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UNIVERSIDAD CATLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS GEOLGICAS
Departamento de Ingeniera Metalrgica y Minas
Informe final Beneficio de minerales.
JOS LUIS BARRIENTOS MENESES.
Profesor responsable: Joaqun Castro.
Universidad Catlica del Norte.
Antofagasta, Chile,
2015
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I
Resumen
El objetivo del presente informe es plantear y describir de
manera clara los
procedimientos y recursos utilizados para el procesamiento del
mineral nmero
1 de beneficio de minerales el cual es un Sulfuro de cobre.
Adems de analizar y
explicar los resultados obtenidos en las pruebas realizadas, las
cuales fueron
realizadas en los laboratorios metalrgicos del departamento de
Ingenieria
metalurgica y minas de la Universidad Catolica del norte.
Se obtuvo un 3,12% de cobre insoluble de acuerdo a esto es
posible
concluir que se tiene un mineral que debe ser tratado por va
pirometalurgia y que
la siguiente etapa a seguir ser la flotacin selectiva. Para lo
cual se realizaron
pruebas para determinar el tiempo ideal de molienda el cual
resulto ser de 11,29
minutos.
Posteriormente se realizaron pruebas para determinar los
reactivos que se
adecuan mejor a nuestro mineral y los que obtuvieron un mejor
desempeo en
conjunto fueron el colector M91 y el espumante Flotanol
H-70.
Con respecto a la cinetica de flotacin el modelo que se ajust
mejor a
nuestro mineral fue el de Kelsall el cual arrojo un residuo
menor que los dems
modelos (73,06)
Segn los criterios de agar se obtuvo un tiempo ideal de flotacin
resulto
ser de 35,14 min.
-
II
ndice
1.
...............................................................................................................................
Introduccin
.......................................................................................................................................................
1
2. Marco terico
........................................................................................................................
2
2.1. Chancado
...........................................................................................................................
2
2.1.1. Chancador de mandbula.
.........................................................................................
2
2.1.2. Chancador de cono.
....................................................................................................
3
2.2. Clasificacin.
.....................................................................................................................
4
2.2.1. Tamizado.
.......................................................................................................................
5
2.2.2. Tyler Rotap.
....................................................................................................................
5
2.2.3. Rifle rotatorio.
................................................................................................................
6
3. Picnometria
............................................................................................................................
7
4. Molienda
................................................................................................................................
7
4.1. Tiempo de molienda.
................................................................................
9
4.2 Influencia de la molienda sobre la flotacin.
............................................ 10
5. Filtracin
...............................................................................................................................
10
6. Flotacin
...............................................................................................................................
11
6.1.Elementos de la flotacin
.........................................................................
12
6.2. Los Reactivos de flotacin
.....................................................................
14
6.3. Cintica de flotacin
..............................................................................
16
6.4. Tiempo ideal de residencia
.....................................................................
17
6.5. Circuitos de flotacin.
.............................................................................
18
7. Desarrollo
.............................................................................................................................
19
7.1. Mineral original
.......................................................................................
19
7.2. Reduccin de tamao
.............................................................................
19
7.3. Homogenizacin y toma de muestra.
..................................................... 19
-
III
7.4. Pulverizador
............................................................................................
20
7.5. Densidad del mineral mediante picnometria.
.......................................... 20
7.6. Tiempo de molienda
...............................................................................
21
7.7. Deslamado
.............................................................................................
22
7.8. Secado
...................................................................................................
23
7.9. Anlisis granulomtrico
...........................................................................
23
7.10. Flotacin
...............................................................................................
23
7.11. Cintica de flotacin.
............................................................................
25
7.12. Circuito de flotacin.
.............................................................................
26
8. Resultados
...........................................................................................................................
28
9. Conclusiones
......................................................................................................................
42
10. Anexos.
..............................................................................................................................
44
11. Bibliografa
........................................................................................................................
51
ndice de Figuras.
Figura 1. Chancador de mandibulas
...................................................................
3
Figura 2. Chancador de
cono..............................................................................
4
Figura 3. Tyler Ro-tap.
........................................................................................
5
Figura 4. Rifle giratorio.
.......................................................................................
6
Figura 5. Comportamiento molino de bolas.
....................................................... 9
Figura 6. Molino de Bolas.
...............................................................................
22
Figura 7. Flotacin.
...........................................................................................
24
Figura 8. Filtro de aire a presin.
......................................................................
25
Figura 9. Filtro de aire al
vaco..........................................................................
25
Figura 10. Circuito de flotacin.
........................................................................
41
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IV
ndice De Tablas.
Tabla N1
......................................................................................................................................
28
Tabla N2
......................................................................................................................................
29
Tabla N3
......................................................................................................................................
30
Tabla N4
......................................................................................................................................
31
Tabla N5
......................................................................................................................................
31
Tabla N6
......................................................................................................................................
32
Tabla N7
......................................................................................................................................
32
Tabla N8
......................................................................................................................................
33
Tabla N9
......................................................................................................................................
34
Tabla N10
....................................................................................................................................
35
Tabla N11
....................................................................................................................................
35
Tabla N12
....................................................................................................................................
36
Tabla N13
....................................................................................................................................
37
TablaN14
.....................................................................................................................................
38
Tabla N15
....................................................................................................................................
39
Tabla N16
....................................................................................................................................
39
Tabla N17
....................................................................................................................................
39
Tabla N18
....................................................................................................................................
40
Tabla N19
....................................................................................................................................
40
Tabla N20
....................................................................................................................................
47
Tabla N21
....................................................................................................................................
48
Tabla N22
....................................................................................................................................
48
Tabla N23
....................................................................................................................................
49
Tabla N24
....................................................................................................................................
49
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V
Nomenclatura
%: Porcentaje.
m: micrmetros.
Ty: Tyler.
t: Tonelada.
mm: milmetros.
P80: Tamao 80% pasante del producto (m).
F80: Tamao 80% pasante de la alimentacin (m).
D: Dilucin.
: Porcentaje de slidos.
: Masa del slido.
: Volumen de la pulpa.
: Densidad del mineral.
: Masa de la pulpa.
: Masa del lquido.
: Masa del slido.
: Masa del colector.
: Concentracin del colector.
: Masa del mineral.
g: gramos
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VI
L: litros.
-
VII
Objetivos.
Objetivo general:
Beneficiar el mineral N1 de Beneficio de minerales de la manera
ms
adecuada a las caractersticas de est mediante los
conocimientos
adquiridos a lo largo de la carrera metalrgica de manera de
obtener los
mejores resultados posibles.
Objetivos especficos:
Reducir el tamao del mineral
Realizar anlisis granulomtrico.
Realizar picnometria.
Discutir sobre el anlisis qumico.
Determinar el tiempo de molienda ideal para tratar el
mineral.
Determinar los reactivos que se adecuan de mejor al mineral.
Mediante cintica de flotacin determinar el modelo que se ajusta
mejor a
los resultados.
Determinar tiempo ideal de flotacin.
Determinar un circuito valido de flotacin.
-
1
1. Introduccin
En la naturaleza los metales puros o nativos son muy escasos por
lo que solo
ocasionalmente se hallan concentraciones de ellos, la mayora de
los metales se
encuentran asociados qumicamente con otros elementos formando
compuestos
conocidos como minerales.
La Metalurgia est encargada de extraer los metales desde sus
menas,
refinarlos y prepararlos para su uso, este proceso modifica la
naturaleza qumica
de los minerales para separar el metal de inters de los dems
componentes del
mineral.
Es muy importante en el beneficio de minerales tener una idea
clara de que
camino es el ms adecuado e ideal para seguir el tratamiento de
un mineral, de
manera de obtener el mximo de beneficios y de esta manera evitar
prdidas ya
que los metales son escasos.
En la metalurgia existen mltiples procesos que deben ser
llevados a cabo
en conjunto para beneficiar los minerales, algunos de estos
procesos son el
chancado, molienda en donde se libera el metal valioso, tambin
est la flotacin
la cual se aplica a minerales sulfurados y sirve para recuperar
el mineral valioso
y separarlo de la ganga. etc.
En conclusin los procesos realizados en el beneficio de
minerales estn
relacionados y deben ser llevados a cabo conjuntamente, uno
depende del otro.
Los resultados obtenidos en un proceso afectaran al siguiente es
por esto que
se debe ser cauteloso en la realizacin de cada uno de estos para
obtener los
mejores resultados desde el punto de vista metalrgico.
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2
2. Marco terico
En el presente captulo se explicara la teora de los procesos
utilizados para
procesar el mineral nmero 1 de beneficio de minerales. El cual
expone desde el
chancado hasta la picnometria.
2.1. Chancado
El chancado es la primera etapa para el beneficio de minerales y
consiste
en la aplicacin de fuerza mecnica para romper trozos grandes de
mineral hasta
reducirlos a un tamao menor, utilizando fuerzas de compresin y
en menor
proporcin fuerzas de friccin, flexin, cizallamiento y otras.
Los chancadores son equipos elctricos de grandes dimensiones.
En
estos equipos, los elementos que trituran la roca mediante
movimientos
vibratorios estn construidos con una aleacin especial de acero
de alta
resistencia. Los chancadores son alimentados por la parte
superior y descargan
el mineral chancado por su parte inferior a travs de una
abertura graduada de
acuerdo al dimetro requerido. (Codelco, 2015)
2.1.1. Chancador de mandbula.
La forma caracterstica de esta clase de chancadores son dos
placas
(mandbulas), formando un Angulo agudo entre ellas, que se abren
y se cierran.
El material alimentado dentro de las mandbulas es
alternativamente triturado y
liberado para descender continuamente dentro de la cmara de
trituracin;
cayendo finalmente por la abertura de descarga. (Araos,
2012)
-
3
Figura 1. Chancador de mandibulas
2.1.2. Chancador de cono.
La chancadora de cono es una chancadora giratoria modificada.
La
principal diferencia es el diseo aplanado de la cmara de
chancado para dar alta
capacidad y alta razn de reduccin del material. El objetivo es
retener el material
por ms tiempo en la cmara de chancado para realizar mayor
reduccin de este
en su paso por la mquina. El eje vertical de la chancadora de
cono es ms corto
y no est suspendido como en la giratoria sino que es soportado
en un soporte
universal bajo la cabeza giratoria o cono. Puesto que no se
requiere una boca
tan grande, el casco chancador se abre hacia abajo lo cual
permite el
hinchamiento del mineral a medida que se reduce de tamao
proporcionando un
rea seccional creciente hacia el extremo de descarga. Por
consiguiente, la
chancadora de cono es un excelente chancador libre. La
inclinacin hacia afuera
del casco
permite tener un ngulo de la 'cabeza mucho mayor que en la
chancadora
giratoria, reteniendo al mismo tiempo el mismo ngulo entre los
miembros de
chancado. (Tecnologa minera, 2014).
-
4
Figura 2. Chancador de cono.
2.2. Clasificacin.
Una de las formas ms comunes de determinar el tamao de
partculas es separarlas en categoras de acuerdo a alguna
propiedad o
propiedades. Entre estos mtodos se puede mencionar el tamizaje ,
que
clasifica las partculas de acuerdo a su tamao y forma,
sometiendo al sistema
particulado a la accin de la fuerza de la gravedad en una serie
de tamices
colocados uno encima del otro. El mayor tamiz se encuentra en la
parte superior
y cada tamiz que le sigue tiene una malla con abertura menor que
el anterior.
Las partculas pasan por las aberturas de los tamices o son
retenidas por
ste de acuerdo a su tamao y forma. Si se utiliza n tamices, el
sistema de
partculas queda separado en n tamaos. (Concha, 1980)
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5
2.2.1. Tamizado.
El tamizado se puede definir como la tcnica de clasificar
partculas de una
muestra en trminos de su capacidad o incapacidad que presentan
para pasar a
travs de un orificio de dimensiones regulares. La forma ms comn
de realizar
un anlisis granulomtrico es someter al sistema particulado a la
accin de la
fuerza de gravedad en una serie de tamices colocados uno encima
del otro El
mayor tamiz se encuentra en la parte superior y cada tamiz que
le sigue tiene
una malla con abertura menor que el anterior.. Las partculas
pasan por las
aberturas de los tamices o son retenidas por ste de acuerdo a su
tamao. Si se
utilizan n tamices, el sistema de partculas queda separado en n
tamaos.Los
tamices utilizados en anlisis granulomtrico estn estandarizados
en cuanto a
la relacin entre las aberturas de sucesivos tamices.
2.2.2. Tyler Rotap.
Es un equipo que utiliza el principio del tamizado, combina un
movimiento
giratorio horizontal de 270 a 300 rotaciones por minuto con 140
a 160 golpes en
la tapa superior por minuto (Norma ASTM B-214).
Figura 3. Tyler Ro-tap.
-
6
2.2.3. Rifle rotatorio.
Consiste en un equipo mecnico, el cual separa la muestra en un
nmero
determinado de tachos.
El equipo cuenta con:
Mesa rotatoria: es una plataforma circular sobre la cual se
encuentran los tachos
donde se depositara la muestra. Tiene un movimiento circular
automtico.
Tolva de alimentacin: Es un recipiente en el cual se deposita la
muestra a dividir,
tiene su descarga en la parte inferior hacia el alimentador
vibratorio.
Alimentador vibratorio: Corresponde a una va de conexin entre la
tolva de
alimentacin y la mesa rotatoria, transporta la muestra mediante
un movimiento
vibratorio.
Figura 4. Rifle giratorio.
-
7
3. Picnometria
El picnmetro es un instrumento sencillo utilizado para
determinar con
precisin la densidad de los lquidos o polvos. Su principal
caracterstica es la de
mantener un volumen fijo al colocar diferentes lquidos en su
interior. Nos sirve
para comparar las densidades de dos lquidos pesando el picnmetro
con cada
lquido por separado y comparando sus masas.
= 2 1
4 + 2 1 3
Donde
= densidad del mineral.
1= peso del picnmetro vaco.
2= peso del picnmetro con el mineral.
3= peso del picnmetro con mineral y agua.
4= peso del picnmetro con agua.
4. Molienda
El objetivo principal del proceso de molienda es la reduccin del
tamao
de las partculas que provienen desde el proceso de chancado, con
la finalidad
de producir un tamao de partcula que permita la liberacin de la
especie de
inters en partculas individuales, las cuales puedan ser
recuperadas en el
posterior proceso de flotacin.
-
8
En el proceso de molienda las partculas se reducen de tamao por
una
combinacin de impacto y abrasin ya sea en seco o como una
suspensin en
agua (pulpa).
Impacto: Ocurre cuando la energa aplicada est sobre- excedida
de
aquella necesaria para fracturar la partcula. El resultado es un
gran
nmero de partculas con un amplio rango de tamaos.
Abrasin: Ocurre cuando la energa aplicada es insuficiente para
causar
fractura significativa en la partcula. En este caso, ocurren
tensiones
localizadas resultando fracturas en reas superficiales pequeas,
dando
como resultado una distribucin de partculas.
La molienda se realiza en molinos de forma cilndrica que giran
alrededor de
su eje horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos
de molienda
conocidos como medios de molienda, los cuales estn libres para
moverse a
medida que el molino gira produciendo la conminucin de las
partculas de mena.
El propsito de la operacin de molienda es ejercer un control
estrecho en el
tamao del producto y, por esta razn frecuentemente se dice que
una molienda
correcta es la clave de una buena recuperacin de la especie
til.
Es importante destacar que una buena molienda es vital para el
buen
desarrollo de la etapa de flotacin y que adems, es la operacin
ms intensiva
en energa del procesamiento del mineral, por lo que se deben
dejar en claro dos
tipos de circuitos que se presentan en este proceso.
Movimiento de la carga en los molinos Una caracterstica
distintiva de los
molinos rotatorios es el uso de cuerpos de molienda que son
grandes y pesados
con relacin a las partculas de mena pero pequeas con relacin al
volumen del
molino, y que ocupan menos de la mitad del volumen del molino.
Cuando el
molino gira, los medios de molienda son elevados en el lado
ascendente del
molino cayendo en cascada y en catarata sobre la superficie
libre de los otros
-
9
cuerpos, alrededor de una zona muerta donde ocurre poco
movimiento hasta el
pie de la carga del molino. (Arriagada, 2013)
Figura 5. Comportamiento molino de bolas.
4.1. Tiempo de molienda.
La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado
de finura
de las partculas liberadas. El grado de finura esta en relacin
directa con el
tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el
tonelaje de mineral
tratado disminuir si es demasiado prolongado. El tiempo de
permanencia se
regula por medio de la cantidad de agua aadida al molino.
El tiempo ser mayor cuando ingresa al molino menor cantidad de
agua y
ser menor cuando ingresa al molino a mayor cantidad de agua.
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10
4.2 Influencia de la molienda sobre la flotacin.
En la seccin molienda se realiza la liberacin de los sulfuros -
Si el mineral
es muy grueso o muy fino, la flotacin es deficiente. Se
incrementa la prdida del
mineral valioso en el relave (baja recuperacin).
Cuando el mineral es muy grueso falta liberacin y los sulfuros
valiosos no
flotan perdindose en el relave final. Si la molienda es
demasiado fina, se
producen excesiva cantidad de lamas, y el mineral valioso tambin
se pierde en
el relave final. (Bravo, 2013)
5. Filtracin
La filtracin es la separacin de una mezcla de slidos y fluidos
que incluye
el paso de la mayor parte del fluido a travs de un medio poroso,
que retiene la
mayor parte de las partculas slidas contenidas en la mezcla. El
medio filtrante
es la barrera que permite que pase el lquido, mientras retiene
la mayor parte de
los slidos, los cules se acumulan en una capa sobre la
superficie o filtro (torta
de filtracin), por lo que el fluido pasar a travs del lecho de
slidos y la
membrana de retencin.
El sistema de filtracin va desde un simple colado hasta
separaciones
altamente complejas. El fluido puede ser un lquido o un gas; las
partculas
slidas pueden ser gruesas o finas, rgidas o plsticas, redondas o
alargadas,
individuales separadas o agregados. La suspensin de alimentacin
puede llevar
una fraccin elevada o muy baja de slidos.
En las tortas obtenidas por filtracin, la resistencia especfica
de sta varia
con la cada de presin producida a medida que sta se deposita;
esto se explica
porque la torta se va haciendo ms densa a medida que la presin
se hace mayor
-
11
y dispone por ello de menos pasadizos con un tamao menor para
que pase el
flujo. Este fenmeno se conoce como compresibilidad de la
torta.
Tortas muy compresibles sern aquellas que derivan de
sustancias
blandas y floculentas, en contraste con sustancias duras y
granulares, como el
azcar y los cristales de sal, que se ven muy poco afectados por
la presin.
Los aparatos que se utilizan en filtracin, constan bsicamente de
un
soporte mecnico, conductos por los que entra y sale la dispersin
y dispositivos
para extraer la torta. La presin se puede proporcionar en la
parte inicial del
proceso, antes del filtro o bien se puede utilizar vaco despus
del filtro, o ambas
a la vez, de forma que el fluido pase a travs del sistema.
La mayora de los filtros industriales operan a vaco o a presin,
es decir,
operan a presin superior a la atmosfrica. Tambin son continuos
o
discontinuos, dependiendo de que la descarga de los slidos sea
continua o
intermitente. Durante gran parte del ciclo de operacin de un
filtro discontinuo el
flujo de lquido a travs del aparato es continuo, pero debe
interrumpirse
peridicamente para permitir la descarga de los slidos
acumulados. En un filtro
continuo, tanto la descarga de los slidos como del lquido es
ininterrumpida
cuando el aparato est en operacin.
(Caldern, 2011)
6. Flotacin
La flotacin se define como un proceso fsico-qumico de
concentracin de
tensin superficial. En el cual se separan las partculas de menas
tiles de
estriles o gangas, mediante un tratamiento que modifica su
tensin superficial
para lograr que burbujas de aire se adhieran a las partculas que
se quiere florar
y de esta manera se enriquezca la espuma.
-
12
Las burbujas de aire transportan los slidos a la superficie
donde son
recolectados y recuperados como concentrado. La fraccin que no
se adhiere a
las burbujas permanece en la pulpa y constituye la cola o
relave. De este modo,
la condicin de flotabilidad es una fuerte adhesin entre las
partculas tiles y las
burbujas, las cuales deben ser capaces de soportar la agitacin y
turbulencia en
la celda. Estas partculas se dicen hidrofbicas, o repelentes al
agua, al contrario
de las partculas que constituyen el relave o cola, que son
hidroflicas.
El carcter hidrofilico o de afinidad hace que estas partculas se
mojen,
permanezcan en suspensin en la pulpa, para finalmente hundirse.
El carcter
hidrofbico o de repulsin evita el mojado de las partculas
minerales que pueden
adherirse a las burbujas y ascender. Estas propiedades de
algunos minerales
tienen en forma natural o pueden darse o asentarse mediante los
reactivos de
flotacin.
6.1.Elementos de la flotacin
En toda operacin de flotacin intervienen cuatro factores
principales, que
son: Pulpa, Reactivos, Agitacin, Aire.
a. La pulpa Es una mezcla del mineral molido con el agua, y
viene a constituir
el elemento bsico de la flotacin ya que contiene todos los
elementos que
forman el mineral La pulpa debe reunir ciertas condiciones, es
decir que
el mineral debe estar debidamente molido a un tamao no mayor de
la
malla 48, ni menor a la malla 270, dentro de este rango de tamao
de
partculas, se podr recuperar de una manera efectiva las
partculas de los
sulfuros valiosos (Esto depende bsicamente de la mineraloga de
tipo de
mineral) Cuando la pulpa contiene partculas gruesas (mayores a
malla
48), debido a una mala molienda, estas partculas tiende a
sentarse en el
fondo de las celdas de flotacin y pueden llegar a plantar el
impulsor de la
-
13
celda, atorar la tubera y causar ms trabajo que de costumbre
(rebasaran
los canales, se atoraran las bombas etc.) Si la pulpa contiene
partculas
muy finas (menores a malla 270), la recuperacin de los sulfuros
valiosos
no va ser efectiva ya que se perderan en forma de lamas.
b. El pH indica la cantidad de cal que contiene el circuito de
flotacin, esto
es, su alcalinidad; a ms cal, la pulpa es ms alcalina; a menos
cal, menos
alcalina. En otras palabras el pH no es sino la forma de medir
la cal en la
pulpa. El factor pH se mide de 0 a 14, con un aparato
llamado
Potencimetro; de 0 a 6 es cido y de 8 a 14 es alcalino. El pH 7
es neutro
(ni alcalino ni cido) y corresponde al agua pura.
c. 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
Si se usa mucho aire, se est haciendo una excesiva agitacin,
provocando que las espumas se reviente antes de rebosar por los
labios
de la celda o salgan conjuntamente con la pulpa, rebalsando las
celdas,
llevndose consigo a la ganga que no es necesaria.
Cuando se usa poco aire, la columna de espumas es baja e
insuficiente
no pidindose recuperar los elementos valiosos, que se pierden en
el
relave general. La cantidad de aire se regula de acuerdo a las
necesidades
requeridas en el proceso. En conclusin, no se debe usar ni mucho
ni poco
aire. El correcto control del aire nos dar siempre una buena
espuma. (Con
un espumante bien regulado).
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14
6.2. Los Reactivos de flotacin
Son sustancias qumicas que sirven para la recuperacin de los
sulfuros
valiosos, despreciando o deprimiendo a la ganga e insolubles.
Mediante el uso
de reactivos podemos seleccionar los elementos de valor en sus
respectivos
concentrados Para tener un mayor conocimiento de la funcin
especfica de cada
reactivo, los podemos clasificar en tres grupos: Espumantes,
Colectores y
modificadores. (Bravo, 2013)
Espumantes: Bsicamente permiten la formacin de una espuma
estable. Suelen ser sustancias tenso activas heteropolares que
pueden
adsorberse en la interface agua-aire. En los lquidos puros y en
el agua,
en particular, al hacer pasar aire a travs de ellos no se
produce
espumacin. Al agregar pequeas cantidades de algunos
compuestos
orgnicos, como por ejemplo alcoholes, la inyeccin de aire ir
acompaada por la formacin de burbujas de aire en forma de
esferas,
que al ascender a la superficie del lquido, antes de entregar
su
contenido de aire a la atmsfera, tratarn de detenerse en forma
de
espuma. Separacin por flotacin Reactivos El tamao de las
burbujas y su estabilidad dependern del tipo de espumante
empleado,
ya que con un aumento de espumante disminuir el dimetro de
las
burbujas para producir con la misma cantidad de aire la
mayor
superficie de contacto y la estabilidad de la espuma aumentar
debido
al mayor grosor de la pelcula. Esto sucede hasta un punto, a
partir del
cual, los efectos se estabilizan, y si se sigue aumentando la
dosis de
espumante comienzan a aparecer efectos negativos.
Colectores: Es un grupo grande de reactivos orgnicos de
composiciones diversas. Su misin es la hidrofobizacin selectiva
de
-
15
las superficies minerales, creando condiciones favorables a
su
adherencia a las burbujas de aire, disminuyendo la
humectacin,
aumentando el ngulo de contacto con las burbujas. como regla
general se puede afirmar que se produce un aumento del ngulo
de
contacto y por consiguiente de recuperacin, con el aumento de
la
concentracin de colector hasta que se produce el
recubrimiento
completo con una pelcula monomolecular en torno al mineral, a
partir
de ese punto, un aumento en la dosificacin ocasiona,
normalmente,
efectos negativos, explicndose al considerar que la segunda capa
de
colector se dirige con su parte apolar hacia la anterior y con
su parte
polar hacia el agua, con lo que el mineral se vuelve ms
mojable.
Modificadores: La funcin especfica de los reactivos
modificadores es
preparar las superficies minerales para la adsorcin o desorcin
de un
determinado reactivo sobre ellas y crear en la pulpa las
condiciones
propicias para realizar una buena flotacin. Tradicionalmente
los
modificadores se clasifican en:
a) Modificadores del medio o de pH, que controlan la
concentracin
inica de las pulpas y sus reacciones a traves de la acidez o
basicidad.
b) Activantes, que fomentan las propiedades hidrofbicas de
los
minerales y aumentan su flotabilidad. Separacin por flotacin
Reactivos.
c) Depresores, que hidrofilizan las superficies minerales e
impiden su
flotacin. (Blanco, 2013)
-
16
6.3. Cintica de flotacin
La cintica de flotacin estudia la velocidad de flotacin, es
decir, la cantidad de
mineral transportado por las espumas con concentrado que se
extrae de la celda
por unidad de tiempo, donde a partir de este concepto se busca
un modelo
matemtico que describa el proceso de flotacin, bajo presunciones
basadas en
la teora de los hechos establecidos por el estudio del mecanismo
de la flotacin
o de las observaciones empricas.
Existe una variedad de modelos matemticos para describir la
funcionalidad de
la recuperacin en el tiempo que transcurre la flotacin. Algunos
de los mas
usados son los siguientes:
Modelo de primer orden Garcia-Zuiga:
= [1 exp()]
Modelo de segundo orden Garcia-Zuiga:
Rt =R
2 kt
1+Rkt
Modelo de Klimpel:
= [1 (1
) (1 exp ())]
Modelo de Kelsall:
= [(1 exp(1)) + (1 )(1 exp(2))]
Donde:
R (t): corresponde a la recuperacin acumulada del material
flotante en el
instante t.
-
17
K: Es la mxima velocidad especfica de flotacin (1/t) de un
conjunto de
especies con velocidades especficas comprendidas entre 0 y
k.
R: Corresponde a la recuperacin mxima alcanzable para t
6.4. Tiempo ideal de residencia
Para que se lleve a cabo una correcta flotacin es muy importante
tener en cuenta
la variable del tiempo ideal de residencia, para lo cual se
pueden realizar pruebas
a nivel de laboratorio y relacionarlo con la conducta de una
operacin continua.
Agar postulo tres criterios para determinar el tiempo ideal de
flotacin los cuales
son:
1) No agregar al concentrado material de ley menor a la de
alimentacin de
esa etapa de separacin.
2) Maximizar la diferencia en recuperacin entre el mineral
deseado y la
ganga.
Se define a como la diferencia en recuperaciones, segn:
gu RR
Donde:
Rg =Recuperacin de la ganga.
Ru = Recuperacin de la especie til.
1. Maximizar la eficiencia de separacin.
gu RRES
Se obtendr una mxima eficiencia cuando:
a. La diferencia en recuperacin entre la especie til y la ganga
sea mxima.
b. Las velocidades de flotacin de la especie til y la ganga sea
mxima.
-
18
6.5. Circuitos de flotacin.
Generalmente las celdas se ordenan en serie formando un circuito
o
bancada (Banco de celdas) que reciben los relaves de la
precedente y se tendr
1, 2,3 o ms circuitos o bancos de celdas, segn las clases de
materiales valiosos
que se desea recuperar de un mineral.
Las celdas de flotacin en cada banco o circuito se pueden
clasificar segn
las etapas de flotacin de las partculas slidas, as tenemos:
a) Celdas Rougher: (celdas de flotacin primaria)
Aqu se obtiene el concentrado primario. Es el conjunto de
celdas
cuyas espumas se colectan juntamente con las de la celda donde
se
alimenta la pulpa al circuito.
b) Celdas Scavenger: ( Celdas recuperadoras o celdas
agotadoras)
Son las celdas donde se realiza la recuperacoin de las
especies
valiosas que no han podido ser recuperadas en las celdas
Rougher.
Pueden haber 1er. Scavenfer, 2do. Scavenfer, 3er. Scavenger,
etc.
Dependiendo de la flotabilidad del mineral valioso.
c) Celdas Cleaner: (Celdas de limpieza)
Son aquellas donde se efecta la limpieza de las espumas
provenientes de las celdas cleaner. Si es que hay ms de dos
etapas
de limpieza las celdas de limpieza reciben el nombre de 1era.
Limpieza,
2da. Limpieza, 3era. Limpieza, etc. Dependiendo de la dificultad
que
se tenga para alcanzar las leyes mnimas de comercializacin
que
debe tener el concentrado final.
-
19
7. Desarrollo
Inicialmente se cuenta con un mineral de sulfuro de cobre, el
cual tiene un
peso de 85,98 Kg. Es sometido a distintas tcnicas de
homogenizacin, entre las
cuales se cuentan el cortador por rifle y rifle giratorio. Las
cuales tienen la
finalidad de obtener muestras representativas del mineral.
7.1. Mineral original
Se tiene el mineral en un tarro de material plstico, el primer
paso que se
realizo fue pesar el mineral en su interior, el cual resulto
tener un peso de 88,7
Kg. De los cuales 2,72 corresponden al tambor y 85,98 Kg. Al
mineral.
Posteriormente el mineral fue depositado en el harnero Gilson
del
laboratorio para separar los tamaos del mineral de cabeza. Las
partculas finas
que se encuentran bajo la malla #6 tyler fueron clasificadas en
el Tyler-rotap. De
esta manera se obtuvo la caracterizacin del mineral
original.
Luego se chanco el mineral en el chancador primario (de
mandbula).
7.2. Reduccin de tamao
7.2.1. Chancador primario o de mandbula.
El mineral fue tratado en este chancador, liberndolo a un tamao
bajo #3/8.
7.2.2. Chancador terciario o de cono.
Se utiliz para disminuir el tamao del mineral bajo #10, que era
el tamao
que nos peda el anlisis mineralgico.
7.3. Homogenizacin y toma de muestra.
-
20
Se realiz una tcnica poco utilizada para la homogenizacin del
mineral,
la cual consiste en poner sobre el suelo de manera horizontal el
tarro que
contiene el mineral y comenzar a girarlo por el piso, mientras
ms se gira, ms
homogneo estar el mineral.
Posteriormente se realiz la toma de muestra mediante el cortador
de rifle,
donde fue introducido el mineral en su totalidad exceptuando las
perdidas en el
proceso de chancado. Se separ el mineral en dos tarros de
aproximadamente
41 kg. Cada uno, se descart un tarro y se repite el proceso para
el otro tarro,
obtenindose dos tarros de aproximadamente 20,5 kg. Cada uno.
Luego el mineral fue sometido al cortador de rifle giratorio en
el cual se
obtuvieron 18 muestras de aproximadamente 1 Kg.
7.4. Pulverizador
De las 18 muestras de 1 kg. Se tom una de ella y se separ con
el
cortador de rifle en 4 muestras de 250 gramos cada una. Dos se
descartaron,
una se envi una a anlisis mineralgico y otra fue pulverizada
para enviarla a
anlisis qumico. Otra se utiliz para picnometria y otra para
calcular el % de
humedad.
7.5. Densidad del mineral mediante picnometria.
Se tiene un picnmetro, agua, 8 gr de mineral, balanza de
precisin y vidrio
reloj. Se realizaron 7 pruebas de picnometria para obtener un
valor representativo
de densidad, tomando el resultado que ms se repite. Primero se
pesa el
picnmetro vaco (p1), posteriormente se introduce una cierta
cantidad de Mineral
y nuevamente se pesa (p2), A continuacin se debe enrasar el
volumen sobrante
con agua y se pesa de nuevo (p3). Luego se retira el Mineral y
se enrasa con
agua para hacer la ltima pesada (p4).
= 2 1
4 + 2 1 3
-
21
Luego de realizar el procedimiento del informe anterior
(homogenizacin,
chancador primario, segundario y terciario) el mineral N1 de
beneficio de
minerales se encuentra listo para ser sometido a las siguientes
etapas las cuales
se explican a continuacin.
7.6. Tiempo de molienda
Para determinar el tiempo de molienda se propusieron 4 tiempos
los
cuales fueron de 0, 5, 10 y 15 minutos, el tamao del mineral, el
cual ingreso al
molino de bolas de laboratorio con una granulometra de - # 10
tyler y se utiliz
el collarn de bolas de Collahuasi utilizando de esta forma sus
estndares. (cp=
0,25).
Para calcular la cantidad de mineral que deba ingresar al molino
primero
se calcul la dilucin.
=1
De esta manera se pudo calcular la masa de mineral que deba
entrar al
molino.
=
1
+
Una vez que se obtuvo la masa del mineral se puede calcular la
masa de
la pulpa para posteriormente obtener la cantidad de agua que se
debe agregar al
molino. Utilizando un 65% de slidos. (Adecuado para ingresar al
molino con
collarn de bolas de collahuasi).
Masa de la pulpa:
=
-
22
Cantidad de agua a agregar:
=
Una vez que se obtuvieron todos los resultados necesarios para
el
proceso, se procedi a dar inicio a la molienda.
Se agreg al molino 902,91 gramos de mineral y 0,48618 litros de
agua
aproximadamente. Mantenindolo en funcionamiento por los
tiempos
anteriormente propuestos.
Figura 6. Molino de Bolas.
7.7. Deslamado
El material obtenido del molino se extrajo y se realiz el
proceso de
deslamado, en el cual con la ayuda del agua se separaron las
partculas bajo
tamao y sobre tamao en la malla # 200 Tyler. Repitiendo el
proceso para los 4
productos de los 4 tiempos de molienda.
-
23
7.8. Secado
Se depositaron en el horno las muestras deslamadas sobre la
malla #200
tyler de los 4 tiempos de molienda y se dejaron secar por un
periodo de 24 horas.
7.9. Anlisis granulomtrico
Luego de secas las muestras se les realizo a cada una un
anlisis
granulomtrico en el Tyler rotap para determinar el mejor tiempo
de molienda.
7.10. Flotacin
Como ya sabemos el tiempo de molienda ideal ya podemos flotar
nuestro
mineral.
Pero ahora debemos determinar los tipos de reactivos que se
adecuan de
mejor manera al mineral N1 de beneficio de minerales.
Primero queremos determinar cul es el mejor colector para
nuestro
mineral.
Para esto se propuso probar como se comportaban 3 colectores.
(X23,
M91, E703) con un espumante fijo (Flotanol H70). Adems de
Xantato.
Para determinar el mejor espumante se propuso realizar pruebas
con 3
espumantes distintos (Flotanol H70, DF-250 y otro por
determinar). Y 3 colectores
(X23, M91, E703).
Para las pruebas de espumantes solo se alcanz a flotar hasta el
momento
con Flotanol H70 y DF-250.
Para determinar las cantidades de reactivos a agregar se utiliz
la
siguiente formula:
=
1000
-
24
Luego se calcula el volumen.
=
Para iniciar el proceso de flotacin se propuso un pH estndar de
10,5. El
cual fue regulado con cal adicionada a la celda (1,1 g) de
flotacin la cual contena
un volumen de pulpa de 3 litros, al tiempo de 0 min. Se adiciono
2 L/min. De aire.
A los 3 min. Se aumenta el flujo de aire a 3 L/min. A los 5 min
se aumenta
el flujo de aire a 4 L/min. Y finalmente a los 10 min. Se
aumenta el flujo a 5 L/min.
Se floto durante un periodo de 12 minutos, paleteando cada 10
segundos.
Figura 7. Flotacin.
Finalmente se obtiene un concentrado y un relave, los cuales son
filtrados
en distintos filtros.
El concentrado es filtrado en un filtro a presin y el relave es
filtrado en un
filtro al vaco.
-
25
Figura 8. Filtro de aire a presin.
Figura 9. Filtro de aire al vaco
Luego las muestras son puestas a secar en el horno para
posteriormente
pesarlas y enviarlas a anlisis.
7.11. Cintica de flotacin.
Con el fin de determinar el tiempo ms adecuado de flotacin del
mineral
n1 de beneficio de minerales se realizaron pruebas de cintica de
flotacin.
Las cuales se describen pasa a paso a continuacin:
-
26
En primer lugar se utilizaron los parmetros determinados
anteriormente
tales como el tiempo de molienda (11,29 min.) y los reactivos ms
adecuados
para la operacin (M91, H-70, Xantato).
Luego se dio inicio al proceso de cintica de flotacin, en la
cual se realiz
una flotacin donde se extrajo material de la celda por el mtodo
de paleteo a
distintos tiempos (0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 30).
Para cada tiempo de
extraccin se deposit el material flotado en una bandeja
nica.
Una vez que se extrae el ltimo concentrado en el tiempo de 30
minutos
se apaga la celda de flotacin, se retira el relave que quedo en
la celda. Y se filtra
mediante filtro al vaco, al igual que las 11 muestras de
concentrado extradas en
el proceso anterior.
Posteriormente las muestras fueron disgregadas y pulverizadas
para
finalmente ser enviadas a anlisis qumico.
7.12. Circuito de flotacin.
Para realizar el proceso de circuito de flotacin, primero se
realizaron dos
flotaciones Rougher con las condiciones de molienda y reactivos
descritas
anteriormente (con el fin de obtener una mayor cantidad de
concentrado para la
siguiente flotacin) de las que se obtienen dos concentrados
finales.
Los dos concentrados son mezclados y flotados nuevamente bajo
las
mismas condiciones a lo que se le llama flotacin Scavenger en
donde se
recuperan las especies no recuperadas en la etapa Rougher.
Una vez finalizado el proceso se retira el concentrado y
nuevamente se
flota bajo las mismas condiciones, esta flotacin recibe el
nombre de Cleaner
-
27
donde se realiza la limpieza de las espumas. Luego se retira el
concentrado final,
el cual se filtra, se seca, se disgrega, se pulveriza y
finalmente se enva una
muestra representativa a anlisis quimico.
-
28
8. Resultados
Tabla N1
A continuacin se muestra la tabla de resultados del anlisis de
cabeza
del mineral entregado originalmente.
Anlisis granulomtrico de cabeza
Malla Abertura
Masa
Retenida Kg
% retenido
parcial
%retenido
acumulado
% pasante
Acumulado
7" 177800 9,74 11,34 11,34 88,66
6" 152400 13,08 15,23 26,57 73,43
5" 127000 15,96 18,58 45,14 54,86
4" 101600 14,32 16,67 61,82 38,18
3,5" 88900 5,28 6,15 67,96 32,04
2" 50800 18,1 21,07 89,03 10,97
1" 25400 7,54 8,78 97,81 2,19
1/2" 12500 1,12 1,30 99,11 0,89
3/8" 9500 0,123 0,14 99,26 0,74
1/4" 6300 0,151 0,18 99,43 0,57
#6 3350 0,096 0,11 99,54 0,46
#8 2360 0,027 0,03 99,58 0,42
#10 2000 0,0126 0,01 99,59 0,41
#30 600 0,0775 0,09 99,68 0,32
#40 425 0,0335 0,04 99,72 0,28
#50 300 0,0346 0,04 99,76 0,24
#70 212 0,0433 0,05 99,81 0,19
#100 150 0,0272 0,03 99,84 0,16
#140 106 0,031 0,04 99,88 0,12
-
29
#200 75 0,0267 0,03 99,91 0,09
-200 - 0,0777 0,09 100,00 0,00
Masa
total: 85,90
Masa
inicial 85,98
En la tabla N1 se puede observar que la mayora del mineral
queda
retenido en las mallas con aberturas ms grandes como por ejemplo
las mallas
6, 5 y 4 donde queda retenido 13,08 kg. 15,96kg. 14,32kg.
Respectivamente.
Tabla N2
Muestra el anlisis granulomtrico de una de las 18 muestras luego
de ser
pasadas por el chancador terciario.
Anlisis granulomtrico de chancador 3
Malla Abertura m Masa Retenida gr
#8 2360 0
#10 2000 443,6
#30 600 314,1
#50 300 112,4
#70 212 49,6
#100 150 37,9
-
30
#140 106 31,9
#200 75 31,6
#270 53 24,8
#325 45 18,3
-325 - 72,3
Masa total 85,9 Kg
muestra a rotap 1136,9 Gr
P80 2190,189007 m
Tabla N3
La siguiente tabla muestra la densidad del mineral mediante los
resultados
de 7 pruebas de picnometria realizados para el mineral.
Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Prueba 4 Prueba 5 Prueba 6 Prueba
7
P1 35,836 35,85 35,85 35,85 35,85 36,153 36,15
P2 41,897 43 43,39 41,49 43,31 44,849 44,09
P3 89,836 90,6 90,86 89,54 90,8 91,92 91,36
P4 85,718 85,74 85,74 85,74 85,74 85,906 85,91
Dp 3,12 3,12 3,12 3,07 3,11 3,24 3,19
En la tabla N3 el valor de densidad 3,12 se repite en 3 de 7
pruebas, el valor de
la densidad para las pruebas 4, 6 y 7 est fuera de rango.
-
31
Tabla N4
Muestra el % de humedad del mineral.
Humedad
Masa inicial 240,44 g
Masa final 240,06 g
% humedad 0,16 %
La humedad de la masa inicial y la masa final son muy similares,
el % de
humedad es demasiado pequeo para ser considerado en el proceso
como una
variable importante.
Tabla N5
Muestra el anlisis qumico del mineral, resultados tales como %
de cobre,
cobre soluble, contenido de molibdeno y hierro total.
N Identificacin muestra Cu % CuS % FeT % Mo [ppm]
1 AQ1 3,17 0,05 20,05 7,2
En la tabla N5 se puede apreciar que existe un 3,17% de cobre
insoluble
lo cual es un gran porcentaje y un 0,05 de cobre soluble que es
demasiado
pequeo por lo cual la va de lixiviacin no sera factible.
-
32
Tabla N6
La tabla siguiente muestra los clculos de las condiciones para
el proceso
de molienda.
Condiciones molienda
Dilucin 3
Masa de mineral (g) 902,9
masa de la pulpa (g) 1389,1
Volumen liquido (L) 0,4862
Para una masa de mineral de 902,9 gramos se necesitara 0,4862
litros de agua.
Tabla N7
La tabla N2 muestra el anlisis granulomtrico de los distintos
tiempos de
molienda (0, 5, 10, 15).
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda
Tiempo (min) 0 5 10 15
malla # masa (g) masa (g) masa (g) masa (g)
20 304,5 158 30 1
30 122 67,1 19,3 0,6
50 143,9 138,5 89,2 7,5
70 61,2 80,7 99,2 35
100 46,4 64,1 93,5 84,1
140 40,5 48,9 76,3 113,6
200 41 64,8 91,5 105,1
-200 143,2 280,6 403,7 555,8
-
33
La prueba que presenta granulometra ms gruesa es la de tiempo
0,
mientras que la prueba de 15 minutos presenta la granulometra ms
fina.
Tabla N8
Muestra el resultado del tiempo de molienda ms adecuado para el
mineral.
Tiempo
Pasante acumulado malla
#100 (%) interpolacin
Tiempo final molienda
(min)
0 24,9
5 43,7
10 63,3
15 85,8 11,49 11,29
Se puede apreciar que mediante un pasante acumulado bajo la
malla #100
se tienen dos valores ms cercanos a 70% por lo tanto se
interpolaron y se obtuvo
el tiempo de molienda de 11,29 minutos.
-
34
Tabla N9
En la siguiente tabla se muestras las condiciones de volumen de
los
volmenes de reactivos.
Segn la tabla se puede ver que para una masa fija de mineral el
volumen
de los reactivos vara inversamente con la densidad de cada uno.
Adems se ve
que en la flotacin 2 la masa de concentrado es la mayor obtenida
hasta el
momento.
Flotacin
1
Flotacin
2
Flotaci
n 3
Flotaci
n 4
Flotaci
n 5
Flotacin
6
Colector X23 M91 E703 X23 M91 E703
Espumante Flotanol H70 Flotanol
H70
Flotanol
H70 DF-250 DF-250 DF-250
Colector
(g/cm^3) 0,98 1,17 1.04 0,98 1,17 1,04
Espumante
(g/cm^3)
0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98
V. colector
(L) 23 19 22 23 19 22
V.
espumante
(L)
23 23 23 23 23 23
V. Xantato
(L) 31 31 31 31 31 31
masa
concentrad
o (kg)
0,11 0,148 0,111 0,109 0,136 0,132
-
35
Tabla N10
Muestra el pH obtenido en la pulpa del mineral a distintas masas
de cal.
Tabla de cal.
Cal (g) pH
0 6,78
1 10,34
1,1 10,6
Se puede ver que a medida que se aumenta la cantidad de cal, el
pH
aumenta en forma gradual.
Tabla N11
Se puede ver el anlisis mineralgico del mineral.
Anlisis mineralgico
Mineral % Volumen
Magnetita 40
Pirita 30
Calcopirita 20
Hematita 10
Covelina Tr
Galena Tr
La especie mineral de la magnetita presenta un 40% del total de
metales
presentes, disminuyendo en escala con la pirita que presenta
30%, calcopitita
con 20% y finalmente hematita con un 10%. Adems se presentan
covelina y
galena en forma de trazas, lo que es muy bajo porcentaje para
considerarlo.
-
36
Tabla N12
Se puede ver la masa en gramos de la alimentacin, relave y
concentrado
y sus respectivas leyes en la etapa de flotacion Rougher.
Masa (gr) Ley (%)
Alimentacin 890,9 3,11
Relave 740,4 0,23
Concentrado 150,5 17,282
En la tabla se muestra la masa del concentrado obtenido a
diferentes tiempos
(0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30 min.) y sus respectivas
leyes y recuperaciones.
-
37
Tabla N13
Masa (gr) Ley (%) R= 93,85
Alimentacin 890,9 3,11
Relave 740,4 0,23
Concentrado 150,5 17,282
Tiempo Parciales Acumulados
(min) Conc. Conc. Recup Conc. Conc. Recup
(gr) (Ley %) (%) (gr) (%)
0 0 0 0,000 0 0 0
0,5 8,61 23,10 7,179 8,6 23,1 7,18
1 7,75 22,85 6,392 16,4 23,0 13,57
2 15 23,23 12,577 31,4 23,1 26,15
3 14,33 21,30 11,017 45,7 22,5 37,16
4 22,81 18,58 15,297 68,5 21,2 52,46
6 26,14 16,84 15,888 94,6 20,0 68,35
8 16,32 14,98 8,824 111,0 19,3 77,17
10 11,41 14,07 5,794 122,4 18,8 82,97
15 20,34 12,73 9,346 142,7 17,9 92,31
20 5,2 6,36 1,194 147,9 17,5 93,51
30 2,55 3,78 0,348 150,5 17,3 93,85
150,5 939,57
En la tabla se muestran las recuperaciones alcanzadas a
distintos tiempos
y con los distintintos modelos (Garcia-zuiga primer y segundo
orden, Klimpell y
Kelsall)
-
38
TablaN14
Se puede observar que los distintos modelos dan como resultado
residuos
distintos, decidimos utilizar el de Kelsall ya que nos arrojaba
menor residuo.
En el siguiente grafico se puede ver el ajuste del modelo
cintico de Kelsall
comparado con la recuperacin real.
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40
%R
ecu
pe
raci
on
tiempo (min)
%Recuperacion Vs tiempo
%Recuperacion
-
39
Tabla N15
Se muestra la ley de concentrado con respecto al tiempo donde se
obtiene
el tiempo ideal de flotacin segn el primer principio de
Agar.
Tiempo Conc.
(min) Ley %
0 0,00
0,5 23,10
1 22,85
2 23,23
3 21,30
4 18,58
6 16,84
8 14,98
10 14,07
15 12,73
20 6,36
30 3,78
Tiempo (min) 32,60
Tabla N16
Se muestra el tiempo ideal de flotacin aplicando el segundo
principio de
Agar.
tiempo Ru/t Rg/t ES
40,03 0,010382344 0,019516917 -0,009134574
Tabla N17
En la tabla se muestra el tiempo obtenido al aplicar el tercer
principio de
Agar.
-
40
tiempo ru rg ES
32,79 96,544 10,01 86,533
Tabla N18
Se muestra el tiempo ideal de flotacin para el mineral N1 de
Beneficio
de minerales. Tiempo promedio obtenido de los tres principios de
Agar.
tiempo 35,14 min
Tabla N19
La tabla muestra el resultado del anlisis qumico de las muestras
de
circuito de flotacin enviado desde el laboratorio externo.
Identificacin Muestra
Masa Cu CuV FeT
g % % %
CFG1 269,10 19,19 27,87
RFG1 1507,59 0,22 18,87
CSG1 7,82 8,20 19,58
RSG1 15,32 1,61 16,18
Se muestra el circuito de flotacin propuesto para el mineral N1
de Beneficio de
minerales.
-
41
Figura 10. Circuito de flotacin.
En el diagrama se incluyen etapas de flotacin primaria, limpieza
y de barrido
para la obtencin de un concentrado final y un relave final.
-
42
9. Conclusiones
Como el mineral queda retenido en las mallas con mayor abertura
y el F80 es
alto, se puede decir que el mineral es grueso y necesita
Chancarse para pasar a
la siguiente etapa.
Como el valor de densidad 3,12 es repetitivo ser representativo
de la muestra y
por lo tanto se utilizara para los clculos posteriores.
El valor ocupado para la densidad es 3,12. El mineral tendr
flotabilidad.
El % de humedad es demasiado bajo por lo tanto se desprecia.
De acuerdo al alto porcentaje de cobre insoluble y baja
presencia de cobre
soluble, es ms factible flotar el mineral que lixiviarlo.
Existe presencia de pirita en el mineral.
El % de molibdeno en el mineral es demasiado bajo y no debe ser
flotado.
Para realizar una molienda efectiva de CP 3, Se debe adicionar
902,9 gramos de
mineral y 0,487 litros de agua.
a medida que se aumenta el tiempo de molienda se genera
granulometra ms
fina.
El tiempo de molienda adecuado ser de 11,29 min.
A una masa de 1,1 gramos de cal se obtiene el pH deseado.
-
43
La especie que se encuentra en mayor cantidad es la magnetita
por lo cual existe
una gran cantidad de hierro presente en la muestra mineral.
El modelo que se ajusta mejor a la curva de recuperacin es el de
Kelsall, por lo
tanto es el mejor modelo. Se obtiene un residuo de 73,06 el cual
es menor menor
en comparacin a los otros modelos.
El tiempo ideal de flotacin segn los tres criterios de Agar es
de 35,14 minutos.
Existe una alta ley de cobre en el relave de la etapa cleaner
por lo tanto se debe
recircular.
El circuito de flotacin ms adecuado para nuestro mineral tiene
una etapa de
flotacin primaria, una de limpieza y una de barrido.
-
44
10. Anexos.
Para anlisis granulomtrico.
% retenido parcial
% =
100
% pasante acumulado
% = 100 %
Para Picnometria
= 2 1
4 + 2 1 3
Donde
= densidad del mineral.
1= peso del picnmetro vaco.
2= peso del picnmetro con el mineral.
3= peso del picnmetro con mineral y agua.
4= peso del picnmetro con agua.
Para Humedad
% =
100
-
45
Dilucin.
=1
=1 0,25
0,25
= 3
Cantidad de mineral adicionado al molino.
=
1
+
=3000
13,1 + 3
= 902,91 ()
Masa de la pulpa.
=
-
46
=903
0,65
= 1389,09 ()
Cantidad de agua a agregar.
=
= 1389,09 902,91
= 486,18 ()
Para los reactivos:
Ejemplo prueba de flotacin 1.
Masa de colector X23.
=
1000
=0,903 25
1000
= 0,022575 ()
Volumen de colector.
=
-
47
=0,022575
0,98
= 0,023 ()
Las siguientes tablas muestran los anlisis granulomtricos para
los distintos
tiempos de molienda.
Tabla N20
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [tiempo = 0 min]
malla
# masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%) Pasante
acumulado (%)
20 304,5 33,7 33,7 66,3
30 122 13,5 47,2 52,8
50 143,9 15,9 63,2 36,8
70 61,2 6,8 69,9 30,1
100 46,4 5,1 75,1 24,9
140 40,5 4,5 79,6 20,4
200 41 4,5 84,1 15,9
-200 143,5 15,9 100,0 0,0
-
48
Tabla N21
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [5 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%)
Pasante acumulado
(%)
20 158 17,5 17,5 82,5
30 67,1 7,4 24,9 75,1
50 138,5 15,3 40,3 59,7
70 80,7 8,9 49,2 50,8
100 64,1 7,1 56,3 43,7
140 48,9 5,4 61,7 38,3
200 64,8 7,2 68,9 31,1
-200 280,9 31,1 100,0 0,0
Tabla N22
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [10 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%)
Pasante acumulado (%)
-
49
20 30 3,3 3,3 96,7
30 19,3 2,1 5,5 94,5
50 89,2 9,9 15,3 84,7
70 99,2 11,0 26,3 73,7
100 93,5 10,4 36,7 63,3
140 76,3 8,4 45,1 54,9
200 91,5 10,1 55,3 44,7
-200 404 44,7 100,0 0,0
Tabla N23
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [15 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%)
Pasante acumulado (%)
20 1 0,1 0,1 99,9
30 0,6 0,1 0,2 99,8
50 7,5 0,8 1,0 99,0
70 35 3,9 4,9 95,1
100 84,1 9,3 14,2 85,8
140 113,6 12,6 26,8 73,2
200 105,1 11,6 38,4 61,6
-200 556,1 61,6 100,0 0,0
Tabla N24
PM Especie Mineralogia (%) En Porcentaje
Bornita Cu5FeS4 501,80 0,63 0,00 0,00
Calcosina Cu2S 159,14 0,80 0,00 0,00
Calcopirita CuFeS2 183,52 0,35 100,00 34,62
Covelina CuS 95,60 0,66 0,00 0,00
Cuprita Cu2O 143,1 0,89 0,00 0,00
-
50
100,00
Cobre Cu 63,54
Fierro Fe 55,85
Asufre S 32,06 m 34,62
-
51
11. Bibliografa
ngel araos. Chancado universidad de atacama. (2012).
Arriagada Araya Miguel. Molienda en procesos de rea seca.
(06/08/2013).
Blanco Alejandra. Separacin por flotacin. (17/04/2013).
Bravo Glvez Antonio Cesar. Molienda y clasificacin de
minerales.
(24/08/2013).
Caldern Arteaga Cristian Hugo Filtracin (20/06/2011).
CRCAMO, HUGO, Operaciones mecnicas: apuntes para alumnos de
ingeniera civil metalrgica, Universidad Catlica del Norte.
Concha A. Fernando. Anlisis Granulomtrico. (1980).
(Documento
PDF). U. de Concepcin.
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Nataniel Linares Gutierrez. Cinetica del proceso de flotacion
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espumas. (2010)
https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_
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Tecnologa minera elementos y tcnicas de chancado [revista
online]
(2015)
