria : Cilíndricas de 10 m3 − Tipo de celdas : Outotec TC10 − Marca/modelo : 85% volumen nominal celdas − Volumen útil − Tiempo de flotación : 7 min − Nº de celdas :5 : 2-3 − Arreglo − % de sólidos: - Alimentación : 28 % - Concentrado en labio : 27 % - Concentrado diluido : 24 %




Equipos usados Remolienda (Área 420) Capacidad diseño: 279 tmsph P80 : 37 µ Carga circulante : 200 %

Molino: :1 − Cantidad − Potencia instalada : 1500 HP : Vertical − Tipo − Marca /Modelo : METSO VertiMill VTM1500 − Carga de bolas : 127 ton : 25 mm − Tamaño bolas : 60% descarga molino − % de sólidos



Equipos usados Remolienda (Área 420) Hidrociclones cónicos: : gMAX 15/20 Krebs − Modelo : 15 pulg − Diámetro − Nº baterías : 1 unidad − Nº ciclones instalados : 10 unidades − Nº ciclones operando : 7/8 por batería (condiciones media/máxima) − Nº ciclones stand by : 3/2 por batería (condiciones media/máxima) − Presión alimentación : 15 – 17 psi − % de sólidos: - Alimentación ciclones : 38 - 40 % - Overflow ciclones : 22 - 24 %


Equipos usados


Equipos usados Flotación limpieza (Área 430) Flotación primera limpieza: : cilíndricas de 40 m3 − Tipo de celdas : Outotec TC40 − Marca/modelo : 85% volumen nominal celdas − Volumen útil − Tiempo de flotación requerido: 6 min : 5 − Nº de celdas : 1-2-2 − Arreglo − % de sólidos: - Alimentación : 20 - 23 % - Concentrado en labio : 23 - 25% - Concentrado diluido : 19 - 23%


Equipos usados Flotación limpieza (Área 430) Flotación segunda limpieza: : cilíndricas de 20 m3 − Tipo de celdas : Outotec TC20 − Marca/modelo : 85% volumen nominal celdas − Volumen útil − Tiempo de flotación requerido : 10 min : 5 − Nº de celdas : 1-2-2 − Arreglo − % de sólidos: - Alimentación : 19 – 23 % - Concentrado en labio : 25 %


Equipos usados Flotación limpieza (Área 430) Flotación Scavenger : cilíndricas de 100 m3 − Tipo de celdas : Outotec TC100 − Marca/modelo : 85% volumen nominal celdas − Volumen útil − Tiempo de flotación requerido : 22 min : 6 − Nº de celdas : 1-2-2-1 − Arreglo − % de sólidos: - Alimentación : 20 - 23 % - Concentrado en labio : 17 % - Concentrado diluido : 13 %




Variables de la flotación Factor mineral Cuenta la composición química de los minerales útiles y de la ganga, su diseminación, dureza, fenómenos secundarios de oxidación y meteorización, impurezas que acompañan a la mena, finalmente los antecedentes geológicos del yacimiento y su método de explotación.


Variables de la flotación Factor granulometría El tamaño máximo para la flotación se considera alrededor de 48 mallas, es decir, cerca de 0.3 m/m. Las partículas de diámetro superior ya normalmente ofrecen ciertas dificultades ya sea por la liberación misma o por su masa y curvatura.


Variables de la flotación Factor granulometría Si el mineral que se va a flotar no es molido hasta el punto de liberación de sus valores mineralógicos, las recuperaciones van a disminuir considerablemente , por lo tanto, las partículas que llevan inclusiones de minerales de la ganga (productos medio) tienen una flotabilidad considerablemente inferior a las partículas liberadas.


Variables de la flotación


Variables de la flotación Influencia de las lamas Una consecuencia del pequeño tamaño de las partículas es el aumento desproporcionado de la superficie del mineral. Lo anterior, significa un considerable aumento de la

adsorción y consumo de reactivos de flotación.


Variables de la flotación Influencia de las lamas Además, interfiere el buen funcionamiento de los reactivos, porque recubren las partículas útiles de tamaño adecuado, dejándolas poco flotables pese a su buena superficie y liberación, en otras palabras, actúan como depresantes, perjudicando notablemente las recuperaciones logradas por flotación.


Variables de la flotación Densidad de la pulpa ( porcentaje de sólidos ) En un circuito de flotación primaria, la pulpa tiene una consistencia entre 25 y 35% de sólidos. Una pulpa demasiado densa, 40% de sólidos o más, implica la reducción drástica en la velocidad de la flotación y la

disminución de las recuperaciones.


Variables de la flotación Densidad de la pulpa ( porcentaje de sólidos ) La velocidad de flotación baja considerablemente, porque la cantidad de aire inyectado por el rotor de la máquina de flotación, es la misma e insuficiente, para tratar la mayor carga de partículas minerales.


Variables de la flotación Densidad de la pulpa ( porcentaje de sólidos ) Además, la fricción dentro de la pulpa aumenta considerablemente y con esta, la cantidad de partículas que quedan desprendidas de sus respectivas burbujas. En resumen: BAJAN LAS RECUPERACIONES.


Variables de la flotación Factor tiempo de acondicionamiento pulpa La flotación consta esencialmente de las siguientes etapas: 1)Adsorción de los reactivos sobre las superficies minerales. 2)Encuentro de las partículas preparadas con las burbujas de aire, también previamente preparadas.

3)Subida de las partículas hasta la superficie de la celda de flotación.


Variables de la flotación Factor tiempo de acondicionamiento pulpa En las condiciones industriales el tiempo necesario para el acondicionamiento de los reactivos, normalmente varía entre una fracción de minuto y media hora.

Tiempo de retención de la pulpa en las celdas Varía entre 5 y 30 min, siendo 8 a 10 min el tiempo promedio. El tiempo de flotación depende también de la naturaleza del mineral.


Variables de la flotación Factor influencia de pH: En general, la efectividad de todos los reactivos de flotación depende en gran parte del grado de alcalinidad o acidez de la pulpa. Generalmente la flotación de sulfuros de cobre está en un

PH entre 9 y 12. Cuando hay demasiada presencia de pirita es conveniente flotar a PH mayor a 11.



Las condiciones alcalinas son creadas en el circuito de flotación colectiva, agregando lechada de cal (Ca[OH]2) en varios puntos en los circuitos de molienda, de los molinos SAG y circuito de flotación colectiva.


Valores de pH de la planta concentradora. a) b) c) d)

Flotación pre-primaria : Flotación primaria : Flotación limpieza pre-primaria : Flotación primera limpieza :

pH = 9.5 pH = 9.0 a 9.5 pH = 11.0 a 11.5 pH = 11.0 a 11.5


Tipos de reactivos Colector: (Z-11) El objetivo principal, es producir una superficie hidrofóbica sobre la partícula mineral que se quiere flotar. Espumante: (A-238) Permiten la formación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral, hasta que puedan ser removidas de la máquina de flotación.


Tipos de reactivos Modificadores Son compuestos de acción muy diversa y en general, se usan para depresar, activar, dispersar, regular pH, etc. Por ejemplo, un depresante no permite que un colector se adhiera a una partícula mineral, impidiendo su flotación. Los activadores por el contrario, mejoran la adherencia del colector.


Tipos de reactivos Modificadores La lechada de cal, es un modificador, puesto que mejora la flotación y permite que ocurra en el margen de pH óptimo. Algunos de los reactivos se diluyen con agua y se agregan al proceso. Otros se agregan sin diluir.


Reactivos aplicados en la planta concentradora 1) Flotación pre-primaria: espumante 2) Flotación primaria: colector primario, espumante 3) Flotación limpieza pre-primaria: colector secundario,

espumante, lechada cal primera

limpieza:

colector secundario,

segunda

limpieza:

colector secundario,

4) Flotación

espumante 5) Flotación

espumante, lechada cal 6) Flotación scavenger: colector primario, espumante


Factor dosificación de reactivos El exceso de espumante, produce un sobre volumen de espuma, la que arrastra una gran cantidad de estériles. La deficiencia de espumante, produce en las celdas una escasa formación de espuma.


Factor dosificación de reactivos Respecto al espesor de la capa de espuma: 

Muy grande, cuando se tiene un exceso de reactivo



Muy pequeña, si la cantidad es insuficiente



El exceso de colector da como resultado una espuma sucia, que rebasa dificultosamente y a la vez, cargada de elementos estériles, la deficiencia de colector provoca una espuma pobremente mineralizada, provocando a la vez mermas en las recuperaciones.



Eficiencia de la cantidad de espumante Pasada un cierta concentración de espumante no se producen cambios particulares y al pasar a una concentración más alta empiezan a sentirse efectos negativos, la espuma empieza a decaer. Al llegar a la saturación del espumante en el líquido la espuma desaparece completamente.


Eficiencia de la cantidad de espumante


Bibliografía Criterios de diseño de procesos, 2007. Compañía Minera Carmen de Andacollo. Proyecto Hipógeno. AMEC.

«Curso flotación colectiva, selectiva y remolienda de minerales de cobre y molibdeno «. Minera Los Pelambres – Ceduc UCN. Coquimbo. Universidad Tecnológica de Chile. Inacapwww.google.cl

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