Flotación de Piritas

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I. Fundamento Teórico

La Flotación por espuma, es un método Físico-Químico de concentración concentración de minerales los mismos que para su mejor recuperación deben estar prácticamente liberados. Este proceso se basa en la propiedad de las partículas tanto de afinidad o repulsión por el agua. El carácter hidrofilico o de afinidad hace que estas partículas se mojen, permanezcan en suspensión en la pulpa, para finalmente hundirse. El Carácter hidrofóbico o de repulsión evita el mojado de las partículas minerales, y hace que estas puedan adherirse a las burbujas burbujas de aire y ascender. Algunos minerales tienen estas propiedades en forma natural, pero pueden darse o asentarse mediante los reactivos de flotación. Una de las ventajas de la flotación por espumas es su bajo costo de operación, el mismo que permite reducir costos de transporte de mineral mediante la eliminación de la ganga. La flotación por espumas teóricamente puede aplicarse a un sin numero de minerales, sin embargo el conocimiento limitado de este proceso ha restringido su uso. El proceso de flotación contempla un contacto íntimo entre las faces agua-solido-liquido. Siendo la flotación un proceso que se desarrolla íntegramente en la fase liquida es evidente que para su mayor comprensión es necesario estudiar con m ayor atención los fenómenos que ocurren en el agua.

La utilización de colectores en la flotación de sulfuro de minerales, es una práctica industrial establecida desde que se aplicó el método. Radicales de cadena relativamente corta son usados, etil hasta amil. Las superficies de los sulfuros naturales son menos hidratadas que la mayoría m ayoría de los minerales oxidados. En este caso la superficie de las partícula sulfurada debe estar parcialmente cubierta por algún colector para que la interacción con las burbujas de aire sea 1

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posible. La Molibdenita es uno de los pocos minerales naturalmente hidrofóbicos. Los xantatos ejercen un liderazgo casi absoluto entre los compuestos usados industrialmente como colectores. Por esta razón los estudios fundamentales buscan una mejor comprensión de la interacción colector/sulfuro mineral, la investigación se ha centrado en los mecanismos de acción de los xantatos. Varias hipótesis fueron presentadas en el pasado tratando de explicar el mecanismo de acción de los xantatos en la colección de sulfuro. Xantatos Los xantatos son sales sódicas o potásicas del ácido xántico o xantogénico. Este grupo de reactivos tiene una gran difusión debido a su bajo coste, sus fuertes propiedades colectoras y su alta selectividad. Son apropiados para la colección de sulfuros, minerales nativos y minerales o xidados previamente sulfurados. Se deben emplear en circuitos neutros o alcalinos ya que en medio ácido sufren hidrólisis. Se ha comprobado que las propiedades hidrofobizantes de los xantatos aumentan con la longitud de la cadena hidrocarbonada y con la ramificación. En la práctica se emplean en dosis que van desde los 5 a los 100 g/t. Espumantes La producción de una espuma estable requiere la introducción de agentes orgánicos conocidos como espumantes, que suelen ser sustancias tensoactivas heteropolares que pueden adsorberse en la interface agua-aire. En los líquidos puros y en el agua, en particular, al hacer pasar aire a través de ellos no se produce espumación. Al agregar pequeñas cantidades de algunos compuestos orgánicos, como por ejemplo alcoholes, la inyección de aire irá acompañada por la formación de burbujas de aire en forma de esferas, que al ascender a la superficie del líquido, antes de entregar su contenido de aire a la atmósfera, tratarán de detenerse en forma de espuma. El tamaño de las burbujas y su estabilidad dependerán del tipo de espumante empleado, ya que con un aumento de espumante disminuirá el diámetro de las burbujas para producir con la misma cantidad de aire la mayor superficie de contacto y la estabilidad de la espuma aumentará debido al mayor grosor de la película. 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. Los espumantes que se usan en flotación son reactivos orgánicos de carácter heteropolar, por lo tanto de estructura similar a los colectores, pero mientras estos últimos tienen afinidad por la interface líquido-sólido, los espumantes la tienen por la liquido-gas. 2

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Los agentes más apropiados para realizar la espumación son:    

Alcoholes alquílicos y arílicos Ácidos carboxílicos Aldehídos, Cetonas Aminas y Nitrilos

Clásicamente los más utilizados han sido el aceite de pino, el ácido cresílico y el aceite de eucalipto. Piritas La pirita es el sulfuro metálico más abundante en la naturaleza. Se encuentra asociada a los sulfuros de metales base (Cu, Pb, Zn) y en los minerales de cobre tipo pórfido es la ganga sulfurosa más abundante. Por lo tanto, es deseable su depresión en los circuitos de flotación, que se logra a altos valores de pH empleando lechada de cal. Esta depresión también es posible con reactivos inorgánicos tales como los cianuros, sulfitos y ferrocianuros. Cuando la pirita se expone a oxígeno, se oxida generándose hidróxido de fierro en su superficie, de tal manera que el estado de oxidación de esta superficie afecta la flotabilidad del mineral con colectores sulfhídricos. Cuando la superficie de pirita no está oxidada, flota sin necesidad de colectores. Esta flotabilidad natural se pierde con la oxidación de la pirita. El mecanismo de adsorción de colectores sulfhídricos en la superficie de pirita con hidróxidos de fierro es por oxidación del ión colector a su dímero. Equipo DENVER, para flotación a nivel laboratorio

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II. Objetivo

― Realizar la flotación de sulfuros (Piritas ), de mineral sulfurado. III. Procedimiento Experimental

Minieral

Cuarteo

Muestra a A.Q.

Muestra

Trituración Primaria Rodillos

Chancadora 3"

Trituración Secundaria

Clasificaión

+1/8"

-1/8" [2000 g]

65 % Solidos.

Molienda Acondicionamiento Molino a Barras Control, pHN Flotación Colector (Z6), 150 g/Ton, 5% Espuma No Float Filtrado

Espumante (DF-1012), 50g/Ton Limpieza por Flotación No Float

Secado

Espuma Filtrado

Pesado

Flitración Secado Secado

4

Pesado

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IV. Resultados

-

Cálculos adicionales

Dosificación del Colector  

   



  

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Dosificación del Espumante  

-

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  

Balance Másico

1 Concentrado Colas Iniciales

Colas Limpieza Cabeza Calculada

122,00

6,51

1.586,10

84,68

165,00

8,81

1.873,10

100,00

Cabeza Ensayada

-

Otros datos

pHN 



Velocidad de trabajo: 64 [rpm] Tiempo de recolección de espuma:

-

40 [seg]

Discusión de Resultados

Observando la tabla 1, la cantidad de concentrado es muy poca (6.51 %), esto nos indica del bajo rendimiento del proceso, sin embargo si se hubiera mandado ha análisis químico dichas muestras tendríamos un mejor entendimiento en cuanto se refiere a % Recuperación, Ley de concentrado y demás.

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V. Conclusiones 

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



Ya que el objetivo de la practica era Flotar la pirita, la cantidad obtenida (122, 6.51 %), nos indica que se encontraba en menor cantidad, sin embargo esta se hubiera corroborado con un análisis químico del producto. La cantidad de Espumante calculada teóricamente fue insuficiente por lo que tuvimos que añadir el doble de la calculada. La cantidad de colas obtenida es muy alta (84.68 % y 8.81), esto es debido que esta contiene otros minerales de mayor valor, ya que el objetivo era eliminar por flotación el mayor contaminante en este caso la pirita ( ). Debido a que se contaba con una solución preparada de colector (10%), se tuvo que añadir menor cantidad ya que la teórica era de 5%.

VI. Bibliografía

Texto de Flotación de Minerales

Eduardo Solís Ruiz, Docente de la materia Min- 224

Flotación de calcopirita, pirita y molibdenita en minerales de cobre tipo pórfidos. Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luis Potosí

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