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MINERA TALCUNA LTDA.
FLOTACION
DE MINERALES
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MINERA TALCUNA LTDA.
PREPARADO POR:MARCOS QUEZADA MARTÍNEZ
FEBRERO 2009
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FLOTACION
La concentración considera todas las operaciones que tienen por objetivo SEPARAR LA ESPECIE mineralógica de la ganga… sin alterar la estructura y composición del compuesto o fase de interés.
Métodos de separación empleados (propiedades):
densidad,propiedades superficiales, físicas, magnéticas, etc.
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FLOTACION
Debe reducirse el tamaño del mineral hasta el tamaño dela especie de interés, de tal forma de sea factible aplicar algúnmétodo de separación de la especie con respecto a la ganga.
Considera dos etapas: reducción de tamaño y separación.
Caso Cobre: CHANCADO – MOLIENDA – FLOTACIÓN
Caso Fierro: CHANCADO – MOLIENDA – SEPARACIÓN MAGNÉTICA
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FLOTACION
La FLOTACION surge como alternativa de proceso para concentrar minerales a comienzo de este siglo (1905).
Su rápido desarrollo permitió : reducir por lo menos en diez (10) veces las leyes de mina mínimas a tratar en forma económica; subir las leyes de los concentrados;, disminuir las pérdidas en colas y relaves; reducir los costos, y aumentar la recuperación.
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FLOTACION
La FLOTACION ESPUMANTE ó FLOTACION CONVENCIONAL funciona bien a tamaño de partícula entre los 0,3 - 0,002 mm , dependiendo del peso específico (densidad) de los minerales valiosos y de su grado de liberación.
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FLOTACION
La FLOTACION de minerales requiere de la utilización de reactivos de FLOTACION, los cuales pueden ser colectores ó espumantes.
Estos reactivos químicos tienen una cabeza polar activa que es capaz de reaccionar con la superficie del mineral y, una cadena no polar (apolar) que sólo interactúa a través de fuerzas muy débiles, lo que le da como característica principal el ser hidrofóbica.
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FLOTACION
Estas propiedades superficiales de las partículas minerales son importantes porque el sistema de FLOTACION es un sistema heterogéneo, que está formado por :
Fase Sólida : Minerales útiles y Minerales no útiles (Ganga)
Fase Líquida : Agua con REACTIVOS DE FLOTACION disueltos)
Fase Gaseosa : Burbujas de Aire
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FLOTACION
Luego la posibilidad de que algunas partículas floten selectivamente dependerá de como se comporten en las distintas interfases:
Interfase Sólido-Líquido
Interfase Sólido-Aire
Interfase Líquido-Aire
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FLOTACION
Uno de los fenómenos más significativos en la FLOTACION es la mojabilidad superficial de los sólidos, lo cual permite clasificarlos en dos tipos :
Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos) : que no se mojan
Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos) : que se mojan
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FLOTACION
Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos) : que se mojan
Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos) : que no se mojan
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FLOTACION
Cuando es de interés la concentración de minerales metálicos sulfurados naturalmente hidrofílicos, es necesario usar .REACTIVOS DE FLOTACION como:
COLECTORES;
ESPUMANTES; y, los
MODIFICADORES.
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FLOTACIONCOLECTORES.
Los Colectores se adsorben selectivamente en la superficie de los minerales sulfurados, la hidrofobizan, lo que le permite alcanzar mayor estabilidad en la interfase sólido-aire, dándose las condiciones para que las partículas de mineral se unan a las burbujas de aire.
Xantatos (SF-114) Ditiofosfatos (SF-554)Xantoformiatos (SF-203)Tionocarbamatos (SF-323)
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FLOTACION
COLECTORES.
Los COLECTORES se adsorben en la superficie de los minerales con cierta orientación.
El grupo no-polar se orienta hacia la solución e imparte ”hidrofobicidad”.
El grupo polar se orienta hacia la superficie del mineral.
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FLOTACION
COLECTORES.
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FLOTACION
COLECTORES.
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EFECTO DE LOS REACTIVOS.
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EFECTO DE LOS REACTIVOS.
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FLOTACIONESPUMANTES.Los Espumantes dentro de su acción, son capaces de
orientarse en la interfase líquido-aire, disminuyendo la tensión superficial del agua.
Con ello se logra una espuma estable cuyas burbujas no se rompen (no coalescen), lo cual permite la recolección y posterior evacuación de las burbujas cargadas con los minerales valiosos.
Aceite de Pino (AP)Metil-Isobutil-Carbinol (MIBC)Glicoles (Dow-Froth)
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EFECTO DE LOS REACTIVOS.
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FLOTACION
MODIFICADORES
También es necesario en muchos casos la utilización de reactivos activantes ó depresores, los cuales modifican selectivamente la superficie de los minerales para facilitar o inhibir la adsorción de los COLECTORES; y, la utilización de reactivos reguladores del pH de la pulpa.
CalÁcido SulfúricoSulfhidrato de Sodio.
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FLOTACION
El pH es la variable de control más utilizada en el proceso de flotación, ya que resulta fundamental en la recuperación y selectividad, así como, en la depresión de minerales.
El proceso de flotación es sumamente sensible al pH, especialmente cuando se trata de flotación selectiva. Los reactivos de flotación, principalmente los colectores, operan mejor en ciertos rangos de pH.
La regulación del pH en la flotación de cobre se realiza con cal.
Este reactivo es importante, ya que, además de actuar como modificador de pH, es un depresor de pirita en la flotación selectiva de minerales de cobre en la etapa de limpieza.
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FLOTACION
TECNOLOGÍA DE FLOTACION.
Tecnológicamente la operación de FLOTACION consiste en separar selectivamente las partículas de mineral valioso (hidrofóbicas), de las partículas de mineral de ganga (hidrofílicas).
Esto se hace en una máquina que dispone de una agitación suficiente para mantener todas las partículas sólidas en suspensión, inyección de aire y dispositivos de alimentación y evacuación de productos.
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FLOTACION
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FLOTACIONAGUA DE LAVADO
ZONA DE ESPUMA
ZONA DECOLECCIÓN
ENTRADADE AIRE
SALIDA DEJALES
SALIDA DELCONCENTRADO
MINERAL
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FLOTACION
CIRCUITOS DE FLOTACION.
Los objetivos metalúrgicos más significativos de la FLOTACION son: obtener una alta recuperación conjuntamente con una alta ley en el concentrado.
La Recuperación es el porcentaje en peso de mineral útil (cobre) contenido en el concentrado en relación al mineral útil contenido en la alimentación del mineral.
La Ley del Concentrado es el porcentaje en peso de mineral útil contenido en el concentrado en relación al peso de concentrado.
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FLOTACION
La combinación de diferentes etapas de flotación permite configurar los circuitos de flotación,
En los cuales se pueden considerar bancos de celdas en flotación de limpieza de concentrados ("cleaner"), flotación de re-limpieza ("re-cleaner") y flotación de barrido de colas ("scavenger").
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FLOTACION
a)Circuito Primario ("ROUGHER"):
En este circuito se procesa la alimentación a la planta de FLOTACION. Como circuito recuperador se logran altas recuperaciones y las leyes del concentrado son bajas debido a partículas mixtas que flotan. El concentrado primario, puede enviarse a un circuito de re-molienda para lograr mayor liberación.
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FLOTACION
b) Circuito de Limpieza ("CLEANER"):
En este circuito se persigue aumentar la ley del concentrado primario a fin de alcanzar los requerimientos de calidad que exigen las fundiciones.
En este circuito, muchas plantas están empleando celdas de columnas en reemplazo de las celdas con agitación mecánica.
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FLOTACION
b) Circuito de Limpieza ("CLEANER"):
Estos circuitos operan a menor densidad de pulpa que los circuitos "rougher - scavenger" con el objeto de aumentar la selectividad.
Para asegurar la recuperación de partículas de FLOTACION lenta, el tiempo de retención de la pulpa en cada etapa "cleaner" debiera ser a lo menos tan largo como el circuito "rougher".
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FLOTACION
c) Circuito de Barrido ("SCAVENGER"):
En este circuito recuperador se alimenta la cola del circuito de limpieza para flotar las partículas no flotadas en la etapa de limpieza.
Su concentrado es de baja ley y se puede retornar al circuito de re-molienda, mientras que la cola se junta con la del circuito primario para conformar las colas finales de la planta.
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FLOTACION
Una operación de FLOTACION PRIMARIA ("ROUGHER") permite obtener una alta recuperación con una baja ley de concentrado.
Una operación de FLOTACION DE LIMPIEZA ("CLEANER") permite obtener una baja recuperación con una alta ley de concentrado, generando una cola de alta ley que debe ser re-circulada como alimentación a las etapas de FLOTACION previas o intermedias.
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FLOTACION
FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.
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FLOTACION
FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.
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FLOTACION
FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.
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FLOTACION
FORMAS DE CIRCUITOS DE FLOTACION.
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FLOTACION
Habiendo sido alcanzada la decisión de diseñar un circuito de flotación de acuerdo a un esquema determinado, es necesario prever variaciones en el flujo de alimentación a la planta, ya sean más bajos o más altos y también considerar fluctuaciones en las leyes de los minerales.
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FLOTACION
VARIABLES OPERACIONALES EN UNA PLANTA DE FLOTACION
VARIABLES CONTROLABLES:
Granulometría del mineral.Tonelaje de alimentación.Nivel de pulpa en la celda.Porcentaje de sólidos de alimentación a FLOTACION.Tamaño de burbuja.Flujo de agua de lavado.Consumo de cal.Dosificación de colectores y espumantes.Flujo de aire.etc.
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FLOTACION
Recuperación Recuperación
Tiempo flotación Grado de concentración Gráficos: Recuperación versus Tiempo, y Recuperación versus Grado de concentración.
TIEMPO OPTIMO DE FLOTACION DE ACUERDO A GRANULOMETRIA
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RECUPERACION v/s LEY DE ALIMENTACION
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FLOTACION
BALANCE MINERAL:
RELAVE
ALIMENTACION 5 (TON)100 (TON)
CONCENTRADO95 (TON)
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FLOTACION
FINOS:
Ley : 1 %
Peso mineral : 100 toneladas.
Finos : PESO x LEY / 100
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FLOTACION
BALANCE FINOS:
RELAVE
ALIMENTACION 5 TON x LEY / 100100 TON x LEY / 100
CONCENTRADO95 TON x LEY / 100
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FLOTACION
RECUPERACION METALURGICA:
RECUPERACION = FINOS CONCENTRADO / FINOS ALIEMTACION
AREA FLOTACION.
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ALTERNATIVAS DE FLOTACION
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ALTERNATIVAS DE FLOTACION
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ALTERNATIVAS DE FLOTACION
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PROPUESTA PLANTA.
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REPARACIONES GENERALES PARA CAMBIO CIRCUITO FLOTACION.
A
R
C
300 (02)ROUGHER
1500 (01)ROUGHER
65 (08) + 35 (06)CLEANER y
RE-CLEANER
400 (02)SCV -CLEANER
300 (04)SCV - ROUGHER
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FIN PRESENTACIÓN