Laboratorio “Flotación de Mineral de cobre” Procesos minero-metalúrgicos II

Introducción

El Proceso de flotación se basa en la separación por propiedades superficiales.

El proceso de flotación se basa en la interacción entre las burbujas y las partículas sólidas presentes en la pulpa. La eficiencia que tienen las burbujas para capturar de forma selectiva las partículas de mineral y luego ascender cargadas de mineral hasta el rebalse de la celda, Esta depende de múltiples factores que inciden en el proceso de formación del agregado solido-gas, siendo los más importantes los ocurridos en la pulpa, principalmente diferencias en las propiedades físico-químicas superficiales de las partículas. Mediante la adición de reactivos, y posterior acondicionamiento de la pulpa, acentuando y modificando dichas propiedades superficiales pueden ser modificadas para obtener un máximo beneficio del proceso, de esta manera se permite la formación de un agregado selectivo solo con el mineral de interés, las cuales son colectadas y transportadas por las burbujas de aire

        De esta manera existen conceptos de los cuales es imposible prescindir, dicho esto, corresponden a, recuperación, densidad de pulpa, agregado, ángulo de contacto, potencial z, colector, espumante, modificador, depresante, hidrofilia, hidrofobicidad, entre los más destacados.

        La hidrofilia tiene lugar en la afinidad de partículas por el agua, mientras que la hidrofobia corresponde a la afinidad de partículas por el aire.

Marco teórico

        Las pulpas minerales son una mezcla de sólido y agua, cuya proporción se caracteriza generalmente como porcentaje de solido en peso (% peso o bien %Cp.).

        La forma de cuantificar el éxito del proceso de flotación es mediante la recuperación parámetro calculado en base a cuanto mineral de valor fue efectivamente transportado desde la pulpa al concentrado.

        Dicho esto, los minerales quedan polarizados eléctricamente luego de los procesos de conminución, y al entrar en contacto con un líquido de carácter polar como lo es el agua, las cargas superficiales se reordenan para alcanzar el equilibrio eléctrico, formándose como consecuencia de este reordenamiento, una capa estancada de carga, también conocida como capa de stern que determina un potencial que enmascara la carga real de las partículas. Esta capa define lo que es conocido como potencial Z

[pic 1]

        La selectividad Depende del proceso depende de forma crítica de los reactivos, su concentración, y el pH al interior de la celda. Esta modificación del pH, afecta al potencial Z, pudiendo modificarlo para el correcto actuar del colector.[pic 2][pic 3]

La formación del agregado sólido-gaseoso, corresponde a la interacción que ocurre entre las partículas de mineral valioso y las burbujas de aire formadas en la base de la celda, y que a su vez servirán como método de transporte al mineral para su colección y retiro del sistema en el rebalse, el ángulo asociado a la formación del agregado varía según el tipo de colector que es utilizado para dicho propósito, las fuerzas de tensión forman un ángulo conocido como de contacto, el cual corresponde método de cuantificación de la estabilidad de la adhesión del solido a la burbuja,[pic 4]

[pic 5]

De esta manera los ángulos de contacto asociados a cada colector son particulares, siendo los más usados como colector los denominados xantatos, que reciben su nombre completo de la cadena de hidrocarburos que llevan asociada[pic 6]

        Existen Colectores de tipo catiónicos y aniónicos, los cuales reciben su nombre proveniente de los valores de pH bajo los cuales pueden operar de forma correcta, para el caso de este laboratorio se utilizará xantato, la principal característica de los colectores es que generan hidrofobicidad en las partículas de mineral valioso facilitando la formación del agregado.

        Para fomentar el transporte del mineral de interés al rebalse de la celda, se utiliza un reactivo espumante, lo que disminuye la tensión superficial en cada burbujas disminuyendo su coalescencia, en otras palabras se incrementa la estabilidad de la espuma formada, generando un transporte más efectivo del mineral debido a que no existe retorno de carga al seno de la pulpa por colapso de las burbujas, además de que el espumante debe ser capaz de operar con una adición mínima de reactivo, otorgando a la espuma características de estabilidad y coalescencia baja, sin que estas sean excesivas pues de tener demasiada estabilidad, las burbujas podrían generar problemas posteriores en el proceso de lavado del concentrado.[pic 7]

Procedimiento Experimental

1. Pesar muestra y tamizar por 4” y 23” (set point 425).

2. Calcular la cantidad de H2O, agregar para obtener Cp.= 35% con una muestra 510 gr.
3. Homogeneizar y dividir a la mitad la muestra de molienda luego manipular mitad hasta obtener una cantidad de 510 gr destinados a flotación.
4. El resto del producto de molienda utilizar para realizar análisis granulométrico para obtener P80.
5. En celda de flotación agregar:         

1. 510 gr de mineral
2. 18 gr de xantato (colector 947cc).
3. H2O c/ cal (PH=10).
4. 11 ml de Alcohol (espumante).

Molino

Fmolino = 1269,9 gr.

Set point = 425.

t molienda = 4:23:8 según cronómetro.

Pmolino = 1271,6 gr.

H2O requerida = 947 gr.

Llenado de probeta, con 947 ml

Manipulación muestra del molino

Rolear 10 veces.

Riflear con partidor de Jones.

Pesar 510 gr

Retirar los 510 gr para posterior flotación.

Realizar análisis granulométrico del resto de la muestra

Secuencia de Tamices:

#40; #50; #70; #100; #120; #140; #200.

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