MECANISMOS DE FLOTACION DE SULFUROS

QUEBRACHO COMO DEPRESORPor: Juan Zegarra Wuest

zegarrawuest@speedy.com.pe

Diciembre, 07 de 2011

CO

OH

OH

HOOH

OH

O

COO

R-O-CH2-CH-CH-CH-CH-CHOR OR OR OR

O

ESTRUCTURA

PENTADIGALOILGLUCOSA

R-O-CH2-CH-CH-CH-CH-CHOR OR OR OR

O

CO

OH

OH

HOOH

OH

O

COO ACIDO METADIGALICO

TRABAJOS PREVIOS (Last & Cook)

Indicaron algunas teorías de adherencia de colectores y depresores sobre las superficies minerales. La descripción en aquella época de contener grupos fenólicos (-OH) y carboxílicos (-COOH) era incorrecta, este reactivo no contiene grupos (-COOH) y su efecto depresor es primariamente función de sus grupos –OH.

Demuestran que a cualquier pH existe una relación constante entre la cantidad de xantato y de quebracho a la cual el contacto galena xantato comienza a ocurrir (Fig. 1).

Siendo el pH en que se obtiene máximo efecto depresor de 9.9 mucho mas alto que el obtenido con los tipos O ó A. En base a estudios posteriores se demuestra que se habría debido a que el Quebracho era tipo S que reporta menor poder depresor sobre sulfuros.

Emplearon galena limpia sin presencia de iones contaminantes que intervienen normalmente en la depresión con estos reactivos que tienden a reducir el pH por debajo del óptimo mostrado en la Fig.1.

Fig 1: EFECTO DE pH SOBRE EL NIVEL DE QUEBRACHO NECESARIOPOR mg/l DE XANTATO PARA ELIMINAR CONTACTO DE GALENA

pH6 8 10 120.0

0.1

0.2

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0.5

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0.9

1.0

1.1

1.2

4

QU

EBR

AC

HO

: mg/

l.

Quebracho: mg/l.

EXPERIENCIA EN CONMINA (San Juan : Argentina)

Trataban un mineral que reportaba 3% Zn, 5% Pb y 15% pirita con alta Ag, en la que se flotaba plomo Ag con xantato y carbonato de sodio con baja adición de NaCN: 25-30 g/TMS para deprimir pirita y esfalerita.

Luego se flotaba zinc acondicionando con CuSO4 y CaO a pH 10.5, adicionando simultáneamente quebracho en niveles de 300 g/TMS para deprimir siderita flotando la esfalerita con xantato.

La importancia del pH en esta operación se demostraba por la alta sensibilidad de la ley del concentrado y por lo tanto el uso de quebracho a alto pH no interfería con la selectividad de la separación pirita esfalerita.

Como se verá mas adelante, los estudios de Iskra & Kitchener indicaban que la depresión de pirita con Quebracho era efectiva a pH 6-7 manteniendo su efecto depresor sobre óxidos de Fe por lo que se propuso eliminar el uso de CaO y usar solamente quebracho como depresor.

Esta condición fue aplicada manteniendo el consumo de quebracho en 300 g/TMS con resultados satisfactorios

DEPRESION DE Zn EN FLOTACION BULK Pb-Cu Existen minerales polimetálicos que reportan estrecha asociación de minerales de Cu y Ag a los de zinc tal como se puede apreciar en las Fig. 1a y 1b en los que empleando depresores normales se produce mas intensa depresión de los minerales asociados. En este caso también era apreciable asociación de Ag a minerales de plomo oxidado, razón por la que la máxima recuperación de Ag fue de 85%.

RELACION DE RECUPERACION DE Cu CON Zn DESPLAZADO A CONCENTRADO BULK

50

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100

0 5 10 15 20 25 30

% DISTRIBUCION Zn DESPLAZADO A CONC Bulk: %

% R

ECU

PER

AC

ION

Cu:

%

DEPRESION DE Zn EN FLOTACION BULK Pb-Cu

RELACION DE RECUPERACION DE Ag CON Zn DESPLAZADO A CONCENTRADO BULK

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30

% DISTRIBUCION Zn DESPLAZADO A CONC Bulk: %

% R

ECU

PER

AC

ION

Ag:

%

ESTUDIOS DE ISKRA & KITCHENEREvaluó el efecto de Quebrachos sobre un grupo de sulfuros flotados con xantato aplicando un amplio rango de pH así como los efectos de Cu++ y Fe+++. :

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE CHALCOCITALa Fig. 2 muestra la flotación de chalcocita con 25 mg/l de xantato etílico de potasio en el rango de 4-12 de pH con presencia de 5 mg/l de cada una de las formas de Quebracho (O, S & A) separadamente.

En ausencia de quebracho, la flotación es intensa en todo el rango de pH.

Las tres formas de Quebracho reportan fuerte depresión de chalcocita en el rango de pH 5-9 pero su acción disminuye significativamente conforme se incrementa el pH, desapareciendo a pH 11.0.

También se observa reducción de la actividad depresora en el rango ácido. Los Quebrachos A y O reportan actividad mas intensa siendo el óptimo obtenido en 6.75. El Quebracho A es mas sensible en pH ácido disminuyendo su efectividad mas rápidamente que si lo comparamos con el Quebracho O.

El quebracho S tiene considerablemente menos poder depresor que las otras dos formas con el pico de máxima depresión en pH mas alto que 8.0.

Fig 2: DEPRESION DE CHALCOCITA FLOTADA CON XANTATO UTILIZANDO QUEBRACHO O, S, y A.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

CH

ALC

OC

ITA

%. NO QUEBRACHO

QUEBRACHO S5 mg/l

QUEBRACHO A5 mg/l

QUEBRACHO O5 mg/l

XANTATO25 mg/l

ADSORCIÓN DE QUEBRACHO EN CHALCOCITA

Los resultados de la medición de adsorción de Quebracho sobre chalcocita y de xantato con y sin presencia de quebracho se presentan en las Fig. 3 y 4 respectivamente dando claras luces sobre el mecanismo depresor que gobierna su aplicación.

La adsorción de quebracho O sobre chalcocita es dependiente del pH, aumentando significativamente conforme se reduce el pH mientras que la adsorción de colector disminuye ligeramente con presencia de quebracho O.

indicando que la depresión de chalcocita se produce por adsorción de quebracho sin afectar la de colector indicando factible restituir la flotabilidad simplemente variando el pH al rango adecuado.

Es aparente por lo tanto, que el quebracho es adsorbido independientemente del colector y opera por adherencia de grupos hidrofílicos a la superficie del sulfuro mineral.

No es claro aun que mecanismo es responsable para la adsorción de quebracho pero es evidente por la buena recuperación observada a pH de 10 es debida a que el quebracho no es absorbido a dicho pH. Es poco probable que la adsorción sea por efecto de carga debido a que los quebrachos A y O reportan efectos similares a pesar de estar cargados de manera diferente.

Posible explicación es unión por hidrogeno a los átomos de S en la superficie del mineral. En este caso el Quebracho S daría comportamiento débil, debido a que el proceso sulfitación usado para su fabricación adiciona grupos -SO3H en los sitios del extracto que estarían involucrados con la unión por hidrógeno.

Fig 3: ADSORCION DE QUEBRACHO O EN CHALCOCITA VARIANDO pH

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

AD

SOR

CIO

N D

E Q

UEB

RA

CH

O O

EN

CH

ALC

OC

ITA

m

g/m

2

CHALCOCITA1.05 gm= 0.05 m2EN 50ml DE SOLUCION DE QUEBRACHO

QUEBRACHO O20 mg/l

QUEBRACHO O10 mg/l

Fig 4: EFECTO DE QUEBRACHO O ( 10 mg/l ) EN LA ADSORCION DE XANTATO CON CHALCOCITA VARIANDO pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

AD

SOR

CIO

N D

E XA

NTA

TO E

N C

HA

LCO

CIT

A m

g/m

2.

NO QUEBRACHO

100 % -

QUEBRACHO O10 mg/l

ADSORCIÓN DE QUEBRACHO EN CHALCOCITA

Además de las pruebas anteriores, Iskra & Kitchener, realizaron pruebas de flotación adicionando al medio sales de Cu, debido a que el Cu++ puede estar presente en pulpas de flotación de sulfuros de cobre como producto de oxidación.

La Fig.5 presenta la proporción en que la depresión de chalcocita es debilitada por presencia de 10-5 M de Cu y mas aun cuando esta concentración aumenta a 5x10-5 M.

Esto es resultado de la formación de complejos de quebracho con las sales solubles de cobre.

En la práctica, por lo tanto, cobre soluble en agua tenderá a consumir quebracho neutralizando su efecto pero es posible su remoción previa por sulfidización.

Fig 5: EFECTO DE Cu++ EN FLOTACION DE CHALCOCITA UTILIZANDO QUEBRACHO.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

DE

CH

ALC

OC

ITA

%.

CHALCOCITA - NO QUEBRACHO

Cu ++ 5x10-5 M+ QUEBRACHO O

Cu ++ 5x10-5 M + QUEBRACHO ONO Cu ++ QUEBRACHO O

XANTATO25 mg/l

Quebracho en Flotación de Esfalerita

La esfalerita fresca es pobremente flotada por xantato siendo necesario pre-activación con sales solubles de cobre. Los autores realizaron pruebas de flotación utilizando esfalerita nativa así como activada con cobre, los resultados se analizan a continuación.

En la Fig. 6 se muestra moderada flotación de esfalerita no activada en el rango de pH 4-9 siendo fácilmente deprimida por Quebracho O, aun en dosificaciones tan bajas como 5 mg/l, siendo la depresión mas intensa en el rango ácido de pH 4-7.

Fig 6: DEPRESION DE ESFALERITA LIMPIA POR QUEBRACHO O VARIANDO pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

ESF

ALE

RIT

A %

.

NO QUEBRACHO

QUEBRACHO O5 mg/l

QUEBRACHO O, 10 mg/l

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE ESFALERITA

Esto contrasta con el comportamiento de la esfalerita pre-activada con cobre tal como se observa en la Fig.7 en la que se aprecia intensa flotación en todo el rango de pH 4-12. En el caso que Cu++ libre fuese lavado antes de la adición de xantato y quebracho, el tanino produce fuerte depresión en el rango de ph 4-7, perdiendo luego su actividad conforme el pH aumenta a 10.

Cuando se tiene Cu soluble en la pulpa, se mantiene fuerte depresión solo hasta pH 6.0 pero no sobre este nivel.

Esta observación concuerda con el conocido hecho de que el Quebracho no forma complejos con el cobre en condiciones ácidas de pH.

A pH superiores a 6.0 los iones cúpricos, incluyendo férrico, forman complejos de manera muy intensa con los anillos B fenólicos del grupo -OH, siendo el complejo de cobre relativamente soluble mientras que el complejo férrico es altamente insoluble.

Estas observaciones sugieren que los grupos -OH son responsables para la adherencia de quebracho sobre la superficie de esfalerita en medio ácido, posiblemente por enlace con hidrogeno; mientras que en condiciones alcalinas, el Cu++ libre forma complejos con los grupos OH del quebracho previniendo la participación de la unión - H.

Fig 7: EFECTO DE Cu++ SOLUBLE EN LA DEPRESION DE ESFALERITA ACTIVADA CON Cu UTILIZANDO QUEBRACHO O.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

DE

ESFA

LER

ITA

%.

XANTATO 25 mg/lNO QUEBRACHO

ESFALERITA ACTIVA EN Cu ++ 10-3 M

ESFALERITA ACTIVA EN Cu ++ 10-3 MXANTATO 25 mg/l EN Cu ++ 5x10-5 MQUEBRACHO O 5 mg/l

ESFALERITA ACTIVA EN Cu ++ 10-3 MLAVADO EN:XANTATO 25 mg/l EN Cu ++ 5x10-5 MQUEBRACHO O 5 mg/l

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE ESFALERITA

La Fig. 8 presenta el efecto de las tres formas de quebracho sobre la flotación de esfalerita activada con sales de cobre y lavada para remover Cu++ libre,

Quebracho S es notablemente el mas débil de estos depresores.

El Quebracho A en su óptima dosificación deprime igual que el Quebracho O pero reporta un óptimo marcado a pH 8 con efectividad disminuyendo significativamente a pH menores ó mayores.

Por contraste, el Quebracho O deprime fuertemente hasta pH 7, desapareciendo el efecto cuando se alcanza pH 10. Tomando de manera conjunta las Fig. 8 y 7, los resultados prueban que mientras el cobre soluble puede interferir con la acción del Quebracho, el cobre consumido en la activación no tiene tal efecto a pH por debajo de 7-8.

El cuadro general muestra que la esfalerita activada con cobre puede ser deprimida con quebracho O ó A hasta pH 8 y luego reflotada simplemente incrementando el pH a 10 donde el Quebracho no tiene efecto depresor.

Finalmente, se determinó que la acción depresora del Quebracho que es básicamente débil sobre esfalerita activada puede ser mejorada incrementando su adición con una correlación lineal entre flotación y concentración.

Fig 8: DEPRESION DE ESFALERITA ACTIVADA CON Cu Y FLOTADA CON XANTATO USANDO QUEBRACHO O, S, y A

VARIANDO pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

DE

ESFA

LER

ITA

%.

CON QUEBRACHO S5 mg/l

ESFALERITA ACTIVA CON Cu ++ FINAL

QUEBRACHO S40 mg/l

QUEBRACHO O5 mg/l

QUEBRACHO A5 mg/l

LAVADO ANTES CON XANTATO 25 mg/lNO QUEBRACHO

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE PIRITA

Debido a que la pirita reporta rápida oxidación superficial afectando la química de flotación, Iskra & Kitchener realizaron pruebas para determinar los efectos de Quebracho sobre pirita fresca no oxidada y oxidada, los resultados se presentan y discuten a continuación. En la Fig. 9 se presenta el efecto depresor de cada una de las tres formas de Quebracho sobre pirita fresca.Sin adición de Quebracho, la pirita flota intensamente con xantato en las regiones de pH neutro a ácido de 4-7 y moderadamente hasta pH 11.El Quebracho A nuevamente reporta ser fuerte depresor alcanzando condición óptima a pH 6, sobre el cual y por debajo la flotabilidad se restituye, sin embargo algo menos rápido que la esfalerita.Nuevamente el Quebracho S es el mas débil de los tres, mientras el Quebracho O deprime bien a la pirita fresca hasta pH 9 perdiendo su actividad sobre este pH.En la Fig. 10 se muestra que la oxidación de pirita elimina mayormente el efecto depresor de los quebrachos sobre el punto de pH neutro, en este caso reduce mas significativamente la acción depresora del Quebracho A que cuando se aplica Quebracho O, reduciendo el pH de máxima acción depresión a 6.A este nivel de pH existe aun buena acción depresora y los autores Iskra y Kitchener demostraron que la pirita oxidada deprimida con Quebracho O a dicho pH era fácilmente reflotada aumentando el pH ligeramente a 8. Esta propiedad en la práctica sería de aplicación.Para establecer los mecanismos de estos efectos, pruebas fueron realizadas con adición deliberada de cloruro férrico evaluando la acción depresora de los tres formas de Quebracho a pH 7.8-8.0.

Fig 9: DEPRESION CON QUEBRACHO O, S, y A DE PIRITA FRESCA FLOTADA CON XANTATO VARIANDO EL pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

PIR

ITA

%.

QUEBRACHO S20 mg/l

QUEBRACHO O20 mg/l

QUEBRACHO A20 mg/l

NO QUEBRACHO

XANTATO50 mg/l

Fig 10: DEPRESION CON QUEBRACHO O, S, y A DE PIRITA OXIDADA FLOTADA CON XANTATO VARIANDO EL pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

PIR

ITA

%.

QUEBRACHO S20 mg/l

QUEBRACHO O20 mg/l

QUEBRACHO A20 mg/l

NO QUEBRACHO

XANTATO50 mg/l

Quebracho en Flotación de Pirita

Adición de mínimas cantidades de férrico en el rango de 5-10 mg/l de Fe+++ demostró fuerte efecto negativo deteriorando la depresión, particularmente con Quebracho A que en otros estudios demostró formar fuertemente complejos con iones trivalentes tal como se muestra en la Fig.11. Se puede inferir por las diferencias en comportamiento entre pirita fresca y oxidada surge de los diferentes niveles de férrico soluble en la pulpa (Nota : el ion ferroso no forma complejos con el quebracho pero se oxida rápidamente a férrico en su presencia y por lo tanto no forma complejos fuertes a pH sobre 6).La Fig. 12 muestra el efecto de quebracho O incrementando los niveles de adición en la flotación de pirita fresca a un solo nivel de xantato (50 mg/l). De los resultados es evidente que la mayor depresión se obtiene a pH 6.El gráfico correspondiente a pirita oxidada se muestra en la Fig. 13 y nuevamente se observa que el mejor pH para depresión de pirita oxidada se obtiene en 6. El consumo adicional ocasionado por el férrico se puede observar claramente por comparación, por ejemplo, de las recuperaciones con 20 mg/l de Quebracho O a pH 8 en las Fig. 12 y 13. Afortunadamente, a pH 6, la oxidación tiene efecto mínimo y buena depresión puede ser obtenida. De hecho, trabajos adicionales demostraron que a este pH, Quebracho O mantenía su efecto depresor aun cuando el nivel de colector se aumentaba a 100 mg/l.

Fig 11: EFECTO DE Fe+++ EN LA DEPRESION DE PIRITA FRESCA FLOTADA CON XANTATO USANDO QUEBRACHO O, S, y A,

VARIANDO pH.

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0 5 10CLORURO FERRICO mg/l

FLO

TAC

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PIR

ITA

%.

QUEBRACHO S

QUEBRACHO O

XANTATO 50 mg/l

QUEBRACHO A

Fig 12: DEPRESION DE PIRITA FRESCA FLOTADA CON XANTATO CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE QUEBRACHO O

VARIANDO pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

TAC

ION

PIR

ITA

%.

QUEBRACHO O10 mg/l

QUEBRACHO O5 mg/l

QUEBRACHO O20 mg/l

NO QUEBRACHO

XANTATO50 mg/l

Fig 13: DEPRESION DE PIRITA OXIDADA FLOTADA CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE QUEBRACHO O VARIANDO

pH.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

FLO

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ION

PIR

ITA

%.

QUEBRACHO O10 mg/l

QUEBRACHO O40 mg/l

QUEBRACHO O : 20 mg/l

NO QUEBRACHO

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE PIRITA

De este estudio queda claramente establecido que para obtener efectiva separación de sulfuros minerales con quebracho como depresor en la práctica deberá ser realizada a pH en el rango de 6.0 a 8.0 en el caso que se quiera máxima actividad depresora al menor costo. Esta condición está muy distante de los sistemas de alto pH en actual uso. Además el Quebracho O que es mas barato que el S, reporta mayor efecto depresor sin mostrar signos de menor selectividad y por lo tanto debe ser preferido en flotación de este grupo de sulfuros. Para efectos mas específicos, es posible que el Quebracho A reporte mejores resultados, pero su costo es también mayor. Existe un amplio campo de investigación a ser realizada antes de conocer cuan lejos estos desarrollos pueden llegar en la práctica y estudios bajo condiciones controladas con cada una de las menas deberán realizarse para la determinación económica de condiciones y resultados. Los resultados del trabajo realizado por Iskra y Kitchener dan una base sólida para planificar trabajos futuros y asistir a los potenciales usuarios de quebracho en flotación de sulfuros.

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE PIRITA DE CARBÓN

El uso de taninos para deprimir carbón en flotación de cenizas silicosas fue descrito por Bishop en 1953, pero no todos los carbones se deprimen de esta manera. Sin embargo Miller & Baker desarrollaron un proceso útil para remover azufre pirítico de carbones. No todo el azufre en carbón puede ser manejado de esta manera debido a que también existe azufre orgánico además del pirítico y solo el último puede ser físicamente separado del carbón. Se revisó la posibilidad de flotar carbón deprimiendo pirita con Quebracho S en lugar de Quebracho O. Niveles de Quebracho de 0.05 - 0.10 lbs/ton produjeron depresión de pirita sin deprimir carbón. A la luz de la información en Fig.10, 11 y 13 debido al hecho de que la pirita en el carbón se encuentra en condición oxidada, se estima que el Quebracho O podría haber dado depresión equivalente pero con consumo mucho menor y por lo tanto dando mejores resultados económicos. Por esta razón Miller y Baker desarrollaron un proceso en dos etapas. Su trabajo demostró que aproximadamente 50% del azufre pirítico puede ser removido con el residuo de altas cenizas como relave, flotando pirita con los finos de carbón en el concentrado sin colector. Los resultados de esta primera etapa variaron en los siguiente rangos :

ENSAYES % DISTRIBUCION % PRODUCTO Peso % Ceniza S Total S Pirita Cenizas S Total S Pirita Carbón Limp 60.5 - 65.6 9.9 - 10.9 1.42 - 1.63 0.88 - 1.06 19.0 - 22.8 40.6 - 47.1 31.83 - 37.3 Relave 34.4 - 39.5 65.5 - 73.3 2.95 - 3.57 2.81 - 3.94 81.0 - 77.2 59.4 - 52.9 68.2 - 62.7 Alimento 100.0 30.8 - 32.2 2.07 - 2.30 1.63 - 1.85 100.0 100.0 100.0

Estos resultados muestran que en una sola etapa de flotación, 60% del peso de finos puede ser recuperado en un concentrado con contenido de cenizas reducido de 30-32% a 10-11% y contenido de azufre pirítico de 1.6-1.8% a 0.9-1.0%. El S total fue reducido a aproximadamente 50% del nivel inicial.

QUEBRACHO EN FLOTACIÓN DE PIRITA DE CARBÓN

Este concentrado de carbón “limpio” formó el alimento a la segunda etapa de flotación, la cual fue realizada con 0.10 lb/ton de aceite de pino y como colector xantato Aero xantato 350 en niveles de 0.4 - 0.5 lb/ton para flotar pirita fina remanente en el concentrado. Dos productos fueron evaluados como depresores Aero D-633 que es una dextrina y Quebracho S., Ambos reactivos reportaron resultados equivalentes, resultando en esta aplicación el Quebracho S con ventajas por su considerablemente menor costo. Los mejores resultados se obtuvieron con ambos depresores adicionados en el nivel de 0.70 lb/ton y fueron los siguientes :

ENSAYES % DISTRIBUCIÓN % Depresor Producto % Peso Cenizas S Total S Pirita Cenizas S Total S Pirita

Carb. Limp 51.7 10.1 0.96 0.29 16.3 21.8 8.1 A-633 Espuma 10.7 11.6 4.71 4.13 3.9 22.1 23.9 Carb. Limp. 59.4 8.4 0.97 0.27 19.0 25.5 9.0 Quebracho S Espuma 7.5 11.8 5.39 4.57 3.4 17.9 19.3

Bajo estas condiciones, el Quebracho S, como es evidente de las Fig.10, 11 y 13 podría haber mantenido su efecto depresor sobre el carbón siendo poco probable que hubiese tenido efecto depresor significativo sobre la pirita oxidada y la selectividad obtenida se debe probablemente a este factor. La aplicabilidad de este proceso depende por supuesto de la proporción del contenido de carbones tratables de esta manera, existiendo razones muy claras para considerar que en este caso el Quebracho S reportará mejor selectividad que los otros dos extractos, mientras que lo opuesto sería en el caso de considerar el proceso en una sola etapa con el objetivo de deprimir pirita en lugar de flotarla.

QUEBRACHO COMO DEPRESOR DE GRAFITO Y TALCO

Pruebas de flotación se realizaron en agua destilada con pH ajustado en el rango de 3-12 y el efecto de los 3 extractos fue evaluado. El grafito flotaba al 100% en todo el rango de pH pero fue deprimido parcialmente en todos los niveles de pH, reduciendo su flotación al rango de 20-30% por las tres formas de Quebracho adicionados en el nivel de 20 mg/l.Mientras que el talco flotó en menor proporción, aproximadamente 55% sobre el rango de pH 4-10, reduciéndose a 30% con pH 12.0, Deprimido por 20 mg/l de cualesquiera de los tres formas de Quebracho hasta pH 10. Sobre pH 10 fue evidente la pérdida de actividad depresora, particularmente en el caso de Quebracho A.Por lo tanto, los Quebrachos son capaces de deprimir minerales naturalmente flotables, este es un asunto que podría ser de interés también en la necesidad de desarrollar un mejor método para separación de molibdenita de otros sulfuros minerales.

Mediciones también se realizaron sobre la adsorción de Quebracho en grafito y talco usando métodos espectrométricos para determinar la pérdida de extracto de las soluciones.

En el caso del grafito los niveles de adsorción variaron entre 0.4 y 1.2 mg/m2 de superficie de grafito variando la concentración de Quebracho entre 20 a 150 mg/l. La adsorción fue mayor cuando se utilizó Quebracho O con valores cercanos al doble de las determinadas con Quebracho A, mientras que el Quebracho S ocupaba posición intermedia. Las isotermas de adsorción según la ecuación de Langmuir aproximadamente y con 20 mg/l aproximadamente 50% de la superficie de grafito estaba cubierta por quebracho, indicando que el nivel de depresión podría haber incrementado aumentando la concentración de Quebracho.

QUEBRACHO COMO DEPRESOR DE GRAFITO Y TALCO

Las determinaciones de adsorción fueron conducidas en agua destilada a pH 6-7. Pruebas similares se realizaron con 80 mg/l de Quebracho O, S y A en el rango de pH 4-12

Determinando que la adsorción de Quebracho O y S se reducía conforme el pH aumenta tal como se puede observar en la Fig. 14 aproximando a 0 en pH 12.Este efecto es debido a la ionización del quebracho en condiciones alcalinas haciéndolo mas soluble y debilitando su adsorción debido a repulsión electrostática entre las sales negativamente cargadas.Quebracho A, es sin embargo anfotérico y puede por lo tanto ser extraído por un álcali ó por ácido en el otro extremo. Tal como se puede observar en la Fig.14, su adsorción consecuentemente pasa por un máximo en la región de su punto isoeléctrico: pH 7-8 en que rápidamente sale de la solución. Es sorprendente que la depresión de grafito resulte independiente del pH, habiendo tenido un poco de espumante ó aceite hubiese sido aplicado, es posible que esto no hubiese ocurrido por que diferencias menores hubiesen sido intensificadas.Las mediciones de adsorción de Quebracho sobre talco reportaron cuadro similar con adsorción equivalente a la mitad de aquellos reportados sobre grafito. El efecto de aumentar el pH fue el de extraer el quebracho de la superficie del talco de manera similar. El mecanismo de adsorción de Quebracho sobre grafito y talco y consecuente depresión de estos minerales, es aparentemente la misma, consistente con la adherencia por asociación hidrofóbica con áreas no polares en la superficie de los minerales tal como ocurre con la adsorción de fenoles ó alcoholes de soluciones acuosas. Enlaces -H a través de grupos -OH de los taninos no puede ser descartada como una alternativa en este caso.

Fig 14: ADSORCION DE QUEBRACHO O, S, A SOBRE GRAFITO VARIANDO pH.

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

4 5 6 7 8 9 10 11 12pH

AD

SOR

CIO

N D

E Q

UEB

RA

CH

O O

:S:A

: mg/

m2

QUEBRACHO O

QUEBRACHO A

QUEBRACHO S

ZONA DEPRECIPITACION

3.4

3.2

3.0

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los resultados del trabajo realizado por Iskra & Kitchener permiten ofrecer las siguientes conclusiones y recomendaciones:

Los Quebrachos, que son polímeros orgánicos constituidos por una mezcla de ésteres del ácido digálico y glucosa, reportan actividad depresora selectiva en flotación de minerales sulfurados por adsorción diferencial de grupos hidrofílicos sobre la superficie de los sulfuros.

Reportan también alta reactividad con sales solubles de Cu++ y Fe+++ aumentando el consumo proporcionalmente. Cuando se tiene Cu soluble en la pulpa, se mantiene fuerte depresión solo hasta pH 6.0 pero no sobre este nivel. Esto concuerda con el hecho de que el Quebracho no forma complejos con el cobre en condiciones ácidas. A pH superiores a 6.0 los iones cúpricos, incluyendo férrico, forman complejos de manera muy intensa con los anillos B fenólicos del grupo -OH, siendo el complejo de cobre relativamente soluble mientras que el complejo férrico es altamente insoluble.

La actividad depresora en flotación de sulfuros varía dependiendo del tipo de Quebracho siendo el S el de menor actividad, mientras que los extractos A y O reportan mayor depresión a menores dosificaciones siendo el Quebracho O de menor costo. En el caso de depresión de compuestos naturalmente flotables como carbón y flotación de sulfuros, el Quebracho S reporta mayor actividad por que su efecto depresor sobre los primeros se mantiene mientras que su efecto depresor sobre sulfuros es menor.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Por lo tanto estos reactivos, además de flotación selectiva de no metálicos, tendrían aplicación en flotación selectiva de sulfuros minerales tales como Pb-Cu, Zinc y en sus separaciones.

En separación Cu-Pb de concentrados bulk tratables con dicromato, los quebrachos A ó O puede ser utilizado como sustituto parcial de este reactivo tal como se puede apreciar en la Fig.15, con la ventaja de tener menor efecto depresor sobre minerales de zinc mejorando la calidad del concentrado de plomo por reducción del Zn desplazado a este producto. Esto adquiere particular importancia cuando el concentrado bulk reporta contenido significativo de minerales de zinc desplazados.

En limpieza de los concentrados de zinc tanto directa como en flotación inversa, los quebrachos también encuentran aplicación dependiendo del pH y de las condiciones superficiales de los minerales tratados particularmente de la pirita en la que preferentemente la superficie requiere estar no oxidada para efectiva depresión.

QUEBRACHO Kg/TMS BULK

CMC:

Kg/T

MS B

ULK

89.4

88.6

90.2

EFECTO DE QUERACHO Y CMC SOBRE SELECTIVIDAD Pb/Cu

94.2

87.8

91.0

91.8

92.6

93.4

NOTA: DENSIDAD DE PULPA EN ALIMENTO A SEPARACION = 30% SOLIDOS EN PESO

USANDO DICROMATO: 2.360 KG/TMS BULK

0.14 0.19 0.24 0.29 0.34 0.39 0.44

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

FIG. 15 EFECTO DE QUEBRACHO Y CMC SOBRE SELECTIVIDAD Pb/CuUSANDO DICROMATO: 2.360 Kg/TMS BULK