Descripción del proceso de flotación y su instrumentación en una planta concentradora de tratamiento de cobre sulfurado
Proyecto de Aplicación Práctica
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Contenido 1.
CONCEPTOS BÁSICOS ............................................................................................................ 2
2.
FLOTACIÓN ............................................................................................................................ 3
3.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FLOTACIÓN:........................................................................ 4
4.
ETAPAS DE LA FLOTACIÓN..................................................................................................... 4
5.
IDENTIFICACION DE ENTRADAS Y SALIDAS ........................................................................... 5
6.
DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE FLUJO .............................................................................. 6
7.
Visión de la espuma - Instrumentación avanzada para circuitos de flotación:..................... 7
ANEXO 1: Diagrama P&ID ANEXO 2: Diagrama de Flujo del Proceso
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PROCESO Y LA INSTRUMENTACIÓN DEL PROCESO DE FLOTACIÓN DE UNA PLANTA CONCENTRADORA DE TRATAMIENTO DE COBRE SULFURADO. 1. CONCEPTOS BÁSICOS: a) Sulfuros: Son compuestos De diversos minerales combinados con el azufre. En química, un sulfuro es la combinación del azufre con un elemento químico o con un radical. Hay unos pocos compuestos covalentes con el azufre, como el disulfuro de carbono, y el sulfuro de hidrógeno que son también considerados como sulfuros.
b) Variables Operacionales Relevantes en el Proceso: Algunas de las variables de mayor importancia para el proceso de flotación son: - Granulometría: Adquiere gran importancia dado que la flotación requiere que las especies minerales útiles tengan un grado de liberación adecuado para su concentración. - Tipo de Reactivos: Los reactivos pueden clasificarse en colectores, espumantes y modificadores. La eficiencia del proceso dependerá de la
Página 3 de 11 condición de hidrofobicidad sobre las partículas valiosas de tal manera, que al introducir aire al sistema, se produce un conjunto de burbujas sobre las cuales se adhieren a estas partículas.
d) Flotación colectiva (Bulk) con aceite: basado en el hecho de que los minerales de brillo metálico se humedecían preferentemente por aceite en presencia de agua y en consecuencia pasan a la interfaz entre el aceite y el agua; mientras que la ganga humedecida por el agua tiende a separarse.
e) Flotación de película : por otro lado el, las partículas de mineral tienden a mineral seco, finamente molido es puesto suavemente en contacto con agua inmóvil flotar más que la ganga.
f) Flotación espumosa: ya por los años 1902, Froment en Italia u Potter en Australia, se dieron cuenta de que las burbujas de gas constituyen un medio flotante ideal para llevar las partículas de mineral sulfurado empapados de aceite en la superficie de la pulpa. Correspondió a Ballot, Sulman y Picard (1905) el mérito de utilizar una corriente ascendente de burbujas de aire y reducir la cantidad de aceite requerido.
2. FLOTACIÓN:
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3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FLOTACIÓN: La flotación es un proceso físico-químico de separación de minerales, un mineral finamente molido que contiene especies mineralógicas de valor se mezcla con agua para formar la pulpa, a la que se le añaden pequeñas cantidades de reactivos de f lotación. Cuando se insufla aire en esta pulpa, se forman burbujas, en cuya superficie se adhieren las partículas de mineral valioso, no la ganga. Esta última queda en la parte inferior de la celda, y el mineral valioso es llevado a la superficie por la espuma. El proceso de flotación ha permitido explotar muchos depósitos minerales de baja ley de cabeza. En algunos casos la llamada flotación permite concentrar mediante un único proceso diversos compuestos metálicos a partir de un mineral complejo. Hay varias etapas de operación incluidas un circuito de flotación cuyo objetivo es la obtención un concentrado: a) Flotación rougher b) Flotación rougher-scavenger c) Flotación cleaner- scavenger d) Flotación Recleaner
4. ETAPAS DE LA FLOTACIÓN:
Página 5 de 11 defectos mecánicos. Las espumas que obtenemos en estas celdas no las podemos juntar con las del concentrado final porque están sucias, tampoco las podemos desechar porque contienen material valioso. Entonces las regresamos al circuito.
c) Flotación Cleaner- Scavenger Las celdas Cleaner tienen como finalidad obtener concentrados de alta ley a pesar de una baja en la recuperación. En algunos casos en estas etapas para hacer más selectivo el proceso, se requieren bajos porcentajes de sólidos en las pulpas de flotación, menores velocidades de agitación, mayor altura de la zona de espumas y principalmente menor concentración de reactivos colectores que en la etapa Rougher. También es habitual añadir a éstas etapas reactivos depresores que incrementan la selectividad de la flotación. Los relaves de limpieza generalmente no son descartados y regresan para su retratamiento a la etapa anterior.
d) FLOTACION RECLEANER El objetivo de las celdas de recleaner es aumentar la ley de alimentación hasta obtener un concentrado con una ley superior de cobre. Estas celdas denominadas también Smart celdas, por su diseño único
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6. DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE FLUJO: Llegado la pulpa que proviene del producto de la molienda pasara por el banco de flotación Rougher, el cual se encargará de recuperar el concentrado aun a costa de la selectividad, utilizando las mayores concentraciones de reactivos colectores y depresores del circuito, con el objetivo de recuperar el concentrado en el primer encuentro del mineral. Mientras que banco de flotación Scavenghe reciben como alimentación las colas del Rougher y tratan de hacer flotar el resto de los sulfuros valiosos que no hayan podido flotar en las primeras celdas, ya sea por falta de tiempo, deficiente cantidad de reactivo o por defectos mecánicos. Pero las espumas que obtenemos en estas celdas no las podemos juntar con las del concentrado final porque están sucias, tampoco las podemos desechar porque contienen material valioso. Entonces las regresamos al circuito. Finalizando el primer proceso pasará por la remolienda Rougher y Scavenghe para alcanzar la mayor liberación posible de las especies útiles. antes de alimentar al circuito cleaner El cleaner-scavenger, los cuales se alimentan con las colas de la etapa cleaner. En general, el concentrado de la etapa cleanerscavenger se junta a los concentrados rougher y alimentan la etapa cleaner. Las colas de los circuitos cleaner-scavenger, dependiendo de la ley que posea se juntan a las colas finales. Los circuitos cleaner o de limpieza, junto a los circuitos recleaner, tienen como objetivo aumentar la ley de los concentrados rougher, a fín de alcanzar un
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7. Visión de la espuma - Instrumentación avanzada para circuitos de flotación: El sistema de visión de la espuma es una solución avanzada de procesamiento de imágenes propietaria, diseñada específicamente para el análisis de las características de la espuma en celdas de flotación. El sistema comprende todo el hardware y el software necesario para realizar el análisis de imagen de la espuma y reporta información sobre la velocidad de la espuma, el tamaño de la burbuja, el análisis del color de la espuma, la estabilidad de la espuma y su textura, lo que se utiliza para asistir el control del proceso de flotación. A menudo se observan grandes variaciones en el proceso de flotación debido a la variabilidad de las características de alimentación. Por lo tanto, el control manual por parte de los operadores que analizan periódicamente la superficie de la célula y toman las medidas necesarias, no mantiene una condición de operación estable. El sistema de visión en la espuma es una solución avanzada a esta inestabilidad. Basado en el procesamiento de imágenes, el análisis de la espuma en las celdas de flotación, tiene hardware y el software diseñado para captar en una imagen las principales características de la espuma, además reporta variables como: la velocidad, el tamaño de burbuja, el color, la estabilidad y textura, necesarios para asistir el control del proceso de flotación.
Página 8 de 11 imagen de la espuma y reporta información sobre la velocidad de la espuma, el tamaño de la burbuja, el análisis del color de la espuma, la estabilidad de la espuma y su textura, lo que se utiliza para asistir el control del proceso de flotación. 10 gestionar la tarea de visualización. El sistema de visión de la espuma registra una secuencia de imágenes de cada cámara y calcula las características relevantes. Las características calculadas de la imagen se almacenan en la base de datos, que luego se puede utilizar para obtener tendencias, alarmas, etc. El sistema de visión de la espuma está diseñado para ejecutarse en un servidor de procesador múltiple e interactúa con los sistemas de control más comunes a través de protocolos de comunicación estándar (Modbus, OPC, etc.).
Página 9 de 11 flotación mediante el aprovechamiento de las técnicas de procesamiento de imágenes.
Ventajas competitivas:
Cámaras de alta calidad :
Las cámaras GigE de alta velocidad proporcionan hasta 110 fotogramas por segundo sin compresión de datos. Las cámaras IP normalmente empleadas en los productos de la competencia ofrecen sólo 30 fotogramas por segundo y utilizan la compresión de datos. Luces LED avanzadas : Vida útil más larga, brindan mayor intensidad y menor consumo de energía que las luces halógenas de la competencia. Proporcionan una iluminación más uniforme del área de visualización. La aplicación de visualización proporciona video en tiempo real para vigilar varias cámaras permitiendo monitorear todos los parámetros de todo el proceso. Detección de lente sucia y notificación de limpieza.
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ANEXO 1: Diagrama P&ID
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ANEXO 2: Diagrama de Flujo del Proceso
