11.- Manual De Flotación De Minerales

PROYECTO APRENDICES MEL- 09

MANUAL DE CURSO:

Flotación de Minerales

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Flotación

FLOTACION DE MINERALES

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Flotación

INDICE Págs. Tarea

de

Aprendizaje

I:

FUNDAMENTOS

DEL

PROCESO

DE

FLOTACION Introducción

2

Definición de flotación

3

Conceptos básicos de fenómenos de superficie

6

Tipos de flotación

8

Tarea de Aprendizaje II: REACTIVOS DE FLOTACION

Tarea

Colectores

10

Modificadores

10

Espumantes

11

de

Aprendizaje

III:

EVALUACION

DEL

PROCESO

DE

FLOTACION Introducción

12

Índices de operación

13

Taller de aplicación de cálculos de Flotación

15

Tarea de Aprendizaje IV: COMPONENTES DE UN CIRCUITO DE FLOTACIÓN Circuito de flotación

17

Variables de proceso

22

ANEXO A: EQUIPOS DE FLOTACION

27

ANEXO B: MEDICION DEL PORCENTAGE DE SÓLIDOS

33

ANEXO C. EJEMPLO DE CIRCUITOS DE FLOTACIÓN

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TAREA DE APRENDIZAJE I: FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIÓN

INTRODUCCION:

La industria moderna requiere de productos, químicos o metalúrgicos, cada vez de mayor calidad, y cuyas materias primas se obtienen de yacimientos cada vez de menor ley y más complejos.

Así, para la explotación económica de estos minerales de baja ley, se requiere de procesos de beneficio de minerales, que separen las especies de interés de aquellas sin valor económico o que contaminen el producto final.

Las diferentes técnicas de separación de los minerales de la ganga se basan en un conjunto de propiedades individuales de los minerales, tales como gravedad específica, susceptibilidad magnética, características ópticas, propiedades superficiales o interfaciales, etc.

La FLOTACION surge como alternativa de proceso para concentrar minerales a comienzo de este siglo (1905). Su importancia tecnológica es que hace posible la explotación económica de yacimientos de baja ley, que hasta ese momento eran reservas marginales. Su rápido desarrollo permitió: reducir por lo menos en diez (10) veces las leyes de mina mínimas a tratar en forma económica; subir las leyes de los concentrados; disminuir las pérdidas en colas y relaves; reducir los costos, y aumentar la recuperación.

La FLOTACION ESPUMANTE ó FLOTACION CONVENCIONAL funciona bien a tamaño de partícula entre los 0,3 - 0,002 mm, dependiendo del peso específico (densidad) de los minerales valiosos y de su grado de liberación.

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Flotación

La FLOTACION COLUMNAR se aplica a partículas de granulometría fina (menores que 0,002 mm), las cuales por su tamaño tienen problemas para ser recuperadas en la FLOTACION CONVENCIONAL.

DEFINICIÓN

La FLOTACION es una técnica que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales o interfaciales del mineral (que es la especie de valor) y la ganga. Específicamente, se basa en la naturaleza hidrofóbica (o aerofílica) de la superficie de las partículas, cuya magnitud permite que dichas superficies sean mojadas preferentemente por el aire o por el agua.

Así, la técnica para lograr la efectiva separación, se basa en la adhesión de algunos sólidos a burbujas de gas (usualmente aire) generada en la pulpa por algún medio externo, en la celda de flotación. Las burbujas de aire transportan los sólidos a la superficie, donde son recolectados y recuperados como concentrado. La fracción que no se adhiere a las burbujas permanece en la pulpa y constituye las colas o relave. De este modo, la condición de flotabilidad es una fuerte adhesión entre las partículas útiles y la burbuja, que sea capaz de soportar la agitación y turbulencia en la celda. Estas partículas se dicen hidrofóbicas, o repelentes al agua, al contrario de las partículas que constituyen el relave o colas y son hidrofílicas (altamente mojables). Para lograr una buena concentración se requiere, entonces, que las

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Flotación

especies que constituyen la mena estén separadas o liberadas. Esto se logra en las etapas previas de chancado y molienda, etapas que son así determinantes en el proceso de flotación, aunque no son parte del mismo. Para la mayoría de los minerales, se logra un adecuado grado de liberación moliendo a tamaños cercanos a 100 μm: partículas de mayor tamaño se sueltan de las burbujas portadoras, por su mayor peso; en tanto que las partículas muy finas no tienen el suficiente impulso para producir un encuentro efectivo partícula burbuja. El proceso de flotación, de esta manera, está gobernado por una gran cantidad de variables, las que interactúan entre sí, y cuyo conocimiento contribuirá a comprender mejor el proceso en sí, para finalmente un mejor rendimiento en aplicaciones prácticas. Al contrario de los otros métodos de concentración, es posible modular la diferencia entre las propiedades útiles y la ganga, modificando el ambiente químico y electroquímico del sistema, mediante la adecuada selección de los reactivos agregados: colectores, espumantes, activadores, depresores o modificadores. Un Colector es un agente tensoactivo, que se agrega a la pulpa y tiene la propiedad de adsorberse selectivamente en la superficie de un mineral y lo transforma en hidrofóbico. Las burbujas de aire se adhieren preferentemente sobre estas superficies atrapando las partículas. En razón a que el mecanismo, por el cual el colector se fija sobre la superficie mineral es diferente al flotar minerales sulfurados u oxidados.

Un Espumante es un agente tensoactivo que se adiciona a la pulpa con el objetivo de estabilizar la espuma, en la cual se encuentra el mineral de interés.

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Flotación

Los reactivos MODIFICADORES, ya sea activadores, depresores o modificadores de pH, se usan para intensificar o reducir la acción de colectores en la superficie mineral.

Así, en el proceso de flotación están involucradas tres fases: la fase líquida (generalmente agua), la fase gaseosa (generalmente aire) y la fase sólida, que, dada la complejidad del sistema, es distinta para cada tipo de mineral a flotar, ya que depende de las características físicas, químicas y mineralógicas del sólido. Además de estas fases, influyen variables que dependen de los equipos y diseño de los circuitos de flotación, además de variables de operación propias de cada caso particular.

De esta forma, si en una pulpa se dispersa aire en forma de burbujas, las partículas mas hidrofóbicas se ubicarán en la interfase aire agua, formando agregados estables con las burbujas, los cuales, debido a su menor densidad global ascenderán hasta la superficie de la pulpa, para formar en ella una capa de espuma mineralizada. Las partículas hidrofílicas, en cambio, permanecerán en el seno de la pulpa. Se genera así, un concentrado en la capa de espuma, y un relave o cola.

ETAPAS INVOLUCRADAS

TRANSPORTE

UNION

ASCENSO

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Flotación

CONCEPTOS BÁSICOS DE FENÓMENOS DE SUPERFICIE.

La concentración por flotación es el resultado de varios procesos fisicoquímicos complejos, que ocurren en las interfaces sólido-líquido, líquido-gas y sólido-gas. Depende de la probabilidad de unión de las partículas a burbujas en la celda de flotación, lo cual está determinado por las características hidrofóbicas de la superficie de las partículas. En el proceso de flotación, la superficie de las partículas se transforma en hidrofóbica a través de la adsorción selectiva de reactivos colectores.

Al respecto, el control de pH de la solución es el método mas ampliamente utilizado para alcanzar la selectividad en un proceso de flotación. La cal como reactivo modificador de PH tiene un efecto complejo en flotación, puesto que al sufrir hidrólisis en medio acuoso, modifica las propiedades iónicas de éste y de esta manera afecta los demás factores involucrados en flotación: las propiedades interfaciales de los sólidos y las propiedades de reactivos y gases.

A

continuación,

se

hará

una

breve

revisión

de

los

aspectos

termodinámicos y eléctricos de físico química de superficies básicos del proceso de flotación, para luego estudiar los mecanismos de adsorción de colector sobre la superficie mineral. Se analizará finalmente, el comportamiento de los reactivos de flotación frente a cambios del pH de la solución. El proceso de flotación se puede definir como: “Método de concentración, que consiste en la separación selectiva de especies minerales de acuerdo con sus propiedades superficiales de adhesión a burbujas de gas (principalmente aire).

Como se indico, la Flotación de minerales requiere de la utilización de reactivos de

FLOTACION (tenso-activos), los cuales pueden ser colectores ó

espumantes. Estos reactivos químicos tienen una cabeza polar activa que es capaz de

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reaccionar con la superficie del mineral y, una cadena no polar (apolar) que sólo interactúa a través de fuerzas muy débiles, lo que le da como característica principal el ser hidrofóbica.

La necesidad de utilizar estos reactivos en la FLOTACION, surge porque el proceso se basa en las propiedades superficiales de las partículas minerales. Estas propiedades superficiales de las partículas minerales son importantes porque el sistema de FLOTACION es un sistema heterogéneo, que está formado por:

 Fase Sólida :

Minerales útiles y Minerales no útiles (Ganga)

 Fase Líquida :

Agua con REACTIVOS DE FLOTACION disueltos)

 Fase Gaseosa : Burbujas de Aire

Luego la posibilidad de que algunas partículas floten selectivamente dependerá de como se comporten en las distintas interfases:  Interfase Sólido-Líquido  Interfase Sólido-Aire  Interfase Líquido-Aire

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Flotación

BURBUJA DE AIRE

Partícula Hidrofóbica (mineral sulfuro)

TIPOS DE FLOTACION

Flotación colectiva: se produce la separación de varios componentes en dos grupos, de los cuales el concentrado contiene por lo menos dos o más componentes.

Flotación selectiva o diferencial: se realiza la separación de compuestos complejos en productos que contiene no más de una especie individualizada.

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TAREA DE APRENDIZAJE II: REACTIVOS DE FLOTACION

Una componente importante de la flotación, son los reactivos de flotación:

Colector o Promotores: compuesto orgánico, cuyo papel es hidrofobizar las partículas de mineral útil; estos se adsorben selectivamente en la superficie de los minerales sulfurados, la hidrofobizan, lo que le permite alcanzar mayor estabilidad en la interfase sólido-aire, dándose las condiciones para que las partículas de mineral se unan a las burbujas de aire.

Xantatos (SF-114) Ditiofosfatos (SF-554) Xantoformiatos (SF-203) Tionocarbamatos (SF-323)

Modificadores: sirven para regular las condiciones de funcionamiento de los colectores y aumentar su selectividad, entre ellos se tienen: 

Reguladores de pH: proporcionan el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.



Depresantes:

destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos

colectores para evitar la recolección de otros minerales 

Activadores: destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos depresantes para evitar lograr recuperar un elemento depresado.

Ejemplos de modificadores son:

Cal Ácido Sulfúrico

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Flotación

Sulfhidrato de Sodio

Espumantes: agentes tensoactivos, dentro de su acción, son capaces de orientarse en la interfase líquido-aire, disminuyendo la tensión superficial del agua. Con ello se logra una espuma estable cuyas burbujas no se rompen (no coalescen), lo cual permite la recolección y posterior evacuación de las burbujas cargadas con los minerales valiosos.

Aceite de Pino (AP) Metil-Isobutil-Carbinol (MIBC) Glicoles (Dow-Froth)

Uno de los fenómenos más significativos en la FLOTACION es la mojabilidad superficial de los sólidos, lo cual permite clasificarlos en dos tipos:

 

Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos) : que no se mojan Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos) : que se mojan

El problema que se presenta al querer flotar selectivamente los minerales, es que la gran mayoría son naturalmente hidrofílicos, lo que justifica la presencia de los colectores. De más de 2.000 especies mineralógicas distintas que se conocen, sólo 8 a 10 son hidrofóbicas; entre ellas se pueden mencionar al Grafito, Talco, Molibdenita, etc.

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TAREA DE APRENDIZAJE III: EVALUACIÓN DEL PROCESO DE FLOTACION.

INTRODUCCION Una operación de concentración tiene por objetivo separar una mena compuesta por un conjunto de especies mineralógicas, útiles y no útiles, en una fracción enriquecida en las especies útiles, llamada concentrado, y una fracción enriquecida en las especies no útiles ( cola o relave).

En una operación de concentración real se obtiene una mezcla de estas especies, en ambos flujos. Las razones de la no idealidad se encuentran en la naturaleza del sólido y en la naturaleza y condiciones de operación del evento de concentración.

La naturaleza del sólido determina la magnitud de la propiedad que permite la separación de las especies (propiedades superficiales en el caso de la flotación), y el grado de diseminación y hábito de fractura, lo que definen el grado de

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liberación como una función de la granulometría, y obviamente, la existencia de partículas de composición mixta.

La naturaleza y condiciones de operación del método de concentración determinan la magnitud del arrastre de partículas no útiles al concentrado, y de partículas útiles al relave.

ÍNDICES DE OPERACIÓN

Los índices que se utilizan para evaluar una operación de concentración son:

RECUPERACION (R): Es la razón entre la masa del material útil obtenido en el concentrado y la masa del material útil de la alimentación.

RECIUPERACION EN PESO (Rp): Es la razón entre la masa de concentrado y la masa de alimentación.

RAZON DE CONCENTRACION (Rc): Es la razón entre la masa de alimentación y la masa de concentrado. En términos prácticos se refiere a las toneladas de mineral necesarias para obtener una tonelada de concentrado.

RAZON DE ENRIQUECIMIENTO (K): Es la razón entre la ley del componente deseado en el concentrado y la ley del mismo componente en la alimentación.

Sin embargo, comúnmente un solo índice no caracteriza totalmente una operación de concentración, por lo cual se usan gráficos que relacionan dos o más factores.

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Para poder evaluar los índices indicados, se recurre a un balance de masa. La flotación es una separación física en dos productos, es decir, el mineral de alimentación (cabeza), entra a una máquina de flotación, y sale un concentrado y una cola o relave. Luego definamos:

F: masa de alimentación. f: ley de alimentación. C: masa de concentrado. c: ley de concentrado. T: masa de colas. t: ley de colas.

Luego el balance de masa quedaría:

F=C+T

El balance de cobre quedaría:

Fxf=Cxc+Txt

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Flotación

Taller de aplicación de cálculos de Flotación. Se tiene la siguiente planta, se conocen los siguientes datos: a. b. c. d.

Alimentación fresca 100 t/h, Ley alimentación fresca 1,7 % Concentrado Cleaner 6 t/h, Ley concentrado cleaner 26,6 % Relave Scavenger 14,5 t/h, Ley relave scavenger 1,9 % Relave Cleaner 2,8 t/h, Ley relave cleaner 9 %

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Flotación

1.- De la figura anterior ¿cuánto es el cobre fino en la alimentación fresca? ___________ t/h. 2.- De la figura anterior ¿cuánto es la ley _____________%

que alimenta a la etapa Rougher?

3.- De la figura anterior ¿cuánto es el flujo que alimenta la etapa Rougher? _____________ t/h. 4.- De la figura anterior ¿cuánto es la ley del relave Rougher? _____________% 5.- De la figura anterior ¿cuánto es el flujo del relave Rougher? _____________ t/h. 6.- De la figura anterior ¿cuánto es la ley _____________%

que alimenta a la etapa Scavenger?

7.- De la figura anterior ¿cuánto es el flujo que alimenta la etapa Scavenger? _____________ t/h. 8.- De la figura anterior ¿cuánto es la ley _____________%

del Concentrado Scavenger?

10.- De la figura anterior ¿cuánto es el flujo cobre fino en el concentrado Scavenger? _____________ t/h. 11.- ¿Cuánto es la recuperación de la etapa Rougher? _______________% 12.- ¿Cuánto es la recuperación de la etapa Scavenger? _______________% 13.- ¿Cuánto es la recuperación de la etapa Cleaner? _______________% 14.- ¿Cuánto es la recuperación Global? _______________%

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TAREA DE APRENDIZAJE IV: COMPONENTES DE UN CIRCUITO DE FLOTACIÓN CIRCUITOS DE FLOTACIÓN La concentración por flotación, a nivel industrial, se realiza en unidades continuas llamadas celdas, de las cuales existen diversos modelos en el mercado. Los elementos básicos de ellas son: vías de entrada y salida de la pulpa, rebose de espuma o concentrado, un mecanismo para la dispersión del sólido (para mantenerlo en suspensión y evitar el embancarmiento) y un mecanismo para la dispersión del flujo de aire en burbujas de tamaño adecuado. Aunque una planta de flotación incluye las etapas de chancado, molienda, clasificación y flotación, esta última debe comprender la formación de la pulpa y su acondicionamiento, aireación y remoción de la espuma o concentrado, con el descarte de las colas del proceso.

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La celda tradicional es la mecánica, constituida por un depósito en forma de paralelepípedo, casi cúbico, de distintas capacidades, con un mecanismo de rotorestator para la dispersión del sólido y aire. Estas unidades se conectan en serie con el fin de disminuir el cortocircuito, constituyendo bancos de celdas.

Los objetivos de la etapa de flotación son concentrar y recuperar, objetivos que se logran ordenando los bancos de celdas en circuitos recuperadores y concentradores. Los circuitos recuperadores se denominan ROUGHER, en los cuales se elimina gran parte de la ganga, y se logran altas recuperaciones. Debido a que se opera con la mayor granulometría posible compatible con el proceso, el concentrado rougher está constituido por middling (mezcla), por lo tanto, son de bajas leyes y deben continuar a otras etapas de enriquecimiento. A este circuito llega la alimentación al proceso de flotación y, a menudo, concentrados escavenger o colas de limpieza. Las colas rougher pueden ser colas finales o bien, alimentadas a circuitos escavenger.

En los circuitos ESCAVENGER o de BARRIDO el objetivo es aumentar la recuperación desde las colas o relaves rougher. Producen colas finales del proceso y un concentrado que puede juntarse a la alimentación de flotación, o a una etapa de remolienda y posterior tratamiento.

Los circuitos CLEANER o de LIMPIEZA pretenden aumentar la ley de los concentrados rougher o escavenger, a fin de alcanzar un producto con las características que requiere el mercado, o la etapa del proceso siguiente (en el caso de concentrados de cobre, los requerimientos de fundición). Normalmente, se requiere de un mayor grado de liberación que el circuito rougher.

Los circuitos CLEANER ESCAVENGER reciben las colas cleaner como alimentación. Sus colas, dependiendo de la ley que posean, pueden juntarse a las

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Flotación

colas finales. Los concentrados pueden juntarse a concentrados rougher o concentrados cleaner, dependiendo de la ley y características mineralógicas de éste.

En la operación de una celda se pueden distinguir tres zonas típicas: una zona de alta turbulencia a nivel del mecanismo de agitación, una intermedia de relativa calma, y una superior. En la zona de agitación se produce la adhesión partícula-burbuja. En esta zona deben existir las condiciones hidrodinámicas y físico-químicas que favorezcan este contacto.

Las condiciones hidrodinámicas deben satisfacer tres aspectos básicos: proporcionar la turbulencia necesaria para mantener la dispersión de los sólidos;

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dispersar el flujo de aire necesario en burbujas de tamaño adecuado; y transferir a las partículas y burbujas la energía cinética necesaria para vencer el film de agua que las rodea, y producir una adhesión estable. Esto implica que las principales variables involucradas son: -

Diseño de la celda y su mecanismo de agitación.

-

Grado de agitación (rpm).

-

Densidad del sólido.

-

Distribución granulométrica del sólido.

-

Concentración de sólidos en la pulpa (porcentaje de sólidos en peso o densidad de pulpa).

-

Flujos de pulpa y aire.

El ambiente físico-químico viene normalmente modulado en una etapa previa de acondicionamiento, aunque es posible agregar algún reactivo en forma parcializada al circuito. En este contexto, las principales variables son:

-

Composición mineralógica de la mena.

-

Diseminación de las especies útiles (grado de liberación)

-

Oxidación superficial de las especies útiles, producida en la

mina

y/o en la etapa de reducción de tamaño. -

pH natural de la mena y agua del proceso.

-

Contenido de solutos del agua de proceso: por solubilidad de alguna especie de la mena, por recirculación, por su origen, etc.

-

Tipo y dosificación de reactivos.

-

Potencial de pulpa. La zona intermedia, es una zona de relativa calma, lo que favorece la

migración de las burbujas hacia la superficie de la celda. La zona superior corresponde a la fase espuma, formada por burbujas

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separadas por finos canales de pulpa. La espuma descarga por rebose natural, o con la ayuda de paletas mecánicas.

Cuando la turbulencia en la interfase pulpa-espuma es alta, se produce un arrastre significativo de pulpa hacia la espuma, contaminándola. En su desplazamiento vertical, la burbuja va siendo menos estable, adelgazando sus paredes, con lo que se crea un flujo de agua que retorna a la pulpa y arrastra consigo parte de las partículas que se encuentran en los canales no adheridas a las burbujas. Esta acción limpiadora depende de la altura de la zona de espuma y de sus propiedades.

En general una espuma de flotación debe ser lo suficientemente estable como para retener la masa de mineral, y lo suficientemente frágil como para romperse al caer a la canaleta de concentrados, y no producir trastornos en su transporte.

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Estos mecanismos sugieren las siguientes variables que controlan la espuma:

-

Tipo y dosificación de espumante.

-

Flujo o densidad de flujo de aire.

-

Altura de rebose o altura de espuma.

-

Altura de remoción de espuma.

-

Costos de operación menores, debido a que solo requiere una línea de aire de alta presión.

Los principales problemas operacionales de las celdas en columna, están relacionados con la obstrucción del difusor poroso generador de las burbujas, ya sea por partículas sólidas o por precipitación de sales presentes en el agua de proceso, lo que obliga a continua limpieza y mantención. Sin embargo, actualmente existen en el mercado sistemas que evitan este problema, mediante el empleo de mecanismos externos de generación de burbujas. VARIABLES DEL PROCESO

Un circuito de flotación se diseña de acuerdo a un conjunto de criterios, en base a características previamente determinadas en pruebas de laboratorio y planta piloto.

Obviamente, el sistema está siendo sometido a continuas variaciones de las propiedades iniciales que alejan al sistema de su condición óptima.

Se analizará a continuación, algunas de las variables que mayor efecto tienen en el proceso de flotación. Específicamente su efecto sobre los índices de evaluación:

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Granulometría (Grado de liberación).

En Flotación, el transporte de partículas de la pulpa a la fase espuma, ocurre debido a partículas adheridas a burbujas y por arrastre de pulpa. Ambos mecanismos son independientes y presentan un comportamiento característico, respecto al tamaño de partícula.

Así, existe un tamaño de partícula que presenta una mayor recuperación, observándose una disminución de ésta para tamaños más gruesos y más finos que este tamaño óptimo. La disminución de recuperación para tamaños gruesos se justifica con el aumento de masa de las partículas, y la disminución para tamaños pequeños se relaciona con la dificultad de adhesión debido a que éstas no adquieren la suficiente energía cinética para producir un agregado partícula-burbuja estable.

También, las partículas pequeñas son arrastradas más fácilmente a la espuma, ya que el drenaje a la pulpa es favorecido con el incremento de la velocidad de sedimentación. De esta manera, el tamaño de partícula es la variable sobre la cual se debe poner más énfasis en su control, debido a su efecto sobre la recuperación, y por la alta incidencia en los costos de operación del proceso global, que ella tiene.

- Tipo y dosificación de reactivos.

Su función del colector es hacer selectivamente hidrofóbica la superficie del mineral deseado, y es así el más importante de los reactivos usados en flotación.

La elección del tipo de colector, de la variedad de familias existentes, es, hoy día, mas un arte que una ciencia. Sin embargo, por la amplia experiencia en su uso en flotación, existen correlaciones empíricas que aconsejan usar determinado tipo

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Flotación

de colector para recuperar un mineral desde una asociación mineralógica dada

Por otro lado, la elección de un espumante determina las características de la espuma, que contribuye a la selectividad de la operación: Las variables altura de espuma y flujo de aire afectan el tiempo de retención de las partículas en la espuma.

La estabilidad de la espuma depende principalmente de la dosificación de espumante. Para bajas dosis, ésta se rompe fácilmente, y no cumple su función de mantener el material flotado hasta que sea retirado de la celda. La estabilidad de la espuma está relacionada también con el flujo de aire al proceso: Si este es bajo, se puede producir una saturación de la espuma, y por lo tanto una inhibición de la flotación.

Se debe tener en cuenta, también, que los reactivos utilizados necesitan un cierto tiempo de contacto para que operen eficientemente. Así, la etapa de acondicionamiento previo adquiere especial importancia en estos casos. Algunos de estos reactivos se deben agregar en la etapa de molienda, o adicionarlos directamente al cajón de descarga del molino o al acondicionador.

-Densidad de pulpa o porcentaje de sólidos en flotación.

La densidad de pulpa o porcentaje de sólidos en flotación viene determinada desde la etapa de molienda-clasificación, de modo que esta última etapa opere en forma óptima. Es raro que la pulpa se ajuste en su porcentaje de sólidos antes de entrar a flotación, sin embargo es un factor importante, ya que existe un valor óptimo para el proceso, y porque afecta el tiempo de residencia del mineral en el circuito y, de esta forma, la capacidad del mismo.

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Flotación

Lo normal es operar entre un 30 a un 45 % de sólidos en flotación rougher de cobre, por ejemplo, en las etapas siguientes de limpieza, este porcentaje es menor

- Tiempo de residencia.

El tiempo de flotación depende de las características del material a flotar, y de la conjugación de todos los demás factores que inciden en el proceso. Esto es, bajo determinadas condiciones operacionales, se debe dar al mineral el tiempo suficiente para alcanzar una recuperación deseada. Obviamente, los aspectos técnicoeconómicos son los que determinan las condiciones finales de operación.

- Calidad del agua.

Dada la gran cantidad de interacciones que se producen entre las variables del proceso, que condicionan el ambiente físico-químico de flotación, un aspecto interesante de analizar es la calidad del agua. Es común que en las plantas, parte importante de ésta sea agua de proceso, recuperada desde espesadores, la cual contiene reactivos residuales. Esto produce un ahorro en el consumo de agua y en el consumo de espumante, pero se puede producir un aumento de algunos iones en solución cuyo efecto debe ser evaluado, a fin de evitar que éstos sobrepasen niveles críticos para flotación.

- pH

El proceso de flotación es sumamente sensible al pH, especialmente cuando se trata de flotación selectiva.

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Cada fórmula de reactivos de flotación tiene un pH óptimo, el cual es regulado mediante la adición de cal. De esta forma, la cal es el reactivo modificador mas ampliamente usado en las plantas de flotación.

El pH es entonces la variable de control mas utilizada en el proceso de flotación, por un lado para obtener óptimas recuperaciones de una especie mineralógica, y para depresar otras que puedan interferir en los procesos posteriores de tratamiento.

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ANEXO A. EQUIPOS DE FLOTACIÓN

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CELDA DE FLOTACION

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Agua Lavado

Zona de Limpieza

Concentrado Alimentación

Zona de Colección o Recuperación

Aire

Relaves

Celda Columnar

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Molino vertical

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ANEXO B. MEDICIÓN DEL PORCENTAJE DE SÓLIDOS

Todas las corrientes del proceso de flotación contienen cierta fracción de sólidos minerales. La fracción de la pulpa que contiene los sólidos minerales se expresa como porcentaje de sólidos por peso. Si una muestra de pulpa se mide usando una balanza de densidad, resulta un valor del porcentaje de sólidos o de densidad de la pulpa. La densidad de la pulpa medida como el peso en kilos de un litro de pulpa se conoce como peso específico. Sin embargo, la medición más útil es el porcentaje de sólidos. El porcentaje de sólidos es el peso de los sólidos puros divididos por el peso de la pulpa (el peso de los sólidos puros más el peso del agua).

Por ejemplo, en la figura siguiente, se observa que si la muestra de una pulpa se mide a un 60 por ciento de sólidos, esto significa que por cada 100 gramos de pulpa, hay 60 gramos de partículas minerales sólidas y 40 gramos de agua.

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Ahora, la balanza que se utiliza para realizar esta medición es la balanza metalúrgica, en las cuales por lectura directa se puede obtener densidades de específicas de líquidos, pulpas y sólidos, y porcentajes de sólidos. A continuación se indica el método para realizar las mediciones. 1.- Calibración de la Balanza. La balanza debe ser colgada de manera tal que quede suspendida libremente en el espacio. Llene el recipiente con 1000[cc] de agua pura y cuélguelo del gancho de la balanza, luego limpie el material de la parte exterior del recipiente. La aguja de la balanza deberá marcar 1000 en el dial exterior, quedando en posición vertical. Si fuese necesario, gire la perilla de ajuste ubicada sobre el gancho. En ese momento la balanza estará calibrada. 2.- Toma de Muestra. Llene el recipiente con la pulpa o el líquido deseado. El nivel del líquido tiene que alcanzar las perforaciones de rebalse. Limpie el material de la parte exterior del recipiente. Cuélguelo de la balanza y determine la gravedad específica de la pulpa o el porcentaje de sólidos en la pulpa. 3.- Porcentaje de Sólidos. Si se conoce la gravedad específica del sólido en la pulpa, el porcentaje de sólidos se puede leer directamente en el dial. Seleccione el dial adecuado para una gravedad específica de un sólido en la pulpa. Cuelgue el recipiente lleno en la balanza. El porcentaje de sólido en la pulpa se lee en el sentido de los punteros del reloj en los anillos concéntricos de colores y utilizando el valor de la gravedad específica correspondiente.

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4.- Gravedad Específica de la Pulpa. Cuelgue el recipiente lleno en la balanza siguiendo los pasos anteriormente mencionados y lea la gravedad específica de la pulpa en el anillo exterior del dial. 5.- Gravedad Específica de un Sólido. Prepare una muestra de material representativa, seca, entre -10 mallas y +100 mallas (Tyler). Cuelgue el recipiente vacío y seco de la balanza y empiece a llenarlo con la muestra hasta que la aguja indique 1000[grs] en el anillo exterior del dial. Vacíe la muestra en algún receptáculo. Llene un tercio del volumen del recipiente con agua y vierta el material en el recipiente segurándose que cada partícula se moje completamente y se eliminen las burbujas de aire. Cuelgue el recipiente de la balanza y complete el volumen con agua hasta las perforaciones del rebalse. Lea la gravedad específica del sólido directamente en el anillo exterior del dial.

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ANEXO C. EJEMPLO DE CIRCUITOS DE FLOTACIÓN

Alimentación

Colas Primaria

Barrido

Limpieza

Concentrado CIRCUITO BASICO DE FLOTACION

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CIRCUITO DE FLOTACION MOSTRANDO FLUJOS INVOLUCRADOS

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CIRCUITO DE CONCENTRACION CON FLOTACION COLECTIVA Y DIFERENCIAL

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PROCESO DE CONCENTRACION DIFERENCIAL CON TRES PRODUCTOS OBTENIDOS

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