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Optimización de Flotación con el uso de Metodolog Metodologías ías de Caracterización de Espumantes

”

Por: Levi Guzman Guzman - Patrici Patricio o Velarde Velarde Moly-Cop Peru

 

INTRODUCCIÓN

D uran ur ante te los úlde timo mos s arte años añteosha ecia l apro pruna oceso ce de lo lottnació acla ión ninco harpor cont co ntin inua uado do evol ev oluc ucio iona nand ndo oúlti un ar haci un a so ci cien enci ciaa fcon co incorp orac ación ión de nuevas metodologías entendiendo que el proceso de flotación ocurre en dos zonas: pulpa y espuma. •

•

En la zona pulpa: La capacidadde dela transporte partícula s flotables dependerá fundamentalmente, superficiede departículas gas disponible y en ella influye tanto la cantidad de gas como la distribución de tamaños de burbujas. En la zona espuma: El proceso de flotación depende de la generación

de una espuma controlada y estable.

 

INTRODUCCIÓN Es sabido que el tipo de mineral y los factores operacionales de la planta tienen un efecto sobre la estabilidad de la espuma. Por ejemplo, el tipo de colector, dosificación, el contenido de ganga, la molienda y la calidad del agua. Por lo tanto, es difícil diseñar un espumante sin tener en cuenta estos factores. La complejidad en la selección de espumantes a escala de laboratorio y los riesgos asociado con pruebas extendidas de plantas es probablemente la razón por la cual algunas plantas prefieren apegarse a productos estándar. Es por tal motivo que Moly-Cop ha implementado una metodología que permite gama de espumantes pequeñas de mineral,evaluar agua yuna reactivos utilizados en usando planta antes de irproporciones a una prueba industrial

 

METODOLOGÍA PARA SELECCIÓN DE ESPUMANT ESPUMANTES ES Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Pruebas de cinética de flotación Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Recuperación de agua vs. arrastre mecánico Recuperación Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Medición del tamaño de burbuja

Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Medición del tamaño de burbuja

Disminución del tamaño de burbujas al aumentar la concentración de DF-1012

 

Medición del tamaño de burbuja

Disminución del tamaño de burbujas al aumentar la concentración de H-75

 

Medición del tamaño de burbuja

Adición de espumante (PPM)

Comparación del D50 generado por diferentes dosis de espumantes DF-1012 y H-75

 

Pruebas de estabilidad de espuma

Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Columna de estabilidad de espuma Bikerman El equipo Bikerman está diseñado para probar las características de la espuma de flotación. Esta unidad se puede probar con sistema bifásico (Agu (A guaa-Ai Aire re)) y si sist stem emaa trif trifási ásico co (A (Agu guaa-Ai Aire re-M -Min iner eral al), ), co comp mpar aran ando do espumantes y otros reactivos con características espumantes. Como se mencionó, el proceso de flotación depende de la generación de una espuma controlada y estable. Por lo que medir la altu ltura de la espuma dosi siss da dada da de espu espuma mant ntee y la ve velo loci cida dad d de fl flu ujo de air aire en una para una do columna de pulpa permite estimar la poten otenci ciaa de espu espuma maci ción ón   de un reactivo.

 

Columna de estabilidad de espuma Bikerman

 

PRUEBA A ESCALA LABORATORIO Objetivo Evaluar la estabilidad de espuma de los espumantes tipo alcoholes y poliglicoles con pulpa de mineral.

Consideraciones para para el estudio •

•

•

•

•

•

•

•

         

Se realizar realizaron on mediciones en un sistema trifásico ((agua agua –  mineral - aire). Se tomó una muestra muestra de pulpa del O/F de hidrociclones. Las prue pruebas bas se realizaron con 3 reactivos. Las do dosis sis añadidas fueron de 5 –  20 g/t. Las pruebas se llevaron llevaron a cabo a pH 11.

  Se trabajó con u un n flujo de aaire ire de 6 lpm (valor recomendado recomendado por el fabricante).   Los valo valores res de altura de espuma se tomaron cuando la espuma es estable.   Una vez estabilizada la espuma espuma se cerró la válvula de aire y se midió midió el tiempo de caída de la espuma.

 

Formación de espuma 5 g/t

10 g/t

25

25

20

20

15

15

   m    c  ,    H

   m    c  ,    H

10

10

5

5

0

0 0

20

40

60

80

100

120

140

0

160

20

40

60

Espumante 1 (poliglicol)

Espumante 2 (alcochol)

80

100

120

140

160

Tiempo, s

Tiempo, s Espumante 3 ( po poliglicol)

Espumante 1 (poliglicol)

Espumante 2 (alcochol)

Espumante 3 (poliglicol)

20 g/t 25

20

15    m    c  ,    H

10

5

0 0

20

40

60

80 Tiempo, s

100

120

140

160

Espumante 1 (poliglicol)

Espumante 2 (alcochol)

Espumante 3 (poliglicol)

 

Estabilidad de espuma vs velocidad de decaimiento Velocidad de caída de espuma

Altura de espuma 24

1.00

0.95

22

   s     /    m0.90    c  ,    a     d     í    a    c    e 0.85     d     d    a     d    i    c    o 0.80     l    e    V

20    m    c  ,    H

18

16

0.75

14

0.70

0

5

Espu Es puma mant nte e 1 ( pol polig igli lico col) l)

10

15

Dosis de espumante, g/t Espuma Espu mant nte e 2 ( alc alcoc ocho hol) l)

20

25

0

5

10

15

20

25

Dosis de espumante, g/t

Espu Es puma mant nte e 3 ( pol polig igli lico col) l)

Espu Es puma mant nte e 1 (p (pol olig igli lico col) l)

Espu Es puma mant nte e 2 (a (alc lcoc ocho hol) l)

Espu Es puma mant nte e 3 (p (pol olig igli lico col) l)

El espu pres esen entta si simi mila larr al altu tura ra de es espu puma ma para para toda todass la lass dosi dosiss de espu espuma mant nte. e. espumant mante e 3 (pol (poliglic iglicol) ol) pr espuma umant nte e 1 (poli (poligli glicol col)) y espu espuma mant nte e 2 (alc (alcoh ohol ol)) presen El esp esenttaro aron baj bajas al alttur uras as de co colc lchó hón n a bajas ajas dosi dosis, s, pero ero a part pa rtir ir de los los 10 g/t g/t lo logr grar aron on la lass mayo mayore ress al altu tura rass de es espu puma ma.. El esp espuma umant nte e 2 (alco (alcoho hol) l) pres esen entta las más al alttas velo elocida cidad d de caí aíd da de es esp puma, ma, cabe cabe seña señallar que pese ese a la lass al alttas dosi do siss de es espu puma mant nte e el re reac acti tivo vo pr pres esen entó tó una una al alta ta ve velo loci cida dad d de romp rompim imie ient nto o de espu espuma ma..

 

METODOLOGÍA PARA SELECCIÓN DE ESPUMANTES

Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

100% Malla -#10

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S) ¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Medición Hidrodinámica en planta Curva Granulométrica (CLIENTE)

Muestra (CLIENTE)

100% Malla -#10

Estándar de Flotación (CLIENTE)

Pulpa de Mineral (CLIENTE) Pruebas de Estabilidad de Espuma

S Í 

Recuperación por Arrastre

N O N O

¿Tiempo de Molienda Óptimo?

S Í 

Plan de Flotación

Evaluación de Resultados

Homogenizado

Reactivos

N O

Mediciones hidrodinámicas

¿Mejoró el Grado y Recuperación?

S Í 

Prueba Industrial

PROPUESTA DE ESPUMANTE(S)

 

Caracteriz Caracterización ación de Burbujas  Equipo de medición •

 –

  Basado en la visualización visualización:: •

•

 –

 –

  Mediante toma de imágenes.   Mediante toma de videos.

 Desarrollado por McGill.  Anglo Platinum Bubble Sizer •

•

•

 Equipo portátil   Toma de mediciones puntuales  Captura imágenes de distribución de burbujas.

 

Distribución del Tamaño Tamaño de Burbujas Foto Real

Foto procesada

Distribución de Frecuencia

 

MEDICIÓN HIDRODINÁMICA EN PLANTA Objetivo Realizar mediciones de dispersión de gas: •

•

 J  g 

    

Qg   A

  Velocidad superficial de gas (Jg)   Diámetro de burbujas (d32)    =

•

  Flujo de área superficial de burbujas (Sb)

•

  % Hold Up

  g   



100

6 32

Volumen _ de _ burbuja Volumen _ total 

(%)

 

Evaluaci aluacion on de Circui Circuito toss de Flot Flotac acio ion n de Minerales

 

Velocidad superficial del gas (Jg) – (Jg)  – Rou ough gher er Co Cobr bre e Etapa Rougher Rougher - Cobre 2.5 2.0

    /    s 1.5    m    c  ,    g    J

1.0 0.5 0.0 C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

 

Burbujas – ough gher er Co Cobr bre e Tamaño de Burbujas  – Rou Etapaa Rougher Etap Rougher - Cobre 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2

   m    m1.0  ,    2    3

    d

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

 

Flujo de área superficial de burbujas (Sb) – (Sb)  – Rougher Cobre Etapa Rougher Rougher - Cobre 140 120 100    s     /    1  ,     b    S

80 60 40 20 0 C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

 

Velocidad superficial del gas (Jg) – (Jg)  – Rou ough gher er Pl Plom omo o Etapa Rougher-Plomo 2.5

2.0

   s 1.5     /    m    c  ,    g    J 1.0

0.5

0.0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

Burbujas – ough gher er Pl Plom omo o Tamaño de Burbujas  – Rou Etapa Rougher-Plomo 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2

   m    m1.0  ,    2    3

    d

0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

(Sb)  – Rou Flujo de área superficial de burbujas (Sb) – ough gher er Pl Plom omo o Etapa Rougher-Plomo 140 120 100    s     / 80    1  ,     b    S 60

40 20 0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

oughe gherr Pl Plom omo o Altura de colchón de espuma – espuma  – Rou Etapa Rougher-Plomo 450 400 350

   m    m  , 300    n     ó     h250    c     l    o    C    e200     d    a    r 150    u     l    t    A100

50 0 C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

(Jg)  – Ro Roug ughe herr Zi Zinc nc Velocidad superficial del gas (Jg) – Etapa Rougher-Zinc 2.5

2.0

   s 1.5     /    m    c  ,    g    J 1.0

0.5

0.0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

Tamaño de Burbujas Burbujas –  – Rou ough gher er Zi Zinc nc Etapa Rougher-Zinc 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2

   m    m1.0  ,    2    3

    d0.8

0.6 0.4 0.2 0.0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

(Sb)  – Rou Flujo de área superficial de burbujas (Sb) – ough gher er Zi Zinc nc

Etapa Rougher-Zinc 140 120 100    s     / 80    1  ,     b    S 60

40 20 0

C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

Altura de colchón de espuma – espuma  – Rou oughe gherr Zi Zinc nc Etapa Rougher-Zinc 500 450 400

   m    m350  ,    n     ó300     h    c     l    o250    C    e     d200    a    r     l    u    t 150    A

100 50 0 C-TK 1

C-TK 2

C-TK 3

C-TK 4

C-TK 5

C-TK 6

C-TK 7

C-TK 8

C-TK 9

 

Conclusiones de mediciones hidrodinámicas en planta •

•

Roughe Roug herr Cobre Cobre::  Se recomiend recomiendaa aument aumentar ar el aire en las celdas celdas 1 y 5 con el objetivo de tener un perfil de aire parejo en todo el banco de flotación. Rougher Plom lomo:   El espu espuma mant ntee util utiliz izad ado o actu actual alme ment ntee es MIBC MIBC,, se

recomienda evaluar espumante de mayor peso molecular que permita un mejor control del un colchón de espuma. •

Roughe Roug herr Zi Zinc nc:: El diámetro de burbuja se inició en 1.93 mm en la primera celda y terminó terminó en 0.91 mm en la última celda. Se recomienda recomienda adicionar adicionar

espumante en la primera celda a fin de mantener el diámetro dentro del  banco de flotación.

 

Conclusiones Generales

•

  El uso uso co comb mbin inad ado o de las las meto metodo dolo logí gías as de Medi Medici cion on de esta estabi bili liad ad de espuma e hidrodinámica permite a los operadores optimizar el proceso de flot flotac ació ión n con con   “ojos   dent dentro ro del del   proceso”,   permitie permitiendo ndo realiz realizar ar opti op timi miza zaci cion ones es,, espe especi cial alme ment ntee en la dosi dosiss y tipo tipo de espu espuma mant ntee y chequear los efectos de una manera más holística que sólo con el control visual humano y los analizadores químicos en línea.