Efecto del agua salina

ÍNDICE

INTROUCCIÓN        3

1. PRINCIPIOS DE LA FLOTACIÓN MINERA        4

1.2 Flotación minera, usando agua salina        7

2. ESTRUCTURA DEL AGUA        9

2.1 Estructura del agua pura        9

2.2 Estructura del agua salina        10

2.2.1 Modelo de la estructura del agua        10

3. EFECTO DEL AGUA SALINA SOBRE LAS PROPIEDADES DE LAS PARTÍCULAS        14

3.1. Capas de hidratación sobre las partículas        14

3.2. Doble capa eléctrica alrededor de las partículas        16

3.2.1. Teoría DLVO        16

3.2.2. Película humectante entre partículas y burbujas        17

3.2.3. Agregación de partículas        22

4. EFECTO DEL AGUA SALINA EN LAS PROPIEDADES DE LA BURBUJA        25

4.1. Inhibición de la coalescencia de burbujas en soluciones salinas        25

5. BIBLIOGRAFÍA        35

6. CONCLUSIÓN        36

INTRODUCCIÓN

La flotación hoy por hoy, se ha convertido en uno de los métodos que ha permitido la explotación de yacimientos de bajo contenido, los cuales en otras ocasiones se dejaban de explorar; pero con la flotación, siendo un proceso que se modifica la gravedad en donde el mineral metálico al estar triturado se mezcla con un líquido. En dicha mezcla se inyecta aire se forma espuma en la superficie, esto se mezcla con el sulfuro mas no con la ganga. La ganga se va al fondo, y el sulfuro se recoge de la espuma. Dicho proceso permite explotar depósitos de baja concentración. En conclusión, la flotación mineral permite concentrar mediante un único proceso diversos compuestos metálicos a partir de un mineral complejo.

Si a esto le introducimos la gran importancia que tiene el agua de mar en dicho proceso, se está optando a un beneficio económico más rentable debido a que el agua de mar es un recurso que ocupa casi el 71% de nuestro planeta Tierra, puesto que el agua de mar hoy por hoy, es una base fundamental para explotar sulfuros.

1. PRINCIPIOS DE LA FLOTACIÓN MINERA

La flotación, en minería se describe como un proceso que permite separar de forma selectiva los minerales valiosos en partículas finas de residuos o minerales que contienen ganga. Lo que se tiene en cuenta en este proceso es la humectabilidad de la superficie del mineral de interés o inclusive de la ganga misma, debido a que de esta manera hay mayor posibilidad de encontrar concentración de minerales valiosos. 

Para la flotación de un mineral, se hace un condicionamiento de pulpas de partículas sólidas en el agua con una pequeña cantidad de reactivos con aire, esto con el fin de formar burbujas que puedan chocar con partículas, todo esto para que con las burbujas aire pueda determinar la separación del mineral que deseamos de interés.

Se establece que la Constante de velocidad de flotación k, y el flujo de área superficial de burbuja, Sb; tienen una relación lineal:

[pic 1]

Donde:

Ecoll: Eficiencia intrínseca de partículas capturadas por burbujas individuales. Este término abarca la colisión, unión y separación como sub procesos en el proceso de recolección total, como se observa a continuación (Figura 1).

[pic 2][pic 3]

Ec, que es la eficiencia de colisión, se controla totalmente por hidrodinámica en la célula de flotación. Hay casos particulares en donde el valor de la eficiencia de la colisión se ve afectada como lo puede ser: El tamaño y densidad de la partícula, el tamaño de la burbuja y la velocidad.

Ea, que es la eficiencia de la unión, determina el proceso de unión y es controlado mediante la química de la pulpa y la química de la superficie del mineral. 

La absorción del colector, activación y oxidación puede producir una superficie en el mineral con unas hidrofóbicas, de ésta manera se facilita la unión de las partículas a las burbujas. Ed, que es la eficiencia de separación, determina el proceso de ésta.

Las partículas que se transportan en la interface de pulpa y espuma por medio de burbujas, en la parte superior de la pulpa, se debe controlar establemente la separación mediante fuerzas de cizalle que se opera en la célula de flotación.

La eficiencia de separación también se controla mediante hidrodinámica, en la célula de flotación y en hidrofobicidad de la superficie. Estos sub procesos de colisión, unión y separación controlan la eficiencia de la colisión intrínseca.

[pic 4]

Ya, cuando las partículas se mueven desde la pulpa a la espuma, la ganga hidrofilia se drena mediante una segunda posibilidad para que así vuelvan a la pulpa. La espuma debe estar metaestable debido a que es un pre requisito para que el transporte de las burbujas cargadas sobre el mineral sea exitoso desde la interface pulpa y espuma sobre el borde de la célula de flotación y el pozo de concentrado. 

La eficiencia de la flotación es la recuperación de partículas, tanto en la fase de pulpa y espuma. Los iones disueltos en soluciones pueden alterar la estructura del agua, la humectabilidad de la superficie y las interacciones disueltas entre la burbuja y la partícula, esto quiere decir que puede tener un efecto positivo como negativo en la flotación mineral.

El impacto de agua salina en los procesos de flotación mineral, se resumen en el siguiente cuadro en donde se ve las plantas que usan agua salina para el proceso de flotación:

Tabla 1. Algunas de las plantas de flotación de sulfuro de metal base que usan agua salina (Drelich y Miller, 2012)

1.2 Flotación minera, usando agua salina

Esto se hace debido a querer minimizar el uso de agua fresca, la mayoría de yacimientos mineros re usan el agua; ya bien sea agua subterránea o en este caso agua del mar

Según [1] en 2015 la UCN ganó una distinción “Investigación o Creación Artística Relevante de la Universidad Católica del Norte” por el proyecto “Lixiviación de minerales sulfurados de cobre en medios clorurados” en donde explica claramente que investigadores de dicha Universidad describen que el uso de iones cloruros permite extraer el mineral en forma más rápida y económica. Debido a que el usar agua de mar es la base fundamental para explotar sulfuros de Cobre mucho más rápido y de forma económica, posteriormente esto es menos contaminante y de alguna manera es muy positivo debido a la escasez de recursos de agua en el Norte de Chile. Este proyecto fue liderado por el Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Minas de la UCN, en donde la Líder fue la Dra. Lilian Velásquez Yévenes; la Dra. plantea que: “Estamos insertos en un área desértica, donde el recurso hídrico es escaso. Por años, la industria minera ha utilizado agua dulce, pero nosotros deberíamos usar el agua de mar, la cual contiene cloruros y beneficia la lixiviación de los minerales sulfurados”

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