Informe de Celda de Flotacin Piloto

Integrante: Constanza JazmenDocente: Braulio Carvajal

ndice Introduccin..Pag.1Fundamentos de la FlotacinPag.2Reactivos que se utilizan....Pag.3 Espumantes...Pag.3 Colectores..Pag.3 Depresantes..Pag.4 Modificadores de Ph....Pag.4Variables de la FlotacinPag.4 Factor Mineral......Pag.4 Factores granulomtricos...Pag.4 Factor de densidad de la pulpa.....Pag.5 Factor de Tiempo.Pag.5 Factor de Aire...Pag.5Zonas de la CeldaPag.5 Zona de Agitacin..Pag.5 Zona Intermedia..Pag.5 Zona Superior.Pag.5Ciclos de Flotacin y EquiposPag.6Acondicionador de PulpaPag.6Celda de Cabeza o Rougher.Pag.7Celda de Limpieza o Cleanner..Pag.7Celda Scavenger.Pag.7Trabajo Experimental..Pag.9Anexo......Pag.11Conclusin.Pag.13

IntroduccinLos procesos de flotacin tiene el rol de recuperar las especies valiosas desde sus respectivas menas, esto se hace mediante la separacin del mineral til de la ganga con el proceso fsico-qumico, tambin se explicarn y darn a conocer cada uno de los pasos que se deben considerar al momento de utilizar la celda de flotacin (piloto) para laboratorio, dentro de ello conoceremos los fundamentos, las etapas (fases), el acondicionador de pulpa el cual es un tanque metlico que contiene un agitador configurable, el ciclo de cada celda y las variables.Tambin se mencionaran las zonas ms importantes dentro de la celda de flotacin, que pasa cuando hay un exceso de colector en general.

Fundamentos de la flotacinLa flotacin es un proceso fsico-qumico de tensin superficial que separa los minerales sulfurados del metal de otros minerales y especies que componen la mayor parte de la roca original.La adhesin del mineral a estas burbujas de aire depender de las propiedades hidroflicas e hidrofbicas y aeroflicas de cada especie mineral que se requiere separar de las que carecen de valor comercial y que se denominan gangas.En la etapa previa (molienda), se obtiene la roca finamente dividida y se le incorporan reactivos para la flotacin. El propsito es darle tiempo de residencia a cada uno de los reactivos para conseguir una pulpa homognea antes de ser utilizada en la flotacin. Al ingresar la pulpa, se hace burbujear aire desde el interior y se agita con un aspa rotatoria para mantenerla en constante movimiento, lo que facilita y mejora el contacto de las partculas del mineral dispersas en la pulpa con los reactivos, el agua y el aire, haciendo que este proceso se lleve a cabo en forma eficiente.Dentro la una planta de flotacin existen diferentes variables operacionales que son posibles de controlar para responder a los objetivos metalrgicos ms importantes de este proceso, como lo son, obtener una alta recuperacin, con una alta ley en el concentrado. Una de las variables que tiene un efecto ms importante en el proceso de flotacin corresponde al grado de liberacin que alcancen las partculas en los procesos de reduccin de tamao. El grado de liberacin se realiza mediante un anlisis mineralgico por observacin microscpica, y debe representar un balance adecuado entre costos de reduccin de tamao y beneficios por recuperacin y ley de concentrado.La influencia de la granulometra es que los minerales para ser flotados deben ser reducidos de tamao hasta alcanzar un punto en que cada partcula represente solo una especie mineralgica, este punto se llama punto de liberacin. Por otro lado el mineral debe tener la granulometra adecuada para poder ser transportado por las burbujas de aire hasta la superficie de la celda de flotacin. El grado de liberacin es de gran importancia ya que al estar diseminado en forma dispersa dentro de la roca, el mineral se presenta solo en tamaos que van desde unos cuantos centenares de micrones, por lo que si el mineral a flotar no es molido hasta su punto de liberacin, la recuperacin ser muy baja ya que las partculas con una gran cantidad de ganga presentarn una menor flotabilidad.

Reactivos que se utilizan Espumante: altera la tensin superficial del lquido. Su estructura les permite agruparse hasta formar otra fase distinta del resto del fluido, formando una espuma que sea resistente, de modo que se adhiera el mineral de inters.

Colectores: favorecen la condicin hidrofbica y aeroflica de las partculas de los sulfuros de los metales que se quiere recuperar. En general el exceso de colector sobrecarga la burbuja, la flotacin se vuelve ms pesada por ello se deben mantener en los mrgenes de uso de colector.

Depresantes: se utilizan para provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores, esto es, para evitar la recoleccin de otras especies minerales no deseadas en el producto de inters.Modificadores de pH: sirven para estabilizar la acidez de la pulpa en el valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado.Existen innumerables variables que afectan al proceso de flotacin y que son consideradas al momento de hablar de la cinetica de flotacin, algunas variables son: Factor mineral: Aqu cuenta la composicin qumica de los minerales tiles y de la ganga (impurezas que acompaan la mena), finalmente los antecedentes geolgicos del yacimiento y su mtodo de explotacin.La composicin qumica del componente til flotable es lo que determina el tipo de tratamiento y de reactivos que se usarn. Factores granulomtricos: Todo mineral flotado tiene que ser reducido en su tamao hasta tal punto que cada particula represente una sola especie mineralgica (liberacin), adems su tamao tiene que apropiado para que las burbujas de aire las puedan llevar hasta la superficie de la celda, (tamao mximo conveniente alrededor de 48 mallas). Factor de densidad de la pulpa: En un circuito de flotacin primaria, la pulpa tiene una consistencia entre 25% y 35% de solidos en vez de 65%-70% de solidos que tiene en el circuito de molienda. Factor de tiempo: La flotacin costa de las siguientes etapas, 1) adsorcin de los reactivos sobre la superficie del mineral 2) encuentro de las partculas preparadas con las burbujas de aire, tambin previamente preparadas; 3) transporte de las partculas hasta la superficie de la celda de flotacin. Factor aire: El aire es un factor importante que sirve para la formacin de las burbujas (el conjunto de burbujas acompaadas de partculas de sulfuros forman las espumas) que se necesita en las celdas. Por tanto, el aire ayuda a agitar la pulpa Las espumas se encargan de hacer subir o flotar los elementos valiosos hacia la superficie de la pulpa, en cada celda o circuito.

Zonas de la celdaLas celdas de flotacin mecnicas tienen tres zonas tpicas; una zona de alta turbulencia a nivel del mecanismo de agitacin, una zona intermedia de relativa calma, y una zona superior.Zona de agitacin: es aquella donde se produce la adhesin partcula-burbuja. En esta zona deben existir condiciones hidrodinmicas y fisicoqumicas que favorezcan este contacto.Zona intermedia: se caracteriza por s una zona de relativa calma, lo que favorece la migracin de las burbujas hacia la superficie de la celda. Zona superior: corresponde a la fase acuosa, formada por burbujas. La espuma descarga por rebalse natural, o con ayuda de paletas mecnicas. Cuando la turbulencia en la interfase pulpa-espuma es alta se produce contaminacin del concentrado debido al arrastre significativo de pulpa hacia la espuma.

Ciclos de flotacin y equiposLas burbujas de aire generadas arrastran consigo hacia la superficie los minerales sulfurados, rebasando el borde de la celda de flotacin hacia canales donde esta pulpa es enviada a la etapa siguiente.Este proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que en cada uno de ellos se vaya produciendo un producto cada vez ms concentrado.Adicionalmente, se puede realizar un segundo proceso de flotacin, con el fin de recuperar el concentrado de otro metal de inters. El procedimiento es igual al anterior, pero utilizando reactivos y acondicionadores de pH distintos, lo que permite obtener concentrados de dos metales de inters econmico. La primera flotacin se denomina colectiva, donde el concentrado contiene dos o ms componentes, y la segunda corresponde a la flotacin selectiva, donde se efecta una separacin de compuestos complejos en productos que contengas no ms de una especie individual.

Acondicionador de pulpa

El agitador o acondicionador, es un tanque generalmente metlico tambin puede ser de concreto de fondo plano y con la parte de arriba abierta, que cuenta con un sistema de agitacin en base a un hlice o dos, dependiendo de la aplicacin. Son equipos que habitualmente no giran a mucha velocidad y es por ello que usan un sistema de reduccin. Su velocidad de rotacin es de entre 40 a 60 revoluciones por minuto (RPM). Se usan para mantener los slidos en suspensin, es decir que agitan, homogenizan, mezclan o acondicionan una pulpa, de tal modo que quede lista para entrar en contacto con los reactivos y minimizar tiempos de flotacin.

La flotacin es una operacin destinada a seleccionar los sulfuros valiosos contenidos en la pulpa y rechazar la ganga como relave. Pero resulta casi imposible hacer esta operacin en una sola celda y conseguir un concentrado limpio y un relave igualmente limpio; es necesario que las espumas de las primeras celdas pasen a un nuevo grupo de celdas que se encarguen de limpiar los elementos indeseables que hayan logrado flotar con la parte valiosa. Lo mismo ocurre con los relaves de la primera mquina ya que an tienen apreciable cantidad de sulfuros valiosos que no se pueden perder y es necesario recuperarlos en otro grupo de celdas Por esta razn, en la seccin flotacin se tiene tres tipos de mquinas (circuitos):

Celda de cabeza o Rouger: Estas mquinas reciben la pulpa de cabeza procedente de los acondicionadores o de los molinos. Aqu flota la mayor parte de los sulfuros valiosos. Pero en estas celdas slo obtendremos concentrados y relaves provisionales. Las espumas obtenidas en las desbastadoras no es un concentrado final, porque todava contiene muchas impurezas.Celda de limpieza: Estas mquinas sirven para quitar la mayor cantidad de las impurezas contenidas en las espumas del rougher y nos dan finalmente un concentrado, esto se hace a travs de la: 1ra Cleaner, 2da Cleaner y 3ra Cleaner Las espumas de la 3ra cleaner, forman el concentrado final que va al espesador.Celdas Scavenger: Estas mquinas reciben el relave de la rougher y tratan de hacer flotar 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 mecnicos Pero las espumas que obtenemos en estas mquinas no las podemos enviar al espesador porque estn sucias, pero tampoco las podemos desechar porque contienen mucho material valioso. Entonces, Qu debemos hacer? Regresarlas al circuito, en este caso a la cabeza de flotacin.

Productos Intermedios (Medios) Los relaves de las limpiadoras y las espumas de las agotadoras son productos ms ricos que el relave final pero ms pobres que los concentrados finales. Por esta razn, 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 (meddlings).Productos finales El circuito de flotacin nos proporciona dos productos finales: Lo concentrados Los relaves

Trabajo experimental

1. Los reactivos a emplear sern los siguientes, siendo las dosis las indicadas: 2. Colector: 80 g/ton de mineral 3. Verificar el buen estado del pH-metro, si fuese necesario calibrar empleando las soluciones buffer. 4. Preparar una muestra de mineral con la masa necesaria para cumplir las condiciones de la flotacin. 5. La suspensin debe ser trasvasijada al acondicionador de la planta piloto. Determinar la cantidad de agua necesaria para completar un 45% de slido en la celda de flotacin (segn la mejor opcin analizada) 6. Medir el pH natural de la pulpa y registrar el valor. Ajustar el pH de la pulpa a un valor de 10,5 agregando cantidades medidas de lechada de cal, registrando dichos valores. 7. Para cada uno de los ensayos agregar mediante pipeta pasteur las cantidades necesarias de colector y espumante (determinadas a partir del peso de la gota). 8. Ajustado el pH adicionar los reactivos, colector y espumante, acondicionarlos en la pulpa durante 10 minutos dentro del acondicionador

9. Una vez terminado el tiempo de acondicionamiento, abrir la vlvula del acondicionador para alimentar a la celda de flotacin (vlvula superior del equipo) 10. Abrir lentamente la vlvula de aire hasta un valor ptimo (20 a 30 psig). 11. Cada concentrado ser colectado en diferentes bandejas, siendo cada una claramente identificada.

12. La filtracin se realiza en los equipos dispuestos. Estos equipos utilizan aire como el flujo compresor. 13. Agregar al equipo de filtracin papel kraf o papel de diario. 14. Ajustar el cilindro bien el cilindro, verificando que no existe ninguna filtracin. 15. Agregar la pulpa concentrada en el cilindro hasta completar una altura de 2 cm aproximadamente.

AnexoEspumante 1ml una gota

Colector 80%

Solido40%

Densidad 2,8gm/cm

Mineral 2kg

Litros del cilindro 22cm 46cm

Masa total

5x total 2kg 3kg

Colector Colector grMasa de mineral kg

801000

X3

Caudal 3cm de dimetro tubo retorno

Se obtiene 1,4 Lt de agua s que agregan a la celda.

ConclusinLa flotacin es un proceso de tecnologa metalrgica extractiva avanzada, la cual tiene la tarea de separar y concentrar una variada gama de minerales con bajas o altas leyes, este proceso aumenta considerablemente las leyes de los productos de inters y su recuperacin es mucho mayor en comparacin a otros procesos, por lo que tiene un costo de operacin y produccin bastante bajo. El acondicionamiento es un proceso previo a la flotacin que tiene distintas variables como por ejemplo: La granulometra, que tiene que ver con el grado de liberacin con el que llega la partcula al proceso de flotacin. La densidad de la pulpa, bsicamente est ligada con el porcentaje de slidos. Aireacin, es una de las variables ms importantes, ya que sin burbujas que forman la espuma concentradora no sera posible realizar una ptima flotacin, pero ms all de esto, la aireacin determina el tiempo de residencia de la partcula que sale o grado. Para alcanzar un mximo de nivel de recuperacin, se debe tener en cuenta absolutamente todas las variables, aunque no sean tomadas en cuenta en la cintica de flotacin.