LABORATORIO N1CONCENTRACION DE MINERALES IIIEFECTO DEL TAMAO DE PARTICULA (FLOTACION DE SULFUROS)

1. Propsito.Familiarizar al estudiante con los fundamentos tericos y prcticos, las principales variables de operacin, equipos y aplicaciones del proceso de flotacin, en la recuperacin de materiales de inters.2. Alcance.El estudiante podr realizar la flotacin de un mineral sulfuroso, dosificar reactivos de flotacin, observar las caractersticas y manipular las celdas de flotacin adecuadamente.A travs de la evaluacin de los resultados metalrgicos, podr observar la influencia del tamao de partcula y determinar el tamao ptimo para la flotacin de un determinado mineral.3. Fundamento terico.3.1. Introduccin.El tamao de partcula juega un rol muy importante sobre la adhesin o unin estable de las partculas a las burbujas. Por otro lado, las mejores condiciones para que las partculas pasen a la espuma se presentan cuando la flotacin se lleva a cabo con pulpas relativamente densas, en la que la probabilidad de colisin es mayor debido a abundante nmero de partculas. En cambio en el caso de las partculas grandes, estas son mejor flotadas en pulpas relativamente diluidas, por la menor tendencia de las partculas a desprenderse o despegarse de las burbujas.

El efecto del tamao de partculas sobre la probabilidad de adhesin estable a las burbujas explica el porqu de la buena flotabilidad de las partculas de tamao intermedio.

3.2. Tamao de partcula.La recuperacin de minerales por flotacin en celdas mecnicas presenta un mximo para un rango intermedio de tamao, tpicamente entre 50-100 [m], disminuyendo para tamaos de partcula finos y ms gruesos.

El tamao de partcula ptimo para la flotacin, depende del grado de liberacin del material valioso, de su peso especfico y las propiedades de repelencia de la prctica al agua y la densidad de las mismas. En la prctica se determina el tamao ptimo mediante pruebas experimentales. La relacin de la constante de velocidad de flotacin con el tamao de partcula, es una relacin lineal. Algunos trabajos ha reportado que todos los minerales siguen un patrn generalizados.

3.3. Partculas finas.Las partculas finas o ultra finas, menores a 20 [um], crean la mayor parte de los problemas en la flotacin de minerales. Por ejemplo, baja recuperacin por factores hidrodinmicos. Las partculas pequeas tienen baja inercia y tienden a moverse con el fluido cuando se aproximan a una burbuja. Los efectos elctricos son ms importantes, repulsin de la doble capa. La velocidad de flotacin puede mejorarse usando burbujas ms finas, por ejemplo dimetros de 200-400 [um] en la flotacin por aire disperso. Sin embargo, la disminucin del tamao de burbujas tiene limitaciones, por ejemplo el arrastre de burbujas finas a las colas y la prdida de la interface. Otra forma de mejorar la coleccin de partculas finas es promover la coagulacin o floculacin selectiva del mineral.

3.4. Partculas gruesas.Las partculas gruesas tienen menor grado de liberacin, menor tiempo de residencia y menor eficiencia de coleccin. El principal problema es la ruptura del agregado burbuja partcula debido a la turbulencia en la celda. Las partculas en la superficie de las burbujas estn sometidas a la accin de la fuerza centrfuga y se soltarn si la fuerza centrfuga es superior a la fuerza de tensin superficial que mantiene la partcula sobre la burbuja. Finalmente, las partculas gruesas, con menor fuerza de adhesin, tendrn la primera opcin a desprenderse desde la espuma, por coalescencia o colapso de las burbujas, retornando a la pulpa.

Para mejorar la recuperacin de partculas gruesas se necesita un sistema que permita mantener las partculas en suspensin y dispersar el aire en burbujas creando el mnimo de turbulencia. La solucin ptima requiere el uso de accesorios independientes para la dispersin de la pulpa y la generacin de burbujas.

3.5. Aglomeracin de las partculas.La flotabilidad de las partculas depende tambin de la aglomeracin de las mismas. La aglomeracin toma lugar debido a fuerzas moleculares que no son compensadas en las capas superficiales. La coagulacin toma lugar debido a que la superficie de los minerales reacciona con electrolitos inorgnicos presentes en la pulpa. 3.6. Flotacin.Los minerales sulfurosos son la mayor fuente de obtencin de metales de importancia comercial. Entre los minerales sulfurosos ms importantes tenemos: calcopirita, calcosina, bornita, galena, esfalerita, antimonita, y otros; sin embargo, ciertos minerales sulfurosos estriles como la pirita (FeS2, cuando no es portador de oro), marcasita, pirrotina. Son minerales bastante abundantes, pero econmicamente insignificantes y su asociacin a muchos, minerales valiosos conducen a una separacin ineficiente durante el proceso de recuperacin de los metales valiosos.Existe bastante literatura sobre la flotacin de sulfuros. Para la flotacin colectiva de minerales sulfurosos, los reactivos ms estudiados e investigados son los colectores tipo xantato, que se caracterizan por su capacidad de colectar minerales sulfurosos en general. La longitud de su cadena hidrocarbonada es la causa de su selectividad. El xantato tipo amil es ms usado para la flotacin no selectiva de sulfuros, incluso de pirita debido a su poder de coleccin, estn tambin los ditiofosfatos, ambos colectores tienen poca afinidad qumica con los constituyentes silceos de la ganga; adems, al ser de carcter anionico no se adsorben electrostticamente sobre las superficies silceas normalmente cargadas negativamente. La separacin por flotacin frecuentemente involucra mltiples etapas, en las cuales, el mineral valioso es separado de la ganga. La separacin selectiva de un mineral sulfuroso de otro u otros se realiza por medio de un cuidadoso control de las concentraciones de depresantes (OH-, CN- y S=) y activadores (Cu+2, Ag+1), como es el caso de la flotacin de la calcopirita.4. Descripcin y preparacin del material.Se trabajara con un mineral de calcopirita, se debe preparar 40 kg de muestra a -10# Ty (100%), posteriormente homogeneizar la muestra y mediante cuarteo sucesivo fraccionarla en muestras de 1 Kg, para las pruebas de molienda, flotacin.4.1. Descripcin del equipo experimental. Molino de bolas de 5 x 12 Celda unitaria pyrex tipo denver de 1 Kg de capacidad. Tamices de la serie Tyler: 28, 35, 48, 65, 100, 150, 200#Ty pH metro. Probetas. Recipientes. Plantas de secado y Balanza.

4.2. Procedimiento experimental1. Preparar los reactivos de flotacin y calcular las dosificaciones.2. Tomar una muestra de un Kilo del mineral preparado a -10# y alimentar al molino de bolas.3. Aadir agua al molino para poder obtener una pulpa con 60% slidos en peso. Los tiempos de molienda a ser considerados sern: 5, 10, 25, minutos.4. Vaciar el producto de molienda en la celda (pulpa a 35% slidos en peso).5. Bajar el agitador y encender el motor de la celda.6. Acondicionar la pulpa durante 5 minutos y luego medir el pH (regular el pH, al pH de flotacin del mineral en estudio). Luego aadir los reactivos de flotacin.7. Agitar la pulpa (con una velocidad de agitacin de 900 a 1000 rpm).8. Abrir la vlvula de aire y flotar durante 5 minutos. Remover en forma constante, la espuma con una paleta a un lavador.9. Cerrar la vlvula de aire, parar el motor, subir el agitador y parar el mismo.10. Filtrar los productos float y non float, secar y pesar.11. Homogeneizar los productos y por cuarteo sucesivo tomar muestras representativas para anlisis qumico.12. Adems del producto non float se debe tomar una muestra para anlisis granulomtrico.

5. Resultados experimentales.5.1. Disear el flujograma de tratamiento por flotacin para el mineral de estudio.

5.2. Llenar la tabla de consumo de reactivos en las etapas correspondientes.CONSUMO DE REACTIVOS EN g/Tn Y CONDICIONES DE OPERACINPARA LA FLOTACION DE UNA MUESTRA

PRUEBA No.:1FECHA:RESPONSABLE:Jorge Alexander Rocha lvarezHORA:AGUA EMPLEADA:GRADO DE MOLIENDA:COMPOSICION MINERALOGICA DE LA MUESTRA:

CONSUMO DE REACTIVOS gr/TnOBSERVACIONES

CalAcido sulfricoSulfato de CobreXantato Z-11Dow Froth 1012pHTiempo de MoliendaTiempo de Acond.Tiempo de Flotacin

ETAPA

Molienda00000Natural

F. Rougher002501002 gotasNatural10, 15, 2518 min7 min

Scavenger00000000

1ra Limpieza00000000

2da Limpieza00000000

Total002501002 gotas187

5.3. Graficar de % Fd vs d(um), para los diferentes tiempos de molienda y hallar el d80.

5.4. Graficar Ley, recuperacin y eficiencia vs d80.

6. Discusin.En base a los resultados obtenidos haga una discusin detallada y detallada del efecto del tamao de partcula sobre los resultados metalrgicos de las pruebas experimentales de flotacin en base a la revisin bibliogrfica.7. Referencias bibliogrficas.1. Jacinto Napoleon CUADERNO MET 3364 FLOTACION, 20012. Juan Yaniatos B., FLOTACION DE MINERALES, 20053. N.L. Weiss, SMEMINERAL PROCESSING HANDBOOK, vol 1 y 2, Ed. AIME, USA, 1991.

8. Apndice.

RESUMENEn la presente prctica experimental, se estudio una de las variables que afecta a la flotacin de minerales, el tamao de partcula, para todo esto se realizo una seleccin, muestreo, molienda, dosificacin, acondicionamiento, flotacin y respectivo anlisis qumico y granulomtrico, para poder analizar los efectos del tamao de partcula en la flotacin del mineral de estudio. CONCLUSIONESEn cuanto a las conclusiones obtenidas de la practica experimental se puede decir que el mejor tamao para poder flotar las partculas est entre 100um y 136um para obtener recuperaciones mayores a 70%, en cuanto a partculas mayores a 136um la recuperacin desciende, tambin si se tienen partculas menores a 100um, en este caso el descenso es ms estrepitoso.

Esto confirma la teora, de que la mejor recuperacin en la flotacin es realizada a tamaos de partcula intermedios, ya que a partculas gruesas o demasiado finas no se obtienen recuperaciones elevadas o se experimenta un descenso en la flotacin como se puede observar en la figura de arriba.

INDICEEFECTO DEL TAMAO DE PARTICULA (FLOTACION DE SULFUROS)PAG.1. Propsito002. Alcance..003. Fundamento terico..003.1. Introduccin. .003.2. Tamao de partcula. 003.3. Partculas finas. .003.4. Partculas gruesas. 003.5. Aglomeracin de las partculas. 003.6. Flotacin. .004. Descripcin y preparacin del material. 004.1. Descripcin del equipo experimental004.2. Procedimiento experimental005. Resultados experimentales005.1. Disear el flujograma de tratamiento por flotacin para el mineral de estudio.005.2. Llenar la tabla de consumo de reactivos en las etapas correspondientes005.3. Graficar de % Fd vs d(um), para los diferentes tiempos de molienda y hallar el d80.005.4. Graficar de Ley, recuperacin y eficiencia vs d80.006. Discusin. 007. Referencias bibliogrficas. 008. Apendice..00