Flotacion De Oxidos

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIAS ESCUELA PROFESIONAL DE MINAS

INGENIERIA CONCEPTUAL Y METALURGIA

CHACO HUISA JOSE WILBER

DOCENTE:

LIC. YOVANI PRIETO VALENCIA

AREQUIPA-PERU

2014

1. INTRODUCCIÓN

La flotación es hoy el método más importante de concentración mecánica. Patentado en 1906, ha permitido la explotación de yacimientos complejos y de bajo contenido, los cuales habrían sido dejados como marginales sin la ayuda de la flotación.

En su forma más simple, es un proceso de gravedad modificado en el que el mineral metálico finamente triturado se mezcla con un líquido. El metal o compuesto metálico suele flotar, mientras que la ganga se va al fondo. En algunos casos ocurre lo contrario. En la mayoría de los procesos de flotación modernos se emplean aceites u otros agentes tenso activos para ayudar a flotar al metal o a la ganga. Esto permite que floten en agua sustancias de cierto peso.

En uno de los procesos que utilizan este método se mezcla con agua un mineral finamente triturado que contiene sulfuro de cobre, al que se le añaden pequeñas cantidades de aceite, ácido y otros reactivos de flotación. Cuando se insufla aire en esta mezcla se forma una espuma en la superficie, que se mezcla con el sulfuro pero no con la ganga. Esta última se va al fondo, y el sulfuro se recoge de la espuma. El proceso de flotación ha permitido explotar muchos depósitos minerales de baja concentración, e incluso residuos de plantas de procesado que utilizan técnicas menos eficientes. En algunos casos, la llamada flotación diferencial permite concentrar mediante un único proceso diversos compuestos metálicos a partir de un mineral complejo.

2. PRINCIPIOS DE LA FLOTACIÓN

La flotación es un proceso físico-químico de separación de minerales o compuestos finamente molidos, basados en las propiedades superficiales de los minerales (mojabilidad), que hace que un mineral o varios se queden en una fase o pasen a otra. Las propiedades superficiales pueden ser modificadas a voluntad con ayuda de reactivos.

El proceso de flotación se basa en las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas de los minerales.

Se trata fundamentalmente de un fenómeno de comportamiento de sólidos frente al agua

(Fig. 1).

Los metales nativos, sulfuros o especies como el grafito, carbón bituminoso, talco y otros son poco mojables por el agua y se llaman minerales hoidrofóbicos. Por otra parte, los sulfatos, carbonatos, fosfatos, etc. Son hidrofílicos o sea mojables por el agua.

Fig. Nº 1.Propiedad hidrfílica e hidrofóbica de los minerales

3. TIPOS DE FLOTACIÓN

Los tipos de flotación en orden cronológico son:

a) FLOTACIÓN NO SELECTIVA DE ACEITE (BULK OIL FLOTATION)

Esta técnica desarrollada en 1860, consistía en mezclar la mena molida con aceite y

posteriormente con agua, de tal manera que las partículas del mineral sulfuroso, por

sus propiedades superficiales hidrófobas, quedaban retenidas en la fase aceitosa y

aquellas partículas que se mojaban en el agua se quedaban en la fase acuosa, de modo

que al final del proceso, flotaba una capa de aceite sobre la pulpa, la cual contenía las

partículas de mineral sulfuroso que eran separados por decantación y se separaba del

aceite por filtración.

b) FLOTACIÓN DE PELÍCULA (FILM OR SKIN FLOTATION)

En esta técnica, el mineral finamente molido era esparcido cuidadosamente sobre la

superficie libre del agua, de modo que las partículas de sulfuro, que se caracterizan por

tener propiedades hidrófobas, sobrenadaban en la superficie del agua, formando una

delgada película que era removida por medio de algún mecanismo; en cambio la

ganga se mojaba y sedimentaba en el fondo del recipiente de agua.

Las dos técnicas anotadas anteriormente no tuvieron éxito en su aplicación en la industria por lo que en la actualidad ya no se las usa.

c) FLOTACIÓN DE ESPUMA

Con la flotación de espuma la separación se la realiza gracias a la adhesión selectiva de

partículas hidrófobas a pequeñas burbujas de gas (aire) que son inyectadas al interior

de la pulpa. El conjunto partícula-burbuja asciende a la superficie formando una

espuma mineralizada, la cual es removida por medio de paletas giratorias o

simplemente por rebalse. Las propiedades superficiales de las partículas y las

características del medio pueden ser reguladas con ayuda de reactivos.

d) FLOTACIÓN DE IONES

Con ayuda de reactivos de flotación se precipitan los iones y luego éstos son flotados

como en el caso de la flotación de espuma.

3.1 FLOTACIÓN DE ESPUMA

Este tipo de flotación es el que ha sobrevivido y es la técnica que más se emplea en la

concentración de minerales.

Como ya mencionamos la flotación de espuma se basa en la repelencia natural o inducida delos minerales al agua (hidrofobicidad).

El principio de funcionamiento de un equipo de flotación podemos observar en la figura Nº 2y esencialmente consta de mecanismos de inyección de burbujas de aire y de mantenimiento en suspensión de las partículas. El volumen de las celdas varía desde 2 a 3000 pies cúbicos e incluso más grandes.

El tiempo de flotación es el tiempo promedio de retención de las partículas en la celda. Es el tiempo suficiente para que las partículas hidrófobas se adhieran a las burbujas de aire y floten a la superficie. Este tiempo puede variar desde algunos segundos hasta varios minutos.

El porcentaje de sólidos en peso es también muy importante y éste puede estar entre 15 y 40 %.

El tamaño de las partículas depende del grado de liberación. En la práctica este tamaño fluctúa entre 65 mallas Tyler hasta aproximadamente 10 micrones. Sin embargo, en el caso de algunos minerales no metálicos, como el carbón, fosfatos, potasa, etc., la flotación se puede llevar a cabo desde -28 # Tyler.

Fig. Nº 2. Princ ipio de la flotación de espuma

3.1.1 PRINCIPALES REACTIVOS USADOS EN LA FLOTACIÓN DE ESPUMA

COLECTOR

Compuesto orgánico heteropolar que se absorbe selectivamente sobre la superficie de

las partículas, haciendo que estas se vuelvan hidrófobas (aerófilas). Ejemplo: xantatos

que se utilizan en la flotación de sulfuros.

Los colectores usados con mayor frecuencia son los xantatos y los aerofloats. Sin los colectores los sulfuros no podrían pegarse a las burbujas y éstas subirían a la superficie sin los minerales y los sulfuros valiosos se irían a las colas.

Una cantidad excesiva de colector haría que flotarán incluso los materiales no deseados

(piritas y rocas) o los sulfuros que deberían flotar en circuitos siguientes. Así por ejemplo, en el caso de la flotación de minerales de plomo-zinc-pirita, en el circuito de

plomo se mantiene deprimido el zinc, para flotarlo posteriormente en su respectivo circuito; pero un exceso de colector podría hacer flotar el zinc junto con el plomo. Una

cosa similar sucedería en el circuito de zinc con un exceso de colector, haciendo flotar la pirita que se encuentra deprimida por el efecto de la cal adicionada.

ACTIVADOR

Compuesto inorgánico que modifica selectivamente la superficie de las partículas para

permitir que el colector se absorba sobre éstas. Ejemplo: sulfato de cobre, que se utiliza

en la activación de algunos sulfuros, como la antimonita.

DEPRESOR

Generalmente es un compuesto inorgánico que modifica la superficie de las partículas

volviéndolas hidrófilas o inhibe la absorción del colector. Ejemplo: sulfato de zinc,

usado en la depresión de esfalerita.

REGULADOR DE pH

El pH indica el grado de acidez o de alcalinidad de la pulpa. El pH 7 es neutro (ni

alcalino ni ácido) y corresponde al agua pura. De 0 a 6 es ácido y de 8 a 14 es alcalino.

El pH se mide con un aparato llamado potenciómetro o con un papel tornasol.

Cada sulfuro tiene su propio pH de flotación, donde puede flotar mejor. Esta propiedad

varía según el mineral y su procedencia.

Los reguladores de pH tienen la misión de dar a cada pulpa el pH más adecuado para

una flotación óptima.

La cal es un reactivo apropiado para regular el pH, pues deprime las gangas y precipita

las sales disueltas en el agua. La cal se puede alimentar a la entrada del molino a bolas.

Es importante usar dosificadores automáticos para estar seguros de la cantidad de

reactivo dosificado a las pulpas (Fig. 3). Hay reactivos sólidos y líquidos.

Fig. Nº 3. Alimentador de reactivos

ESPUMANTE

Los espumantes son reactivos tenso activos, que modifican la tensión superficial del

agua y que producen una espuma estable. Ejemplo: Aceite de pino. Una espuma

consiste de un gas disperso en un líquido en una relación tal que la densidad aparente

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