FLOTACIÓN DE MINERALES

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA DE MINAS

FLOTACIÓN DE MINERALES Alumno: Taquio Yangali, John Alexander

Código: 20144525

Catedra: Concentración de minerales Docente: Manuel Shishido Sánchez Jacqueline Chang Estrada Fecha de la experiencia: 9 de Junio del 2014

Fecha de entrega de informe: 16 de Junio del 2014 Lima- Perú

Flotación de Minerales

INFORME DE LABORATORIO N°9 FLOTACIÓN DE MINERALES I.

OBJETIVOS

Familiarizar al alumno con el proceso de flotación por espuma e identificar las variables que afectan dicho proceso.

II.

ABSTRACT

The process of flotation concentration is used in the recovery of valuable from their respective ores species, the significance of this process is that since the invention is allowing treating complex ores very low grade, which otherwise would have been considered ores not economic.

In this lab we worked with a mineral rich in copper which was subjected to flotation, which could be identified 3 very important steps: [1] STAGE ROUGHER - Alta law and low recovery [2] STAGE SCAVENGER - low grade but high recovery and [3] STEP CLEANER. We also identified the importance of the chemical reagents, which were: foaming and collector.

Finally the weights for the Concentrate, Media and Relave was obtained. With which to work to find the Percentage of Recovery and concentration ratio, which were: 65.247525% and 15.424755 respectively.

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Flotación de Minerales

III.

METODOLOGÍA DE LA PRÁCTICA 3.1 Materiales y Equipos 3.1.1 Equipo de Flotación de laboratorio 3.1.2 Celdas metálicas de diversa capacidad. 3.1.3 Molino de bolas para la molienda. 3.1.4 1000 g de muestras de mineral 3.1.5 Agua y bandejas. 3.2 Reactivos 3.2.1 Colector: Z6– (xantato amílico de potasio). 3.2.2 Espumante: MIBC (metil isobultil carbonil).

3.3 Procedimiento Proceso de Molienda (Molino de bolas) [1] Pesamos 1000 g una muestra de mineral rico en cobre. [2] Con la muestra de mineral pasamos al proceso de molienda. [3] En el molino de bolas: retira la tapa del molino de bolas y la muestra se vierte en su interior, vertemos toda las bolas en el molino sobre la muestra y 500 ml de agua por medio de una probeta. Esto es necesario debido a que para la molienda se trabaja en pulpa con un 66% de sólidos. [4] Tapamos y aseguramos el molino. Encendemos el equipo para iniciar el proceso de molienda durante 10 minutos. [5] Después de haber finalizado el ciclo, se apaga el molino y se retiran todos los seguros y la tapa, limpiamos con agua para que todo el mineral adherido a esta caiga a un balde y no se pierda mucha muestra. [6] Se limpian las bolas metálicas, con ayuda de la pizeta nuevamente, de manera que la muestra caiga en el balde y no se quede adherida a ellas. Una vez limpias las bolas, estas vuelven al molino de bolas. [7] Finalizado el limpiado se tapa el molino de bolas para evitar que las bolas se oxiden. Página 2

Flotación de Minerales

Figura 1: Mineral rico en cobre

Figura 2: Limpiamos las bolas, para que no ensuciar nuestro mineral.

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Flotación de Minerales

Figura 3: Colocamos las bolas, el mineral y 500 mL de agua dentro del molino.

Figura 4: Pesamos 1g de cal para regular el pH, y también colocamos dentro del molino.

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Flotación de Minerales

Figura 5: Se inició el proceso de molienda

Figura 6: Se vierten las bolas metálicas, bañadas con parte de la pulpa, y el resto de pulpa sobre un separador.

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Flotación de Minerales

Figura 7: Lavamos nuevamenta las bolas para extraer el mineral que quedo aderida a estas.

Figura 8: Se obtuvo el mineral molido en un balde en forma de pulpa.

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Flotación de Minerales PREPARACIÓN DEL COLECTOR Y EL ESPUMANTE Para el Colector: 

Cogemos 1 g de colector Z-6, colocamos en un vaso y añadimos agua hasta llegar a los 100ml (al 1%)

Para el Espumante: 

Cogemos un vaso y pesamos 1g del espumante DOWFROLLN-250 agragamos agua hasta 100 ml

Figura 9: Pesamos 1g de colector Z-6 en un vaso de precipitación.

Figura 10: Añadimos 100ml de agua al vaso de precipitación.

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Flotación de Minerales

Figura 11: Pesamos 1g del espumante DOWFROLLN.

Figura 12: Añadimos 100ml de agua en el vaso de precipitación.

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Flotación de Minerales ETAPA ROUGHER (Alta ley y baja recuperación) [1] La pulpa contenida en el balde es vertida en una celda. [2] Se agrega agua a la celda y se deja un espacio para la formación de la espuma. [3] Medimos el pH inicial el cual fue de 8.6, esto nos indica que es un mineral acido. Recordemos que al inicio echamos un gramo de cal, lo que significa 1g/TN. [4] Colocamos la celda en el brazo donde se somete a agitación, las revoluciones fueron de 1500 rpm. En este proceso agregamos cal para que el pH llegue a 11. [5] Después de un lapso de tiempo, se abrió la llave de aire y se observa que se empiezan a formar pequeñas burbujas. Estas burbujas explotaban rápidamente y eran de color claro, lo que significaba que no eran lo suficientemente estables para soportar las partículas de mineral. [6] Se agrega 3ml de colector (Z-6) a la celda y esperamos un minuto de acondicionamiento, para que el reactivo se adhiera a la superficie de la pirita. [7] Pasado un tiempo se abre la llave de aire nuevamente y se observa que las burbujas tienen una forma más clara, pero se revientan facilmente [8] Se agrega 3ml espumante (MIBC), para que las burbujas que se formas no se revienten fácilmente. [9] Realiza el Plateo, donde sacamos un poco de pulpa y echamos agua hasta sacar todas las lamas para verificar cuánto hay de mineral valioso. [10]

Después del plateo se empieza a flotar y se verifica que la

espuma es más consistente, es en este momento que comenzamos a retirar la calcopirita en forma de espuma. [11]

Se saca toda la esputa de color oscuro en un recipiente, y se

observa que la espuma es de color blanca significa que se termina el cobre y por lo tanto se termina la etapa Raugher. [12]

Cerramos la llave de aire pero no apagamos las revoluciones,

esperamos 3 minutos para iniciar la segunda etapa.

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Flotación de Minerales

Figura 13: La pulpa contenida en el balde es vertida en una celda y se mide el pH.

Figura 14: Se coloca la celda en el brazo donde se somete a agitación, las revoluciones fueron de 1500 rpm.

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Flotación de Minerales

Figura 15: Se agrega 3ml de colector, esperamos un tiempo para después agregar 3ml del espumante.

Figura 16: Se inicia nuevamente las revoluciones y se abre la llave de aire para formar la espuma

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Flotación de Minerales

Figura 17: Realiza el Plateo, donde sacamos un poco de pulpa y echamos agua hasta sacar todas las lamas para verificar cuánto hay de mineral valioso.

Figura 18: Se saca toda la esputa de color oscuro en un recipiente, y se observa que la espuma es de color blanca significa que se termina el cobre y por lo tanto se termina la etapa Raugher.

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Flotación de Minerales ETAPA SCAVENGER (baja ley pero alta recuperación) [1] La celda continua en constante agitación donde las revoluciones fueron de 1500 rpm [2] Para esta etapa, Agregamos 2 ml de colector y 2 ml de espumante, esperamos un poco de tiempo y abrimos el flujo de aire. [3] Realizamos nuevamente el Plateo verificamos que el cobre que se obtiene ahora es grueso y un poco sucio. [4] Después del Plateo sacamos la espuma durante 2 minutos y la colocamos en el mismo recipiente donde obtuvimos nuestra muestra en la etapa ROUGHER, en este procesos observamos que la espuma es más clara, eso quiere decir que ya no obtenemos mucho cobre. [5] Retiramos la celda con los RELAVES para llevarlo a un proceso de filtrado y secado.

Figura 19: Etapa SCAVENGER, aquí se trata de obtener todo el cobre, no importa que este sucio.

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Flotación de Minerales ETAPA CLEANER [1] Terminada nuestras dos primeras etapas iniciamos con la etapa CLEANER donde se tratara de limpiar la pirita que se ha colado con algún cuarzo. Para esta etapa ya no se echa más reactivos, solo cal para regular el pH. [2] Entonces cogemos una celda más pequeña y colocamos toda la pulpa que se encuentra en el recipiente de la primera y segunda etapa. Encendemos el equipo de agitación y regulamos el pH [3] Abrimos la llave de aire y vemos que el cobre que obtenemos es muy limpio, esperamos un poco de tiempo para que condicione y sacamos la máxima cantidad de cobre limpio. [4] Finalmente separamos la MUESTRA CLEANER de LOS MEDIOS DE LIMPIESA, que pasaran a un filtrador y un secado.

Figura 20: Etapa CLEANER donde se tratara de limpiar la pirita que se ha colado con algún cuarzo.

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Flotación de Minerales FILTRADO Y SECADO [1] El RELAVE, LA MUESTRA CLEANER Y LOS MEDIOS pasan por el filtro a presión para eliminar la mayor cantidad de agua, y finalmente colocamos las tres muestras en el Horno durante un lapso de media hora. [2] Pasado ese tiempo, cogemos las muestras y las pesamos.

Figura 21: Filtramos las muestras del Concentrado, los medios y el relave.

Figura 22: Muestra de mineral húmedo que se obtuvo al filtrar el Relave Página 15

Flotación de Minerales

Figura 23: Muestra de mineral húmedo que se obtuvo al filtrar los medios.

Figura 24: Muestra que se obtuvo al filtrar el concentrado

Figura 25: Colocamos las 3 muestras filtradas en el Horno, para eliminar todo rastro de humedad. Página 16

Flotación de Minerales

Figura 26: Una vez seca, se pesa la muestra del Concentrado.

Figura 27: Se pesan Los Medios.

Figura 28: Finalmente se pesa el Relave.

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Flotación de Minerales Diagrama de Flujo para el Procedimiento Realizado en el Presente Laboratorio

Inicio

Molienda

ETAPA ROUGHER (Alta ley y baja recuperación)

ETAPA CLEANER

ETAPA SCAVENGER (baja ley pero alta recuperación)

RELAVE

CONCENTRADO

MEDIOS

Fin

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Flotación de Minerales IV.

RESULTADOS:

4.1 Datos para el grupo del día Lunes 4.1.1 Molienda: Tabla 1: Datos de molienda para el grupo 1. Muestra de Pirita (gr)

1000 gr

Cantidad de agua

500 mL

(mL)

4.1.2 Flotación: Tabla 2: Tiempo para cada etapa de flotación para el grupo1. Etapa

Duración (min)

Rougher

3

Scavenger

2

Tabla 3: Toneladas Métricas húmedas y leyes de Au Toneladas métricas

Leyes de Au (gr/TM)

húmedas (gr) Concentrado

40.7

10

Medios

25.8

2

Relave

958.6

4.3

Vemos

Se observar que la suma de nuestras muestras es mayor a 1000gr por lo que se puede concluir que posee humedad.

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Flotación de Minerales 4.1.3 Contenido de humedad

4.1.4 Porcentaje de secos (

)

4.1.5 Toneladas métricas Secas para el Concentrado (

)

4.1.6 Toneladas métricas Secas para los Medios (

)

4.1.7 Toneladas métricas Secas para el Relave (

)

4.1.8 Toneladas métricas Secas para la alimentación

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Flotación de Minerales 4.1.9 Hallando el mineral de cabeza

Tabla 4: Hallando la cantidad de cobre en el concentrado.

Peso (g)

Ley de Cu (%)

Cantidad de cobre en el concentrado

Concentrado (C)

39.67843

0.32

12.697098

Medios (M)

25.15242

0.124

3.1189001

Relave (R)

934.5391

0.009

8.4108523

∑ ∑

4.1.10 Hallando la ley de cabeza

4.1.11 Contenido metálico: (

)

4.1.12 Distribución Porcentual:

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Flotación de Minerales Tabla 5: Hallando del Distribución Porcentual.

Peso (g)

Alimentación

1000

Ley de

Contenido

Distribución

Cu (%)

Metálico (g)

Porcentual (%)

24.24

100

12.6971

52.38077

2.424

(A) Concentrado

39.67843

32

(C) Medios (M)

25.15242

12.4

3.1189

12.86675

Relave (R)

934.53914

0.9

8.410852

34.69824

4.1.13 Recuperación:

4.1.14 Ratio de concentración:

4.1.15 Error en el peso de alimentación:

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Flotación de Minerales 4.2 Datos para el grupo del día Martes 4.2.1 Molienda: Tabla 6: Datos de molienda para el grupo 2. Muestra de Pirita (gr)

Cantidad de agua (mL)

1000 gr

500 mL

4.2.2 Flotación: Tabla 7: Tiempo para cada etapa de flotación para el grupo2 Toneladas métricas

Au (gr/TM)

húmedas (gr) Concentrado

27.8

11.4

Medios

25.4

34.6

Relave

933.3

2.1

Vemos

Se

puede observar que la suma de nuestras muestras es

menor a 1000gr por lo que se puede concluir que no posee humedad

4.2.3 Hallando el mineral de cabeza

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Flotación de Minerales Tabal 8: Hallando el mineral de cabeza. Peso (g)

Ley de Cu (%)

Cantidad de cobre en el concentrado

Concentrado (C)

27.8

0.33

9.174

Medios (M)

25.4

0.05

1.27

Relave (R)

933.3

0.008

7.4664

∑ ∑

4.2.4 Hallando la ley de cabeza

4.2.5 Contenido metálico: (

)

4.2.6 Distribución Porcentual: (

) ()

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Flotación de Minerales Tabla 9: Hallando la distribución porcentual.

Peso

Ley de

Contenido

Distribución

(g)

Cu (%)

Metálico (g)

Porcentual (%)

Alimentación (A)

986.5

1.81555

17.9104

100

Concentrado (C)

27.8

33

9.174

51.22163

Medios (M)

25.4

5

1.27

7.090852

Relave (R)

933.3

0.8

7.4664

41.68751

4.2.7 Recuperación:

4.2.8 Radio de concentración:

4.2.9 Error en el peso de alimentación:

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Flotación de Minerales 4.3 Recopilación de datos Tabla 10: Recopilando los datos de ambos grupos. Recuperación

Ratio de concentración

Datos para el grupo

65.247525

15.424755

58.3125

18.79699

del día Lunes Datos para el grupo del día Martes

Grafica 1: Porcentaje de Recuperación para ambos grupos

Porcentaje de Recuperación 66

64

62

60 Recuperación 58

56

54 Datos para el grupo del día Lunes

Datos para el grupo del día Martes

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Flotación de Minerales Grafica 2: Ratio de Concentración, para ambos grupos.

Ratio de concentración 20 18

16 14 12 10 Ratio de concentración

8 6

4 2 0 Datos para el grupo del día Lunes

V.

Datos para el grupo del día Martes

DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

[1] Sobre la Granulometría del Mineral: El mineral debe estar debidamente molido a un tamaño no mayor de la malla 48, ni menor a la malla 270, dentro de este rango de tamaño de partículas, se podrá recuperar de una manera efectiva las partículas de los sulfuros valiosos. a. Cuando la pulpa contiene partículas mayores a malla 48.- Las partículas tiende a sentarse en el fondo de las celdas de flotación y pueden llegar a plantar el impulsor de la celda, atorar la tubería y causar más trabajo que de costumbre. b. Si la pulpa contiene partículas menores a malla 270.- La recuperación de los sulfuros valiosos no va ser efectiva ya que se perderían en forma de lamas.

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Flotación de Minerales [2] Importancia de los reactivos químicos que se utilizan para la flotación de minerales, los cuales son: a. Espumante. Tienen como propósito la creación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción de la máquina de flotación. b. Colector. Es el reactivo fundamental del proceso de flotación puesto que produce la película hidrofóbica sobre la partícula del mineral. [3] De la Grafica 1: “Porcentaje de Recuperación para ambos grupos” Se ve claramente que el grupo 1 tuvo un mayor porcentaje el cual fue de de 65.247525% de recuperación, eso demuestra que se tuvo mayor eficiencia del tratamiento. El porcentaje de recuperación señala cuánto del elemento valioso que ingresa al tratamiento, pasa al concentrado, eso nos da a entender que cuanto mayor cantidad de elemento valioso pasa al concentrado será mayor la recuperación. [4] De la Grafica 2: “Ratio de Concentración, para ambos grupos” En esta grafica se muestra que el grupo 2 obtuvo mayor ratio de concentración el cual fue de 18.79699, eso se interpreta como el número de toneladas del mineral de cabeza que se requiere para obtener una tonelada de concentrado. Recomendaciones  Los trabajos que se realicen en el laboratorio deben desarrollarse manteniendo los materiales y equipos a utilizar limpios y secos dado que ello origina una fuente de error que ocasiona pérdida o aumento de material.  También el error que se puede generar por una manipulación inadecuada de los instrumentos, por parte de los alumnos, ya sea por inexperiencia o por falta de atención a las explicaciones.

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Flotación de Minerales VI.

CONCLUSIONES:

1. Se conoció los procesos de flotación por espuma y se identificó las variables que afectan dicho proceso. 2. El pH indica la cantidad de cal que contiene el circuito de flotación,

esto es, su alcalinidad; a más cal, la pulpa es más alcalina; a menos cal, menos alcalina. En otras palabras el pH no es sino la forma de medir la cal en la pulpa. 3. EL AIRE Es un factor importante que sirve para la formación de las burbujas (el conjunto de burbujas acompañadas de partículas 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.

4. EL TIEMPO DE RESIDENCIA dependerá de la cinética de flotación de los minerales, de la cinética de acción de reactivos, del volumen de las celdas y del porcentaje de sólidos de las pulpas en las celdas. 5. EL RADIO DE CONCENTRACIÓN varía en razón inversa con la ley de cabeza, puesto que a mayor ley de cabeza la razón de concentración es menor, o sea que se requiere menor tonelaje de mineral de cabeza para producir una tonelada de concentrado y viceversa.

VII.

BIBLIOGRAFÍA:

 Apuntes anotados en el laboratorio de Concentración de Minerales.  Apuntes anotados en la clase de Concentración de minerales.  ALFARO DELGADO, E.; CONCENTRACIÓN DE MINERALES – MANUAL DE LABORATORIO; 2014; PAGINAS (72-78).  Manual de flotación de minerales; http://www.monografias.com/trabajos-pdf5/manual-flotacionminerales/manual-flotacion-minerales.shtml; lunes, 16 de junio de 2014.  Circuitos de Flotación y Balance Metalúrgico; http://es.scribd.com/doc/13068310/Circuitos-de-Flotacion-y-BalanceMetalurgico; lunes, 16 de junio de 2014.

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