Informe N_ 3 - Evaluación de La Dosificación Del Colector SF-114

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Sumario La experiencia correspondiente a la evaluación de la dosificación del colector SF-114, tiene como principal objetivo cuantificar el efecto de la dosificación de colector en la etapa de flotación primaria en un mineral sulfurado de cobre, en función de la recuperación metalúrgica (% Cu). A través del estudio se busca encontrar las mejores condiciones de operación con respecto a la dosis de dicho colector primario en flotación primaria evaluando su variación en la recuperación metalúrgica de cobre. Para esto, se llevaron a cabo 10 pruebas de flotación primaria con 1000 (g) de mineral cada una en las cuales fue variando la dosificación de colector primario SF-114: 30; 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; 75 y 80 (gpt) de las cuales se evaluó el peso del concentrado y su correspondiente Ley de Cobre. Cabe destacar, que para todas las pruebas se utilizó la misma dosificación de reactivos, que fue 20 (gpt) de colector auxiliar y 40 (gpt) de espumante, con un tiempo de molienda de 22 (minutos). Luego, se interpretaron los resultados mediante el comportamiento de la curva de recuperación metalúrgica vs dosis de SF-114 vs Ley de CuT en el concentrado primario para finalmente evaluar los correspondientes índices metalúrgicos. Una vez analizados los resultados obtenidos de la experiencia, se pudo concluir que el mejor resultado logrado para la variable en estudio (dosis de colector SF-114) para un proceso de flotación primaria fue de 50 (gpt) con una recuperación metalúrgica de del 95,39%.

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Abstract

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Índice Contenido

N° de página

Capítulo I: Introducción........................................................................................................ 4 1.1 Flotación de minerales.............................................................................................. 4 1.2 Objetivo general........................................................................................................ 4 1.3 Objetivos específicos................................................................................................ 4 Capítulo II: Antecedentes Teóricos....................................................................................... 6 2.1 Flotación de minerales.............................................................................................. 6 2.2 Algo.......................................................................................................................... 9 2.3 Otra cosa................................................................................................................... 1 2.4 Algo más................................................................................................................... 2 Capítulo III: Procedimiento................................................................................................... Capítulo IV: Datos Experimentales..................................................................................... Capítulo V: Resultados y Discusión.................................................................................... Capítulo VI: Conclusiones................................................................................................... Capítulo VII: Bibliografía.................................................................................................... Capítulo VIII: Anexos......................................................................................................... 8.1 Ejemplos de cálculos.............................................................................................. 8.2 Imágenes de apoyo.................................................................................................

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Capítulo I: Introducción 1.1 Flotación de Minerales Actualmente, aproximadamente el 75% del cobre producido en Chile es procesado a través de las etapas de conminución y flotacióniii, es por este motivo, que resulta relevante investigar sobre este proceso para poder mejorarlo y llegar a optimizarlo 1.2 Objetivo General El principal objetivo de este laboratorio es el de cuantificar el efecto de la dosificación de colector en una flotación primaria, a través de la recuperación de cobre. 1.3 Objetivos Específicos -

Determinar la mejor condición de la variable en estudio para la flotación primaria de cierto mineral sulfurado de cobre.

-

Interpretar los resultados mediante el comportamiento de la curva de recuperación metalúrgica vs dosis de SF-114vs Ley de CuT en el concentrado primario.

-

Evaluar los índices metalúrgicos recuperación metalúrgica, recuperación en peso y razón de concentración.

1.4 Descripción de los Elementos Utilizados para Lograr el Cumplimiento de los Objetivos del Laboratorio

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Capítulo II: Antecedentes Teóricos 2.1 Flotación La flotación es un proceso en donde se quiere lograr una separación de distintos materiales y orígenes. El proceso se lleva a cabo por medio de burbujas de aire o gas que se hacen circular por una pulpa acuosa y en base de las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas más la ayuda de la incorporación de reactivos, se logra el objetivo planteado al comienzo del párrafo. El campo de aplicación para este proceso es para materias con orígenes distintos. Según la literatura, en el proceso de clasificación clásica los materiales puede ser orgánicos o inorgánicos (pág. 13). Generalmente los minerales entran en la categoría de materiales de origen inorgánico, ya asean metálicos o no; sulfuros, silicatos, carbonatos, fosfatos, etc. En general la flotación trata más que nada de un proceso universal con múltiples caras o facetas como también aplicaciones y posibilidades, pero el tipo de flotación para este estudio será la que está orientada a la separación de minerales. En el proceso de flotación existen tres fases; solida, liquida y gaseosa. La fase solida está representada por los materiales a separar. La fase liquida es el agua, que gracias a sus propiedades especificas constituye un medio ideal para llevar a cabo el proceso. Ambas fases se preparan en forma de pulpas que pueden contener desde pocas unidades hasta 40% de sólidos antes del proceso de flotación mismo (pag.14). 2.2 Reactivos en Flotación Los reactivos utilizados en la flotación de minerales juegan un papel fundamental en dicho proceso ya que sin la adición en las cantidades correctas de estos mismos, la identidad de la flotación propiamente tal (proceso de flotación de minerales) no se podría llevar a cabo. El problema nace debido a la complejidad que presenta el proceso ya que para que se logre la adsorción de los reactivos debe existir un equilibrio de iones en la pulpa mineral y a su vez dichos iones también determinaran el potencial cinético, electroquímico y la hidratación de las partículas mineral (pág. 67). Ahora bien, la complejidad que se tiene para tratar de controlar el equilibrio anterior mencionado se debe a que no solo se tienen los iones agregados conscientemente provenientes de los reactivos, sino que también hay que contar los iones Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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provenientes de las impurezas del mineral tal y los que se encuentran disueltos en las aguas industriales usadas en el proceso. Sin duda alguna el colector es el reactivo más importante dentro del proceso de flotación. Los colectores son reactivos que se adicionan a la pulpa humedad de mineral para que de esta manera la superficie mineral adquiera propiedades hidrofobicas. Son compuestos de de carácter hetero polar y orgánicos. La parte activa viene atribuida a la parte polar que poseen y gracias a esto se unen a la partícula mineral (mecanismo de adsorción).

Figura 2.2.1: Clasificación de reactivos de flotación de minerales. 2.2.1 Clasificación de los Colectores Los colectores se distribuyen en dos grupos bastantes disparejos; los colectores anicónicos que son la gran mayoría de los reactivos y los colectores catonices que están representados por un grupo muy reducido (pág. 69). Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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Un colector está formado a su vez por una parte polar y otra apolar y se ha demostrado que esta última parte más la estructura que posea, dependerá la fuerza de un colector, mientras que el grupo polar dependeré si es capaz o no de incorporarse al mineral y ser un colector. Del modo anterior resulto más practico generar una clasificación, es decir según su grupo polar. 2.2.1.1 Colectores Catiónicos

Son derivados del ión amonio o del amoniaco. Se ionizan en solución acuosa de acuerdo a: +

-

RNH (aq) + H o RNH + OH 2

2

3

Las aminas se clasifican en primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias, dependiendo del ria

ria

ria

número de radicales hidrocarbonados unidos al átomo de nitrógeno. Las aminas 1 , 2 y 3 -

ria

son bases débiles (liberan grupos OH ), mientras que las 4 son bases fuertes, y se encuentran totalmente hidrolizadas a cualquier pH. Como bases débiles, las aminas presentan un pH sobre el cual ellas existen como moléculas y +

bajo el cual existen a la forma iónica (RNH ). 3

El equilibrio entre las especies molecular e iónica, está dado por: +

-

K = [ RNH ] [OH ] ; ph = 14 – pk + lg c – lg (c – c ), [RNH ] 3

s

s

t

s

2

Dónde: +

pH , es el punto en el cual el grupo [RNH ] es igual a la diferencia entre la concentración s

3

total de amina originalmente agregada, c , y la solubilidad, c , a la temperatura considerada. t

s

Por otra parte la solubilidad de las aminas disminuye con el largo de la cadena hidrocarbonada.

2.2.1.2 Colectores Aniónicos

Dentro de esta categoría se encuentran: (i) Los colectores oxidrílicos y (ii) Los colectores sulfídricos.

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(a) Colectores oxhidrílicos.

En éste tipo se encuentra los ácidos grasos, sulfonatos, alquilsulfatos y otros agentes quelantes. La forma estructural de estos reactivos, se muestra en la Fig N° 2, cuyos equilibrios en agua, se pueden representar por: R – COOH

+

(aq)

-

H + R – COO

Esto es, son ácidos débiles, cuyo pH de equilibrio es alrededor de 4,7. Luego a pH menores a pH ellos existirán como molécula, en tanto que a pH mayores, ellos existirán a la forma s

iónica. Las solubilidades de las sales de estos compuestos, son función del componente inorgánico de la molécula del colector, del largo de la cadena hidrocarbonada y del ión metálico.

(b) Colectores sulfídricos.

Algunos de estos colectores, junto a su estructura, se visualizan en la Fig N° 2. Los xantatos de metales alcalinos y alcalinos terreos son solubles en agua. Por ejemplo, el etilxantato de sodio tiene una solubilidad de 8 (moles/litros).Por otro lado, las sales de metales pesados poseen sólo limitada solubilidad en solución acuosa. La solubilidad disminuye con el largo de la cadena hidrocarbonada. Puesto que los ácidos xánticos son ácidos débiles, la hidrólisis del ión xantato para formar la especie molecular ácido xántico, ocurre en medio ácido. Este ácido xántico así formado, se descompone a disulfuro de carbono y alcohol, según: -

+

X + H HX

(AQ)

Donde HX

(aq)

CS + ROH 2

2

representa el ácido xántico y ROH el alcohol respectivo. En medio alcalino, los

xantatos se descomponen lentamente, dando como productos de reacción CS

2

y

monotiocarbonato. Industrialmente el grupo de colectores más usados en la flotación de minerales son los xantatos. Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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2.3 XANTATOS (Tiocarbonatos) El grupo de colectores más importantes son los xantatos, que son sales del ácido xántico. Este ácido, se obtiene al hacer reaccionar un alcohol con disulfuro de carbono, según: ROH + CS RO – C – SH 2

⎢⎟ S Los xantatos se obtienen al hacer reaccionar un alcoholato con disulfuro de carbono, según: ROK + CS RO – C – S -- K 2

⎢⎟ S Los xantatos son sales solubles en agua, bastante estables y de un color amarillento, se hidrolizan muy fácilmente cuando se disuelven en ambiente ácido con desprendimiento de carbono sulfurado, es por esto que se utilizan en ambiente alcalino. Por la misma razón no se usa el ácido xántico pues se hidroliza en cualquier ambiente. Mediante un proceso de oxidación de los xantatos, se obtienen los dixantatos, que son estables en ambiente ácido, cuyo nombre comercial constituye la serie de reactivos denominados Minerec. Su estructura es: ROCSS – SSCOR. Los Xantoformiatos (Minerec) se aplican con éxito en procesos ácidos, a flotación de cemento de cobre. Se ha encontrado que tienen fuertes propiedades colectoras sobre metales nativos. La propiedad colectora e hidrofóbica de los xantatos, aumenta con el largo de la cadena de hidrocarburo, y, además los de cadena ramificada son colectores más fuertes que los normales, que tienen el mismo número de átomos de C. El largo de la cadena influye considerablemente en el poder colector; con el etil xantato hacia arriba flotan fácilmente los sulfuros metálicos (excepto la pirrotita y la esfalerita) y los metales nativos, con cantidades normales de colector (20-40 gpt). 2.4 DITIOFOSFATOS (Aerofloats)

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También constituyen un grupo importante de colectores, que se preparan haciendo reaccionar Pentasulfuro de fosforo (P S ) con los alcoholes. Como en el caso anterior el ácido 2 5

ditiofosfórico se hidroliza muy fácilmente y, es por esto, que es necesario formar los ditiofosfatos. La reacción fundamental es la siguiente: RO S 4 ROH + 2KOH + P S 2 P + 2 H O + H S 2 5

2

2

RO S – K Este reactivo fue desarrollado por la American Cyanamid quien le dio el nombre comercial de aerofloat, y en un comienzo para su denominación utilizó la concentración de P S , criterio 2 5

que después dejó de lado. Por ejemplo, Aerofloat 15, significa 15% de P S en ácido cresílico. 2 5

Actualmente, las numeraciones más recientes no corresponden a estos porcentajes. Uno de estos casos, es el de Aerofloat A-241, que corresponde al aerofloat 25 (antiguo), neutralizado con NH . 3

Los aerofloat presentan poca solubilidad en el agua, y por este motivo, se recomienda adicionarlo en la etapa de molienda o a lo sumo en el acondicionador. También poseen propiedades espumantes por estar contenidos en ácido cresílico. El poder colector de los aerofloat aumenta con el % de P S . 2 5

Por otra parte, los Aerofloat: 208, 211, 230 y 249 son sales solubles en agua y se pueden agregar directamente al circuito de flotación, éstos no tienen características espumantes por eso a veces son preferidos. Los aerofloats en general son menos poderosos que los xantatos, por esto se usan en dosificaciones ligeramente mayores. Son menos selectivos que los xantatos. Son menos estables frente a la acción de los modificadores depresantes, y ello facilita una flotación diferencial secundaria.

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2.5 Colectores carboxílicos Este número grupo de colectores contiene todos los ácidos grasos y sus sales, los jabones. Se pueden obtener por la oxidación de parafinas o a partir de productos naturales tales como grasas de animales o aceites vegetales.

Figura 2.5.1: Clasificación actualizada de los colectores. 2.6 Selección de un Colector La selección de un colector debe basarse en: -

Las moléculas del colector deben tener una estructura heteropolar.

-

El grupo solidofílico (polar) debe asegurar una buena adhesión a la superficie del mineral.

-

La molécula no-polar (hidrocarburo) debe ser lo suficientemente larga para asegurar el efecto colector en los minerales a ser flotados.

-

El reactivo colector seleccionado, en la medida de lo posible: no debe ser tóxico; debe ser moderadamente soluble en agua; estable en su composición y económico en su uso.

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2.7 Espumantes Son agentes tensoactivos que presentan como principal función la generación de espuma de buena calidad ya que es ella la que permite la evacuación del sistema de las partículas que han flotado. 2.8 Modificadores Son agentes que modifican el ambiente de la pulpa para que así puedan actuar los colectores más eficientemente haciendo que ellos aumenten su rendimiento. Entre ellos podemos encontrar a modificadores de pH, depresantes y activadores. 2.9 Granulometría del Mineral a Flotar Existe un tamaño de partícula que presenta una mayor recuperación metalúrgica (300-20µm), observándose, en general, una disminución de ésta para tamaños más gruesos y más finos de la mena. La recuperación disminuye para tamaños menores al rango, lo cual se relaciona con la dificultad de adhesión partícula/burbuja, dedo a que éstas no adquieren la energía cinética suficiente para producir un agregado partícula/burbuja estable. Sobre una rama de la granulometría surge la cantidad de lamas que se puede tener en el sistema en la cual si la partícula presenta un diámetro pequeño no flotará de forma eficiente y otro ámbito que tocaría sería la obstrucción de la flotación de los minerales que si están óptimos de flotar y llegar a la superficie de la celda en la burbuja de aire. 2.10 Tiempo de Molienda La granulometría que generalmente se busca en la etapa primaria está entre el 45 al 70% - # 200 Ty. Este tamaño de partícula se logra con una molienda antes de dar inicio al proceso. Para la etapa de limpieza, en algunas oportunidades es necesario que las partículas presenten un grado mayor de liberación; para lograrlo en algunos casos es necesario tener una remolienda. Es por esta razón que este laboratorio se verá como incide el efecto de la granulometría en el proceso de la flotación y cuán importante es la determinación del tiempo óptimo de molienda.

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2.11 Variables de flotación. 1) Acondicionamiento de los reactivos. 2) Tamaño granulométrico del mineral. 3) Densidad de la Pulpa. 4) pH del circuito. 5) Método de aireación de la pulpa. 6) Tiempo de flotación. 7) Formula de reactivos. 8) Orden de adición de reactivos. 9) Temperatura de la pulpa. 10) Altura de la espuma, etc. 2.12 Cuantificación del Proceso de Flotación En los procesos de flotación es de gran importancia evaluar las operaciones. Para ello es necesario determinar los índices metalúrgicos. Estos están basados en las leyes tanto de alimentación, concentrado y relave, como en los pesos de cada uno (masa). De acuerdo a lo anterior, se definen los siguientes índices metalúrgicos: a) Recuperación metalúrgica: Es la relación porcentual entre el fino del concentrado y el

fino de la alimentación.

b) Recuperación en peso: Este índice se define como la relación porcentual entre el peso del

concentrado y el peso de la alimentación.

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14 c) Razón de concentración: Se define como el peso de alimentación necesaria para obtener

un peso de concentrado.

d) Índice de enriquecimiento: Indica la eficiencia de la operación de concentración.

Dónde: C: Peso del concentrado (toneladas) F: Peso de la alimentación (toneladas) c: Ley del concentrado (%) f: Ley de la alimentación (%) t: Ley de las colas (%)

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2.13 Esquema de Trabajo Mineral + colector auxiliar + agua

CELDA DE FLOTACIÓN

MOLIENDA

Sistema en pH 10,5

FILTRADO Y SECADO

Pulpa de mineral + colector primario + espumante

Concentrado retirado en bandeja

FLOTACIÓN

Concentrado seco PULVERIZADO

CONO Y CUARTEO Muestra representativa ANÁLISIS QUIMICO

Figura 2.13.1: Esquema de trabajo.

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Capítulo III: Procedimiento Materiales -

Mineral sulfurado de cobre (ρ = 2,69 (g/cm3))

-

Agua potable

-

Solución de 2 (l) de agua con pH = 10,5

-

Cal viva

-

Bolas de acero: 41 de 1”; 26 de 1,25” y 18 de 1,5”

-

Reactivos de flotación: SF-114, A-238 y D-250/MIBC/aceite de pino a razón 4/2/1

Intrumentos -

Balanza analítica Marca Chyo Modelo MK-300E Precisión 0,01 (g)

-

pH-metro Marca Hanna Instruments Modelo Hi9321PH

-

Probeta de 2000 (mL) Marca Nalgene

-

Cronómetro Timely Alarm Clock Versión 1.2.10 Programador Bitspin

-

Jeringas

-

Bandejas

-

Espátulas

-

Piseta

-

Pipeta

-

Paño de roleo

-

Rodillo de mármol

Equipos -

Molino de bolas de 5,2 (l) de capacidad aproximada

-

Máquina de flotación Wemco Lab 1+1

-

Filtro a presión Marca Sepor de 3 galones de capacidad

-

Horno de secado Marca Binder Modelo 18720300002020

-

Pulverizador

Especificaciones del Mineral Ley Alimentación: 0,96% Cu Peso Alimentación: 1000 (g) 100 % -10#Ty Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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Procedimiento: 1.

Calcular las cantidades de colector primario SF-114, auxiliar A-238 y de espumante

(D-250/MIBC/aceite de pino a razón 4/2/1) para ser utilizados en la experiencia. 2.

El parámetro variante será la dosis de colector primario SF-114 a adicionar (30, 40, 45,

50, 55, 60, 65, 70, 75 y 80 (gpt)). 3.

Pesar 1 (Kg) de mineral sulfurado de cobre en la balanza analítica.

4.

Determinar volumen de líquido en el proceso de molienda para generar una pulpa con

un CP de 68% de sólidos, en un molino completamente limpio con la carga de bolas indicada. 5.

Verter el colector auxiliar a través de la jeringa (practicar la caída de gotas) y el

mineral en el molino más el agua anteriormente determinado (470,58 (mL)), luego cerrar el molino y llevar al equipo donde procederá a girar por 22 (minutos). 6.

Terminado el proceso de molienda se extrae la pulpa del molino, y se procede a limpiar

las bolas y el molino

con agua (previamente calculada para bajar el Cp a 32%) en el

decantador con una rejilla que permitirá pasar solo la pulpa de mineral. Esta pulpa debe caer inmediatamente en la celda a ocupar en flotación y así continuar con el proceso. 7.

Para comenzar la etapa de flotación, se tendrá un volumen pulpa de 2,5 (l) (es por ello

la meticulosidad del agua utilizada en el paso 6) y un CP de 32% de sólido. Se posiciona la celda de flotación en el equipo a utilizar, el sistema deberá tener un pH = 10,5, por lo tanto se procedió a regular el pH, para lo cual se utilizó cal viva calentada a 100°C, con el pH-metro (previamente calibrado) midiendo el sistema se va agregando la cal viva hasta llegar al valor requerido. 8.

Luego se agregan juntos el espumante y el colector primario con un tiempo de

acondicionamiento de 3 (minutos) para comenzar el ingreso de aire a la celda y por consiguiente la flotación del mineral útil. La espuma que está en la superficie de la celda deberá ser retirada de forma continua con una paleta (aprox. 6 paleteos), dejando 5 (segundos) por cada extracción de espuma hacia la bandeja durante los 10 (minutos) de flotación, además se debe limpiar con agua a pH 10,5 las paredes de la celda cada vez que se necesite. 9.

Al terminar el tiempo de flotación, se mide el pH final y se procede a limpiar la celda

de flotación utilizada. Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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10.

El concentrado obtenido durante los 10 (minutos) de flotación pasa a filtración y

posteriormente ha secado en la estufa. 11.

El concentrado seco se pesa y se deposita en el equipo de pulverizado, donde se

pulverizara por 2 (minutos). 12.

El concentrado pulverizado se lleva a un paño de roleo donde se deberá realizar 3 cono

y cuarteo para obtener una muestra representativa, esta muestra se guarda en una bolsa etiquetándola para ser enviada a análisis químico. Para el concentrado restante se procede de igual forma guardándolo en una bolsa etiquetada.

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Capítulo IV: Datos Experimentales A continuación se presentan los resultados obtenidos experimentalmente en la flotación primaria de mineral sulfurado de cobre para distintas dosis de colector primario.

Tabla 4.1: Parámetros para flotación primaria. Parámetros de Flotación Primaria Masa de mineral 1000 (g) % de sólidos en molienda 68% % de sólidos en flotación 32% Dosis colector auxiliar 20 (gpt) Dosis espumante 40 (gpt) Tiempo de molienda 22 (minutos) Tiempo de acondicionamiento 3 (minutos) Tiempo de flotación 10 (minutos) Velocidad de agitación 900 rpm pH de flotación 10,5

Tabla 4.2: Dosificación de SF-114 para cada prueba con su equivalencia en masa y volumen. Dosis SF-114 (g/ton) 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Dosis SF-114 (g) 0,030 0,040 0,045 0,050 0,055 0,060 0,065 0,070 0,075 0,080

Dosis SF-114 (mL) 3,0 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

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Tabla 4.3: Dosificación de reactivos de flotación para las pruebas de flotación primaria. Reactivo Colector Auxiliar Espumante

Dosis (g/ton)

Dosificación en gotitas

20

5

40

9

Tabla 4.4: Data experimental correspondiente a las pruebas realizadas variando la dosis de colector primario SF-114. Dosis SF-114 (gpt) 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Peso Concentrado (g) 185 173 175 156 183 296 140 214 105 90

Ley Concentrado (%CuT) 4,34 4,47 4,44 5,87 4,12 3,00 5,70 4,09 5,68 9,99

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Capítulo V: Resultados y Discusión A continuación se presentan los resultados calculados para la flotación primaria de mineral sulfurado de cobre. Tabla 5.1: Resultados calculados a partir de la Tabla 4.1, considerando recuperación metalúrgica y Ley de concentrado de cobre. R (% Cu) 83,64 80,55 80,94 95,39 78,54 92,50 83,13 91,17 62,13 93,66

© (% Cu) 4,34 4,47 4,44 5,87 4,12 3,00 5,70 4,09 5,68 9,99

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

12 10 8 6 4

©, (%Cu)

R, (%Cu)

Dosis SF-114 (gpt) 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80

R ©

2 0 0

20

40 60 Dosis SF-114, (gpt)

80

100

Figura 5.1: Recuperación de mineral sulfurado de cobre en función de la dosificación de colector primario en contraste de su ley en el concentrado, según Tabla 5.1.

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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0

20

40 Dosis SF-114, (gpt)

60

©, (%Cu)

R, (%Cu)

22

R ©

80

Figura 5.2: Gráfica corregida de la recuperación de mineral sulfurado de cobre en función de la dosificación de SF-114 en contraste de su ley en el concentrado, según Tabla 5.1. Aquí va la discusión  Al observar la figura numero 5.1, se logra apreciar que no existe una tendencia clara, es por esto que se proceden a eliminar los puntos (ahí colocas los puntos xdd ) Al eliminar los puntos se da forma a una nueva grafica que permita el mejor a análisis de esta experiencia. Se puede apreciar en la figura 5.2 que desde la dosis 30 hasta la dosis 50 gpt existe una tendencia al aumento de la recuperación metalúrgica, al contrario de la ley de concentrado, esto según lo estudiado esta correcto por ende se podría decir que se cumple una de los objetivos planteados anteriormente. También se pudo apreciar del nuevo grafico figura 5.2 que la mayor recuperación la presento la dosis de de 50 gpt de SF-114 y no se analizo en este parámetro el efecto que tiene sobre la ley del concentrado porque el objetivo principal de la flotación primaria es la recuperación en % de cobre. En la figura 5.2 se puede apreciar un descenso brusco de la ley del concentrado en el último dato, esto se puede deber a que un exceso de colector puede verse gravemente afectada la selectividad del mismo colector, ya que tendera a arrastrar partículas que no nos interesan, es por esto que una dosis mayor a 58 gpt estaría rotundamente descartada para este tipo de mineral tratado. Otro punto que es de muy seria discusión es sobre la limitación de la manilla encargada de agitar nuestra celda en donde ocurre el proceso de flotación, ya que lo logra hacer de una Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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manera muy ineficiente, ya que al final del proceso de flotación se procedió a lavar la celda y cuando se vació todo el contenido acuoso de ella se pudo apreciar en el fondo de esta misma mineral pulverizado fuertemente compactado llegando a estar seco en su interior y se calcula que aproximadente 300 gramos de mineral estaban ahí, por ende, 300 gramos de mineral no reaccionaron los reactivos principales utilizados dando lugar a baja recuperación metalúrgica y resultados muy fuertemente erróneos. Esto se le informo al ayudante y posteriormente al profesor ya que la gravedad de este acontecimiento, se podría decir, es el más grave dentro del proceso porque llevado a una relación costo beneficio, sería casi impensable perder el 30% del mineral tratado y alimentado a la flotación primaria por un desperfecto mecánico.

Una mala limpieza de bolas luego del proceso de molienda, el cual se debe retirar la pulpa generada para ser vertidas a la celda de flotación, si no se realiza de forma adecuada variará el porcentaje de sólido (Cp) y bajará de 32%, obteniéndose valores que no tendrán una relación con las demás pruebas, bajará en masa mi concentrado, obtendré menor recuperaciones, etc.

El paleteo que se debe realizar cuando se genera la espuma en flotación, esta etapa es primordial debido a que se tiene 10 minutos en que se procede a retirar el concentrado, además se tiene que dar un tiempo de 5 segundos en cada paleteo para que la espuma pueda elevarse, si no se sigue este procedimiento se tiene datos como en esta prueba en que el concentrado bajo a casi 1/3 en comparación con las demás pruebas.

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Capítulo VI: Conclusiones 1) El mejor resultado logrado para la variable en estudio (dosis de colector) fue de 50 (gpt) con una recuperación metalúrgica de del 95,39%. 2) La Ley de concentrado primario para 50 (gpt) de SF-113 alcanzó 5,87% CuT. 3) Considerando una dosificación de 50 (gpt) de colector, se logró como índices metalúrgicos un Rp 15,60% de y una Rc de 6,41(ton mineral/ton concentrado).

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Capítulo VII: Bibliografía i.

Martínez Aguilar Nelson, Guías de Laboratorio de Flotación de Minerales, 2014, pp

ii.

Nelson Martínez Aguilar. Apunte de Asignatura Flotación de Minerales Carrera: Ingeniería Civil Metalúrgica, 2014, pp

iii.

Gecamin (Consulta: 02 noviembre 2012) Disponible en: http://www.gecamin.com/espanol/areas-tematicas/procesamiento-de-minerales

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Capítulo VIII: Anexos 8.1 Ejemplos de Cálculos Ejemplo de Cálculo 8.1: Cálculo del agua necesaria para obtener una pulpa de con una masa de 1000 (g), considerando un Cp de 68% de sólidos para la etapa de molienda y luego una disolución de ésta a un Cp de 32% de sólidos.

a) Cálculo para Cp de 68% de sólidos requerido en molienda.

Entonces, considerando como ρL = 1,0 (g/mL):

( ⁄

)

b) Cálculo para Cp de 32% de sólidos requerido en molienda.

( ⁄

)

∴ el volumen de agua necesaria para ajustar el Cp de 68 a 32% es de: 1657,66 (mL). Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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Ejemplo de Cálculo 8.2: Cálculo de volumen necesario de reactivos. Considerando: Reactivo Colector Primario Colector Auxiliar Espumante

Dosis (g/ton) 75 20 40

a) Cálculo de colector primario

→ Se necesitan 0,075 (g) de colector primario.

Como la concentración es de 0,5 (g)/ 50 (mL):

→ Se necesitan 7,5 (mL) de solución de colector primario.

b) Cálculo de colector auxiliar (similar al cálculo de espumante)

→ Se necesitan 0,02 (g) de colector auxiliar.

Considerando que 3 gotitas ≡ 0,0135 (g)

→ Se necesitan 4,44 gotitas de colector auxiliar. ∴ se necesitan 5 gotitas de colector auxiliar. Laboratorio de Flotación de Minerales, Ingeniería Civil Metalúrgica. Profesor: Nelson Martínez Arredondo. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Arturo Prat

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Ejemplo de cálculo 8.3: Cálculo de la R para 30 (gpt) de SF-113, según los siguientes datos: Dosis SF-113 (gpt) 30

Peso Concentrado (g) 185

Ley Concentrado (%CuT) 4,34

Considerando:

Y como además la Ley de la Alimentación es de 0,96% Cu:

∴ la recuperación metalúrgica para la dosificación 30 (gpt) de colector fue de 83,64% Cu.

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8.2 Imágenes de Apoyo

Figura 8.1: Máquina de flotación en funcionamiento.

Figura 8.2: Celda en funcionamiento de flotación por espuma.

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