flotacion

COLECTORES Y QUIMICA DE LA FLOTACION Los reactivos de flotacion se clasifican de acuerdo a su papel en la flotacion: colectores, espumantes, activadores, depresores, reguladores del pH y los floculantes. Los colectores son reactivos organicos bastante diversos en composicion y estructura cuya principal function es la hidrofobizacion selectiva de la superficie de las particulas de ciertos minerales, para crear condiciones favorables de adherencia mineral-burbuja. Los colectores disminuyen la humectacion de las particulas del mineral y aumentan su capacidad de adherencia a las burbjas. Por su capacidad a la disociacion en la pulpa de flotacion los colectores se dividen en dos grupos:  

Los ionogenos que se disocian en ions. Los no ionogenos que actuan en forma molecular.

En dependencia de si la parte de flotacion activa de la particular de la molecula, es anion o cation, cation, los colectores ionogenos, se sub dividen en en anionicos y cationicos. En dependencia de la estructura quimica los colectores anionicos se dividen en sulfhídricos para los cuales es característica la existencia en la parte polar del grupo  –  SX (X = H, Na, K, NH4), ácidos grasos y sus sales (jabones) alquilsulfatos y alquilsulfonatos los que tienen en su composición  –  SO3X yOSO3X (X = H, Na, K). Los compuestos catiónicos son compuestos orgánicos en los cuales el radical hidrocarburo es el cation el grupo de estos reactivos esta representado por aminas sus sales bases amónicas cuaternarias y otras bases nitrogenadas ( derivados de guanidina). Los colectores no-ionogenos tambien se dividen en los reactivos que contienen azufre, bivalente, aceites hidrocarbonados apolares y los esteres polialquilenglicolicos de los acidos grasos alcohols alquilfenoles, etc. Los colectores polares polares se component component de una parte polar, la cual cual tiene carga y puede reaccionar con la superficie de los minerales esta es la responsable de que colectores como el xantato se puedan disolver en agua y una parte no polar

u orgánica la cual no le agrada el agua y la cual al estar dentro de una celda tiende a orientarse hacia donde existe aire.

Cuando se alimenta el colector en la celda se deberá tener cuidado de que la dosificación no sea excesiva para evitar formar micelas.

Las moléculas de xantato que se agrupan de tal forma que la parte a la que no le

cuelgua evita estar en contacto con el liquido, aglomeradose incluso en la superficie.. Los colectores son el corazon de la flotacion, para la recuperacion de sulfuros se usa los xantatos por ser los mas economicos y relativamente de buena selectividad, dos de las variables que mayor impacto tienen sobre la capacidad de colectar se recuperacion: Dosificacion de colector. El incremento en la dosificacion de colector aumenta la recuperacion de sulfuros pero a su vez se obtienen una menor selectividad. En la figura siguiente se observa el efecto que tiene la dosificacion de xantato asi como el tipo de colector sobre la recuperacion de esfalerita.

La dosificacion de colector en conjunto con el pH juegan un papel crucial sobre la flotacion de impurezas como la pirita en la flotacion de sulfuros de cobre, plomo y zinc.

Si se desea no flotar pirita existe poca flotabilidad a bajas concentraciones de xantato y pH de 6 a 10.5 arriba de 11 tambien existe una alta depresion de pirita, desafortunadamente casi todos los sulfuros no son recuperados a pH arriba de

11, por lo que la mejor estrategia para no flotar exceso de pirita radicara en la menor dosificacion de colector. 1. b) Peso molecular del collector. Cuanto mayor es el peso molecular del xantato mayor es la capacidad de coleccion, es decir que se requiere una menor cantidad para obtener la misma recuperacion, pero conforme mayor es el peso molecular menor es la selectividad.

2. La galena es un minera de gran importancia y al igual que el resto de los sulfuros tienden a aumentar su recuperacidad conforme se aumenta la dosificacion del colector o bien el peso molecular del mismo.

Cuando mayor es el pxsxxx del colector menor es la dosificacion que se requiere para obtener una misma recuperacion como se denota en la figura 8, desafortunadamente la selectividad del colector a en forma inversa con el aumento del peso molecular.

ESPUMANTES

ER  – 350 Este espumante tiene propiedades de selectividad por lo que puede ser usado en flotación diferencial de concentrados Pb-Ag, logrando concentrados de alto grado con escaso contenido de pirita e insolubles.

ER  – 370 Es un espumante que tiene más fuerza que el anterior, pero conservando propiedades selectivas. Este producto se puede usar en circuitos de flotación de Pb, Cu y Zn.

ER  – 440 Es un espumante para la flotación en medios ácidos, manteniendo consumos similares. También se usan en los circuitos de plomo y zinc.

ER  – 450 Este espumante es más energético de nuestra serie, que se manifiesta en el menor consumo de reactivos. Su uso es para todo tipo de concentración de minerales en los que se necesite una mayor recuperación como objetivo principal.

ER  – 560 Espumante altamente selectivo para un circuito de flotación diferencial plomozinc, es decir, es selectivo al zinc y al fierro, lográndose obtener concentrados de buena calidad y mejores recuperaciones.

ER  – 590 Espumante con una selectividad buena cuando es usado en una flotación diferencial de plomo, zinc, plata. Tiene buena sinergia con los colectores empleados. Otra característica es el bajo consumo del espumante.

METIL ISOBUTIL CARBINOL (MIBC) Espumante altamente selectivo y de rápida cinética, este espumante se usa en flotación Rogher de Pb Ag, Pb Cu, se emplea generalmente donde se requiere una mejor selectividad a la pirita y sulfuros de Zinc.

QUÍMICOS DIVERSOS

FLOCULANTES BASE POLIACRILAMIDAS:  Tipo anionicos, no iónicos y cationicos.

AYUDA FILTRANTES:  AFR 710, Reduce la humedad residual de los concentrados.

SURFACTANTES A BASE AMINAS Y ESTER AMINAS: Para flotación de sílice. SURFACTANTE ANIONICO: Para flotación de Estaño y Baritina SUPRESORES DE POLVO : Control polución, carreteras sin asfaltar.

QUÍMICOS PARA LA SEPARACIÓN COBRE-PLOMO Carboxi metyl celulosa, fosfato mono sódico y maetbisulfito de sodio.

DEPRESORES Depresores – sustancias que disminuyen la capacidad de flotación de m inerales, cuya extracción al estrato de espuma no está deseable en este momento. Reactivos depresores son aquellos que se usan para prevención de hidrofobización de minerales por colectores. Son predestinados para aumentar la selectividad flotación durante separación de minerales que tienen propiedades flotativas parecidas.

Existen 5 modos principales de acción depresores.

Modo 1  – solución de colector anteriormente pegado en superficie de mineral. Por ejemplo, coerción de flotación de súlfuros de cobre (calcopirita, covelina, calcosina y otros) por medio de cianidos. Se instala un equilibrio determinado entre solución y superficie.  A agregar cianidos (NaCN o KCN) se vinculan los iónes de cobre, que están en la solución Cu+ + 2CN- = [Cu(CN)2-], así disminuye la concentración de cobre en la solución, se rompe el equilibrio y xantato de cobre se resuelve desde superficie de mineral.

Modo 2  – sustitución de iónes de colector por iónes de depresante, que forman un enlace hidrofílico con iónes de metal, y es poco soluble en agua. Por ejemplo, sustitución de flotación de galenita por Na2S. Así, iónes de azufre sustituyen iónes de xantato desde superficie de mineral, for mando la siguiente reacción:

Modo 3  – formación de enlaces hidrofílicos por reactivos-depresantes en partes de superficie desocupadas de colectores (sin su sustitución). Por ejemplo, sustitución de flotación de galena por K2Cr2O7. Así, partes de galena menos hidrofílicas y desocupadas de colector se cubren por plomo sulfidohromaty más hidrofílicos. Hidración sumatoria de superficie se aumenta, y flotabilidad de galena disminuye.

Modo 4 – vinculación de partículas hidrofílicas relativamente grandes de enlaces, formados por reactivos depresantes en resolución, sobre partes de superficie desocupados por colector, bloqueando moléculas de colector y sustituyendo la flotación. Por ejemplo, sustitución de flotación de sfelarita por sulfato de zinc en ambiente alcalino, creado por bicarbonato. Así, en esta solución se forman partículas hidrofílicas de carbonato de zinc básico, que se pegan a superficie de sfalerita, disminuyendo su flotación.

Modo 5  –  transformación de propiedades de reactivos-colectores que están en la fase líquida de pulpa, que empeora su fijación sobre superficie de minerales. Por ejemplo, unión de colectores en enlaces no solubles, disminución de grado de disosiación de colector con baja de concentración de aniónes de colector activos en flotación, etc.

El mecanismo de acción de los reactivos de flotación y el efecto que se pretende depende de:         

Tipo de los reactivos de flotación, dosificación y orden de adición. Método de preparación de los reactivos de flotación. Uso independiente o como mezcla con otros reactivos de flotación. Tiempo de acondicionamiento de los reactivos de flotación con la pulpa. Puntos de adición de los reactivos de flotación. Tipo de minerales y tamaño de partículas. Presencia en el mineral de partículas finas, ultrafinas, arcillas. Dureza del agua y tipo de maquinaria. Configuración del circuito y carga circulante.

Depresores   NaHS Metabisulfito de sodio (pirosulfuros ácid, ácid disodium SALT) Na2S2O5   Na2S Cianuro de sodio NaCN sodium cyanide ZnSO4 zinc sulfate CuSO4 copper sulfate Agent Nokes H2SO4 sulfuric acid   Ca(OH)2   Na2CO3   Carboximetilcelulosa, CMC, carboxy methyl cellulose (polímeros anionicos)

          

  Almidón (Guar gum) galactomannan Zinc sulfato, monohidrato

  

ACTIVADORES  ACTIVADORES Son sales solubles cuyos iones alteran la naturaleza química de las superficies de los minerales valiosos, de tal modo que mejoran o ayudan a la adsorción de un colector, haciéndolos hidrofóbicos y flotables, es decir, hacen la acción del colector más selectiva. Entre los principales activadores tenemos los siguientes: Sales solubles de metales pesados no ferrosos, que activan al esfalerita (Cu,Pb), pirita (Cu), cuarzo (Cu, Ca, etc) y ciertos no sulfuros. El sulfuro de sodio y otros sulfuros solubles en agua, se utilizan en la activación de minerales metálicos no ferrosos oxidados tales como la cerusita, malaquita, etc.. El oxígeno atmosférico, que activa la flotación de sulfuros y a algunos minerales no sulfuros. 18/05/2010 Ing. MSc. N. Linares G