Clase Celdas de Flotacion

 

Flotación

concen centra tració ción n po porr fl flot otac ació ión n se ef efec ecttúa ap apro rove vech chan ando do la las s ●   La con fisico coqu quím ímic icas as de la las s es espe peci cies es difer dif eren enc cias en las propiedades fisi mineralógicas mineralógi cas que se desee sepa separar rar.. Lo característico característico de esta operación es que las especies mineralógicas mineralógicas mantienen su identidad.

●Si la mena contiene cantidades significativas de más de un mineral valioso, la finalidad de la concentración de minerales es, por lo general, separarlos, obteniendo así más de un concentrado. Si están presentes min mi ner eral ale es

indese seab ablles,

que qu e

pue ueda dan n

interferir

con

los

pro roce ces sos

subsecuentes de refinación o que generen problemas de contaminación o que afecten la calidad del producto, es necesario extraerlos extraerlos en la etapa de separación.

 Procesami  Proce samiento ento de min minera erales les

 

 Flota  Flotación ción En relación con su afinidad con el agua, los minerales pueden presentar propiedades hidrofóbicas   (sin afinidad) e  hidrofílicas  (con afinidad), que determinan su flotabilidad natural. Esto está directamente relacionado con su polaridad. Se tiene así: •   MineralesApolares:

Son hidrofóbicos (no reaccionan con los dipolos del agua), ejemplo: azufre nativo, grafito, molibdenita y otros sulfuros. En estos minerales su estructura es simétrica, no intercambian electrones dentro de sus moléculas, no se disocian en iones, son en general químicamente inactivos y con enlaces covalentes. •   Minerales Polares:

Son hidrofílicos (los sólidos tienen la capacidad de hidratarse), ejemplo: los óxidos. En estos minerales su estructura es asimét asimétrica, rica, intercambian intercambian electrones en la formación de enlaces (enlace iónico) y tienen extraordinaria actividad química en general.

 Procesam  Proce samiento iento de Min Minera erales les

 

 Flotación ción  Flota ❖  Separación

selectiva de minerales

Se produce, al coexistir las fases líquida y gaseosa, ya que las partículas hidrofóbicas “preferirán”  adherirse a la fase gaseosa en vez de la líquida, mientras que las demás  permanecerán en la fase líquida. Las burbujas con partículas adheridas, con una densidad conjunta menor que la del líquido, ascenderán, pasando a la espuma.

Espuma Concentrado Hidrofóbica

Pulpa

Hidrofílica

Relave Alimentación  Procesam iento de Min Minera erales les  Proce samiento

 

 Flota  Flotación ción El agregad agregadoo burbuj burbujaa   –  partículas  partículas debe lograr mantenerse tras su paso a la superficie de la  pulpa. Obstaculiza este paso la tensión superficial del líquido que debe por tanto ser  disminuida. disminu ida. El conjunt conjuntoo de agregado agregadoss burbuj burbujaa   –  partículas,  partículas, en la superficie, debe adquirir  la forma de una espuma estable para posibilitar su remoción.

Espuma

 Procesam  Proce samiento iento de Min Minera erales les

 

 Flotación ción  Flota  RE  R E A CT CTIV IVOS OS DE FLOTAC FL OTACIÓ IÓN  N  Se clasifican en tres grupos principales: ❖

Colectores:

Su función principal es la de proporcionar propiedades hidrofóbicas a las superficies de los minerales. ❖ Esp  Espuma umante ntes: s:

Permiten la formación de una espuma estable, de tamaño de burbujas apropiado para llevar los minerales al concentrado. ❖ Modi  Modificado ficadores: res:

Sirven Sirv en pa para ra cr crea earr co cond ndic icio ione ness favo favora rabl bles es en la supe superf rfic icie ie de lo loss min iner eral ales es,, pr prin inci cipa palm lmen ente te pa para ra el func funcio iona nam mie ient ntoo se sele lect ctiv ivoo de los los colectores.  Procesam  Proce samiento iento de Min Minera erales les

 

 Flota  Flotación ción ➢

Colectores

Compuestos orgánicos cuya función es tornar hidrofóbicas las superficies de los minerales. Los más comunes son iónicos siendo compuestos heteropolares solubles en agua. Su grupo  polar es la parte activa que se adsorbe (física o químicamente) en la superficie de un mineral. La parte apolar se orienta hacia la fase líquida, sin interactuar con ésta.

Colector  colector 

ParteApolar 

líquido

mineral Parte Par te Polar  Polar 

 Proce  Procesam samiento iento de Min Minera erales les

 

 Flota  Flotación ción ➢

Espumantes

Son reactivos orgánicos de carácter heteropolar. Análogos a los colectores iónicos en su estructura,, su diferencia radica en el carácter del grupo polar que en los colectores es activo estructura  para reaccionar con la superficie de los minerales, mientras que en los espumantes es un grupo con gran afinidad con el agua (OH-). Permiten Permiten la formaci formación ón de una espuma estable y  burbujas de tamaño apropiado a propiado para llevar lle var los minerales al concentrado concentrado..

espumante espumante Líquido Ga s

ParteApolar  Parte Polar   Procesam samiento iento de Min Minera erales les  Proce

 

V ariria abl blees de dell Proces Pr oceso o de Flota Flotaci cion on

 

Flotación ➢El mineral proveniente de la conminución es alimentado a una primera etapa

de flotación flotac ión ro roughe r o prim rima aria. Maximización de la recuperación (relave libre de especies espe cies deugher interés). inte rés). ➢El concentrado obtenido de la

etapa etap a ante anteri rior or,, re requ quie iere re de un una a etap et apa a pr prev evia ia de re remo moli lien enda da de concentra concen trados dos,, ant antes es de seg seguir uir a una seg segund unda a eta etapa pa de fl flot otaci ación ón de o c leaner .  limpieza Maximización de las leyes de concentrado. relave de la limpieza limpieza suele ➢ El relave serr re se rettratado en un una a fl flot otac ació ión n  s c aveng er o de bar r i do. Maximización de la recuperación.

 Procesami  Proce samiento ento de min minera erales les

 

Flotación Cuando

se tiene más de una especie mineralógica de interés y se pretende

obtener diferentes productos comercializables, comercializables, es necesari necesario o intro introducir ducir más de un circ ci rcuit uito o com como o lo los s ya des descr crito itos, s, con la fi final nalid idad ad de re reali aliza zarr efi eficie cient nteme emente nte la separación selectiva entre ellos.

A

Flotación Colectiva

CC

 

T

Flotación Selectiva

C2

C1  Procesami ento de min minera erales les  Proce samiento

 

Flotación Ejemplos en que se requiere más de una planta de flotación, son la concentración de minerales sulfurados de cobre y molibdeno y la concentración de minerales poli metálicos.

Reactivos

Minerall de Minera molienda

FLOTACIÓN COLECTIVA Cu - Mo

Concentrado colectivo

Relave

FLOTACIÓN SELECTIVA de Mo

Colector + NaHS

Concentrado de Cu

Concentrado de Mo  Procesami  Proce samiento ento de min minera erales les

 

Flotación ❖   Equipos

de flotación de flotación

Una máquina de flotación consta principalmente de un reactor, que recibe el nombre de celda de flotación, donde se produce: el contacto burbuja partícula, la adhesión entre ellas ellas y la separación separación selectiva de especies. Cualquier celda de flotación flotación debe ser capaz de:

•Mantener una adecuada suspensión y dispersión de la pulpa •Posibilitar la incorporación de gas (aire). •Disponer de una zona sin turbulencia, para formación y remoción de la es espu puma ma..

•Ser adecuada a las necesidades de recuperación y/o calidad (ley) del concentrado.

•Permitir la variación de algunos parámetros operacionales (flujo de aire, nivel, etc.).  Procesami  Proce samieto eto de d e min minera erales les

 

Flotación Las celdas de flotación se clasifican en dos grandes familias: y C el elda dass neum neumá átic ica as .

Celdas mecánicas

➢ Celdas mecánicas o convencionales

Son las más comunes y las más usadas usadas en la industria. Se caract cte erizan por tener un impulsor  o

agitador

mecánico

(rotor

o

impeler). Alrededor del eje del rotor se tiene un tubo concéntrico

hueco que sirve de

conducto para el ingreso del gas al interior de la pulpa, lo que ocurre en el espacio entre el rotor y un estator o difusor, donde es dividido en pequeñas pequeñas burbujas burbujas (1 - 3 mm).

 Procesami  Proce samiento ento de min minera erales les

 

Flotación Según el tipo de aireación se tiene: aireadas, que utilizan el vacío creado por el movimiento del •Celdas auto aireadas,

rotor para inducir o succionar el aire desde la atmósfera hacia abajo, por el tubo concéntrico alrededor del eje del roto rotorr.

•   Celdas con aire inyectado inyectado,, que reciben el aire desde un soplad soplador or.. Las celdas de flotación son operadas usualmente en serie, con la pulpa fluyendo de una celda a la siguiente, con compuertas al final de un grupo de celdas y entregando parte del mineral flotable en cada una de las celdas. La pulpa que se descarga desde la última última celda es la cola cola o relave.

 Procesami  Proce samiento ento de min minera erales les

 

 Zonas de la lass C elda eldass mecani mecanicc as

 

La Lass ce celldas A G IT ITA A IR -G A LIG HE R Trabajan con aire a presión (1-2psi) insuflado por el mecanismo del impulsor y que puede ser regulado de acuerdo a las necesidades de operación o funcionamiento de la celda. El diseño de su estabilizador evita lugares muertos en la zona de agitación previniendo la acumulación de arenas. La velocidad del impulsor puede ser regulada entre 800 y 1200 RPM. dependiendo de la etapa de operación. Son ideales en las etapas de desbaste (Rougher) y de recuperación (Scavenger).

 

L as máqu quina inass de fl flot ota aci ción ón DE NV NVEE R Estas celdas se utilizan en las etapas de limpieza o separaciones diferenciales.

 

L as máquina quinass de fl flot ota aci ción ón WS -M -Moroc orococha ocha Son celdas tipo tanque, cuyas características son: • Gran volumen y capacidad por cada unidad • Operación independiente en cada maquina •Mí Míni nima ma su supe perf rfic icie ie de co cons nstr truc ucci ción ón y no ne nece cesi sita tan n ci cime ment ntac ació ión n es espe peci cial al.. • Esen Es encia cialme lmente nte se tra trata ta de maq maquin uinas as de flo flota tació ción n ci cilí líndr ndric icas as con una rel relac ación ión altura-diámetro mayor a la unidad (H/D > 1). •  La pulpa es alimentada sobre un disco, el cuál dispersa tanto la pulpa como las burbujas de aire succionadas por  acción del impulsor, originando la mineralización de estas burbujas. •  El relave es descargado por un tubo que forma un codo de 90° 90 °. Est Estas as máquin máquinas as tienen tienen buen buen rendimiento rendimi ento metalúrgico, pero alto consumo energético y la regulación del nivel de espuma es dificultoso.

 

La Lass MÁ QU QUINAS INAS DE FLOTA FLOTAC C IÓ IÓN N OUTO OUTOKK UMPU  Las ventajas de utilización de las celdas de flotación OK son: • Bajo consumo de energía. energía. • Mejor dispersión del aire. • Suspensión completa. • Arranque con carga. • Bajos costos de desgaste y mantenimiento. • Bajo consumo de reactivos. • Control. • Bajos costos de instalación. • Reduce los corto-circuitos.

 

 Má  Máqui quinas nas de flota flotacc i ón WE W E MC MCO O El rotor dispersor, esta sumergido a relativa profundidad para proporcionar una aireación propia eficiente, aun en máquinas de gran tamaño (1000 pies3).n las máquinas Wenco más grandes, el estator-rotor se prolonga hasta más abajo del dispersor dispers or oculto oculto por un tubo de corrient corriente e de aire que sirve sirve para bombear la pulpa pulpa desde más abajo que viene a ser el falso fondo de cada celda. Este último arreglo provee circulación circulación interna de la pulpa desde el fondo en cada celda y está diseñado para pa ra pr promo omover ver una su suspe spens nsió ión n uni unifo forme rme de lo los s só sólid lidos os,, par parti ticul cular armen mente te de los sólidos gruesos.

 

F lot ota aci cion on C ol olum umna nar  r   – C el elda dass colum columna na Una celda columna, es de sección circular, cuadrada o rectangular, en la que la pulpa acondicionada se alimenta un tercio o un cuarto de distancia desde el rebose de la celda, el aire es introducido o inyectado a través de los difusores que se encuentran cerca a la base y el agua de lavado ingresa a través de una especie de ducha de 3 a 6 pulgadas sobre o debajo del rebose de la celda. Las partículas de mineral contenidas en la pulpa tropiezan con una nube ascendente de burbujas de aire y son llevadas hasta el rebose, pero estas al pasar por encima del punto de alimentación, se encuentran con un flujo suave descendente de agua fresca que lava las partículas de mineral no valioso (ganga) adheridas a ellas. El concentrado de este modo, emerge por el rebose de la celda y los relaves se descargan por la parte inferior de la celda.

 

F lot ota aci cion on en una cel celda da J ames eson on En una celda Jameson, el aire y la pulpa son mezclados en el tope de un tubo vertical, denominado sección de contacto o tubo de descenso. La mezcla desciende verticalmente en contracorriente, descar des cargan gando do en una cel celda da abi abiert erta, a, don donde de las bur burbuj bujas as min minera eraliz lizada adas s asc ascien ienden den form formand ando o la espuma. nivel de espuma. El nivel de pulpa del dentro celda se controla para de darinterfase, la altura adecuadaElde espuma y mantener la descarga tubodedela descenso bajo el nivel asegurando no sólo la selectividad del proceso sino también la estabilidad del mismo. Al igual que en las columnas de flotación, el agua de lavado es adicionada a la espuma para mejorar la selectividad del proceso. Una ventaja práctica de este arreglo reside en que la presión hidrostática generada en el tope de la zona de contacto es menor que la presión atmosférica, por lo cual el aire necesario para la flotación puede ser aspirado normalmente, eliminándose el compresor de aire, que normalmente representa una fracción importante de la inversión inicial en cualquier equipo de flotación

 

D i mens ensii ona onam mi ent ento o de C el elda dass de Fl F lot ota ac i on El dimensionamiento de celdas de flotación se ha realizado calculando el volumen necesario de celdas para tener la pulpa alimentada durante un tiempo t, esto es: 1. Cálcul Cálculo o del caudal caudal de pulpa Q que se alimentar alimentará á al banco banco de celdas conside considerando rando 2.

3.

recirculaciones de productos intermedios. Cálculo Cálcul o del volumen volumen neto neto necesari necesario o multiplicand multiplicando o Q x t donde donde el valor valor t será igual igual al tiempo de retención en el pilotaje o en el laboratorio, multiplicando por un factor f de escalamiento. Cálculo Cálcul o del número de celdas celdas,, utilizand utilizando o la siguie siguiente nte relació relación: n: