Flotacion

1. Flotación Ayala Bautista Alan Gabriel Chávez Duarte Eva Judith Gracia Viridiana Abigail Rivera Díaz Paola

2. Definición La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gas) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. En otras palabras, se trata de un proceso de separación de materias de distinto origen que se efectúa desde sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas.

3. Tipos de flotación Colectiva: Se produce la separación en dos grupos, de los cuales el concentrado, contiene por lo menos dos o más componentes. Selectiva: Esta puede presentarse en dos tipos de concentración. Bulk : Cuando la especie útil se presenta en fracción menor del mineral y la especie estéril son de gran volumen. Cleaner : Cuando la especie estéril es de fracción menor, la separación adopta un carácter de purificación.

4. Principios básicos La hidrofobicidad del mineral que permite la adherencia de las partículas sólidas a las burbujas de aire. La formación de una espuma estable sobre la superficie del agua que permite mantener las partículas sobre la superficie. La superficie hidrofóbica presenta afinidad por la fase gaseosa y repele la fase líquida. La superficie hidrofílica tiene afinidad por la fase líquida.

5. Aspectos generales La operación unitaria se basa en dos aspectos: Acondicionamiento, cuyo objetivo es crear las condiciones fisicoquímicas necesarias para asegurar la selectividad apropiada entre las partículas que se quieren separar. Separación, que se basa en introducir burbujas de aire en el recipiente de trabajo con el objetivo de que contacten con las especies particuladas de manera que se separen mediante flotación. Las partículas ligadas a las burbujas de aire se eliminan en forma de espuma

6. Reactivos utilizados Colectores Espumantes Modificadores

7. Colectores Son agentes de superficia activa (tensioactivos) que se anaden a la suspension. Se adsorben selectivamente sobre las particulas volviendolas hidrofobicas.

8. Espumantes Son tensioactivos que, añadidos a la suspensión, estabilizan las burbujas de aire para que se produzca una adherencia efectiva de las partículas, su arrastre hasta la capa de espuma y eliminación de esta.

9. Modificadores Se dividen en 4: Activadores: Se emplean para volver receptiva al recubrimiento del colector la superficie de un mineral. Reguladores de pH. Depresores: Ayudan a la selectividad o impiden la flotación de los materiales no deseados. Dispersantes y floculantes.

10. Fundamentos

12. Fenómenos fisicoquímicos Algunos de los fenómenos que ocurren son: S olubilidad y disociación de los reactivos en el agua, C ambio de pH de la suspensión, C ambio de la tensión superficial de la interface (aire agua), Adsorción física y química de las especies disueltas sobre la superficie solida debido a la formación de puentes de hidrogeno, Electroestática F ormación de enlaces químicos

13. Variables del proceso Características de las partículas Variables químicas Variables del equipo de flotation Variables de o peración

14. Efecto del tamaño de la partícula

15. Equipos

16. Celda de flotación Se introduce aire para mantener en suspensión la pulpa dentro de la solución. Producir una buena aireación, que permita la diseminación de burbujas de aire a través de la celda. Promover las colisiones y adhesiones de partícula-burbuja. Transporte de la pulpa alimentada a la celda. Control de la altura de la pulpa y de la espuma, la aireación de la pulpa y del grado de agitación .

17. Características Facilidad para la alimentación de la pulpa en formas continua. Mantener la pulpa en estado de suspensión. No debe ocurrir la sedimentación de las partículas. Separación adecuada del concentrado y del relave.

18. Eficiencia de una celda Calidad de los productos obtenidos y recuperaciones. Consumo de energía eléctrica. Reactivos espumantes y otros reactivos Gastos de operación y mantención por tonelada de material tratado .

19. Celda mecánica

20. Zonas de una celda

21. Celda de W emco

22. Celda de W emco

23. Potencia Instalada : 186.5 KWH Control de aire aspirado Difusor de espuma Estabilizador de espuma Cono acelerador Tambor de aspiracion de aire Collar de traslape Tubo de aspiración Piso Falso Biseles Max. Altura de espuma Máquina Volumen Util : 160 m3 Concentricidad Traslape Celda Wemco de laguna seca

24. Celda D-R Denver

25. Celda Agitiar

26. Celda en industria

27. Columna de flotación Ventajas de las columnas de flotación en relación a las celdas de flotación convencionales de agitación mecánica : Menor inversión de capital. Menor consumo de energía . Mayor espacio de aireación. No lleva agitador. Productos obtenidos de mejor calidad

28. Columna de Flotación

29. Celda Jameson La celda Jameson es semejante a la máquina de cascada, utilizada para la flotación en los años 1920 a 1930, en la cual la pulpa se aireaba al caer por gravedad a través de una boquilla de 1,3 cm, en el interior de un tubo de aproximadamente 1 m de altura.

30. Entre las características de la celda Jameson está la capacidad de generar altas fracciones de gas en el tubo de descenso manteniendo un régimen estable de flujo, la ausencia de un sistema generador de burbujas , el uso de agua de lavado para la espuma, la ausencia de un compresor para inyectar aire, simplicidad de operación, y una altura que permite su instalación sin mayores cambios estructurales en plantas ya existentes.

31. Descripción En una celda Jameson , aire y pulpa son mezclados en la parte superior de un tubo vertical, denominado sección de contacto o tubo de descenso. La mezcla desciende verticalmente en contra corriente, descargando en una celda abierta, donde las burbujas mineralizadas ascienden formando espuma. El nivel de pulpa dentro de la celda se controla para dar la adecuada altura de espuma y mantener la descarga del tubo de descenso bajo el nivel de interfase , asegurando la selectividad y estabilidad del proceso.

32. Características Tienen una sección circular o rectangular. Poseen un área entre 40 a 60% del área de las celdas convencionales y una altura 30% menor. El lavado de espuma se realiza mediante un diseño sencillo tipo “ducha”. No requiere aire comprimido. Utilización de colas para la difusión del aire.

33. Celda Jameson

34. Equipos comerciales Bateman Equipment Limited : Celdas de flotación. CESL Engineering : Columnas de flotación. Dorr-Oliver : Celdas de flotación. Eimco Process Equipment : Celdas de flotación Wenco Smart Cell y Columnas de flotación Pyramid Resouerces. EKOF : Celdas de flotación neumáticas Ekoflot-V. Outokumpu Mintec : Celdas de flotación Tank Cell y Celdas de flotación Skim-Air. Process Engineering Resources, Inc. : Columnas de flotación. Svedala Pumps & Process : Celdas de flotación. MIM Technology : Celda Jameson.

35. Costos Equipo costo uso   US = 3,000 a 86,000 dlls (aprox. MXN 39,002.57 - 1,118,073.8 / Sistema) maquinaria de beneficio, de cobre de flotación de la célula, separador de flotación para el plomo y el zinc celular   US $1,000 - 2,000 / (aprox. MXN 13,000.86 - 26,001.72 / Pedazo) celda de flotación para los minerales y metalurgia   US $1,000 - 1,000,000 / (aprox. MXN 13,000.86 - 13,000,858.1 / Sistema) eco de flotación destintado de la célula   US $1,000 - 10,000 / (aprox. MXN 13,000.86 - 130,008.58 / Sistema) Máquina de flotación, celda de flotación

36. Equipo costo uso o tipo   US $5,000 - 30,000 / (aprox. MXN 65,004.29 - 390,025.74 / Sistema) Columna de flotacion (CGPF introduction of flotation column technology system & feature)   US $5,000 - 30,000 / (aprox. MXN 65,004.29 - 390,025.74 / Sistema) Columna de flotacion (CGPF introduction of flotation column technology system & feature)

37. Uso industrial Recuperación de minerales tales como sulfato de cobre. Limpieza de aguas con contenidos de grasa o aceites. Separación de minerales de otros minerales.

38. Ejemplos Imagen Aplicación   Celdas de Flotación columnas de 3 productos. Tratamiento de concentraos primarios de Flourita . EL objetico de la flotación limpieza es la obtención de un concentrado para su comercialización con leyes B1% CaF2 grado ácidos.

39. Otra aplicación es la obtención de papel reciclado mediante el uso de una columna de flotación y caracterización de las fibras. El uso de las columnas de flotación como método de des tintado se vasa en la flotación selectiva de las partículas de tinta, como consecuencia de la diferencia entre sus propiedades físicas y fisicoquímicas y las correspondientes alas fibras de celulosa.

40. Referencias Manual del ingeniero químico. Robert Perry. Septima edición. http:// es.scribd.com/doc/88610322/1-1Historia-Flotacion Marzo 2008