PARTE TEÓRICA Las aplicaciones de los molinos de bolas para la molienda de minerales El proceso de molienda de los molinos de bolas para minería es un proc pr oces eso o qu que e de depe pend nde e de la co conc ncur urre renc ncia ia y la re reali aliza zació ción n de do doss factores: En primer lugar, la resistencia mecánica de rocas y minerales en sí; segunda fuerza de molienda estado de la máquina. Estos dos factores, la resistencia mecánica de rocas y minerales es una realidad objetiva, y tan inmutables como la actual en la Roca para diversos costos de tratamiento físico y químico son altos, por lo general no hacer pre-mineral. Sin embargo, las fuerzas mecánicas en el molino está de acuerdo con los parámetros de funcionamiento (velocidad de transferencia, la tasa de tamaño de la bola bola, y la proporción, la forma de línea y la concentración de la molienda, etc) cambia. Así, la mecánica del Estado es una máquina de pulir los factores de ajuste, su regulación puede cambiar el curso de moler la eficiencia de conversión de ene energí rgía. a. Dife Diferen rentes tes pro proces cesos os de mo molien lienda da dis distin tinta ta nat natura uralez leza a y finalidad, y la maquinaria de molienda de la fuerza del estado tiene requ re quis isito itoss di dife fere rent ntes es.. Po Porr lo ta tant nto, o, un cl clar aro o en ente tend ndim imien iento to de la naturaleza de los distintos tipos de proceso de molienda y el propósito de regular la selección del estado mecánico de la máquina de moler es necesario.
La clasificación y el propósito de los procesos de molienda. Según las estadí est adístic sticas as com comunic unicada adas, s, la dem demand anda a agr agrega egada da anu anual al del mu mundo ndo mineral es de unos 100 millones de toneladas, los diferentes tipos de rect re ctif ific icad ado oras pa para ra ll lle eva varr a ca cab bo es estta eno norm rme e tar are ea. Anal alic ice e cuidadosamente la aplicación de una serie de operaciones de pulido, esmeri esm erilado lado ope operac racion iones es se pue pueden den div dividir idir en las sig siguie uiente ntess cua cuatro tro categorías:
1, La molienda disociada. El objetivo principal de esta molienda es hacer que los minerales útiles, los minerales de ganga y minerales útile út iless a la di diso socia ciaci ción ón en entr tre e el mo monó nóme mero ro co comp mple leto to y co cons nsist isten ente te trabajo de seguimiento sobre los requisitos de tamaño de partícula. No es una molienda de minerales metálicos y mineral de minerales no metá me táli lico coss an ante tess de la tr trit itur urac ació ión, n, mo moli lien enda da hú húm med eda a an ante tess de la metalurgia de extracción y así sucesivamente. minerales útiles y los minerales de ganga y minerales útiles de la disociación monómero completo es un requisito previo para la separación de minerales. El tamaño de los diversos métodos de procesamiento de minerales, sino también por las restricciones, que hacen de los minerales útiles y mine mi nera rales les de la ga gang nga a y mi mine nera rale less út útile iless mo monó nóme mero ro di diso soci ciac ació ión n completa, y el tamaño de las partículas está en consonancia con los requisitos de enriquecimiento del mineral antes de la molienda de los
requisitos básicos. Hidrometalurgia rectificado antes de la lixiviación, debe de ben n se serr to tota talm lmen ente te di diso soci ciad ado o de li lixi xivi viac ació ión n de min iner eral ales es y la expo ex posic sició ión n a ha hace cerlo rlo en co cont ntac acto to co con n el ag agen ente te de lix lixivi iviac ació ión n de oportunidades, pero requieren algún bien primas puede mejorar la tasa de lixi lixivia viació ción. n. mo molien lienda da dis disoci ociati ativo vo est está á dis dispue puesta sta a tra trabaj bajar ar en el proceso, sin embargo, la calidad del mineral de molienda posterior operació ión n de un gran im imp pacto en lo loss indic ica adores técnic ico os y econ ec onóm ómic icos os.. Di Diso soci ciat ativ ivos os mol olie iend nda a de pr proy oyec ecto toss mi mine nero ross en la mode mo dern rna a de dese semp mpeñ eña a un pa pape pell im impo port rtan ante te,, qu que e se oc ocup upa a co con n el agregado mineral es también el más grande.
2, La molienda de trituración. Tal molienda para aplastar los agregados minerales con el fin de aplastar sobrevivido bien, incluso mejor. Cuanto más detallada, tales como clinker de cemento en bruto, más rápida será la hidratación del cemento, la calidad es también mayor. Central térmica molino de crudo, también pidió más detallada sea la mejor, la combustión de carbón más fino por pulverización después de ocho combustión más completa. Los pesticidas y ciertas materias primas químic quí micas as mo moler ler fina finame mente nte mo molido lido tam tambié bién n ent entra ra en est esta a cat catego egoría. ría. Trituració Tritu ración n de molie molienda nda es a men menudo udo el final de las opera operacione cioness de proces pro cesami amient ento o de min minera erales les y sus pro produc ductos tos de pro proces cesami amient ento o de minerales es el producto final. El tratamiento de mineral como moler
cantidad de alimento es grande, sólo superada por la disociación de la molienda. 3, La mo molie liend nda a fr freg egad ada. a. El pr prop opós ósito ito de mi mine nera rales les ta tale less mo moler ler ni disociación ni agregado mineral triturado, pero totalmente expuestos a las partículas minerales de la superficie fresca para facilitar la unión y la unión adhesiva, y obtener buena calidad. Materiales de construcción arena que muele, la molienda de cemento material partes de arena, sedim se dimen ento to me meta talú lúrg rgic ica a en el pr proc oces eso o de mo molie liend nda a hú húme meda da de la molienda, etc se limpian de la molienda. En tales molienda, el exceso de molienda es perjudicial, los lodos resultantes afectarán a la calidad de los productos, los minerales objeto de golpe excesivo para reducir la conc co ncen entr trac ació ión n de dell pr prod oduc ucto to.. Po Porr lo ta tant nto, o, la ex expo posic sició ión n to tota tall de la superficie fresca de partículas minerales y reducir al mínimo más de molino es de los servicios básicos. Estas también está dispuesta a trab tr abaj ajar ar mo mole ler, r, mol oler er min iner eral ales es la labo borr de se segu guim imie ient nto o af afec ecta tan n seriamente la calidad de la calidad del producto. 4, La molienda ultra fina. Los productos de los métodos anteriores de la molienda son relativamente del tamaño de grano grueso. Exfoliante de tamaño grueso de productos de molienda. Disociativos moler el grano medi me diant ante e la cl clas asifi ifica cació ción n de las re rest stric ricci cion ones es no pu pued eden en se serr mu muy y pequeñas, incluso si la molienda fina y molienda fina del producto, tamaño de partícula es también más de 10-20um. Está aplastando molienda, el tamaño de las partículas es más que unas pocas micras. La molienda ultrafina se utiliza principalmente para el procesamiento de mi mine nera rale less de met etal aloi oide des, s, ta tam mbi bién én co cono noci cido do co como mo mi mine nera rale less indust ind ustria riales les,, su var varied iedad, ad, ver versat satilid ilidad, ad, a me menud nudo o son tri tritur turada adass en polv lvo o mic icrrón o mic icrra y se util iliz iza a como material de relle len no, revest rev estimi imient entos, os, pin pintur turas, as, lub lubric ricant antes, es, dil diluye uyente ntess y ma mater terias ias prim primas as cerámicas, etc. Ultra-fino de molienda de minerales industriales son una un a cl clas ase e de op oper erac ació ión n muy co com mpl plej eja a de dest stin inad ada a a ap apla last star ar lo loss requisitos varían según el uso de polvo, incluso causar el mismo tipo de minera min erales, les, deb debido ido al po polvo lvo par para a fine finess dif difere erente ntess tie tienen nen dife diferen rentes tes requis req uisito itos. s. Por co consig nsiguie uiente nte,, deb debe e det determ ermina inarse rse de acu acuerd erdo o con la
finalidad de la utilización de los requisitos de polvo, y seleccionar el equipo de fresado especiales. Parte Experimental:
Separamos pesos de 500 gr de mineral (4 pesos)
Pasamos por molino tomando en cuenta 4 tiempos Tiempo po 0: sin par par por por molino molino Tiem Tiempo po 1: pasam pasamos os por por molino molino un tiempo tiempo de de 5min 5min Tiem Tiempo po 2: pasam pasamos os por por molino molino un tiempo tiempo de 10min 10min Tiem Tiempo po 3: pasam pasamos os por por molino molino un tiempo tiempo de de 15min 15min Tiem Filtramos cada una una de las pulpas obtenidas. Cada uno de estos pesos es secado y pasado por Ro tap.
Pesamos cada para cada uno de estos tiempos ti empos y tenemos en cuenta el peso de la malla 200(el pasante). Con estos resultados construimos la curva de moliendabilidad.
Moliendabilidad Tiempo
200
-200
-200%
0
410
90
18
5
350,05
149,85
29,97
10
252,25
247,75
49,55
15
166,05
333,95
66,79
Regresio Lineal ajustado a una recta
Regresaion Lineal ajustado a una Polinomica
Usaremos la polinomica por tener una mejor correlación
FLOTACION Objetivos Conocer las variables de flotación y poder hallar la variable optima para obtener una mayor recuperación de concentrado. Saber operar en forma correcta la maquina de flotación mecánica DENVER. Fundamento Teórico La flotación es un proceso fisicoquímico usado para la separación de sóli só lido doss fina finame ment nte e divi dividi dido dos. s. La se sepa para raci ción ón de es esto toss só sóli lido doss es
efectuada por la adherencia selectiva de la superficie de la partícula a una una burb burbuj uja a de aire aire o a un líqu líquid ido. o. Esta Esta adhe adhere renc ncia ia es ayud ayudad ada a grande grandeme mente nte por una modific modificaci ación ón de la superf superficie icie de la partíc partícula ula hech hecha a por por reac reactiv tivos os quím químico icos. s. La Lass burb burbuj ujas as de aire aire ac actú túan an como como balones y proveen la flotabilidad necesaria para llevar los minerales seleccionados a la superficie de la pulpa, donde una espuma estable retiene al mineral, permitiendo que este sea arrastrado o extraído como concentrado. Mientras tanto, aquellos materiales que no han sido pref prefer eren enci cialm almen ente te adhe adherid ridos os a las burb burbuj ujas as de aire aire,, perm perman anec ecen en sumergidos y salen fuera del proceso como colas o relaves. Para ente Para entend nder er la teor teoría ía y me mecá cánic nica a de la flota flotació ción, n, es nece necesa sario rio estu es tudi diar ar las las prop propied iedad ades es quím químic icas as y físic físicas as de las las supe superf rfici icies es.. La mayoría de los sólidos inorgánicos son casi completamente mojados por por una una fase fase ac acuo uosa sa;; lueg luego, o, para para que que la flo flotaci tación ón se efec efectú túe, e, la inte interf rfas ase e só sólid lidoo-liq liqui uido do debe debe se serr parc parcial ialme ment nte e o comp comple letam tamen ente te reemplazada por una interfase sólido-gas. sólido-gas. Esto se logra logra con la adición adición de reactivos apropiados para la fase acuosa; la reacción resultante deja la superficie sólida con una película hidrofóbica, es decir, repelente al agua. Esencialmente, la química de flotación se basa en reacciones en las interfases, las cuales originan que el agua sea desplazada en favor del aire, al cual la partícula puede permanecer adherida, siempre y cuando ella contacte burbujas móviles. En conclusión, la flotación es un fenómeno superficial. Literalmente se flota flotan n supe superf rfici icies es y so solo lo inci incide dent ntalm almen ente te,, se recu recupe pera ra lo que que es está tá debajo de la superficie. En el proc proces eso o de flota flotaci ción ón inte interv rvie iene nen n tres tres fases fases:: só sólid lida, a, liquid liquida a y gaseosa. Son de nuestro interés, las propiedades de aquellas regiones cerc ce rcan anas as a los los límite límitess entr entre e ellas ellas.. Esta Estass regio regione ness se deno denomi mina nan n regiones interfaciales o interfases. Las interfases más importantes son la interfase liquido-gas y la interfase sólido -liquido. Luego, siendo la flotación un proceso que se desarrolla integramente en la fase liquida, es evidente que para su mejor comprensión es necesario estudiar con mayor detenimiento los fenómenos que ocurren en el agua cuando se forman sistemas en que se incorporan a ella sólidos y gases. Y como este proceso está relacionado con los cambios de prop propied iedad ades es supe superfi rfici ciale ales, s, tant tanto o en los los mine minera rale less como como en las las interfases de contacto, es preciso estudiar también los fenómenos que ocurren entre el sólido y el líquido, el líquido y el gas y el sólido y el gas. En todos estos casos los fenómenos de hidratación y adsorción son de gran importancia.
Tipos de Flotacion Rougher: Su objetivo es aumentar la recuperación metálica Cleaner: Su objetivo es aumentar la ley del concentrado. Scavenger: Es recuperadora, se alimenta exclusivamente con colas y/o relaves de etapas rougher o cleaner Variables del proceso de flotación Tenemos Tenemos presencia presencia de impurezas impurezas,, diseminació diseminación, n, pH natural, natural, oxidación, y otros factores, hay que tener en cuenta los problemas que se presentan presentan en los circuitos circuitos de reducción reducción de tamaño tamaño y clasificació clasificación, n, en las operaciones de trituración en seco y de molienda húmeda y clasificación, clasificación, el mineral mineral está expuesto expuesto a oxidación, oxidación, además, además, debido a su contacto con el agua se produce la disoluc lución ión de cier iertos componentes de la mena igual que la contaminación directa con fierro proveniente del equipo de conminución. El agua agua es tambi también én impor importa tant nte e por por cuan cuanto to se usa usa en enorm enormes es cantidades lleva materias disueltas y a menudo no se puede purificar. Finalmente, llega el mismo proceso de flotación y otros factores como son: so n: Acondic Acondicion ionami amient ento o de rea reacti ctivos vos,, tamaño tamaño granul granulom ométr étrico ico del mine minera ral, l, dens densida idad d de pulpa pulpa,, pH, pH, mé méto todo do de airea aireació ción n de la pulp pulpa, a, tiempo de flotación, tipo y dosificación de reactivos.
Mineral: Para Para flotar flotar es import important ante e conoc conocer er al minera minerall y sus acomp acompaña añante ntes, s, comp compos osici ición ón quím química ica de los los valo valore ress y de la gang ganga, a, dise disemi mina naci ción ón,, dure dureza za,, fenó fenóm meno enos se secu cund ndar ario ioss de oxid oxidac ació ión n y me mete teor oriz izac ació ión; n;
impurezas que acompañan a la mena, geología del yacimiento y su método de explotación. La composición química y mineralógica del componente útil flotable es lo que determina el tipo de tratamiento y los reactivos que se usarán. Los sulfuros y metales metales nativos, nativos, no presentarán presentarán dificultades para flotar, los carbonatos, silicatos, sulfatos, fosfatos y otros óxidos, presentan problemas de mayor complejidad, con ellos ya no podrá usarse los reactivos selectivos de tipo sulfhídrico, pues las recuperaciones serán bajas, será necesario usar otros reactivos más poderosos pero menos sele se lecctivo tivoss como so son n los los ác ácid ido os gras graso os o amin aminas as,, el probl roble ema metalúrgico de la selectividad puede presentarse en forma tan seria debido a la flotación de la ganga y la imposibilidad de eliminarla, que a menudo se opta por tratamientos piro o hidrometalúrgicos. Existen casos en que los sulfuros están parcialmente oxidados, en el caso ca so de una una oxid oxidac ació ión n liger ligera a hay hay que que confo conform rmar arse se con con pequ pequeñ eñas as pérdidas en las recuperaciones del metal, cualquier medida costaría más que las ganancias, generalmente no se va más allá de los intentos de seleccionar el reactivo más apropiado y ajustar el pH del circuito.
La Figura No.1 nos muestra la relación de la recuperación de cobre de un mine minera rall parc parcial ialme ment nte e oxida oxidado do en func funció ión n del del porc porcen entaj taje e de óxidos, como se puede apreciar los los sulfuros flotan con un rendimiento rendimiento de más o menos menos 95% que que empieza a decaer decaer a medida que la oxidación avanza, en los casos más serios las recuperaciones pueden disminuir hasta 10 ó 20%. Es importante la dureza del mineral valioso y de sus acompañantes, muchos minerales flotables están asociados por gangas secundarias descompuestas como son: son: Sericita, caolin, caolin, clorita, estos minerales, minerales, en los circuitos de molienda, se desintegran hasta tamaños micrométricos y form forman an lama lamass se secu cund ndar aria iass que que pued pueden en perju perjudic dicar ar el proc proceso eso de flotación, tanto en las recuperaciones como en la ley de los productos de conc concen entr trac ació ión, n, ya que que debid debido o a su form forma, a, es esta tass part partícu ícula lass se adhieren con gran facilidad a las burbujas de aire, limitando el acceso a éstas, de los minerales útiles; bajan las recuperaciones y diluyen los concentrados. La ganga contribuye a la contaminación de las pulpas con iones ajenos a la flotación, los óxidos de fierro y aluminio, cloruros, carbonatos, sulf sulfat atos os,, fosf fosfat atos os so son n las las cont contam amin inac acio ione ness más frec frecue uent ntes es,, se considera que hay ventaja para la flotación cuando el mineral está acompañado por gangas silicosas, preferiblemente cuarzo.
Granulometría: Todo mineral mineral para ser flotado tiene que ser reducido reducido de tamaño tamaño hasta que que ca cada da part partíc ícul ula a repr repres esen ente te una una so sola la es espe peci cie e mine minera raló lógic gica a se encuentre liberada, además el tamaño tiene que ser apropiado para que las burbujas de aire las puedan llevar hasta la superficie de las celdas, existe un tamaño máximo de partícula que se puede flotar, carbón carbón o molibde molibdenita, nita, flotan flotan fácilmente, fácilmente, y pueden pueden ser ser mayores mayores que que las de calcopirita, galena o blenda. La flotación de sulfuros es distinta a la de óxidos, en la flotación de minerales metálicos las partículas son más pequeñas que en la de mine minera rales les no me metá tálic licos os,, el tama tamaño ño máxim máximo o conv conven enie ient nte e para para la flotación se considera alrededor de 48 mallas, cerca de 0,3 mm las partículas partículas de diámetro diámetro mayor mayor ofrecen ofrecen ciertas dificultade dificultadess ya sea por falta falta de liber liberac ació ión n o por por su peso peso y curv curvat atur ura, a, las part partícu ícula lass mas mas gran grande dess flot flotad adas as han sido sido de 5 mm en la flota flotaci ción ón de ca carb rbón ón bituminoso. La mayoría de los minerales útiles se distribuyen en forma dispersa en la roca roca y las partíc partícula ulass varí varían an de tama tamaño ño,, es esto to signif signific ica a que que si el mineral que se va a flotar no es molido hasta el punto de liberación, las recuperaciones van a disminuir considerablemente, pues las partículas que llevan inclusiones de minerales de la ganga (middlings o productos medio me dios) s) tiene tienen n una una flota flotabi bilid lidad ad cons consid ider erab ablem lemen ente te infer inferio iorr a las partículas liberadas. En forma aproximada se puede afirmar que el grado de pasivación de una superficie es proporcional a la superficie de la inclusión, de este modo no sólo se disminuye la posibilidad de cont contac acto to con la burb burbuj uja a sino sino que tambié también n la fuerza fuerza de enla enlace ce se
debilita considerablemente y la partícula tiene gran probabilidad de despegarse antes de llegar a la superficie. El problema de de la liberación, crea crea otro problema problema serio que es la sobremolienda, las especies mineralógicas dentro de una mena no son de la mism misma a dure dureza za,, es esto to signi signific fica a que que en el proc proces eso o de redu reducc cción ión de tamaño, las especies más blandas se desintegran en mayor proporción que las duras, por ejemplo, si los sulfuros están acompañados por cuarzo, como este es más duro, las partículas de cuarzo, después de la molienda, serán de mayor tamaño que las partículas de sulfuros, pero si los mismos sulfuros están acompañados por una ganga descompuesta como son los silicatos secundarios y serisita, entonces su liberación se produce junto con una gran cantidad de lamas que posteriormente perjudicaran la flotación, en este caso lo que se gana por por conc concep epto to de libe libera raci ción ón de sulf sulfur uros os se pier pierde de por por perj perjui uici cios os causados por lamas o finos, en este caso hay que elegir las condiciones óptimas de molienda que dan las l as mejores recuperaciones. Muestra la relación relación de la flotabilida flotabilidad d de un mineral mineral La Figura No. 2. Muestra de cobre en función función del tamaño tamaño de partícula, partícula, como se puede puede ver, en este caso la liberación es de aproximadamente 60 micrones y las partículas superiores a 80 micrones reportan bajas en recuperación por falta de liberación. La recuperación de partículas partículas de 250 micrones es es de solo 40% pues un un 80-90% de su volumen, es ganga, también se puede observar que la recuperación de los finos empieza a disminuir al límite de 10 micrones, éstas partículas no flotan por los fenómenos que vamos a analizar en seguida. Es inte intere resa sant nte e obse observ rvar ar,, que que las las recu recupe pera raci cion ones es de la gang ganga, a, aumentadas 10 veces para poder apreciarlas con claridad, demuestran que ésta tiene tendencia a flotar en la parte no liberada del mineral, está físicamente ligada a él y en la parte fina donde las lamas recubren las partículas minerales. RECUPERACIÓN DE COBRE EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO DE PARTICULA
Densidad de Pulpa La pulp pulpa a que que lleg llega a al circu circuit ito o de flota flotaci ción ón es el rebal rebalse se de un clasificador que ha separado las partículas liberadas de las no liberadas de un circuito de molienda, este rebalse se caracteriza normalmente por por una una cier cierta ta gran granul ulom omet etrí ría a y dent dentro ro de cual cualqu quie ierr sist sistem ema a de clas clasif ific icac ació ión n es nece necesa sari ria a una una cie cierta rta dilu diluci ció ón para ara obte btener ner la gran granul ulom omet etría ría desea deseada da,, es esto to sign signifi ifica ca que que nunc nunca a el circ circuit uito o de flotación se alimenta con la descarga del molino caracterizada por una alta densidad, sino que a ella se le agrega el agua necesaria para producir la clasificación requerida. De este modo, en un circuito de flotación primaria, la pulpa tiene una consistencia entre 25% y 35% de sólidos en vez de 65%-70% de sólidos que tiene la descarga del molino. Hay que tener presente que la mayoría de las minas están ubicadas en desi desie erto rtos o en zon zonas monta ntañosa ñosass con con seria eriass dific ificu ultad ltades es de abastecimiento de agua, en consecuencia, se tratará de trabajar con el mínim mínimo o posi posible ble de agua agua aunq aunque ue sa sacr crifi ifica cand ndo o con con es esto to,, dent dentro ro de límites razonables la granulometría del rebalse y las recuperaciones. Finalmente el porcentaje de sólidos es determinado algunas veces por razones metalúrgicas, por ejemplo, para la dispersión mecánica de reactivos poco solubles en agua, es necesario a menudo usar pulpas de alta densidad. Por otra parte, hay que tener presente que la misma cant ca ntid idad ad de reac reacti tivo vo por por tone tonela lada da se seca ca de mine minera rall es de mayor ayor
conce cen ntrac ació ión n en una pulpa lpa densa que en una diluid luida a y por cons consig iguie uient nte, e, se pued puede e influ influir ir en la velo veloci cida dad d e inte intens nsid idad ad de la reacción entre los reactivos y los minerales al variar la densidad de la pulpa. Dentro de densidades densidades medianas de pulpas, entre 20 y 30% de sólidos, se ha observado que el porcentaje de sólidos prácticamente no influye en las las recu recupe pera raci cion ones es ni en las las leye leyess de los los conc concen entr trad ados os,, pero pero empieza a cambiar cuando se llega a condiciones extremas de alta dilución o densidad. Los incovenientes que ofrece una pulpa demasiado densa, 40% de sólidos o más, son reducción drástica en la velocidad de flotación y dism dismin inuc ució ión n de las recu recupe pera racio cione nes, s, al aume aument ntar ar el porc porcen enta taje je de sólidos, baja considerablemente la velocidad de flotación, la fricción dentro de la pulpa aumenta y con ésta, la cantidad de partículas que quedan desprendidas de sus respectivas burbujas, en resumen, bajan las recuperaciones. Los problemas con alta densidad de la pulpa, son características de los circuitos de flotación primaria, en los circuitos de limpieza, flotación selectiva o separación, es más común el problema de la dilución de la pulpa. Agua: En el proceso de flotación cada tonelada de mineral consume entre 2,5 y 3 toneladas de agua, este enorme consumo de agua la hace un factor de primordial importancia, porque no sólo es el medio en que se desarrolla el proceso, sino también la causa de muchos problemas metalúrgicos. Este gran consumo hace casi imposible cualquier tratamiento químico previo, debido al considerable costo que representaría, por esta razón lo que se hace en las plantas es más bien evitar contaminaciones. Las aguas naturales, particularmente las subterráneas, casi siempre lleva lle van n cont contam amin inac acio ione ness de sa sale less inorg inorgán ánica icas, s, es esto toss so son n sulfa sulfato tos, s, carbonatos o fosfatos de potasio, sodio, calcio, magnesio, hay aguas que tienen tienen contaminacio contaminaciones nes de ión cloruro o bicarbonat bicarbonato, o, pero estos estos casos cas os son más más raros, raros, las aguas aguas subter subterrán ráneas eas,, partic particula ularme rmente nte las provenientes de las minas, que también se usan en el proceso de flotación, además de las sales indicadas a menudo llevan considerables cantidades de iones de metales pesados como son cobre, zinc y hierro. La mayoría de los cationes forman jabones con los ácidos grasos. Los xantatos y ditiofosfatos forman con los cationes sales de distinta solubilidad.
Por otra parte los iones metálicos pueden ser fuertes activantes como el ión Cu++ para la esfalerita o iones depresores, como el ión ferroso para la molibdenita y el ión calcio en la flotación de pirita. El problema de los iones metálicos se soluciona satisfactoriamente al adoptar el circuito alcalino, la mayoría de los metales en este circuito forman hidróxidos insolubles y así, queda mayormente eliminada la contaminación. En flotación flotación de minerales minerales oxidados oxidados y no metálicos metálicos el problema problema de la dureza del agua puede también presentar serias dificultades, por la presencia iones de calcio y magnesio, se debe considerar la aplicación de agua de mar para plantas de flotación ubicadas en zonas áridas al lado del océano. Aparte de contaminaciones inorgánicas las aguas naturales pueden tener contaminaciones orgánicas que provienen de la tierra (humus) o de la descomposición de las la s materias orgánicas, estas contaminaciones pueden ser muy peligrosas cuando forman coloides orgánicos que se adhieren con gran facilidad a las superficies de los minerales y las pasivan. Las conta contamin minaci acione oness orgánic orgánicas as son partic particula ularme rmente nte peligr peligrosa osass si provienen de aguas servidas, su efecto contaminante es 10 ó más veces superior que el de otras aguas industriales y es de absoluta necesidad su tratamiento químico y sanitario antes de usarlas, varias plantas recuperan esta agua con sistemas purificadores de materias orgánicas, por descomposición, esta agua, después de la descompo descomposición sición de las materias materias orgánicas, orgánicas, generalme generalmente nte contienen contienen iones NO3, NH2, NO2, H2PO4.. Tiempo: Tiempo: En las condicio icion nes industriale ialess el tiem iempo necesario par ara a el acon ac ondi dici cion onam amie ient nto o de los los reac reactiv tivos os norm normalm almen ente te varí varía a entr entre e una una frac fracci ción ón de minu minuto to y media edia hora hora,, cuan cuando do so son n poco poco so solu lubl bles es y reac reacci cio onan nan lent lentam amen ente te con con las las supe superf rfic icie iess de los los miner ineral ales es,, su alimentación se efectúa en los circuitos de molienda y clasificación, con lo que se puede ganar de 5 a 30 minutos de acondicionamiento, al no poder agregarlos en los circuitos de molienda, se usan acondicionadores especiales cuya única función es la de preparar la pulpa con los reactivos para la flotación. Los reactivo ivos que se distribu ibuyen en la pulpa lpa y se absorben rápidamente en forma instantánea se agregan inmediatamente antes de la flotación y a veces, en la primera celda de flotación, los reactivos que se consumen rápidamente y cuya acción se debilita con el tiempo debido a su descomposición o a cualquier otra causa, se agregan en las diversas etapas del circuito, según las necesidades.
El tiempo tiempo necesario necesario para desarro desarrollar llar la flotación, flotación, varía entre 5 y 30 minutos, minutos, siendo siendo 8 a 10 minutos minutos el promedio, promedio, el tiempo tiempo de flotación flotación depende también de la naturaleza del mineral., los minerales oxidados se recuperan más lentamente que los sulfuros y los metales nativos flotan más rápidamente.
La Figura No.3, muestra cómo disminuye la flotabilidad de un mineral de cobre en relación con su oxidación progresiva. Otras Variables Entr Entre e otra otrass vari variab able less de impo import rtan anci cia a pode podemo moss nomb nombra rarr ca carg rgas as circulantes en los circuitos de molienda y flotación, calidad y cantidad de rea reacti ctivos vos agrega agregados dos,, orden orden de aliment alimentació ación, n, temper temperatu atura ra de la pulpa, pH, aireación, altura de la espuma. Si en un circ circui uito to que queremo remoss ac acti tiva varr o depr deprim imir ir cier cierta tass es espe peci cies es mine inerale rales, s, es natu natura ral, l, que que prim rimero ero se agre agregu gue en los los reac reacti tivo voss modificadores y en seguida, el colector, si un espumante produce una espuma muy persistente y abundante, es natural que este reactivo se agre agregu gue e desp despué uéss del del ac acon ondic dicio iona nami mien ento to de los los modif modific icad ador ores es y cole colect ctor ores es,, el proc proced edim imie ient nto o vari variar ará á de un ca caso so a otro otro,, en ciert ciertas as ocasiones el orden de alimentación al imentación no es de mayor importancia. Hay que determinar la cantidad óptima de reactivos para un cierto circuit circuito, o, estudi estudiar ar su compor comportam tamient iento o en relació relación n con con el tiemp tiempo o de acondicionamiento y verificar las influencias provenientes de un molino no es so solam lament ente e un facto factorr import important ante e de acondi acondicio cionam namien iento, to, sino sino tam también bién de reto retorn rno o de reac reacti tivo vos, s, en los los circ circui uito toss de moli molien enda da secundaria recirculan los productos medios recuperados en las celdas de limpieza que llevan consigo considerables cantidades de reactivos, en algunos casos, cuando se tiene, minerales muy flotables y difíciles problemas de selectividad, se usan dosis pequeñísimas de reactivos. INFLUENCIA DE LA OXIDACIÓN SOBRE LA FLOTABILIDAD DE SULFUROS DE COBRE
Reactivos Quimicos Quimicos utilizado en la Flotacion Los reactivos de flotación son aquellos compuestos que intervienen en el proceso de flotación (no pertenecientes al mineral) para mejor la eficiencia de la recuperación. a) Colectores: Son sustancias orgánicas que se adsorben en la superficie del mineral, confiriéndole características de repelencia al agua (hidrofobicidad). (10 40 g/ton.) Xantatos •
Adsorción química y física : Se asegura una flotabilidad óptima cuando hay colectores de ambos tipos. Dependencia del pH : El pH determina la estabilidad de la especie colectora.
b) Espumantes: Espumantes: Son agentes tensoactivos que se adicionan a objeto de: •
Estabilizar la espuma
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Disminuir la tensión superficial del agua
•
Dism isminui inuirr el fenó fenóme meno no de unió unión n de dos dos o más burb burbuj ujas as
(coalescencia) Espumantes usados: MIBC
c) Modificadores: Como activadores, depresores o modificadores de pH, se usan para intensificar o reducir la acción de los colectores sobre la superficie del material. •
Cal: Es usada para depresar la pirita, así como otros sulfuros de
hierro, galena y algunos minerales de cobre.
Materiales •
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500 gr de muestra mineral polimetálica Probeta con 250 cc de agua Molino de bolas Bandejas Piceta Baldes Malla 200 Celda de flotación: celda ½, celda ¼ Reactivos de flotación: Z-6, Z-11 1%, MIBC, cal Filtro a presión Estufa Balanza
. Diagrama del Proceso Para las pruebas 1, 2 y 3
Según nuestra curva de moliendabilidad determinamos el tiempo para %55 -200 mallas.
T = 11min 11min 46seg 46seg Para la prueba 1 Molienda: 500gr de mineral 250ml de agua 0.8gr de cal Rougher: (PH 8.53/ 1431RPM) Acondicionamiento de pulpa (3min) 5 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 3 gotas de MIBC (2 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 8min 8min Scavenger:
Acondicionamiento de pulpa (5min) Adicionar cal hasta llegar a PH 8.5 5 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 1 gotas de MIBC (1 min de acondicionamiento)
Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min Cleaner: (PH7.7/1500RPM) Acondicionamiento de pulpa (4min) Adicionar cal hasta PH 10 1 gota de MIBC (1.5 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min
Para la prueba 2 Molienda:
500gr de mineral 250ml de agua 0.8gr de cal
Rougher: (PH 8.7/ 1511RPM) Acondicionamiento de pulpa (3min) 5 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 3 gotas de MIBC (2 min de acondicionamiento) 1 gotas de MIBC (1 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 9min 9min Scavenger:
Acondicionamiento de pulpa (5min) Adicionar cal hasta llegar a PH 11.32 (0.8gr aprox) 5 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 2 gotas de MIBC (1 min de acondicionamiento)
Observamos en la luna de reloj y adicionamos 5cc mas de Z-6 con 3min de acondicionamiento y 2 gotas mas de MIBC con Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min Cleaner: (1500RPM) Acondicionamiento de pulpa (4min) 1 gota de MIBC (1.5 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min Para la prueba 3 Molienda:
500gr de mineral 250ml de agua 0.8gr de cal
Rougher: (PH 8.7/ 1511RPM) Acondicionamiento de pulpa (3min) 5 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 3 gotas de MIBC (2 min de acondicionamiento) 1 gotas de MIBC (1 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 9min 9min
Scavenger:
Acondicionamiento de pulpa (5min) Adicionar cal hasta llegar a PH 11.32 (0.8gr aprox) 10 cc de Z-6 (3min de acondicionamiento) 3 gotas de MIBC (2 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min
Cleaner: (1500RPM) Acondicionamiento de pulpa (4min) 5cc de NaCN al 10% (3min de acondicionamiento) 1 gota de MIBC (1 min de acondicionamiento) Tiempo Tiempo de flotació flotación: n: 7min 7min NOTA:
la tercera prueba fue la menos efectiva ya que se arrastro mucha pirita tanto en el concentrado rougher como en el concentrado scavenger.
Prueba 1 Conc.Cleaner Medios Relave
Peso
%
0,3559983 177,96 2 35,599832 0,1079237 10,792374 53,95 4 3 0,5360779 53,607793 267,98 4 7 499,89
Prueba 2 Conc. Rouger Conc. Scavenger Medios
0,6513996 65,139964 325,55 4 4 0,2344078 23,440782 117,15 3 8 0,1141925 11,419252 57,07 3 9 499,77
Prueba 3 Conc. Pb
90,3
Conc. Cu
109,1
Medios 1
245,5
Medios 2
53,6
0,1811434 3 0,2188565 7 0,4924774 3 0,1075225 7
18,114343 21,885657 49,247743 2 10,752256 8
498,5
En el molino de bolas se agrega la muestra de 500 gr y 250 ml de agua.
Se toman los tiempos 0, 5 , 10 y 15minutos
La descarga del molino de bolas es tamizado a malla 200
Para poder trazar la curva de moliendabilidad (%-200m vs Tiempo(m Tiempo(min)) in)) se se necesita necesita el el peso de la muestra muestra a -200m, -200m, simplemente por diferencia se obtiene el peso.
Una vez obtenido la curva de moliendabilidad, se utilizaron para la flotación 55% de %-200m para poder observar como varia el tiempo de molienda con respecto a la recuperación. El mineral molido a un tiempo respectivo de %-200m es colocada a una celda de ½ (1/2 Kg.)
Se hace uso de una maquina de flotación mecánica DENVER
CINÉTICA DE FLOTACIÓN: Respecto a la MARCHA 02. CINÉTICA ROUGHER
PESO ROUGHER
T. flotacion
Peso
325,55
T. Recup. acumulado Acum.
0,5
27,96
0,5
0,5
23,35
1
1
29,86
2
2
26,58
4
3
33,56
7
141,31
% Recup. k 8,588542 0,440951 27,96 47 36 15,76101 0,451146 51,31 98 39 0,427140 81,17 24,93319 44 33,09783 0,359405 107,75 44 29 43,40654 141,31 28 0,419660 K. 87 promedio
Conclusiones •
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El proceso de molienda es muy importante para la posterior obtención de los concentrados de minerales ya que permite reducir el mineral a partículas finas haciéndose más fácil su separación. También, la relación entre la cantidad de mineral y agua que entra al molino es de 2 a 1 respectivamente. Se le añade agua para evitar que los finos se vuelvan polvos durante la molienda produciéndose pérdidas de material al abrir el molino. Cuando se hace la flotacion Cleaner el pH debe ser mayor que al utilizado en el Rougher o en el Scavenger esto es debido a que de esa manera se obtendría concentrados mas limpios. El estudio de los reactivos de flotación y su influencia permitirá obtener concentrados más limpios. Tanto el exceso exceso como como la falta de de reactivo reactivo perjud perjudicará icará la flotación flotación.. Diversos tipos de reactivos se pueden usar para una misma muestra mineral.
Bibliografía •
Libro “Flotación de Minerales“ - Autor : Sutulov
•
“Ingenieria Metalurgica” - Quiroz Nuñez
•
Libro “Fundamentos de la teoría y la práctica de empleo de reactivos de flotación” – Autor : S.V. Dudenkov, L.Y. Shubov