Celdas Columna Y Wemco

Titulo general

Carátula

Indice

Introducción Cuando el mineral es extraído de la mina pasa por una serie de procesos metalúrgicos, empezando por el filtro de la parrilla Grizzly, dirigiéndose al alimentador de placas, el cual detecta fierros para evitar el desgaste de los equipos encargados del chancado y molienda. Una vez que el material pasó por el alimentador de placas, es dirigido hacia la pila o tolva de almacenamiento; seguidamente hacia la chancadora primaria, secundaria y terciaria para lograr el tamaño adecuado y así continuar con los molinos de barras, cada molino de barras tiene en funcionamiento tres molinos de bolas, al finalizar esta etapa el material es bombeado hacia el hidrociclón, equipo encargado de clasificar el material según su tamaño, si el material que fue bombeado es grueso regresara a la etapa de molienda para reducir su tamaño, mientras que, si el material es fino pasará al siguiente proceso metalúrgico denominado concentración. Existe distintas técnicas de concentración, tales como gravimetría, lixiviación, magnética, electrostática y flotación. En el presente trabajo se presentará un estudio de la flotación, así como también el estudio de celdas específicas las cuales son las celdas columna y celdas WEMCO.

1. Capítulo I 1.1.

Flotación La flotación es un proceso de concentración de minerales en el cual se procura separar las partículas de menas útiles de estériles o gangas, mediante un tratamiento físico-químico que modifica su tensión superficial para lograr que burbujas de aire finamente divididas se adhieran a las primeras y las enriquezca en una espuma. En un proceso de concentración de minerales ideal, la mena mineral se divide en un concentrado enriquecido con el componente útil o valioso y una cola o relave con los minerales que componen la ganga. Por su parte, la estabilidad de la burbuja dependerá del espumante agregado al proceso de flotación. El proceso de flotación de espumas se lleva a cabo en una maquina denominada celda de flotación.

1.2.

Mecanismos de la flotación de espumas El proceso de flotación está basado sobre las propiedades hidrofilicas e hidrofóbicas de los sólidos a separar. Se trata fundamentalmente de un fenómeno de comportamiento de los sólidos frente al agua, o sea, de mojabilidad de los sólidos. Los metales nativos, sulfuros de metales o especies tales como el grafito, carbón bituminoso, talco y otros, son poco mojables por el agua y se llaman minerales hidrofóbicos naturales. Los minerales que son óxidos, sulfatos, silicatos, carbonatos y otros son hidrofilicos, o sea, mojables por el agua. Además, los minerales hidrofóbicos son aerofilicos, es decir, tienen gran afinidad por las burbujas de aire, mientras que los minerales hidrofilicos son aerofobicos, o sea, no se adhieren normalmente a ellas.

1.2.1. Minerales hidrofilicos Son mojables por el agua, constituidos por: óxidos, sulfatos, silicatos, carbonatos y otros, que generalmente representan la mayoría de los minerales estériles o ganga. Haciendo que se mojen, permanezcan en suspensión en la pulpa para finalmente hundirse. 1.2.2. Minerales hidrofóbicos Son aquellos que no son mojables o son poco mojables por el agua, dentro de ellos tenemos: Los metales nativos, sulfuros de metales o especies tales como: grafito, carbón bituminoso, talco

y otros, haciendo de que evite el mojado de las partículas minerales, que pueden adherirse a las burbujas de aire y ascender. 1.3.

Tipos de flotación

1.3.1. Se pueden clasificar en: - Flotación de espumas - Flotación por películas - Flotación por aceites 1.3.2. Así como tambien, puede clasificarse en: -

Flotación Bulk o colectiva En la cual se obtiene en un concentrado todos los minerales valiosos contenidos en la mena y un relave con el material sin valor o ganga.

-

Flotación selectiva o diferencial: La cual por la acción selectiva de los reactivos permite obtener en un concentrado un solo mineral valioso, es decir, en mayor concentración. En la actualidad y en el Perú, la flotación de espumas es la de mayor aplicación, de esta manera este tipo de flotación puede ser clasificada en:

-

Flotación directa Cuando en la espuma se tiene al mineral valioso concentrado y en la pulpa el mineral de ganga como relave.

-

Flotación reversa o inversa Cuando en las espumas se capta a la ganga y en la pulpa queda el mineral considerado de valor como relave que es recuperado posteriormente.

1.4.

Aspectos del proceso de flotación por espuma Algunos metalurgistas han señalado en sus estudios que en el proceso de flotación de espumas hay más de 32 variables. Southerland y Wark las han clasificado meridianamente en tres grupos importantes de variables y son:

-

Dosificación y potencia de los reactivos. Espumantes Modificadores Activadores Depresores Modificadores de Ph pH de mejor selectividad

Variables que dependen de los componentes de equipamiento

-

Diseño de la celda convencional Diseño de la celda columna Agitación de la pulpa (RPM) Configuración del banco de celdas Remoción de la espuma

Variables que dependen de los componentes de operación

-

Velocidad de alimentación Tiempo de retención Mineralogía y ley de la mena Tamaño de partículas Grado de liberación Grado de oxidación Ph natural del mineral Densidad de pulpa Temperatura Flujo de aire Remoción de la espuma

Variables que dependen de los componentes químicos, tales como

1.5.

Fases e interfases en el proceso de flotación El proceso de flotación se desarrolla en un medio acuoso para lo cual estudiaremos cada estructura y sus respectivas propiedades de cada elemento que lo conforma.

1.5.1. Fase sólida Está representada por los sólidos a separar (minerales) que tienen generalmente una estructura y sus respectivas propiedades de cada elemento que lo conforma. 1.5.2. 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. La dureza del agua ósea la

contaminación natural causada por 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. 1.5.3. Fase gaseosa Es el aire que se inyecta en la pula neumática o mecánicamente para poder formar las burbujas que son los centros sobre los cuales se adhieren las partículas sólidas. La función del aire en la flotación tiene distintos aspectos de los cuales los principales son: a) El aire influye químicamente en el proceso de flotaciónb) Es el medio de transporte de las partículas de mineral hasta la superficie de la pulpa. 1.5.4. Caracteristicas de las distintas interfases 1.5.4.1.

Gas-liquido Como se ha dicho anteriormente, en la flotación estas interfases se producen invariablemente entre el aire y el agua. La característica fundamentalmente de la interfase gas-liquido.

1.5.4.2.

Sólido-liquido Las superficies o partículas sólidas sumergidas en el agua son objeto de hidratación. Como se dijo anteriormente, esta depende del carácter de la superficie de los sólidos, o sea, de las características eléctricas que existen en las superficies después de su creación.

1.5.4.3.

Contacto entre las tres fases (S-L-V) En la flotación de una partícula sólida utilizando una burbuja de aire como medio de transporte, la unión entre estos dos elementos se efectúa a través del contacto trifásico (Solido-Liquido-Gas).

1.6.

Aplicación de la flotación La flotación desde sus inicios hasta nuestros días, en una forma amplia se aplica para la separación y recuperación de sustancias orgánicas e inorgánicas. Las sustancias inorgánicas son generalmente los minerales metálicos y no metálicos, tales como los sulfuros, óxidos, silicatos, carbonatos, fosfatos, etc.; metales nativos, sales, carbones, azufre, talco, etc. Las sustancias orgánicas las cuales son tan variadas, tales como resinas y semillas, fibras y aceites, papeles y pinturas, productos sintéticos orgánicos y desechos, materias biológicas tales como micro-organismos o bacterias, etc. Es un proceso universal que tiene múltiples facetas, aplicaciones y posibilidades. El objetivo principal del proceso de flotación es aplicarlo para la separación de minerales metálicos y no metálicos de interés económico y por ello en nuestro país constituye una tecnología de gran aplicación en la extracción principalmente de los sulfuros complejos de Cu, Pb, Zn, Fe, Cu-Pb, Pb-Zn, Pb-Ag, Au, etc.

2. Capitulo II 2.1. Celdas en columna La flotación en columna, contrariamente a la flotación convencional, opera en un sistema a contracorriente con las burbujas de aire elevándose a través de una corriente descendente de pulpa y agua de lavado. Las alturas de las columnas de flotación industriales miden alrededor de 13 metros y su sección transversal varía entre 0,3 y 2 metros (cuadrada o circular). El tamaño estará determinado principalmente por las necesidades de operación, así como las características del mineral a beneficiar. En las columnas la ausencia de agitación permite que los sólidos fluyan uniformemente y el contacto solido-gas se realice a contracorriente a través de toda la sección de flotación. En todo el trayecto, cada partícula y burbuja aprovechan productivamente su tiempo de residencia. Esta puede ser una explicación de porqué las celdas convencionales requieren alrededor de ocho veces más aire por pie cubico que el necesario en columnas.

La columna de flotación, de acuerdo a su funcionamiento se divide en dos zonas: 2.1.1. Zona de recuperación También conocida como zona de colección. Esta zona está limitada en la parte superior por el punto de alimentación de la pulpa y en la parte inferior por el punto de descarga de las colas.

Aquí se tiene un flujo a contracorriente entre la pulpa alimentada que desciende, y las burbujas de aire que ascienden, las partículas del mineral se ponen en contacto con estas burbujas de aire producidas por un generador de burbujas en la base de la columna. Las partículas con carácter hidrofóbico (flotables) chocan con las burbujas adhiriéndose a ellas, para después ser transportadas hasta la parte superior en dirección a la zona de limpieza. El material hidrofilico (no flotable) desciende en régimen cercano al flujo tipo pistón a lo largo de la columna y son retirados como colas por la base de la columna. 2.1.2. Zona de limpieza El flujo a contracorriente en la zona de limpieza está constituido por burbujas ascendentes cargadas de mineral proveniente de la zona de recuperación y agua de lavado en forma de lluvia suave proveniente del distribuidor de agua de lavado situado en la parte superior de la columna. La zona de limpieza se caracteriza por el flujo de agua de lavado que desciende, bañando completamente a las burbujas de aire que ascienden, eliminando a las partículas que no están adheridas a ellas. Esta es una razón por lo cual es necesaria el agua de lavado, otra razón es para mantener un balance de agua en la columna, ya que el concentrado que se descarga lleva consigo agua la cual compensa mediante la adición de agua de lavado. A este balance de agua se le llama sesgo. La velocidad de descenso del agua es mayor que la velocidad de ascenso de la burbuja por lo que las partículas de ganga descienden por el movimiento impartido por el flujo de agua.

2.2.

2.3.

a) b) c) d) e) f)

Antecedentes Los canadienses Pierre Boutin, REMY Tremblay y Don Wheeler introdujeron el concepto de celda-columna los primeros años de la década del 60 con el objeto de procesar minerales finos y aplicarlos en las etapas de limpieza de los circuitos de flotación; con cierta cautela, varias compañías mineras productoras de cobre y molibdeno lo adoptaron para la etapa de separación y limpieza con resultados muy alentadores, y posteriormente se probó en las etapas de relimpieza y Rougher, en algunos casos con éxito como por ejemplo, con plomo, zinc, oro y carbón. Algunas compañías mineras en el Perú lo están implementando; no obstante, otros prefieren las celdas tradicionales o de gran volumen. Variable de operación de la flotación en columna Un estudio simplista de la flotabilidad de una mena involucra cuando menos 25 variables identificadas. Un estudio completo del beneficio de un mineral requiere considerar más de 100 variables. El conocimiento general de la interacción entre algunas de estas variables es escaso ya que no todas las variables son independientes unas de otras. El mismo mineral puede representar diferente grafo de diseminación, las condiciones de quebrado, la distribución de tamaños de partícula, los tipos de reactivos, su tiempo de contacto, la cantidad de los mismos y el punto de adhesión; el porcentaje de sólidos en la pula, el diseño del equipo de flotación, el flujo de aire, etc. serán algunos de los factores a considerar. Las variables más importantes en la flotación de columna con: Altura de la cama de espuma Flujo de colas Flujo de agua de lavado Flujo de alimentación Flujo de aire Contenido de aire en la columna Las variables, según su efecto y naturaleza en el proceso de flotación en columna se muestran a continuación:

Variables controladas Grado Recuperación

Variables manipuladas Flujo de colas

Flujo alimentación Velocidad de Flujo de agua sesgo de lavado Localización de Adición de la interfase reactivos

Variables medidas Flujo de agua de lavado Flujo de colas

Variables disturbio pH

de

Mineralogía

Nivel de la Tamaño pulpa alimentado Fracción Densidad de volumétrica de pulpa aire

2.3.1. Variables controladas 2.3.1.1.

Grado y recuperación La relación entre grado-recuperación es una de las variantes que será determinante a la hora de evaluar la operación de la columna de flotación. A estas dos variables son las que se les busca tengan el valor máximo posible ya sea con la manipulación de la posición de la interfase pulpa-espuma, el sesgo y/o el tamaño de burbuja.

2.3.1.2.

Velocidad de sesgo Una variable importante en la operación de una columna de flotación es el sesgo o flujo interno de agua de lavado en la columna, por cuando ella determina el grado de limpieza en la espuma y por ende la calidad del concentrado.

2.3.1.3.

Localización de la interfase La interfase es una variable de operación importante pues determina la altura de la zona de colección (por ende, la recuperación del mineral de valor) y la profundidad de la zona de espuma (por lo tanto, la capacidad de limpieza de la columna, que está directamente relacionada con el grado). El nivel de la pulpa en la columna, es usualmente un factor importante en las estrategias de control y optimización. Al salir la espuma mineralizada de la zona de recuperación no solo lleva partículas hidrofóbicas, sino también partículas hidrofilicas no deseadas. La ausencia de turbulencia en la interfase minimiza la probabilidad de arrastre físico de partículas no deseadas. En el momento en que las burbujas entran en la zona de espuma, son inmediatamente recibidas por un baño con el agua de lavado, disminuyendo el arrastre. El efecto resultante es el mejoramiento de la selectividad y por lo tanto un alto grado en el concentrado.

2.3.1.4.

Tamaño de burbuja Un factor que afecta la eficiencia del proceso de flotación es el tamaño de burbuja generado, el cual influye de manera directa en el proceso de colisión partícula-

burbuja, pues la velocidad de colisión está determinada por el tamaño de burbuja y de partículas. 2.3.2. Variables manipuladas 2.3.2.1.

Sesgo Es el flujo global de agua dentro de la columna y es definido como el flujo de lavado en las colasmenos el flujo de agua en la alimentación. 𝑆𝑒𝑠𝑔𝑜 = 𝑄𝑡 − 𝑄𝑟

2.3.2.2.

Velocidad del aire La velocidad del gas tiene un rápido y gran impacto en la relación grado-recuperación en columna. En general, incrementando la velocidad del aire, incrementa la recuperación y decrece el grado. Sin embargo, si la velocidad del gas es muy alta, la fracción de aire critica puede ser excedida causando turbulencia y colapsando la espuma.

2.3.2.3.

Flujo de agua de lavado

El objetivo del agua de lavado es producir un concentrado limpio mediante las siguientes dos acciones: a) Reemplazar por agua limpia todo el líquido que acompaña a las burbujas al pasar la zona de flotación. El agua que rodea las burbujas normalmente contiene sólidos en forma coloidal que no sedimentan fácilmente. b) Durante la acción de reemplazo de agua, la gana tiene más oportunidad de desprenderse de la burbuja. 2.3.3. Variables medidas 2.3.3.1.

Nivel de la interfase (pulpa-espuma) Para realizar la medición se utilizan sensores de presión diferencial, eléctrico, de temperatura, etc.

2.3.3.2.

Adición de reactivos y surfactantes Los reactivos y surfactantes son de dosificación específicas, sin embargo, en muchos casos la velocidad apropiada de adición de reactivos es crítica para el control de la columna. La adición de reactivos

generalmente no es muy fluctuante, pero a menudo no se mantiene una dosificación estable de colecto o espumante. Si la adición de los mismos no es constante, la recuperación en un circuito de limpieza puede disminuir severamente y presentarse subsecuentes problemas de control. 2.3.3.3.

Flujo de agua de lavado, alimentación, colas y aire El flujo se mide usualmente con medidores de desplazamiento positivo o de velocidad. Las principales clases de instrumentos de mediciones de flujos corriente que se utiliza en la industria de proceso son de carga variable, área variable, desplazamiento positivo, turbina, medidores de flujo en masa y vertedores y canalones para medir la corriente en canales abiertos y más recientemente, los medidores de flujo por derramamiento en remolino y los medidores ultrasónicos y electromagnéticos.

2.3.3.4.

Fracción volumétrica de gas Es uno de los principales parámetros en la flotación en columna porque afecta no solamente a la distribución del tamaño de burbuja, también afecta a la selectividad y velocidad del proceso. Esto es gobernado por la cantidad de flujo de gas y por el tamaño de burbuja.

2.3.4. Variables de disturbio 2.3.4.1.

Porcentaje de solido en la pulpa de alimentación Debido a la combinación de limpieza eficiente de la espuma y a la existencia de un sesgo positivo en la columna de flotación se pueden procesar pulpas con un contenido de solidos relativamente altos sin afectar substancialmente las leyes del concentrado. Sin embargo, es posible que la flotación se vea limitada por la capacidad de transporte de las burbujas, especialmente en operaciones con altos contenidos de finos que requieren altas recuperaciones como es el caso de etapas de limpieza.

2.3.4.2.

Densidad de pulpa Los sólidos minerales en suspensión llevan a la pulpa a una densidad elevada que tienen efectos adversos en la

velocidad de ascenso de la burbuja. Los sólidos atrapados por las burbujas incrementan la densidad de agregado partícula-burbuja, por lo tanto, a fracción volumétrica de aire en la columna aumenta. 2.4.

Ventajas y desventajas de las columnas

2.4.1. Ventajas de las celdas columna Las principales ventajas son las siguientes: -

-

-

-

-

-

-

-

Control: Las columnas deben estar automatizadas con lo cual la operación es constante y permite tener un estricto desempeño mediante la interfase computadora-proceso. Metalurgia: El control automático y el principio de operación generan leyes altas en concentrador y mayor recuperación de finos. Capacidad: En las columnas los minerales flotan más rápido y a mayor porcentaje de solidos requiriendo menor volumen con relación a celdas convencionales. Consumo de energía: En las columnas no hay partes móviles y el único consumo de energía es el aire comprimido, el cual varía entre 10 y 15 % del usado en celdas convencionales. Espacio: Por su construcción vertical las columnas requieren poco espacio y hasta es posibles colocarlas sin edificio. Mantenimiento: Por la ausencia de partes móviles, el mantenimiento es mínimo y solo se concreta a la instrumentación y al sistema de aireación. Costos de operación: Por efecto del control automático y la facilidad de operar con altos porcentajes de sólidos, las columnas pueden ahorrar reactivos. Costos de adquisición: En términos muy generales el costo de un pie cubico de una columna de flotación representa aproximadamente un 70% del costo de un pie cubico en una celda mecánica.

2.4.2. Desventajas de las celdas columna Son las siguientes: - Flexibilidad:

-

-

-

2.5.

La poca flexibilidad para modificar el circuito. Repercusiones en operación: Los problemas que se pudieran presentar cuando haya fallas que requieran parar la operación. Control: La necesidad de control automatico para tener una operación estable. Experiencia: La poca experiencia que se tiene en el manejo de columnas de flotación.

Comparación entre columnas y celdas convencionales:

a) Efecto de filtro En celdas convencionales parte del proceso de limpieza se realiza en la interfase pulpa-espuma mediante el drenado de la ganga por gravedad. Cuando la espuma es muy consistente o la proporcion de material flotable es alta, gran parte de las impurezas quedan atrapadas en la cama de espuma por efecto del filtro que se presenta. En las columnas, la acción del agua de lavado permite obtener una cama de espuma en la cual las burbujas están separadas, evitando la acción de filtro y a su vez aumenta la acción limpiadora desplazando la gana hacia abajo. b) Efecto de solidos coloidales En celdas convencionales el agua presente en concentrados normalmente contiene ganga en suspensión que no sedimentó durante la acción de drenado. En columnas, toda el agua que flota con el concentrado es reemplazada por agua fresca con la cual el concentrado final no tiene ganga coloidal. c) Efecto del porcentaje de solidos En la práctica se observa que para obtener concentrados de alta ley en celdas convencionales las limpias deben efectuarse a bajo porcentaje de solidos o en su efecto aumentar el número de etapas. A mayor número de limpias el volumen requerido aumenta. En columnas las limpias pueden realizarse a alto porcentaje de solidos sin que se deteriore la ley el concentrado final en virtud del mecanismo de acción de la sección de limpieza.

3. Capitulo III 3.1. Celdas Wemco En 1930 fueron conocidas como las celdas Fagergren, Wemco ha sido líder en la fabricación de grandes celdas de flotación, en 1978 introdujo la primera celda de 28 m3, en 1983 la de 43 m3 y en 1986 la de 86 m3, se usan en la flotación de fosfatos, cobre, plomo, zinc y oro. Las celdas de última generación de Wemco se denominan Smart Cell, en tamaños hasta de 142 m3. 3.1.1. Principales características y ventajas de las celdas de flotación Wemco Las celdas Wemco son las más vendidas a nivel mundial, con aproximadamente el 70 % de mercado gracias a las características que a continuación serán mencionadas: -

Mayor recuperación de partículas gruesas Mayor recuperación de partículas finas Transformación de energía en recuperación Ingreso del aire en forma auto aspirada (sin soplador) Consumo y control auto ajustable del aire Consumo de aire en altura Menor Hold Up Alta disponibilidad y utilización Mayor tiempo de residencia y recuperación Menor corto circuito, mejor hidrodinámica Mayor presencia en el mercado

3.1.1.1.

Mayor recuperación de partículas gruesas Las pérdidas de recuperación de partículas sulfuradas en el proceso de flotación, corresponden tanto a partículas de bajo tamaño (ultrafinos) como a partículas gruesas. Sin embargo, normalmente las mayores pérdidas de recuperación en el proceso de flotación están relacionadas con partículas de mineral sulfurado que no flotaron por su mayor tamaño, lo cual se debe a que estas partículas, una vez que sin colectadas tienen más probabilidades de desprenderse durante su recorrido hacia la canaleta colectora de concentrado. De esta forma, si el diseño de la celda de flotación minimiza la distancia de dicha trayectoria, las posibilidades de que ocurra este desprendimiento, disminuirán notablemente. El diseño mecánico de la celda Wemco minimiza estas pérdidas por la ubicación del rotor y la zona de colección, en la parte superior de la celda. La partícula una vez

colectada es transportada rápidamente a la zona de evacuación de concentrado, disminuyendo sus probabilidades de desprendimiento de la burbuja mineralizada.

3.1.1.2.

Recuperación de partículas finas No obstante, aunque dadas las condiciones de diseño indicadas en el punto anterior, que configuran a la celda Wemco como buena recuperadora de partículas gruesas, ensayos realizados en diferentes plantas han indicado que la celda Wemco además es una celda adecuada para recuperar partículas finas, esto, dada la característica optimizada de su hidrodinámica y a su buena transferencia de energía que se le aplica a la partícula. Las partículas finas y ultra finas no flotan por una falta de momentum, dado que por su tamaño poseen una muy

pequeña masa, luego para romper las líneas de corriente o flujo que rodean a las burbujas y poder adherirse a estas, necesitan mayor velocidad. Esta mayor velocidad esta dad por la mayor energía que usa y transfiere la celda Wemco a las partículas.

3.1.1.3.

Transformación de energía en recuperación Normalmente se interpreta como una desventaja de las celdas Wemco el mayor consumo de energía asociado a su funcionamiento. Sin embargo, y mediante innumerables demostraciones empíricas, se ha logrado demostrar y comprobar que este mayor consumo de energía no es en vano y muy por el contrario, es lo que permite que las celdas Wemco entregue mayor recuperación cuando se le compara con celdas de otra tecnología.

3.1.1.4.

Ingreso del aire en forma auto aspirada (sin soplador) Otra característica y ventaja del diseño de la celda Wemco es su capacidad de auto aspiración de aire. Esta característica de la celda Wemco hace que no sea necesario incorporar sopladores, líneas ni instrumentación para el control del aire, ni edificios independientes para la instalación de los sopladores. Esta auto aspiración, se produce por la baja de presión que se produce al crearse el vórtice, por la acción del rotor de la celda.

3.1.1.5.

Consumo y control auto ajustable del aire Es necesario hacer notar que el consumo de aire en el proceso de flotación queda determinado solo por la cantidad de aire que es capaz de aceptar la pulpa y esta es función del porcentaje de solidos contenidos en la misma. Es decir, la pulpa aceptara aire hasta su nivel de saturación y el aire agregado por sobre este punto no hará aporte alguno al procedo, por el contrario, solo provocara una alteración en la hidrodinámica que perjudica el proceso de flotación (flotación indeseada de ganga y otros). Esta característica permite a la celda Wemco una autorregulación del aire admitido en función del porcentaje de sólidos, sin necesitar sistema de control instrumentado alguno.

3.1.1.6.

3.1.1.7.

3.1.1.8.

Consumo de aire en altura Existen numerosas instalaciones de celdas Wemco auto-aspirante operando en altura, y en algunos casos sobre los 4000 msnm y los resultados han sido superiores, o a lo menos iguales, que los desempeños de celdas de aire forzado. Lo anterior se explica por el hecho de que la diferencia entre el nivel del mar y una operación a gran altura es la presión parcial de oxigeno presente en el aire, la cual prácticamente no influye en la eficiencia del proceso. La eficiencia del proceso de flotación se fundamenta principalmente en que la fase gaseosa sea suficiente para la generación de burbujas colectoras, no importando el contenido de oxígeno en esta fase. Menor Hold Up El diseño de la celda auto aspirada, que considera la admisión de aire por la parte superior de la celda, permite concentrar la fase gaseosa en el tercio superior de la celda. En el caso de una celda de aire forzado, el aire insuflado por el soplador se incorpora a la pulpa en la parte inferior de la celda, por lo que la fase gaseosa se distribuye en todo el volumen de la celda. Esta diferencia implica que la cantidad de aire disuelto en cada una de las maquinas es significativamente diferente, siendo menor en la celda auto aspirada, lo cual se traduce en un menor hold-up de aire, y por lo tanto en un mayor volumen efectivo respecto de un mismo volumen nominal.

Disponibilidad y utilización

Una de las características más notables de las celdas auto aspirantes es la ubicación del rotor en la parte superior del equipo, lo cual permite, entre otras ventajas, reiniciar la operación en condiciones de “embanque” o arenamiento, esto ya que el rotor no quedara atrapado por la carga. De igual forma, esta característica permite, para efectos de mantención, retirar un mecanismo de una celda mientras el banco o la fila continúan en operación normal. Lo anterior impacta positivamente en la disponibilidad y utilización, por lo tanto, en la producción de cobre y molibdeno. Además, considerando que el rotor de la celda Wemco está ubicado en el tercio superior de la celda, su desgaste es muy leve en la parte superior, lo cual permite, que cuando la parte inferior presente desgastes, poder invertir de posición del rotor, prolongando así la vida útil del elemento de mayor desgaste en una celda de flotación. Además, el cambio del sentido de giro de rotación, permite aumentar su vida útil.

3.1.1.9.

Mayor tiempo de residencia y recuperación La celda Wemco, como se demostró en una prueba comparativa de celdas industriales de flotación, en Chuquicamata en el año 2000, presento la mejor hidrodinámica entre las celdas de flotación presentes en esta prueba.

3.1.1.10. Mayor presencia en el mercado Las celdas Wemco son actualmente las celdas más utilizadas en el mercado, con cerca de 70 % de participación a nivel mundial. Esto se debe principalmente a todas las ventajas antes descritas y a que presentan una gran confiabilidad, alta disponibilidad y las mayores recuperaciones, incluso bajo condiciones de alto requerimiento, como son con altos porcentajes de sólidos y gran cantidad de partículas de sobretamaño de ciclones. A continuación, se presenta una lista resumida de los últimos proyectos con instalaciones de celdas Wemco a nivel mundial.

País

Planta

Numero celdas

Volumen celdas, m3

Aplicación

10

257

Cu – Mo

66

257

Pb – Zn

22

257

Cu – Mo

26

300

Cu – Mo

CHILE

Mercator Minerals Peñasquito Los Pelambres Esperanza

CHILE

Los Bronces

28

257

Cu – Mo

AUSTRALIA

Moly Mines

25

257

Mo

USA

Mount Hope

16

257

Mo

USA MEXICO CHILE

Conclusiones 

La celda columna tiene buena aceptación en la industria minera, principalmente en las etapas de limpieza y con materiales finos.



Se están haciendo grandes esfuerzos para ampliar la aplicación de la celda columna a una mayor variedad de minerales, especialmente en aquellos llamados complejos o de difícil selectividad, donde puede dar buenos resultados. Los costos de instalación, operación y mantenimiento de la celda columna son menores que el de una celda mecánica normal.



Las celdas Wemco son las más vendidas a nivel mundial debido a todos los beneficios que brinda, sin duda su alta disponibilidad y control ajustable del aire son características predominantes para su permanencia en el mercado.

Bibliografía         

https://es.vbook.pub.com/doc/79636996/CONCENTRACION-DEMINERALES https://es.slideshare.net/nlinaresg/capitulo-i-principios-de-la-flotacion-deminerales http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/9122/Capitulo1.pdf http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia/v06_n11/av ances_flota.htm https://www.911metallurgist.com/metalurgia/equipos-de-flotacion/ https://es.vbook.pub.com/doc/219616068/Celdas-de-Flotacion https://es.vbook.pub.com/document/254416692/Ventajas-celdas-WEMCO https://es.slideshare.net/JuanCarlosJaraM/celdasdeflotacionpresentacion pptx https://es.vbook.pub.com/document/237980396/Celdas-de-Flotacion-Wemco