Fundamentos de flotación y ángulo de contacto.pptx

flotacion

1. Ing. Luis Huere Tecsup FLOTACION DE MINERALES

2. Concentración de minerales Los procesos de "concentración" tienen por objetivo enriquecer las menas o especies mineralógicas económicamente útiles de un mineral, mediante eliminación de los componentes estériles, o "ganga", utilizando para ello propiedades físicas características de los minerales . El "concentrado" es por consiguiente, un producto intermedio entre el estado natural del mineral, y el producto puro, utilizable comercialmente

3. Operaciones de concentración de minerales Peso específico Susceptibilidad magnética Conductividad eléctrica Color Tensión superficial

4. Diagrama de Flujo Pictográfico

5. Concentración de minerales La gradiente en propiedades de los minerales se establece: Cuantitativamente eficiente (alta recuperación) Cualitativamente selectiva (concentrados limpios y de alta ley) Cinéticamente energética, para llevar a cabo el proceso en forma rápida y económica.

6. Leyes de concentrados Existe una ley máxima a la cual se puede concentrar un mineral. Esta ley corresponde a la de su especie mineralógica pura. Lograr leyes elevadas no es muy beneficioso, ya que a medida que sube la ley de concentrado, baja la recuperación y viceversa.

7. Valor del mineral Caso Cabeza (% cobre) Concentrado (% cobre) Relave (% cobre) Recuperación (% cobre) K 1 1.60 20.0 0.20 88.38 14.14 2 1.60 30.0 0.23 86.28 21.73 Ejemplo de calculo: 1 Ton * 0.20 = 0.2 ton Valor bruto fino = 0.2(t)* 2204.6 (lb/ton)*4.2 = US $ 1851.8 Valor fino = 1851.6 – 110 = US $ 1741.8 1741.8 (US/ton conc ) Valor mineral bruto = …………………………….. 14.14 (t min/t conc ) Valor mineral crudo = US $ 123.18 por ton de mineral

8. Factor metalúrgico COBRE MINA A MINA B Cobre en concentrado (%) 29 27 Cobre en cabeza (%) 1.1 0.6 Recuperación de cobre (%) 90 88 FACTOR METALURGICO 2373 3960 ZINC MINA A MINA B Cobre en concentrado (%) 54 56 Cobre en cabeza (%) 8.0 5.5 Recuperación de cobre (%) 92 89 FACTOR METALURGICO 621 906 EL FACTOR METALURGICO (FM) es obtenido multiplicando Grado por Recuperación y dividido entre la ley de Cabeza; entonces a mayor FM, mejor será la flotación que esta ocurriendo; desde luego que este nuevo concepto al resultar de dividir entre la ley de cabeza el FM se incrementara porque recompensa las operaciones de baja ley que obviamente demandan un mayor esfuerzo en las plantas concentradoras por flotación.

9. Formulas básica en la concentración de minerales F = C + T Ff = Cc + Tt F c - t K = ------- = ----------- C f - t Cc c f - t R = --------- = ----- ( --------- ) Ff f c - t

10. Fórmulas básicas 1 dp= x + (1-x) Gs Gs (dp -1) x= dp (Gs -1) L 1-x D= = S x Nomenclatura: x: fracción del porcentaje de sólidos dp: densidad de pulpa ds: densidad del sólido (mineral) D: Dilución (peso líquido a peso del sólido) L, S: pesos de liquido y sólido

11. FLOTACION DE MINERALES Proceso de concentración de minerales, en el cual se procura separar las partículas de menas útiles de la ganga por medio de un tratamiento fisicoquímico que modifica su tensión superficial, para lograr que burbujas de aire finas se adhieran a las primeras y las enriquezcan en una espuma

12. Ventajas sobre otros procesos de concentración Flexibilidad para concentrar selectivamente con concentrados limpios y de alta ley Se adapta fácilmente a tratamientos en gran escala Se integra fácilmente con técnicas modernas e molienda y clasificación y medios mecanizados de manejo de productos

13. Flotación de minerales

14. FLOTACION DE MINERALES El mineral forma una pulpa diluida Acondicionamiento de la pulpa Reactivos que modifican la superficie de determinados minerales Reactivos que ayudan a estabilizar las espumas Reactivos que cubren el mineral valioso: hidrofóbico/aerofilico Introducción y dispersión de aire a baja presión

15. FLOTACION DE MINERALES Mineral hidrofóbico/aerofilico se adhiere a la burbuja y sube a superficie en forma de espuma donde es recolectado Pulpa empobrecida pasa a siguiente celda a fin de recuperar mineral valioso remanente Evacuación de relaves

16. Fenómeno interfacial en la flotación Mientras mayor sea el ángulo de contacto mayor será el trabajo de adhesión entre la partícula y la burbuja y mayor será la elasticidad del sistema ante las fuerzas de rompimiento, por lo tanto la flotabilidad del sistema aumenta con el ángulo de contacto. Un mineral con un ángulo de contacto grande tiene un comportamiento aerofílico (mayor afinidad con el aire que con el agua), a pesar de que la mayor parte de los minerales son aerofílicos, es necesario agregar un colector para mejorar su hidrofobicidad (haciéndolos aún más aerofílicos), para que el proceso de separación sea más efectivo.

17. Elementos en la flotación Reactivos químicos : Colectores Espumantes Activadores Depresores Reguladores de pH

18. Elementos en la flotación Componentes del equipo de flotación : Diseño de la celda Sistemas de agitación Flujo de aire Configuración de los bancos de celdas Control de los bancos de celda

19. Mecanismo de flotación Los modificadores crean condiciones favorables para la adsorción Colector: Parte polar.- Orientación hacia el mineral Parte no polar.- Orientación hacia el agua Espumante : Burbuja de aire, estable Parte Polar.- Orientación hacia el agua Parte no polar.- Orientación hacia la burbuja Encuentro burbuja - partícula

20. Mecanismo de flotación Burbuja de aire: Colecta las partículas valiosas presentes en la pulpa Transporta las burbujas hacia la superficie La burbuja sin espumante se distribuye en forma dispareja, son inestables y se asocian unas con otras formando borbotones.

21. Variables operativas en la flotación A.- Relacionadas con el mineral Forma mineralógica del mineral Asociación con otros componentes Presencia de impurezas y sales solubles pH natural Grado de oxidación

22. C.- Relacionadas al agua Impurezas disueltas Presencia de gases disueltos (SO 2 , H 2 S..etc) Grado de alcalinidad o acidez Dureza del agua Variables operativas en la flotación

23. D.- Relacionadas al acondicionamiento Densidad de pulpa Puntos de adición de reactivos Grado y forma de adición de reactivos Tamaño de los acondicionadores y celdas de flotación Tiempo de acondicionamiento Temperatura, agitación Variables operativas en la flotación

24. E.- Relacionadas a la flotación Ph pulpa Carga circulante Tamaño de particula Tiempo de flotación Nivel de espuma Grado y tipo de aireación Variables operativas en la flotación

25. F.- Relacionadas a la maquina de flotación Tipo de máquina agitación Grado de aereación Altura de la zona de espuma Variables operativas en la flotación

26. Densidad de pulpa La pulpa que llega al acondicionador previo a la flotación es el rebalse del clasificador. Porcentaje de sólidos promedio 25 – 35 % en flotación rougher, en tanto que las etapas de limpieza este porcentaje es menor

27. Tiempo El tiempo de flotación depende de las características del material a flotar y de la interacción de los demás factores que inciden en el proceso . El tiempo de acondicionamiento de la pulpa es variable. En algunos casos el reactivo es adicionado desde la molienda. La flotación se efectúa hasta que el producto de la flotación de la última celda es de ley un poco mas alta que la cabeza.

28. pH en flotación Influye su acción sobre las sales disueltas en la pulpa de flotación o de la disolución del mineral, cambiando la reacción entre ellos o alterando la solubilidad de los minerales y de sus productos de descomposición, o modificando las reacciones entre minerales y reactivos alterando la acción superficial y la adsorción de los reactivos. La investigación metalúrgica proveerá del valor del pH en la flotación La flotación tiene lugar generalmente en pulpas ligeramente ácidas o alcalinas .