CONCENTRACIÓN DE CONCENTRACIÓN DE MINERALESMINERALES

FLOTACIÓNFLOTACIÓN

¿Qué es la Flotación?¿Qué es la Flotación?Es un proceso relativamente selectivo que se aplica en la Es un proceso relativamente selectivo que se aplica en la separación y concentración de los minerales valiosos separación y concentración de los minerales valiosos contenidos en minerales complejos, como por ejemplo, en contenidos en minerales complejos, como por ejemplo, en sulfuros que contienen cobre, plomo y zinc. sulfuros que contienen cobre, plomo y zinc.

Mineral triturado

Concentrado

Colas

Tratado por

flotación

Flota

No Flota

A nuestro mineral valioso le llamamos “Concentrado”A nuestro mineral sin valor le llamamos “Colas”

¿En qué consiste la Flotación?¿En qué consiste la Flotación?La flotación consiste en tener nuestro mineral molido La flotación consiste en tener nuestro mineral molido mezclado con agua (pulpa), agitarlo mecánicamente, mezclado con agua (pulpa), agitarlo mecánicamente, inyectarle aire para formar burbujas, y que se produzca inyectarle aire para formar burbujas, y que se produzca espuma, para que esta espuma realice la separación.espuma, para que esta espuma realice la separación.

Concentrado

Colas Colas

¿Cómo ocurre la Flotación?¿Cómo ocurre la Flotación?La espuma arrastra hacia arriba el concentrado donde es La espuma arrastra hacia arriba el concentrado donde es recuperado y en la parte de abajo queda el resto del recuperado y en la parte de abajo queda el resto del mineral (cola).mineral (cola).

¿Porqué flota un mineral?¿Porqué flota un mineral?Si un mineral se pega a la burbuja es debido a que su Si un mineral se pega a la burbuja es debido a que su superficie no se moja, parecido a que si una piedra superficie no se moja, parecido a que si una piedra estuviera cubierta de aceite.estuviera cubierta de aceite.

El mineral que no flota es por qué se moja por completo y El mineral que no flota es por qué se moja por completo y las burbujas se le resbalan y por tanto no arrastra a las las burbujas se le resbalan y por tanto no arrastra a las partículas.partículas.

Reactivos QuímicosReactivos QuímicosPara que se realice una flotación adecuada normalmente Para que se realice una flotación adecuada normalmente es necesario agregar “reactivos químicos”.es necesario agregar “reactivos químicos”.

Estos se dividen en tres tipos:

Espumantes EE

Colectores CC

Modificadores MM

EspumanteEspumanteUna burbuja al llegar arriba del agua se revienta Una burbuja al llegar arriba del agua se revienta rápidamente. Esto no nos conviene pues no da tiempo rápidamente. Esto no nos conviene pues no da tiempo para recoger la burbuja que carga el concentrado, ya que para recoger la burbuja que carga el concentrado, ya que al reventarse la burbuja la partícula vuelve a bajar.al reventarse la burbuja la partícula vuelve a bajar.

Un Un espumante espumante hace a las burbujas más resistentes, por hace a las burbujas más resistentes, por lo tanto al llegar esta “superburbuja” a la superficie no se lo tanto al llegar esta “superburbuja” a la superficie no se reventará y se tendrá tiempo suficiente para sacar el reventará y se tendrá tiempo suficiente para sacar el concentrado que trae pegado alrededor.concentrado que trae pegado alrededor.

EE

Sin Espumante Con Espumante

ColectorColector¿Pero para que nos sirve un colector?, como la palabra lo ¿Pero para que nos sirve un colector?, como la palabra lo dice colecta o recoge. A veces un sulfuro en agua se moja dice colecta o recoge. A veces un sulfuro en agua se moja y por lo tanto las burbujas no se le pegan, si quisiéramos y por lo tanto las burbujas no se le pegan, si quisiéramos que este flotara tendríamos que hacerlo que no se mojara.que este flotara tendríamos que hacerlo que no se mojara.

Para lograr esto se agrega un Para lograr esto se agrega un colectorcolector, el colector rodea y , el colector rodea y cubre al sulfuro haciéndolo impermeable (que no se moja), cubre al sulfuro haciéndolo impermeable (que no se moja), y ahora sí la burbuja puede tomarlo y subirlo.y ahora sí la burbuja puede tomarlo y subirlo.

CC

ColectorMineral

ModificadoresModificadoresLo más ideal sería que solo los sulfuros flotaran y que la Lo más ideal sería que solo los sulfuros flotaran y que la ganga se quedara abajo, pero en la realidad ganga se quedara abajo, pero en la realidad la ganga la ganga puede flotar, los sulfuros pueden no flotar puede flotar, los sulfuros pueden no flotar e incluso e incluso se se puede buscar que los sulfuros no floten puede buscar que los sulfuros no floten y en estos y en estos casos cuando los modificadores entran en acción.casos cuando los modificadores entran en acción.

Los modificadores cambian la habilidad de flotar o no flotar Los modificadores cambian la habilidad de flotar o no flotar a un mineral en especial. Estos se dividen en tres tipos:a un mineral en especial. Estos se dividen en tres tipos:

MM

DepresoresDepresores

ReactivadoresReactivadores

Reguladores de pHReguladores de pH

DD

AA

pHpH

DepresoresDepresoresEn nuestro mineral tenemos dos sulfuros diferentes, un En nuestro mineral tenemos dos sulfuros diferentes, un sulfuro de plomo y un sulfuro de zinc.sulfuro de plomo y un sulfuro de zinc.

Lo que hacemos primero es flotar el sulfuro de plomo, Lo que hacemos primero es flotar el sulfuro de plomo, quedándonos en la parte de abajo el sulfuro de zinc y la quedándonos en la parte de abajo el sulfuro de zinc y la ganga.ganga.

DD

Sulfuro de

PlomoMineralMolido

Primera

Flotación

No Flota

Depresor+ Sulfuro de Zinc

Colas Deprimidas

(fierro)

Recordemos que ya agregamos un colector que hará flotar Recordemos que ya agregamos un colector que hará flotar los sulfuros de plomo ¡y el zinc!, ¿pero como le hacemos los sulfuros de plomo ¡y el zinc!, ¿pero como le hacemos para que el sulfuro de zinc no flote?, bueno, aquí es donde para que el sulfuro de zinc no flote?, bueno, aquí es donde entra en acción un entra en acción un depresordepresor..

Al añadir un depresor este logra que la superficie del Al añadir un depresor este logra que la superficie del sulfuro de zinc se moje y no flote o como se acostumbra sulfuro de zinc se moje y no flote o como se acostumbra decir el sulfuro de zinc se “deprime”.decir el sulfuro de zinc se “deprime”.

DD

Sulfuro de Zinc

Sulfuro dePlomo

Colas

DepresorDepresor

Colector

ReactivadoresReactivadoresYa que flotó el sulfuro de plomo en la primer flotación y se Ya que flotó el sulfuro de plomo en la primer flotación y se deprimió el sulfuro de zinc, pasamos a una segunda deprimió el sulfuro de zinc, pasamos a una segunda flotación en donde ahora flotación en donde ahora sísí queremos que flote el sulfuro queremos que flote el sulfuro de zinc.de zinc.

Aquí es donde entra en acción un Aquí es donde entra en acción un reactivadorreactivador..

Sulfuro de Zinc

Sulfuro de Zinc y Colas Deprimidos Colas

Segunda

Flotación

No Flota

Activador+

RR

Un Un reactivadorreactivador logra que un sulfuro que había sido logra que un sulfuro que había sido deprimido anteriormente vuelva a ser capaz de poder flotar deprimido anteriormente vuelva a ser capaz de poder flotar junto con la espuma.junto con la espuma.

RR

Reguladores de pHReguladores de pHLos Los reguladores de pHreguladores de pH son sustancias que nos ayudan a son sustancias que nos ayudan a cambiar el valor del pH de nuestra pulpa para ayudarnos a cambiar el valor del pH de nuestra pulpa para ayudarnos a flotar o deprimir un mineral cualquiera.flotar o deprimir un mineral cualquiera.

¿Pero que es el pH?¿Pero que es el pH?

El El pH pH es una propiedad que posee un líquido, el cual es una propiedad que posee un líquido, el cual según su valor nos dice si es ácida, neutra o básica.según su valor nos dice si es ácida, neutra o básica.

pHpH

Se considera ácido si su valor está entre 1 y antes de 7, ejemplos: jugo de limón.

Se considera neutro si su valor

es 7, ejemplo: agua pura.

Se considera básico si su valor

está después de 7 hasta 14, ejemplo:

agua con cal.

¿Pero para que es necesario controlar el pH en la ¿Pero para que es necesario controlar el pH en la flotación?flotación?

El pH, también, puede cambiar la habilidad de un mineral El pH, también, puede cambiar la habilidad de un mineral para flotar.para flotar.

Esto es que un sulfuro puede flotar muy bien si la pulpa Esto es que un sulfuro puede flotar muy bien si la pulpa tiene un pH básico.tiene un pH básico.

Pero este mismo sulfuro se quedará abajo rechazando las Pero este mismo sulfuro se quedará abajo rechazando las burbujas si el pH de la pulpa es ácido.burbujas si el pH de la pulpa es ácido.

pH=12 (básico)

pH= 5 (ácido)

¿Cómo sabremos que valores de pH tiene la pulpa en ¿Cómo sabremos que valores de pH tiene la pulpa en nuestra flotación?nuestra flotación?

Se utiliza un instrumento llamado Se utiliza un instrumento llamado PotenciómetroPotenciómetro el cual el cual mide el valor del pH que tiene nuestra pulpa, con ayuda mide el valor del pH que tiene nuestra pulpa, con ayuda de un cátodo conectado a un medidor que registra el pH de un cátodo conectado a un medidor que registra el pH en una pantalla.en una pantalla.

Recuperación y LeyRecuperación y LeyEn un proceso de flotación perfecto, el concentrado En un proceso de flotación perfecto, el concentrado debería tener un 100% de mineral valioso y las colas un debería tener un 100% de mineral valioso y las colas un 100% de mineral sin valor alguno.100% de mineral sin valor alguno.

Mineral molido

Concentrado

Colas

Flotación

En la realidad un proceso de flotación industrial no es En la realidad un proceso de flotación industrial no es perfecto, esto es que el concentrado contiene algo de colas perfecto, esto es que el concentrado contiene algo de colas y las colas contienen algo de concentrado de mineral y las colas contienen algo de concentrado de mineral valioso.valioso.

Mineral molido

Concentrado

Colas

Flotación

La La RecuperaciónRecuperación y la y la LeyLey son dos medidas que nos son dos medidas que nos peden decir que tan buena o mala fue una flotación.peden decir que tan buena o mala fue una flotación.

La recuperación y la ley se basan solo en un metal y no en La recuperación y la ley se basan solo en un metal y no en el compuesto. Por ejemplo: si hablamos de un concentrado el compuesto. Por ejemplo: si hablamos de un concentrado de sulfuro de plomo, los valores de recuperación y ley se de sulfuro de plomo, los valores de recuperación y ley se referirán solamente al plomo.referirán solamente al plomo.

¿Cuánto Obtuve?¿Cuánto Obtuve? ¿Qué tan puro ¿Qué tan puro es?es?

RecuperaciónRecuperación LeyLey

RecuperaciónRecuperaciónPor ejemplo: una recuperación del 90% significa que el Por ejemplo: una recuperación del 90% significa que el 90% del metal valiosos de la alimentación se tiene en el 90% del metal valiosos de la alimentación se tiene en el concentrado y que el 10% restante se pierde en las colas.concentrado y que el 10% restante se pierde en las colas.

Alimentación (100%)

Flotación Recuperación

Metal de valor en el

concentrado

Metal de valor en la

alimentación

Metal de valor

Mineral de valor

Ganga

Concentrado (90%)

Colas (10%)

Los valores normales de recuperación están entre 80 y Los valores normales de recuperación están entre 80 y 96%.96%.

LeyLeyLa Ley representa la pureza de un concentrado. Esto se La Ley representa la pureza de un concentrado. Esto se traduce al porcentaje de metal contenido dentro de un traduce al porcentaje de metal contenido dentro de un concentrado obtenido.concentrado obtenido.

Si nuestro concentrado esta compuesto de la siguiente Si nuestro concentrado esta compuesto de la siguiente manera:manera:

Entonces:Entonces:

Ley =Metal

Concentrado

La recuperación y la ley en un concentrado están muy La recuperación y la ley en un concentrado están muy relacionados.relacionados.

Si la Si la LEYLEY aumenta entonces la aumenta entonces la recuperaciónrecuperación disminuye.disminuye.

Si la Si la LEYLEY disminuye entonces la disminuye entonces la RecuperaciónRecuperación aumenta.aumenta.

En nuestro caso se buscará obtener lo más alto que se En nuestro caso se buscará obtener lo más alto que se puedan los valores de la ley y la recuperación para obtener puedan los valores de la ley y la recuperación para obtener la mayor ganancia en la planta.la mayor ganancia en la planta.

$

Tipos de flotaciónTipos de flotaciónPara poder lograr lo anterior la flotación debe llevarse en Para poder lograr lo anterior la flotación debe llevarse en varias etapas:varias etapas:

Flotaciónprimaria

FlotaciónAgotativa

Flotaciónde

Limpieza

Alimentación

Lo queno flota

Lo que no

flota

Lo que flota

Lo que flota

Concentrado

Colas

Flotación PrimariaFlotación PrimariaEs la primera de las flotaciones, en esta etapa se busca Es la primera de las flotaciones, en esta etapa se busca flotar todo el mineral que se puede.flotar todo el mineral que se puede.

Sin embargo al hacer esto también se flota mucho mineral Sin embargo al hacer esto también se flota mucho mineral sin valor, esto quiere decir que aquí se obtiene la máxima sin valor, esto quiere decir que aquí se obtiene la máxima recuperación pero con baja ley.recuperación pero con baja ley.

En otras palabras “mucho concentrado pero sucio”En otras palabras “mucho concentrado pero sucio”

Mineral molido

Concentrado

Colas

Flotación

Flotación AgotativaFlotación AgotativaEn esta flotación, se busca flotar todo aquel concentrado En esta flotación, se busca flotar todo aquel concentrado que no haya tenido oportunidad de flotar en la flotación que no haya tenido oportunidad de flotar en la flotación primaria.primaria.

La cantidad de concentrado obtenido en esta flotación es La cantidad de concentrado obtenido en esta flotación es menor que la cantidad de concentrado obtenido en la menor que la cantidad de concentrado obtenido en la flotación primaria, pero no por ello menos valioso.flotación primaria, pero no por ello menos valioso.

Mineral molido

Concentrado

Colas

Flotación

Flotación de LimpiezaFlotación de LimpiezaLa flotación de limpieza elimina las colas que aún se La flotación de limpieza elimina las colas que aún se encuentran presentes dentro del concentrado que se encuentran presentes dentro del concentrado que se obtuvo anteriormente.obtuvo anteriormente.A la flotación de limpieza se le va a alimentar en A la flotación de limpieza se le va a alimentar en concentrado de la primera flotación y el concentrado de la concentrado de la primera flotación y el concentrado de la flotación agotativa.flotación agotativa.

A la flotación de limpieza, también se le conoce como A la flotación de limpieza, también se le conoce como LimpiaLimpia..

Concentrado de flotación primaria Alimentación a

Flotación de Limpieza

Ya que se logró flotar la mayor parte del concentrado y se Ya que se logró flotar la mayor parte del concentrado y se obtuvo la máxima recuperación, se buscará ahora obtuvo la máxima recuperación, se buscará ahora aumentar la ley de nuestro concentrado.aumentar la ley de nuestro concentrado.

Recordemos que en nuestro concentrado traemos aún Recordemos que en nuestro concentrado traemos aún algo de colas y es por eso que nuestra ley todavía es baja. algo de colas y es por eso que nuestra ley todavía es baja. Al limpiar esa “basura” de nuestro concentrado se logra Al limpiar esa “basura” de nuestro concentrado se logra aumentar la ley conservando nuestra recuperación.aumentar la ley conservando nuestra recuperación.

Flotación de Limpieza

Concentrado Final

Colas Finales

Equipo de FlotaciónEquipo de FlotaciónExisten varios tipos de máquinas para realizar una flotación, Existen varios tipos de máquinas para realizar una flotación, en nuestro caso emplearemos dos tipos diferentes:en nuestro caso emplearemos dos tipos diferentes:

Celda de flotación

Columna de flotación

C

C

Celda de FlotaciónCelda de Flotación

Una de las máquinas de flotación más empleadas son las Una de las máquinas de flotación más empleadas son las de tipo de tipo Celdas de FlotaciónCeldas de Flotación..

Son empleadas en:Son empleadas en:

Flotaciónprimaria

FlotaciónAgotativa

Flotaciónde

Limpieza

C

Lo mejor sería que una flotación se hiciera en una sola celda, Lo mejor sería que una flotación se hiciera en una sola celda, pero normalmente el proceso de flotación comercial se hace pero normalmente el proceso de flotación comercial se hace en varias.en varias.

A un arreglo de dos o más celdas puestas en serie, se le A un arreglo de dos o más celdas puestas en serie, se le conoce como conoce como Banco de CeldasBanco de Celdas..

Un banco de 2 celdas

Dos bancos de 2 celdas

C

Una celda se compone principalmente de:Una celda se compone principalmente de:

TanqueTanque

Este es el que contiene a nuestra pulpa y en donde se lleva Este es el que contiene a nuestra pulpa y en donde se lleva a cabo la flotación.a cabo la flotación.

C

Sistema de Agitación y BurbujeoSistema de Agitación y Burbujeo

Este es el que nos proporciona movimiento en la pulpa Este es el que nos proporciona movimiento en la pulpa para mantenerla perfectamente mezclada y nos para mantenerla perfectamente mezclada y nos proporciona además las burbujas necesarias para la proporciona además las burbujas necesarias para la flotación.flotación.

C

Eje

Bastidor

Base

Banda

Motor

Baleros

Cubierta

Dispersora

Dispersor

Agitador

CajonesCajones

Son cajas que están conectadas a las celdas, con la Son cajas que están conectadas a las celdas, con la finalidad de transportar la pulpa.finalidad de transportar la pulpa.

Se clasifican dependiendo de su uso:Se clasifican dependiendo de su uso:

De Alimentación: De Alimentación: alimentan la pulpa a la celda.alimentan la pulpa a la celda.

De Conexión: De Conexión: pasan la pulpa de un banco a otro.pasan la pulpa de un banco a otro.

De Descarga: De Descarga: sacan la pulpa de la celda.sacan la pulpa de la celda.

CanalonesCanalones

Se encargan de sacar la espuma de la celda.Se encargan de sacar la espuma de la celda.

C

Vista LateralVista Lateral C

La parte superiordel rotor, jala airehacia abajo paraeste se mezcle con la pulpa

El dispersor,rompe el aireen pequeñas

burbujas

Fondo falso, que ayuda a que la pulpa se mezcle mejor y evita el desgaste

del fondo de la celda.

La parte baja, del rotor impulsa la pulpa a través del fondo falso.

Columna de FlotaciónColumna de FlotaciónProporciona mejores separaciones que las máquinas de Proporciona mejores separaciones que las máquinas de tipo celda, usándose principalmente en la flotación de tipo celda, usándose principalmente en la flotación de limpieza final.limpieza final.

A diferencia de una celda, una columna de flotación A diferencia de una celda, una columna de flotación necesita de un compresor para inyectar aire y crear las necesita de un compresor para inyectar aire y crear las burbujas necesarias en el proceso.burbujas necesarias en el proceso.

C

Compresor de aire

Colas

ConcentradoAlimentación

Partes de una columnaPartes de una columna C

Cama de espuma

Alimentación

Agua de lavado

Ajuste de entrada de aire

Cuerpo Cilíndrico

Burbujas

Salida de concentrado

Salida de colas

El chorro de agua solo moja la espuma que cae por los El chorro de agua solo moja la espuma que cae por los lados, evitándose que el agua rompa la espuma que lados, evitándose que el agua rompa la espuma que apenas sale por orificio superior.apenas sale por orificio superior.

La espuma sale a través de un orificio en la parte superior La espuma sale a través de un orificio en la parte superior de la columna, esa espuma es lavada con chorro de agua de la columna, esa espuma es lavada con chorro de agua para romper la espuma y así poder recoger el concentrado para romper la espuma y así poder recoger el concentrado y llevarlo a otra parte del proceso.y llevarlo a otra parte del proceso.

C

Pulpa

Concentrado Limpio

Salida de colas

Agua de lavado

Espuma que es lavada con

chorro de agua

Cama de espuma

En resumen:En resumen:

El mineral valioso choca con las burbujas, se pega a ellas y El mineral valioso choca con las burbujas, se pega a ellas y es llevado a la sección de lavado que está en la parte de es llevado a la sección de lavado que está en la parte de arriba, donde finalmente el concentrado se envía al área de arriba, donde finalmente el concentrado se envía al área de EspesamientoEspesamiento para quitarle gran parte de agua. para quitarle gran parte de agua.

Las colas por el hecho de no flotar se recogen en la parte Las colas por el hecho de no flotar se recogen en la parte de abajo y se retornan al proceso de flotación.de abajo y se retornan al proceso de flotación.