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FLOTACIÓN DE MINERALES

Expositor: Ing. Pablo Soto Landa

INTRODUCCIÓN: CONCENTRACIÓN DE MINERALES

Ganga MineralCu

Escorial (minerales de Cu + ganga)

Metal

PROPIEDADES DE LOS MINERALES

Minerales Sulfurados (más comunes en escoria)

Fierro............

Molibdeno....

.

Cobre...........

Pirita..............

Pirrotita.........

Arsenopirita...

Molibdenita.....

Calcosina.......

Covelina.........

Calcopirita.....

Bornita….......

Enargita.....

FeS2

FeS

AsFeS2

MoS2

Cu2S

CuS

CuFeS2

Cu5FeS4

Cu3AsS4


Minerales Oxidados (más comunes en escorias)

Óxidos............ Hematita...........

Magnetita.........

Silicatos........ Cuarzo/Sílice….

Fe2O3

Fe3O4

SiO2


PROCESO PRODUCCIÓN DE METALES

PROPIEDADESFÍSICAS

Tamaño Forma

Densidad

PROPIEDADESQUÍMICA

Conductividad Susceptibilidad Magnética Propiedades Superficiales

PROPIEDADES DE MINERALESASOCIADAS A PROCESOS DE

CONCENTRACIÓN

OperaciónProcesoObjetivo

Chancado Molienda

ConminuciónLiberación

Flotación Gravimetría Magnética

Electroestática

SeparaciónConcentración

Procesamiento DeMinerales


CONCENTRACIÓN

Separación Electroestática


CONCENTRACIÓN

Separación Magnética


CONCENTRACIÓN

Separación PorFlotación


CONCENTRACIÓN

Etapa de Liberación

Etapa de Separación

Recirculación


CONCENTRACIÓN

PARÁMETROS METALÚRGICOS DE EVALUACIÓN

RECUPERACIÓN

¿Cuál es la cantidad obtenida?

LEY

¿Cuál es el grado de pureza obtenido?


Concentrado

Alimentación

M A ,LA

s i

Relave

i

C C

sM ,L

i

R R

sM , L


Masa total de mineral

Masa de Cuen elmineralLey de Cu 100

• Ley de unelemento

100total

iM

M iL

Metal útil

Mineral útil

ganga

Masa del

elemento de interés en el

Flujo i

Masa total en el flujoi

Ley

Masa o Flujo másico: Alimentación, Concentrado,y/o relave


Recuperación Peso

A

s

s

p

M

M C

R

Recuperación Fino (Metalúrgica)

s i

f i A LA

s iM

M C LC

R

Cantidad de Metal útilen

el concentrado

Cantidad deMetal útil enalimentación

Metal útil Mineral útil ganga

Ganga

Concentrado

Alimentación

Recuperación enFino

Masa de Concentrad

o (base seca)

Masa de Alimentación (baseseca)

Recuperación enPeso

Concentrado


40 um

6 um 10015,0%

Alimentación

Especies interés Alimentación

A

iL

COMPROMISO RECUPERACIÓN VERSUS LEY

i

LR

i

LC

i

6 umRecuperación

3 um 50,0%

36 um

4 um

3 um 100 8,3%

3 um 100 75,0%

Caso 1: Separación Extremadamente Selectiva

Alimentación

Concentrado:

Relave:


LMAGNEINGENIERÍA

i

LR

i

C

i100 62,5%L

6 umRecuperación

5 um 100 83,3%

32 um

1 um 100 3,1%

5 um

8 um

Caso 2: Separación Moderada

Alimentación

Concentrado:

Relave:


LMAGNEINGENIERÍA

i

LR

i

C

i 100 50,0%L

6 umRecuperación

6 um 100 100,0%

28 um

0 um 100 0,0%

6 um

12 um

Caso 3: Separación a recuperación máxima

Alimentación

Concentrado:

Relave:


Efecto de Liberación

Recuperación, %

Ley,

%

LMAGNEINGENIERÍA

CURVA RECUPERACIÓN VERSUS LEY

– Balance de sólidos

– Balance de finos

Concentrado

Relave

R

s

C

s

A

sM MM

R R

s i

C C

s i

A A

s iM L M L M L

i

A A

sM ,L

i

C C

sM ,L

i

R R

sM , L

• Ecuación Básica de unBalance

Flujo másico de alimentación = Flujo másico de concentrado + Flujo másico de relave

Alimentación

LMAGNEINGENIERÍA


– Flujos de concentrado y relave a partir de leyes y flujoalimentación

Alimentación

Concentrado

Relave

i

A A

sM ,L

i

C C

sM ,L

i

R R

sM , L

Recuperación en peso

RC

i i

A R

A

s

s i i

M

M C

L L L L

Rp

Recuperación en fino (metalúrgica)

ARC

i i ii

pf

s i

f

LA

LC

M ALA

M C LC

R

L LLLA LR LC

i i i iR R

s i

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

Ejercicio:

• La planta de tratamiento de Cu procesa mineral con

ley de alimentación de 0,9% de cobre (Cu). La ley de

concentrado final es de 27% Cu y la ley del relave de

0,1%Cu, determine:

• La recuperación enpeso

• La recuperación metalúrgica de Cu

• Si el flujo de alimentación fresca a la planta es de

1.530 tpd, determine la masa de concentrado y relave

generada.


Ejercicio (continuación)

• Considerando los cálculos anteriores,determine:

• Toneladas de cobre alimentado a la PTE

• Toneladas de cobre en el concentrado de la PTE

• Toneladas de cobre en el relave de la PTE

Cu Alim: 120,9;Cu Conc: 116,5;Cu Rel 4,4 tpd

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PRINCIPIOS BÁSICOS

Contempla la presencia de tres fases:

• Fase sólida, los minerales –escoria a separar

• Fase líquida, el agua, que tiene propiedades específicas

que la convierten en el medio ideal para la separación

• Fase gaseosa, el gas más utilizado es el aire, el cual se

inyecta en la pulpa para poder formar las burbujas,

sobre las cuales se adhieren las partículas sólidas que se

desean recuperar.

Utiliza la diferencia de propiedades de interfaz entre el sólido,

el líquido y elaire.

LMAGNEINGENIERÍA

beneficio de minerales y• Método más utilizado en

actualmente para escorias.

CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN

• Consiste en la separación selectiva de partículas útiles de la

ganga, aprovechando las propiedades hidrofílicas e

hidrofóbicas de las materias sólidas a separar

• Es un fenómeno de comportamiento de sólidos frente al

agua

LMAGNEINGENIERÍA

EstambiénAEROFÓBICA

HIDROFÍLICA

Son partículas en la que el agua se

adhiere a su superficie.

EstambiénAEROFÍLICA

HIDROFÓBICA

Son partículas cuya superficie

NO sea mojable.


• Una partícula hidrofóbica, en una mezcla de escoria con

agua, será retirada de allí a través de su adhesión a una

burbuja de aire, que la llevará hasta la superficie.

• Las máquinas de flotación actúan bajo este principio, deben

ser eficientes para:

– mantener las partículas en suspensión en la pulpa

– deben generar el número y tamaño de burbujas

adecuado

– levantar las partículas hasta la superficie y

– lograr su separación del resto de partículas hidrofílicas.

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA


• Pocos minerales tienen propiedades hidrófobas

fuertes como para que puedan flotarsufic ientemente

naturalmente:

• talco

• azufre

• molibdenita y

• carbón

• La reducción de tamaños rompe enlaces químicos del

mineral, haciéndolo inmediatamentehidrofílicos

partículas de• Es necesario hidrofobizar artificialmente las

mineral en la pulpa para hacerlas flotables.

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HIDROFILICIDAD E HIDROFOBICIDADNATURAL

LMAGNEINGENIERÍA


Aerofilicidad y Aeroboficidad Natural

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

HIDROBOBICIDAD INDUCIDA

de las

máquinas de flotac ión, las

partículas y las burbujas están en

constante movimiento, de modo

que para que se realice su unión es

necesario:

– suencuentro

– condiciones favorables para

agregado partícula-formar el

burbuja

• El encuentro se realiza por el

acondicionamiento y la agitación

dentro de la máquina misma.

Encuentro Partícula-Burbuja

• Debido a la agitación

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

Factores que Influyen en la Formación

del Agregado Partícula-Burbuja

Tamaño de partícula

Probabilidad Colisión

Probabilidad Adhesión

Líneas de flujo


LMAGNEINGENIERÍA


del Agregado Partícula-Burbuja

TiempoContactotiempo que una partícula tarda en

deslizarse alrededor de una burbuja

Probabilidad Colisión


Hidrofobocidad


LMAGNEINGENIERÍA


del Agregado Partícula-BurbujaProbabilidad Colisión


Tiempo de inducción,

tiempo requerido para

que una partícula

hidrofóbica penetre la

película de agua que

rodea laburbuja.


Efecto del Tamaño de Partícula en la Formación del Agregado Partícula-Burbuja

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

Efecto del Tamaño de Partícula en la Formación del Agregado Partícula-Burbuja


LMAGNEINGENIERÍA

Desprendimiento de la partícula del Agregado Partícula-Burbuja

• Turbulencia

• Gravedad

• Desaceleración


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Aplicaciones

• Sulfuros : ZnS, PbS, CuFeS2, NiS,MoS2;

• Escorias de proceso de fundición de Cu

• Óxidos: Fe2O3 , TiO2 ,SnO2;

• Minerales oxidados: PbCO3,ZnCO3, BaSO4;

• No-metálicos: grafito, azufre, talco, PO 3-, carbón,4

diamantes

• Recuperación de petróleo de arenas bituminosas.

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REACTIVOS DE FLOTACIÓN

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• Son los componentes y variables más importantes en el

proceso de flotación,

• Influyen con una extraordinaria sensibilidad, no solo el tipo de

reactivo, sino que la combinación con otros; sus dosis y

puntos de adición,

• Los efectos favorables o desfavorables causados por otras

variables en la flotación (como grado de molienda,

aireación, densidad de pulpa, etc.) nunca podrán

sobrepasar en importancia a los efectos positivos o negativos

de una fórmula de reactivos,

• Es conveniente destacar la complejidad del problema que

representa la selección apropiada de los reactivos.


LMAGNEINGENIERÍA

COLECTORES MODIFICADORES

ESPUMANTES

• Son compuestos orgánicos de carácter heteropolar formados

por ungrupo:

- apolar (hidrocarburo) y

- polar con propiedades iónicas

• La escoria queda cubierta por el colector que se adsorbe en

su superficie por medio de su parte polar, proporcionándole

con la parte apolar propiedades hidrofóbicas.

• Los colectores p ro p o rc io na n

prop iedades hidrofóbicas a la

superficie de los minerales

CLASIFICACIÓN REACTIVOS DEFLOTACIÓN

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ESPUMANTES

• Hay tres tipos de modificadores:

- Activadores (favorecen la adsorción del colector),

- Depresores (inhiben la adsorción del colector) y

- Reguladores de pH (acondicionan el pH de la pulpa)

• Los modificadores prepararan las

condiciones de funcionamiento de

las superficies de las escorias y/o la

pulpa, de modo que los colectores

puedan aumentar su sensibilidad y

selectividad.


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ESPUMANTES

• Al agregar elespumante:

- se obtiene el tamaño de burbuja deseado,

- la dispersión de aire es pareja,

- las burbujas se estabilizan y no se unen unas con otras

(evita la coalescencia)

Se adsorben en la interfase gas – líquido. La parte polar se

orientan hacia el agua y la apolar hacia el interior de la burbuja.

• Los espumantes permiten la

formación de una espuma estable

de burbujas de aire, de tamaño

a d e c u a d o per mi t iendo el

transporte del mineral deseado al

concentrado


Burbuja Mineralizada

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Colectores

Iónicos

Aniónicos Catiónicos

No-iónicos

líquido, hidrocarburos no-polares

que no se disocian en el agua

oxidrílicos Sulfidrílicos

Carboxílicos Sulfatos Sulfonatos Xantato Ditiofosfatos

DitiocarbamatosTioles mercaptanos

Dixantogenatos

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COLECTORES

El grupo de colectores aniónicos es el más importante y de

acuerdo a la parte activa puede ser:

a. Sulfidrílico, compuesto por un átomo de azufre en el

grupo activo. Empleados principalmente para flotar

especies sulfuradas como sulfuros metálicos y partículas

metálicas como cobre nativo y oro.

b. Oxidrílicos, caracterizados por llevar en su parte activa

un átomo de oxígeno. Su empleo principal está en la

flotación de especies no sulfuradas.

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COLECTORES ANIÓNICOS

• Esun compuesto orgánico héteropolar en que:

− R es un hidrocarburo apolar que imparte

hacia el agua la propiedad hidrofóbica.

− La parte

reacciona

polar

con

es aniónica y es la que

la superficie del mineral

absorbiéndose en ella.

• Su poder colector depende del largo de la

cadena del hidrocarburo, la cual varía entre 2

y 6 átomos de carbono, y del alcohol

empleado ensu fabricación.

• Actúan en un medio alcalino, pues en un

medio ácido se descomponen.

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XANTATO

COLECTORES ANIÓNICOS SULFIDRÍLICOS

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Son sales del ácido ditiofosfórico.

Productos de la reacción del P2S5

conalcoholes alquílicos y amílicos

Se conocieron con el nombre de

aerofloat, son sales más solubles

que los xantatos y de menor

podercolector.

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DITIOFOSFATOS


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• En menas complejas, en que aparecen asociados dos o más

metales de interés, juegan un rol relevante.

• Son usados para controlar la acción de los colectores sobre

especies minerales particulares, en orden a intensificar o

reducir el efecto de hidrofilicidad sobre su superficie,

regulando la acción del colector, en el sentido de hacer más

selectiva la separación de las diferentes especies minerales

presentes.

• Su función incluye reacciones con el mineral y con iones

presente en lapulpa.

• La lista de los modificadores o agentes reguladores usados en

la flotación es variada y muy amplia; siendo éstos de carácter

orgánico e inorgánico.

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MODIFICADORES

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Cu2+ o• Si se agregan iones

Pb2+ , los que son má s

electronegativos que el Zn2+,

desplazarán el Zn2+del sulfuro

según la reacción:

ZnS + Cu2+ CuS + Zn2+

• El CuS depositado en la

superficie reacciona con el

xantato, volviendo hidrófoba

la superficie delmineral.

ACTIVACIÓN DE LA ESFARELITA (ZnS)

LMAGNEINGENIERÍA

ACTIVACIÓN DE LA ESFARELITA (ZnS)

LMAGNEINGENIERÍA

• El cianuro es utilizado en la

f lotación selectiva de

sulfuros complejos. Su uso

exige un estricto control del

pH (alcalino) ya que el HCN

es mortal.

• Ejemplos de utilización:

CuX

ZnX, FeX, NiX

±soluble

muy solubles

DEPRESIÓN DE PIRITA (FeS2) CON CIANURO

LMAGNEINGENIERÍA

DEPRESIÓN DE PIRITA (FeS2) CON CIANURO

• ¿Por qué utilizarlos?

– Problemas de seguridad (HCN)

– Mejorar la selectividad(colector)

– Reducir la corrosión de los equipos

• ¿Con qué se regula el pH?

- Cal:

- Soda cáustica:

- Ácidos:

CaO

NaOH

H2SO4, HCl, HF

• Método

– adición de lechada de cal en la molienda

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MODIFICADORES DE pH

cal (pH muy• Combinados a los xantatos, un exceso de

alcalino) deprimen todoslos sulfuros

• Para un [RX] dado, habrá un pH crítico tal que:

- si pH > pHcrit…...

un mineral dado no flota

- si pH < pHcrit…...

un mineral dado flotará

LMAGNEINGENIERÍA

MODIFICADORES DE pH

• Efecto del pH en Flotación de Pirita

LMAGNEINGENIERÍA

MODIFICADORES DE pH

LMAGNEINGENIERÍA

• Efecto del pH en Flotación de Pirita

MODIFICADORES DE pH

Los espumantes son productos héteropolares: su grupo polar se

combina con los dipolos del agua con los cuales el grupo no-

polar no reacciona, permaneciendo pues en la fase gaseosa,

disminuyendo así la tensión superficial, lo que estabiliza la

burbuja de aire

Agua

AirePolar

No-polar

Acción del espumante

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ESPUMANTES

LMAGNEINGENIERÍA

Objetivos:

– E s t a b i l i d a d d e l

partícula-agregado

burbuja

de la– Es tab i l i dad

espuma

– Tamaño adecuado de

las burbujas (0,5-1cm)

ESPUMANTES

LMAGNEINGENIERÍA

ESPUMANTES

VARIABLES DE FLOTACIÓN

LMAGNEINGENIERÍA

Propiedades del

material

alimentado al

proceso de

flotación

Características

relativas a la

máquina

flotación

Características

del proceso de

flotación


LMAGNEINGENIERÍA

1. Propiedades del Material Alimentado al Proceso de Flotación

Características de la Escoria Características etapa de

molienda - clasificación

Granulometríaminerala flotar

Grado de liberación

Densidad de pulpa

Reactivos adicionados en molienda

Tiempo de acondicionamiento

Mineralogía –Ley alimentación

Impurezas

Grado dediiseminación

Tamaño de liberación especies valiosas

pH natural de la pulpa


LMAGNEINGENIERÍA

MINERALOGÍA

• La composición química del componente útil, determina el

tipo de tratamiento y reactivos que se usarán

• Los sulfuros y metales nativos, igual que los componentes con

arsénico, no presentan mayores dificultades en el proceso de

flotación

• Si los sulfuros presentan una oxidación ligera, se consideran

pequeñas pérdidas en las recuperaciones. Se selecciona la

combinación de colector, modificador y pH más apropiado

PROPIEDADES ESCORIA ALIMENTADA

LMAGNEINGENIERÍA

GRANULOMETRÍA

que ser• Todo mineral, para ser flotado, tiene

reducido de tamaño de manera que:

– cada partícula represente una sola especie

mineralógica (liberación)y

– su tamaño debe ser el apropiado para que las burbujas

de aire lo puedan llevar hasta la superficie

• Es decir, existe un tamaño máximo de partículas que se

puede flotar, el cual depende de:

– la naturaleza delmineral

– del peso específico del mismo

GRANULOMETRÍA

LMAGNEINGENIERÍA

GRANULOMETRÍA

• Las partículas de carbones o molibdenita, que flotan

fácilmente, pueden ser considerablemente mayores que

las de calcopirita, galena o blenda. En este sentido la

flotación de sulfuros es distinta a la de no sulfuros.

• El tamaño máximo conveniente para la flotación de

minerales, se considera alrededor de 300 μm

• Partículas de tamaño superior normalmente ofrecen ciertas

dificultades ya sea por la liberación misma o por su peso.

GRANULOMETRÍA

LMAGNEINGENIERÍA

Granulometría, RESUMEN

Se debe obtener granulometría conveniente a la flotación

• Si el tamaño es muygruesa:

• Difíciles de flotar (d> 500 μm)

• pérdidas de ley (debido a mixtos)

• Si el tamaño es muypequeño

• pérdidas a relaves (d<10 μm)

• consumo mayor de reactivos

PROPIEDADES MINERALALIMENTADO


• Se debe apuntar a la granulometría más gruesa posible

pero compatible con la flotación, ya que:

- el costo de molienda será inferior (consumo energía y

acero)

- la eficiencia de flotación aumentará (mejor liberación)

- aumentará la eficiencia de filtración/espesamiento

• Peligro:

- liberación insuficiente => pérdida de recuperación.

LMAGNEINGENIERÍA



• Si la granulometría es muyfina:

• El costo de molienda será mayor (consumo energía y

acero)

• La eficiencia de flotación disminuirá (menor

probabilidad de colisión y de adherencia)

• Habrá más superficie para la adsorción de reactivos

• Reducirá la eficiencia de filtración/espesamiento

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

2. Características del Proceso de Flotación

Tipo y dosificación de reactivos

pH de la pulpa

Concentración de sólidos

Secuenciade adiciónde reactivos

Tiempo de acondicionamiento

Nivel de espuma

Flujo de aire

Calidad del agua


LMAGNEINGENIERÍA

REACTIVOS

• Los colectores más usados en la flotación de escorias son el

xantato, ditiofosfato ythionocarbamato

• El xantato como colector principal se justifica porque:

– En la escoria el fierro está como óxido y no existe la

necesidad de selectividad respecto a la pirita, como en la

flotación de mineral

– Es un buen colector para la mayoría de los sulfuros de

cobrepresentes en las escorias

– Se puede utilizar dosificaciones más altas, porque su

precio es menor en comparación con los otros colectores.

CARACTERÍSTICAS PROCESO DE FLOTACIÓN

LMAGNEINGENIERÍA

REACTIVOS

• Cuando existe variedad de sulfuros sintéticos presentes en el

mineral, se recomienda utilizar colectores de dos o tres

familias diferentes:

– Mezcla de thionocarbamato (adicionado en la etapa de

molienda) y xantato (adicionado en la alimentación a

flotación)

– Mezcla de thionocarbamato, ditiofosfato y xantato


La d o s i f i c a c i ó n de l colector depende de:

• Ley de alimentación

• Del grado demolienda

• Del tipo de colector y

• Contenido de especies

de interés.

LMAGNEINGENIERÍA

REACTIVOS


LMAGNEINGENIERÍA

TIEMPOFLOTACIÓN

• La adsorción de los reactivos sobre el mineral depende de:

– sucomposición

– solubilidad

– disociación

– concentración y

– temperatura de la pulpa

• El tiempo necesario para el acondicionamiento de los

reactivos normalmente varía entre una fracción de minuto y

media hora.


LMAGNEINGENIERÍA

TIEMPOFLOTACIÓN

• Reactivos pocos solubles y de reacción lenta, se adicionan

en los circuitos de molienda y clasificación (5 a 30 minutos de

acondicionamiento).

• Si esto no es posible, se usan acondicionadores cuya función

es la de preparar la pulpa con los reactivos para la flotación.

• Reactivos que se distribuyen en la pulpa y se absorben

rápidamente se agregan inmediatamente antes de la

flotación.

• Reactivos de rápido consumo y cuya acción se debilita con

el tiempo, se agregan en las diversas etapas del proceso,

según lasnecesidades.


• Después, empiezan a flotar las menos hidrófobas, menos

liberadas y demayor tamaño.

• El tiempo necesario para desarrollar la flotación varía

normalmente para escorias de cobre entre 20 y 40 minutos

• El tiempo depende también de la naturaleza del mineral.

LMAGNEINGENIERÍA

TIEMPOFLOTACIÓN

• En primera instancia van a flotar las partículas:

– más hidrófobas

– mejor liberadas y

– deun tamaño adecuado


LMAGNEINGENIERÍA

TIEMPOFLOTACIÓN

Cinética flotación Rougher

0 2 4 6 8 14 16 18 20 22

10

0

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Recupera

ció

nC

u,%

10 12

Tiempo, min

-

-


LMAGNEINGENIERÍA

CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS

• El circuito de flotación primaria actualmente se alimenta

con una pulpa que tiene una concentración de sólidos

entre 30%y 40%.

• La concentración de sólidos en el proceso de flotación

depende:

– del tamaño granulométrico del rebalse

– de la disponibilidad de agua

– pruebas metalúrgicas (reactivos poco solubles necesitan

a menudo pulpas con concentraciones de sólidos alta)


LMAGNEINGENIERÍA

AGUA

• El proceso de flotación necesita entre 1,5 y 2,3 toneladas de

agua por tonelada de mineral (factor de primordial

importancia ymagnitud).

• El aguautilizada puede ser:

– aguas naturales superficiales o subterráneas

– aguas recirculadas desde los espesadores y/o tranques

• El consumo de agua en el proceso varía entre 0,6-1,2

toneladas, dependiendo de la recuperación de agua.


LMAGNEINGENIERÍA

NIV EL ESPUMA


LMAGNEINGENIERÍA

3. Características de la Máquina de Flotación

Geometría de la celda

Velocidad agitación de la

pulpa

Tiempo de flotación

(volumen útil de la celda)

Grado y tipode aireación

Características del banco de

flotación

Características de rotor y

estator

VARIABLESDE FLOTACIÓN

• Dentro de las variables que influyen en el proceso de

flotación, están las relacionadas con las características de

los equipos utilizados.

• El tamaño, cantidad y distribución de burbujas, además del

comportamiento fluidodinámico del movimiento relativo

entre partículas sólidas, burbujas de aire y medio fluido,

constituyen los mecanismos preponderantes a evaluar,

optimizar y controlar enestos equipos.

LMAGNEINGENIERÍA

CARACTERÍSTICAS MÁQUINAS DE FLOTACIÓN

las partículas, incluso las más gruesas o densas, en– Mantener

suspensión

de ser

– Permitir y promover la colisiónpartícula-burbuja

– Proporcionar una buenaaireación

– Asegurar que todas las partículas tengan oportunidad

flotadas

– Transporte eficiente de la alimentación de pulpa y de la salida del

concentrado y del relave

– Mantener condiciones de quietud en la región próxima a la zona

de espuma

– Debe permitir el control del nivel de pulpa

FUNCIONES

LMAGNEINGENIERÍA


FUNCIONES

LMAGNEINGENIERÍA


LMAGNEINGENIERÍA

GEOMETRÍA CELDA


LMAGNEINGENIERÍA

VOLUMEN ÚTIL


LMAGNEINGENIERÍA

SISTEMAROTOR-ESTATOR


LMAGNEINGENIERÍA

TIPOS MEZCLA HIDRODINÁ MICA


LMAGNEINGENIERÍA

FLUJO DE A IRE


SELECCIÓN

• Deben optimizar la ley y recuperación, al menor costo;

• Estos parámetros, pueden ser muy diferentes paraun mismo tipo de

celda si las características del mineral a tratar también lo son;

• La selección, depende principalmente del tipo de flotación que se

realizará (tamaño de partículas);

• Capacidad de procesamiento, flujo de alimentación;

• Costos de capital y operación incluyendo la energía consumida,el

mantenimiento y la mano de obra;

• Facilidad de la operación y automatización, calidad del servicio

disponible y la experiencia previa en otras faenas.

LMAGNEINGENIERÍA


• En la actualidad las máquinas de flotación utilizadas son de

dos tipos:

– Máquinas Mecánicas

a) Aspiración forzada

b) Autoaspiradas

– Máquinas Neumáticas

LMAGNEINGENIERÍA

TIPOS DE MÁQUINAS DE FLOTACIÓN

• Se caracterizan por ser equipos

agitados mecánicamente.

• La generación de burbujas se

pro d u c e por d ispers ión

mecánica del aire que llega a

la zona entre el impulsor (rotor) y

el estabilizador (estator o

difusor).

• En la mayoría de los equipos,

este aire llega a presión desde

un compresor, pero en algunos

casos existe un mecanismo de

succión o autoaireación.

LMAGNEINGENIERÍA

MÁQUINAS DE FLOTACIÓN MECÁNICAS

• El aire es alimentado por el eje del

impulsor y se disgrega en burbujas

en la zona de turbulencia, cercana

en donde

la colisión

al fondo de la celda,

también se produce

partícula -burbuja.

• La agitación dinámica tiene una

dob l e func ión, además de

mantener la pulpa en dispersión:

! dispersar el aire en forma de

burbujas

! promover la colisión partícula –

burbuja.

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Celda Outokumpu

• Rotor en forma de medio pomelo

• Estator hecho de barras verticales de

secc ión ova lada r ecubiertas de

elastómero

• Estanque en forma de U o cuadrada.

• Dos modos de agitación:

! multi-mix (alta turbulencia para

partículas pequeñas) y

! free-flow (régimen semi-laminar para

partí-culas grandes, generando

menos desprendimiento de partículas)

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Flujo LibreMulti Mezcla

Celda Outokumpu

LMAGNEINGENIERÍA


no poseen

• agitación mecánica.

• La formación de burbujas se

logra con inyectores dispuestos

en el fondo del equipo.

• Son equipos de gran altura

12-15 m, los que se alimentan a

un 70-75%de sualtura.

• La colisión partícula - burbuja se

consigue por el encuentro de

las partículas en movimiento

descendente y el ascenso de

las burbujas.

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Celda Columna

• Son equipos queAgua de lavado

ConcentradoEspuma

Alimentación

Aire

Relave

Baffles

MÁQUINAS DE FLOTACIÓN NEUMÁTICAS

LMAGNEINGENIERÍA

Generación burbujas en Celda Mecánicas y Celda Columna

TIPOS DE MÁQUINAS DE FLOTACIÓN

CIRCUITOS DE FLOTACIÓN

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MODOS DE FLOTACIÓN

Flotación colectiva(bulk)

Flotación diferencial (selectiva)

Alimentación

Concentrado(más de una especie de interés)

Ganga

Alimentación

Concentrado (especie de interés)

Ganga (especie útil)

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MODOS DE FLOTACIÓN

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• Consideraciones cinéticas y de mezcla hacen

que la flotación se realice más bien en bancos

de celdas

• El volumen total requerido es repartido en un

número de celdas de dimensióninferior

: un número elevado de celdas

un número inferior de celdas

– Pasado

chicas

– Presente:

grandes


Utilizar celdas pequeñas es un enfoque más conservador aplicable a

plantas de tonelaje bajo a medio puesto que:

• Ocasiona menoscorto-circuitos

• Permite un mejor control de la metalurgia

• Provee recuperacionessuperiores

Utilizar celdas grandes es aplicado en las plantas de gran tonelaje,

puesto que:

– Supatrón de flujo mejorado disminuye el corto-circuito

– Analizadores en línea mejoran el control de la metalurgia

– La mantención mecánicaes inferior

– Hay menos consumo de energía por volumen de pulpa tratada

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– Etapasrecuperadoras

Etapa Rougher oPrimaria

Etapa Scavenger o Barrido o Repaso

– Etapas limpiadoras o concentradoras

Etapa Cleaner o Limpieza

Etapa Recleaner o Relimpieza

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ETAPASFLOTACIÓN


• Circuito Simple

• Ajuste de la operación:

– Altura de espuma ajustada a todo el banco

– Primera celda: espuma muy estable y espesa (partículas

hidrófobas ayudan a estabilizar)

– Ultimas celdas (scavenger):

! muy poca materia hidrófoba

! altura deespuma mínima

! Necesidad eventual de espumante

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Circuito Simple con Etapa de Limpieza

• Celda de limpieza:

• Altura de espuma elevada

• Alta ley concentrado

• Celda de scavenger:

• Flujo de aireelevado

• Recuperación máxima

• Corrientes recicladas:

• Relaves de limpieza

• Concentrados de scavengers

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Etapas

! Definir los reactivos apropiados

! Definir el lugar donde serán agregados

! Definir el momento en que serán agregados

Colectores

Normalmente son agregados en un acondicionador

! Capacidad asegurando un acond.de 0 a 20-40 min

• Adición por etapas implica economías importantes

− 75% del material flota másfácilmente

− 25% restante requiere extra dosis

CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO DE CIRCUITOS

ESTABILIDAD CIRCUITO

• Para que el proceso de flotación sea eficiente es

fundamental que los circuitos sean estables, es decir, que los

flujos de pulpa de cada una de las etapas sea permanente.

• En el caso de circuitos inestables, la altura de nivel de pulpa

en las celdas varía y el proceso se hace ineficiente en la

selectividad y recuperación metalúrgica.

• Flujos inestables provocan derrames en suelos y celdas, con

la consiguiente pérdida de recuperación y/o “suciedad” de

los productos.

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ESTABILIDAD CIRCUITO

• Para lograr sistemas estables debe calcularse cajones de

bombeo de flujos intermedios con la suficiente holgura y

flexibilidad.

• Deben considerarse amortiguadores de golpes de carga en

distintas etapas.

• Se debe controlar en la forma más eficiente posible, los

niveles de pulpa en las celdas.

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