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Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica
Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgi...
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  1. 1. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica FLOTACIÓN La flotación es un método físico-químico para la concentración de minerales finamente molidos. El proceso implica el tratamiento químico de una pulpa de mineral, a fin de crear condiciones favorables para la anexión de ciertas partículas minerales a burbujas de aire, las que al subir a la superficie de la pulpa llevan consigo los minerales seleccionados, formando una espuma estabilizada desde la cual se recuperan las especies útiles mientras que el material no útil permanece sumergido en la pulpa. Los reactivos agregados alteran las propiedades superficiales de la partícula mineral, desde una condición hidrofóbica, ocasionando un desplazamiento del agua, permitiendo la adherencia del sólido al aire de la burbuja. En general no pueden recuperarse de manera efectiva partículas de mineral sulfuroso mayores de la malla 48 Tyler (0,295mm), luego, para que un mineral pueda flotarse debe molerse aun tamaño lo suficientemente fino para que la mayor parte de él quede liberado.  Teoría química o de la oxidación superficial. 2PbS + 2O2 + H2O  PbS2O3 + Pb (OH)2 PbS2O3 + 2X-  PbX2 + S2O3 = 2PbS + 3H2O + 4EtX-  2Pb(EtX)2 + S2O3 = + 6H+ + 8 • Teoría de semiconductores. El rol del oxigeno se interpreta en el sentido que su adsorción modifica las niveles de energía de los electrones del sulfuro semiconductor, de tal forma que el semiconductor tipo n , pasaría a semiconductor tipo p. Cuando las bandas de conducción de un sulfuro semiconductor son electrones en exceso, se habla de semiconductores tipo n ( negativos ), mientras que cuando en las bandas están representadas por “ huecos “ tenemos semiconductores tipo p ( positivos ). __________________________________________________________________________________________________. Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  2. 2. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Así la adsorción de especies anionicas como el xantato estaría favorecidas sobre una superficie semiconductor tipo p. Durante la adsorción se produciría un proceso de oxidación del xantato a dixantogeno, el cual por ser una molécula neutra permanecería coadsorvida físicamente en la película del colector y de alguna forma, que aun no esta muy claro, le conferiría una fuerte hidrofobizacion. De acuerdo con Plaksin y Shafeev, mencionado por J.Rogers, la quimisorcion de los colectores xantatos por sulfuros a la red del sulfuro. Esta transición es influenciada enormemente por la naturaleza de los portadores de carga eléctrica presentes en las capas superficiales del mineral. Existen dos niveles de energía especiales En y En+1 sobre los centros catódicos de los minerales sulfurados (donde E es la energía de enlace de adsorción del reactivo anionico con la superficie del mineral); En permite la formación de un enlace de adsorción con reactivos anionicos, mientras que el otro nivel En+1 no permite el enlace químico. En otras palabras bajo condiciones similares el factor determinante en la formación de un enlace de adsorción es la estructura energética de los niveles de energía superior de los centros cationicos de la red cristalina del mineral sulfurado. • Teoría electroquímica. Esta teoría establece que el desarrollo de la hidrofobicidad de las partículas sulfuradas del mineral en la flotación de mineral se basa en el proceso anódico que involucra la descomposición del colector y que es completado a una reacción de celda con un proceso catódico que generalmente comprende la reducción del oxigeno. Cuando tiene lugar una reacción sobre un electrodo el potencial E queda determinado por la transferencia de carga entre el electrodo y la solución. Para una reacción única en el equilibrio el potencial esta dado por la ecuación de Nernst. Así por ejemplo, para una reacción redox cualquiera, el mecanismo de transferencia de e- puede representarse a través de la siguiente ecuación general: XOx + mH + ne- ═ YRed + H2O ( ) ( )Red Ox 0.059log n pH0.059m Ehº-Eh       += y x • Teoría de la adsorción física. Hidrólisis y formación de acido xantico en una pulpa alcalina. Se considera finalmente que los minerales con cristales de estructura atómica favorece la adsorción física y los minerales con estructura iónica favorecen la fijación por intercambio iónico. En este último caso el potencial de la superficie del mineral no influirá la reacción porque ella se desarrollara según la afinidad de los iones para la formación del nuevo compuesto. Sin embargo en el caso de una adsorción física, potencial de la superficie es de gran importancia y será mas activa cuando este potencial sea igual a cero. Finalmente se puede señalar que los compuestos adsorbidos se mueven sobre la superficie del mineral tratando de recubrirlo en forma pareja y este movimiento esta limitado solo a la superficie del mineral sin disolución en agua y posterior re adsorcion. FASES E INTERFASES EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN El proceso de flotación se desarrolla en un medio acuoso para lo cual estudiaremos cada estructura y sus respectivas propiedades de cada elemento que lo conforma. El agua Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  3. 3. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica El solidó: Los cuerpos sólidos tienen una estructura cristalina, por lo menos a lo que se refiere a los minerales, esta estructura es una consecuencia de la composición química de las moléculas, iones y átomos componentes que son, cada uno, un cuerpo complejo. • Minerales Apolares: Son hidrofóbicos (no reaccionan con los dipolos del agua). • Minerales Polares: Son hidrofílicos (los sólidos tienen la capacidad de hidratarse). El gas: Con excepción de ciertos casos de carácter experimental la flotación industrial se efectúa exclusivamente con aire. La función del aire en la flotación tienes distintos aspectos de los cuales los principales son dos: • El aire influye químicamente en el proceso de flotación. • Es el medio de transporte de las partículas del mineral hasta la superficie de la pulpa. Características de las distintas interfases: A) Gas-Liquido: Como se ha dicho anteriormente, en la flotación estas interfases se produce invariablemente entre el aire y el agua. La característica fundamental de la interfase gas-liquido. B) Solidó – líquido: Las superficies o partículas sólidas sumergidas en el agua son objeto de hidratación. Como se dijo anteriormente, esta depende del carácter de la superficie de los sólidos, o sea, de las características eléctricas que existen en las superficies después de su creación. C) Contacto entre las tres fases (S – L –V): En la flotación de una partícula sólida utilizando una burbuja de aire como medio de transporte, la unión entre estos dos elementos se efectúa a través del contacto trifásico (Sólido – Líquido - Gas). Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  4. 4. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica T = 0º afinidad nula T = 180º máxima afinidad MECANISMO DE FLOTACION El mecanismo esencial de la flotación involucra la anexión de partículas a las burbujas de aire, de tal modo que dichas partículas sean llevadas a la superficie de la pulpa mineral, donde puedan ser removidas. Este proceso abarca las siguientes etapas: Moler el mineral a un tamaño lo suficientemente fino para separar los minerales valiosos uno de otro, así como de la ganga:  Preparar las condiciones favorables para la adherencia de los minerales deseados a las burbujas de aire.  Crear una corriente ascendente de burbujas de aire en la pulpa del mineral.  Formación de una espuma cargada de mineral en la superficie de la pulpa.  Remoción de la espuma cargada. FUNDICION DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN.  Mantener en suspensión las partículas de la pulpa que ingresa a la celda de flotación.  Formar y diseñar pequeñas burbujas de aire por toda la celda.  Promover los choques entre partículas minerales y las burbujas de aire con el fin de que el conjunto mineral burbuja formado tenga una baja densidad y puede elevarse desde la pulpa a una zona de espumas.  Mantener condiciones de quietud en la columna de espumas para favorecer su estabilidad. De acuerdo a lo anterior las celdas de flotación deberán tener zonas específicas: Zona de Mezcla: Aquella en la cual las partículas de minerales toman contacto con las burbujas de aire. Zona de Separación: En la que las burbujas de aire se condensan una con otra y eliminan partículas indeseables que pudieran haber sido arrastradas por atropamiento u otro motivo. Zona de Espumas: En la donde las espumas mineralizados deberán tener estabilidad y ser removidas de la celda conteniendo el concentrado. Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  5. 5. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Zona de Mezcla Zona de Separación Zona de Espu ma VARIABLES OPERATIVAS DEL PROCESO DE FLOTACIÓN  Variables relacionados con la materia prima (mineral).  Variables relacionados a los procesos previos a la molienda y clasificación.  Variables relacionados al agua.  Variables relacionados al acondicionamiento.  Variables relacionados a la flotación.  Variables relacionadas a las máquinas de flotación. VARIABLES RELACIONADOS A LA FLOTACIÓN.  Densidad de pulpa.  pH de la pulpa.  Carga circulante.  Tamaño de partículas.  Tiempo de flotación.  Nivel de espuma.  Grado y tipo de aereación.  Temperatura de la pulpa y el agua.  Reactivos específicos para cada circuito y dosis. CINÉTICA DE LA FLOTACIÓN Para un razonable entendimiento de un proceso, las cantidades que deben ser evaluadas pueden dividirse en 3 grupos: • Métodos experimentales para determinar la velocidad del proceso • Efectos de las variables del proceso • El mecanismo o la ecuación que denota velocidad Sin embargo para la flotación de minerales es difícil aplicar tal metodología. Las bases de la cinética de la flotación de minerales y los problemas y métodos en el modelaje y simulación de la flotación se vienen revisando permanentemente. Los mecanismos fundamentales de la flotación aun no han sido plenamente establecidos. Un amplio número de variables, tanto químico como mecánico puede afectar la performance de las celdas o la velocidad de flotación. Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  6. 6. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Los criterios químicos y termodinámicos son los que determinan la hidrofobicidad de la partícula requisito fundamental para una flotación. El proceso de flotación de minerales, aunque complejo, puede conceptualizarse en términos de un conjunto de sub- procesos como: i. La entrada de la pulpa ii. La adhesión de las partículas a las burbujas iii. El transporte entre la pulpa y la espuma iv. La remoción del producto de la flotación y los relaves Cada unos de estos procesos puede a su vez dividirse en otros micro procesos y en cada uno de ellos existir efectos diversos, por otro lado se ha comprendido que la velocidad de la flotación esta fuertemente influenciada por los sub- procesos ii y iii. Cuando las burbujas ascienden a través de la pulpa se encuentra con partículas de mineral valioso o ganga. Si se tiene que las partículas de mineral valioso son hidrofobicos y se encuentran suficientemente cerca a la burbuja, ocurrirá la coalescencia. Si la adhesión es fuerte, la burbuja con la partícula del mineral ascenderá al tope. Cuando una burbuja se mueve a la interfase pulpa espuma, los residuos quedan bajo las espumas, mientras que la capa liquida, separa a las dos drenando hacia abajo lentamente. Nuevas burbujas que lleguen después empujan a las primeras hacia la zona de espuma con el fin de cargarse de mineral. La capa liquida entre las burbujas en la espuma tiene de valores tan buenos así como alguna ganga que pueda haber sido atrapada. La espuma en la parte superior de la celda es limpiada con su carga de partículas. Se reconoce que la fase espumosa juega un rol de interacción significante en la eficiencia de la flotación, especialmente en relación al grado del producto. La teoría actual de la cinética de flotación de minerales puede expresarse de la siguiente forma: .CbmK.CPn dt dCp = Donde: CP y Cb: Concentración de las partículas y burbujas respectivamente t : Tiempo de flotación K : Constante de la razón de flotación n y m : Orden de la ecuación Si el suministro de aire es constante, cualquier tendencia de cambio en la concentración de la burbuja es pequeña, luego Cb = Pequeño, en tal situación la ecuación de velocidad se convierta en: .K.C dt dCp n P= , Si n = 1, .K.C dt dCp P= Usando las condiciones limites: C = C0 cuando t = 0, C = Ct cuando t = 1, Se obtiene: Kt-) C C ln( 0 1 = , -Kt 01 eCC = Circuito de Flotación Bach. Co , t=0 Ct , t=t Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  7. 7. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica kt e Co Cc R − −=−= 11 Circuito de Flotación Continuo. Co, F Cr, R Cc, C N kdR − +−= )1(100100 λ La ultima etapa del proceso de flotación depende de la captura de las partículas de mineral hidrofobicas por burbujas en la pulpa y su transferencia a la fase de espumacion .En los inicios de la flotación hubo controversias en relación a los mecanismos de fijación de las partículas del mineral sobre las burbujas, como se menciono anteriormente el rival de la teoría de colisión era la de germinación de las burbujas en la superficie de la superficie de las partículas de mineral. Sin embargo tomas fotográficas a altas velocidades han demostrado que una discreta colisión entre las partículas y las burbujas son un pre-requisito para el enlace de las partículas alas burbujas excepto en sistemas que son diseñados específicamente para formar burbujas de soluciones súper-saturadas (aire disuelto para la flotación) La velocidad de remoción de las partículas o la velocidad de flotación desde la pulpa es consecuencia de: • Colisión entre las burbujas y las partículas • Adhesión de las partículas a las burbujas • Desprendimiento u otros mecanismos de las partículas de las burbujas. Poniendo lo anterior en forma diferente se tendrá: R = Pc* Pa* Pd R = Probabilidad de recuperación Pc = Probabilidad de colisión Pa = Probabilidad de adhesión Pd = Probabilidad de desprendimiento AGENTES DE FLOTACION Los agentes de flotación pueden clasificarse como colectores, espumantes o modificadores. COLECTOR Es el reactivo que produce la película hidrofóbica sobre la partícula mineral. Cada molécula colectora contiene un grupo polar y uno no polar. Cuando se adhieren a la partícula mineral, estas moléculas quedan orientadas en tal forma que el grupo no polar o hidrocarburo queda extendido hacia fuera. Tal orientación resulta en la formación de una película de hidrocarburo hidrofóbico en la superficie del mineral. El largo de la cadena hidrocarburado está asociado a la mayor o menor repelencia al agua. La parte que se adhiere al mineral dará la fuerza y selectividad. Nombre Químico Dow Chemical American CYANAMID Canadian Ind. Ltd. RENASA Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  8. 8. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Xantato etílico de potasio Xantato Etílico de Sodio. Xantato Sec amilico de Potasio. Xantato amilico de potasio. Xantato isopropilico de sodio. Xantato sec-Butilico de sodio. Xantato Isobutilico de sodio. Z-3 Z-4 Z-5 Z-6 Z-11 Z-12 Z-14 A-303 A-325 --- A-350 A-343 A-301 A-317 CX-51 CX-31 CX-71 Comercializaconsu nombrequímico completo DITIOFOSFATOS NOMBRE COMERCIAL American CYANAMID RENASA Aerofloat 25 Aerofloat 31 Aerofloat 33 Aerofloat 208 Aerofloat 211 Aerofloat 238 Aerofloat 242 Promotor 404 Sodium Aerofloat Ditiofosfatos AR-125 Ditiofosfatos AR-131 Ditiofosfatos AR-133 Ditiofosfatos AR-11208 Ditiofosfatos AR-1211 Ditiofosfatos AR-1238 Ditiofosfatos AR-1242 Promotor AR-1404 Sodium Ditiofosfatos ESPUMANTE El propósito principal del espumante es la creación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta que puedan ser removidas de la maquina de flotación. Este objetivo se logra impartiendo cierta dureza temporal a la película que cubre la burbuja. Espumante Uso Aceite de Pino El cresol o ácido cresílico MIBC Metil isobutil carbinol Fhother 210 Excelente Propiedad selectivas cuando se usa concentración optima, en flotación diferencia Ag-Pb-Zn, Cu-Pb Ag-Zn, 10 – 70 Gr/Tm., cantidad en exceso produce efectos adversos. Flother 250 Flother 700 Espumantes mejoradas. F-210D, F-250D, F-700D, F-800D, F-900D Alto selectividad, ausencia de acción colectora y su efectividad en pequeñas concentraciones para minerales sulfurosos (Ag, Pb, Zn, Cu, Au) Una vez sacada de la maquina de flotación, la espuma debe disgregarse rápidamente, a fin de evitar interferencias con las etapas posteriores del proceso. Una característica primordial es la aptitud para reducir la tensión superficial del agua. También un espumante debe ser efectivo en concentraciones pequeñas y libres de propiedades colectoras. La mayoría de los espumantes son compuestos heteropolares orgánicos, en que la parte orgánica no polar repele al agua, mientras que la parte polar atrae a esta. MODIFICADORES.  Reguladores de pH.  Depresores.  Activadores y reactivadotes.  Floculantes.  Dispersantes.  Sulfidizantes. Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  9. 9. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica a) Agente Activante(Activadores y Reactivadotes): Son productos químicos cuyo uso permite la flotación de determinados minerales que sin ellos serían imposibles de flotar con el solo uso de colector y espumante. Sulfato de cobre, Sulfuro de sodio, Sulfhidrato de sodio, Complejos (sulfato de zinc y sulfato de fierro, sulfato de sodio y sulfato de bario,), sulfato ferrico,  Sulfato de cobre: Activador de oro contenido en la pirita, activador de la escalerita, minerales que fueron deprimido con cianuro (calcopirita, pirita, pirrotita, arsanopirita). 70 gr/TM por cada 1% de contenido de zinc.  Bisulfito de Sodio: Mayor 10% controlan efectivamente la activación de zinc Depresor de la escalerita.  Acetato de plomo o nitrato de plomo: Activa la estibina y reactivar sulfuros de cobre previa mente deprimida con cianuro, activador de carbonatos y silicatos.  Sulfuro de Sodio: Activador menas oxidados, efectiva menas de sulfuros de cobre con óxidos superficial.  Sulfuro de Hidrógeno: Deprime oro, Ag y Cu-Fe en separación de molibdenita. b) Modificador de pH.  Cal, soda cáustica, ácido sulfúrico, etc. c) Depresores. Cianuro de sodio, Bisulfito de sodio, Sulfito de sodio, Hipoclorito de sodio, Permanganato de potasio, Sulfuro de sodio, Sulfato de zinc, sulfato de hierro, Silicato de sodio, Dicromato de sodio o potasio, Cal, almidón, Dextrina, albúmina, gelatina, goma arábiga. Inorgánicos  Cianuro de sodio: Depresor de sulfuro de hierro, pirita, pirrortita, marcasita, arsenopirita, escalerita. En combinación con el sulfato de zinc, deprime calcopirita, enargita, tenantita, bornita.  Cal: Deprime sulfuros de hierro, pirita, galena, zinc marmatitico y algunos minerales de cobre.(milpo 400gr/Tm)  Dicromato de sodio o potasio: deprime la galena.  Permanganatos: Deprime selectivamente la pirrotita y arsenopirita en presencia de pirita, Escalerita.  Silicato de Sodio: Depresor de la sílice, coagulación de lamas.  Hidróxido de Sodio: Deprime Stibnita, iones de sales solubles contenidos en la pulpa.  Ácido Sulfúrico: Deprime el cuarzo.  Dióxido de Azufre: Uso conjuntamente con almidón deprime galena de sulfuros de cobre. Inorgánicos.  Quebracho y ácido tánico: depresión de calcita, dolomita.  Almidón y Goma: Depresión de mica, talco, azufre. d) Floculantes: Reactivos que promueven la formación de coágulos en la pulpa. Superfloc 16, Superfloc 20, Aerofloat 3171, Magnafloc 990 e) Reactivos Dispersantes: Son reactivos de variada estructura química que reducen las fuerzas que unen las partículas minerales o incrementan las fuerzas que las repelen. Silicato de sodio, almidón. f) Sulfidizante: Proceso por la cual se cambian las propiedades químicas de un mineral didrofilico, para convertirlo en una sustancia con carácter hidrofóbicas. Sulfuro de sodio (Na2S), sulfuro de bario (BaS). Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  10. 10. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Los alimentadores de Reactivos.: Son reactivos que sirven para proporcionar exactamente la cantidad de reactivos que desea usar.  Alimentador de disco y copas (Clarkson)  Alimentador de reloj con válvula selenoide.  Alimentador de válvula. ADICIÓN DE REACTIVOS EN LA FLOTACIÓN BULK- ANTAMINA ZnSO4 NaCN PAX 3418A MIBC Cal pH: En el caso de Huinac . %Cu %Pb % Zn Ag Onz/Tc 0,696 6,9 15,06 20,91 El proceso se desarrolla en un medio moderadamente alcalino para flotación bulk 9.5 10.5 pH y para zinc 11 pH. Caso Huanzala, flotación el cual esta en el rango de 8 a 9 para el plomo y de 11.5 a 12.5 para el Zinc. Reactivo Lugar de Adición Dosis(gr./ton.) Aerofloat 404 Molienda primaria 12 Xantato Z-6 Rougher y Scavengher Pb-Zn 250 Sulfato de zinc Limpieza de Pb 50 Cianuro de sodio Limpieza de Pb 30 Sulfato de cobre Acond. Zn/Scav. Zn 456 MIBC Rougher y Scavengher Pb - Scav. Zn 32 Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  11. 11. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica CAL Rougher Pb-Limpiezas Zn 4800 Ácido nítrico Filtro CC-30 9 CIRCUITOS  RAUGHER.  SCAVENGER.  I CLEAR.  II CLEAR. Celdas de Cabeza o rougher (Celdas devastadoras, o celdas de flotación primaria): Estas máquinas reciben la pulpa de cabeza procedente de los acondicionadores. Aquí flota la mayor parte de los sulfuros valiosos. Pero en estas celdas solo obtenemos concentrados y relaves provisionales. La espuma obtenida en las devastadoras no es un concentrado final debido a que todavía contiene muchas impurezas Celdas Limpiadoras o cleaners: Estas máquinas sirven para quitar la mayor cantidad de las impurezas contenidas en las espumas de las roughers y nos dan finalmente el concentrado. Celdas Scavengher(Celda recuperadora o celdas agotadoras): Estas maquinas reciben como carga el relave de los Rougher y flotan el resto de los sulfuros que no han podido flotar en las celdas de cabeza, ya sea por falta de tiempo, deficiente cantidad de reactivos o por efectos mecánicos. Pero las espumas obtenidas en estas máquinas no las podemos mandar al espesador de concentrado porque están sucias, por eso es que tienen que regresar al circuito. Productos Intermedios: Los relaves de las limpiadoras (cleaner) y las espumas de las agotadoras (scavengher) son productos más ricos que el relave final, pero más pobres que los concentrados finales. Por esta razón, tienen que tratarse nuevamente, a fin de recuperar la mayor cantidad posible de sulfuros valiosos contenidos en ellos. Estos productos se llaman intermedios o medios. El relave de las limpiadoras es tratado generalmente en las celdas rougher; mientras que las espumas de los scavegher generalmente son regresadas al circuito en la cabeza o en las celdas rougher, también pueden ser tratadas en las celdas limpiadoras. CARACTERISTICAS DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  12. 12. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica AIRE DE SOPLADOR MOTOR DIFUSOR FORROS IMPULSOR 18-36 HP PARTES DE UNA CELDA CONVENCIONAL ELECTRICO AGUA DELAVADO DISTRIBUIDOR ZONA DEESPUM AS CONCENTRADO INTERFASE ALIMENTACION ZONA COLECTORA AIRE ESPARSOR RELAVE PARTES DE UNACELDACOLUMNA VENTAJAS TECNOLOGICAS DE LAS CELDAS DE FLOTACION CELDA COLUMNA Son de gran capacidad Ocupan un reducido espacio, aprovecha el espacio vertical. Consigue Concentrados más limpios, por eliminar los insolubles con el lavado de espumas Logra incrementar las recuperaciones, aprovechando su mayor limpieza Su costo operativo es mínimo (consumo de aire) CELDA CONVENCIONAL Son de poca capacidad Ocupan mucho espacio y requieren de grandes edificios Sus concentrados son menos limpios por no eliminar insolubles. Su recuperación es limitada. Su costo operativo es relevante (energía eléctrica y forros). RESULTADOS DENSIDADDELAPULPAENLAALIMENTACION 1305.33 Kg/m3 PORCENTAJEDESOLIDOSENPESO 33.33 % FLUJOGLOBALDELAALIMENTACION 574.57 m3/hr RECUPERACIONGENERALENLAZONADEESPUMA 21.25 % RECUPERACIONDELMINERALX 82.65 % RECUPERACIONDELAMOLIBDENITA 40.16 % RECUPERACIONDELAPIRITA 34.80 % RECUPERACIONDELAGANGA 9.82 % RECUPERACIONDELMINERALX 50.30 % RECUPERACIONDEMOLIBDENITA 12.48 % RECUPERACIONDEPIRITA 10.18 % RECUPERACIONDEGANGA 2.26 % LEYDEMINERALX 61.34 % LEYDEMOLIBDENITA 2.03 % CAPACIDADDEACARREOACTUAL 1.75 ton/hra/m2 CAPACIDADDEACARREOMAXIMO 6.60 ton/hra/m2 CAPACIDADDEACARREO CARACTERISTICASDELAALIMENTACION RECUPERACIONENLAZONADEESPUMA RECUPERACIONENLAZONADECOLECCIÓN RESULTADOSMETALURGICOS 0.10 BIAS 0.05 0.06 1.33 1.00 1.37 V ALIMENTACION[CM/S AGUADELAVADO[CM/S] CONCENTRADO[CM/S] AIRE[CM/S] COLAS[CM/S] RESULTADOS DENSIDADDELAPULPAENLAALIMENTACION 1305.33 Kg/m3 PORCENTAJEDESOLIDOSENPESO 33.33 % FLUJOGLOBALDELAALIMENTACION 574.57 m3/hr RECUPERACIONGENERALENLAZONADEESPUMA 21.25 % RECUPERACIONDELMINERALX 82.65 % RECUPERACIONDELAMOLIBDENITA 40.16 % RECUPERACIONDELAPIRITA 34.80 % RECUPERACIONDELAGANGA 9.82 % RECUPERACIONDELMINERALX 50.30 % RECUPERACIONDEMOLIBDENITA 12.48 % RECUPERACIONDEPIRITA 10.18 % RECUPERACIONDEGANGA 2.26 % LEYDEMINERALX 61.34 % LEYDEMOLIBDENITA 2.03 % CAPACIDADDEACARREOACTUAL 1.75 ton/hra/m2 CAPACIDADDEACARREOMAXIMO 6.60 ton/hra/m2 CAPACIDADDEACARREO CARACTERISTICASDELAALIMENTACION RECUPERACIONENLAZONADEESPUMA RECUPERACIONENLAZONADECOLECCIÓN RESULTADOSMETALURGICOS 0.10 BIAS 0.05 0.06 1.33 1.00 1.37 V ALIMENTACION[CM/S AGUADELAVADO[CM/S] CONCENTRADO[CM/S] AIRE[CM/S] COLAS[CM/S] DIAGRAMA DE FLUJO DEL CIRCUITO DE FLOTACION DE PLOMO Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  13. 13. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica De Molinos ROUGHER SCAVENGER Relave Pb Pb Pb C ELD A MR COLUMNA Pb Pb Scv. Limpieza 1era Limpieza 2da Limpieza Conc. Pb Flotación de Zinc. R OK 130R OK 130 24 C24 C pHpH 1111 M. VERTICAL 2 1000HPM. VERTICAL 2 1000HP 3.2X13.06m, b= 173.2X13.06m, b= 17--1919 mmmm 80%80% --45um45um SS OK 130OK 130 5 C5 C C. COLUMNA 4 P/LC. COLUMNA 4 P/L 4.3X14m4.3X14m PhPh 11.511.5 C. COLUMNA 5 S/LC. COLUMNA 5 S/L 4.3X14m4.3X14m CICLON D15CICLON D15 1212 CuSO4 NaCN SIPX DF-250 Bomba 38Bomba 38””x28x28”” 1500HP1500HP BALANCE Y RECUPERACIÓN EN LA FLOTACIÓN Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  14. 14. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica . Water, m3 /hr 46.185 TM/día 49.9 Density, gr/Lt 1395 %Solids 45.0 Water, m3 /hr 60.96 grAu/TM 13.5 TM/día grAg/TM 7.6 gr Au/día 16166 gr Ag/día 9120 . ESPESADOR 75´x10´ ZARANDAN°1 TKN°1 35´x35´ TKN°2 35´x35´ CARBON FRESCO RESIDUOS CARBONCARGADO AGUARECUPERADA HACIAMOLIENDA Concentrado CConcentrado C Ley cLey c Relave RRelave R Ley rLey r Alimento FAlimento F Ley fLey f OKOK -- !!··== F= C+R fF=cC+rR. )( )( rc rf FC − − = DIMENSIÓN DE LA CELDA Vh Qtf N = , N kdR − +−= )1(1 λ Donde: Nà número de celdas Qà Caudal ft3 /min. Tà Tiempo minutos Và volumen de celda ft3 hà factor de volumen 0.5 – 0.75 fà Factor de corrección 1.5-2.7 donde 1.5 para celdas de grandes y 2 para celdas pequeñas. PRODUCTO TNPD %Cu %Pb % Zn Ag Onz/Tc CABEZA 69,12 0,696 6,9 15,06 20,91 CONC.Pb X 2,994 44,51 9,14 109,04 CONC.Zn Y 0,396 1,07 52,04 7,710 RELAVE R 0,058 0,28 0,64 1,890 PROD. TMPD LEYES CONTENIDO METALICO DISTRIBUCION Ratio % Onz/TN TN Onz Cu Pb Zn Ag Cu Pb Zn Ag Cu Pb Zn Ag CABEZA 69,12 0,696 6,9 15,06 20,91 0,48 4,77 10,41 1311,18 100,00 100,00 100,00 100,00 CONC.Pb 10,03 2,994 44,51 9,14 109,04 0,30 4,46 0,92 992,04 77,99 93,02 8,81 83,74 6,9 CONC.Zn 21,18 0,396 1,07 52,04 7,71 0,08 0,23 11,02 148,17 17,44 4,75 88,86 11,30 3,3 RELAVE 37,91 0,058 0,28 0,64 1,89 0,02 0,11 0,24 65,00 4,57 2,23 2,33 4,96 Componentes Product o Leyes % Contenido Metálico Distribución R Pb Zn Pb Zn Pb Zn Ratio CABEZA 1140 2.70 3.50 CONC.Pb 63.00 6.30 CONC.Zn 3.30 57.00 RELAVE 0.70 0.80  En un circuito de flotación se alimenta 1140 TMD de mineral, al circuito ingresa con 38% de sólido el mineral tiene gravedad específico de 3.7, se desea usa celdas agitair de 70x70, el tiempo de flotación en el laboratorio es de 5.5 min. Se desea saber cuantas celdas tiene el circuito para recuperar el zinc de acuerdo el análisis. Y la ecuación para poder proyectar a futuro. Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales
  15. 15. Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica Facultad de Ingeniería Minas y Metalurgia - Escuela de Ingeniería Metalúrgica Componentes TM/D Leyes % Contenido Metálico Distribución Pb Zn Pb Zn Pb Zn Ratio CABEZA 1140 2.70 3.50 CONC.Pb 63.00 6.30 CONC.Zn 3.30 57.00 RELAVE 0.70 0.80 Ing. Miguel Angel Herrera Vargas – Concentración de Minerales

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