Molibdeno-Presentación
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PERDIDAS DE MOLIBDENO EN
FLOTACIÓN COLECTIVA Y
SELECTIVA
Sergio Castro Asesor en Flotación de Minerales
FLOTAMIN 2013, 5-6 Septiembre 2013, Viña del Mar
Castro Ingeniería Ltda.
Procesos de recuperación de Mo
MinaCu - Mo
Chancado
MoliendaClasificación
Flotación colectiva Cu - Mo
ConcentradoCu - Mo
Lixiviación (Cu, P)
Flotación selectiva Cu - Mo
Tostación a Mo2O3
Purificación y Pulverización
Reducción térmica
Uso como lubricante
Concentrado Cu
Concentrado Molibdenita
Trióxido de Mo técnico
Productos químicos (molibdato de Na y NH4)
Ferromolibdeno
Molibdenita pura
Castro Ingeniería Ltda.
Factores generales que afectan
la recuperación de molibdenita
• Hidrofobicidad natural
• Morfología de las partículas
Castro Ingeniería Ltda.
Se presenta en cristales hexagonales dispuestos en capas con
clivaje por el plano basal. La estructura atómica consiste de una
hoja de átomos de Mo en un sandwich de átomos de S. Los
enlaces Mo-S son covalentes (fuertes); mientras que los enlaces
S-S son débiles (van der Waals).
La molibdenita es un mineral con
flotabilidad natural
Estructura cristalina Castro Ingeniería Ltda.
Anisotropía de la molibdenita
El cristal de la molibdenita es anisotrópico porque tiene sitios caras
(hidrófobos) y sitios bordes (hidrofílicos). Los planos basales, llamados
“caras” del cristal son hidrófobos debido al rompimiento de las débiles
uniones de van der Waals entre las capas de S. Los sitios bordes se forman
por rompimiento de los fuertes enlaces covalentes Mo-S.
Castro Ingeniería Ltda.
Nano-bordes en los planos basales
Castro Ingeniería Ltda.
Terrazas y cráteres en los planos basales crean sitios micro-bordes y carga
eléctrica capaz de adsorber especies catiónicas en los sitios caras
Imágenes: Atomic Force Microscopy (AFM)
(Adaptado de López-Valdivieso et al., Procemin 2012. The heterogeneity of the basal plane of
molybdenite; its effect on molybdenite floatability and calcium ion adsorption)
Ángulo de contacto por caras y bordes
Se confirma que los planos basales del cristal (sitios caras) son
hidrófobos; y los sitios bordes del cristal son hidrofílicos
Castro Ingeniería Ltda.
(Adaptado de López-Valdivieso et al., Procemin 2012. The heterogeneity of the basal plane of
molybdenite; its effect on molybdenite floatability and calcium ion adsorption)
Flotabilidad en función del tamaño de
partícula y del pH
Las partículas gruesas tienen mayor razón caras/bordes y mayor
flotabilidad que las partículas finas
Castro Ingeniería Ltda.
(Adaptado de Tabares et al., Proceedings of 2006 China-Mexico Workshop on Minerals
Particle Technology. Surface properties and floatability of molybdenite)
Flotabilidad y colectores de molibdenita
MIBC, IsopX, Diesel oil concentration, ppm
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Mo
lyb
de
nit
e f
lota
tio
n, %
0
20
40
60
80
100
NaCl concentration, M
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
MIBC
IsopX
Diesel oil
NaCl
Castro Ingeniería Ltda.
PERDIDAS DE Mo EN FLOTACIÓN
COLECTIVA
Castro Ingeniería Ltda.
Planta de flotación colectiva
ROUGHER
1ª LIMPIEZA SCAVENGER
2ª
LIMPIEZA
Conc.
final
RELAVE
ALIMENTACIÓN
ROUGHER
1ª LIMPIEZA SCAVENGER
2ª
LIMPIEZA
Conc.
final
RELAVE
ALIMENTACIÓN
pH 10.0 -10.5
pH 11.5 -12.0
Castro Ingeniería Ltda.
Perdidas de Mo en flotación
colectiva
• Falta de liberación (molienda muy gruesa para Mo, como p. ej., P80 sobre 200 μm)
• Molibdenita depresada por exceso de cal en limpiezas
• Molibdenita en partículas finas liberadas (menor a 8 micrones y cinética lenta)
• Molibdenita con recubrimiento de óxidos de Mo
• Molibdenita en grandes láminas
• La flotación de molibdenita es afectada por la calidad química del agua de proceso
Castro Ingeniería Ltda.
Efecto del MIBC y tamaño de partícula
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60
Tamaño promedio de partícula, mm
Re
cu
pe
ració
n d
e M
o,
%
MIBC, 12 g/t
MIBC, 36 g/t
MIBC, 72 g/t
MIBC, 108 g/t
MIBC, 144 g/t
Castro Ingeniería Ltda.
Efecto del MIBC sobre la constante cinética
0
2
4
6
8
0 10 20 30 40 50 60 70
Tamaño promedio de partícula, um
K,
on
sta
nte
Kli
mp
el
MIBC, 12 g/t
MIBC, 36 g/t
MIBC, 72 g/t
MIBC, 108 g/t
MIBC, 144 g/t
Castro Ingeniería Ltda.
Depresión de molibdenita por iones Ca2+
pH
8 9 10 11 12 13
Recupera
ció
n,%
0
20
40
60
80
100
416mg/l Ca2+ CaO
416 mg/l Ca2+ NaOH
1.35g/l Ca2+ CaO
1.35g/l Ca2+ NaOH
Agua destilada CaO
Agua destilada NaOH
Castro Ingeniería Ltda.
Mecanismos de depresión por iones Ca2+
pH
0 2 4 6 8 10 12 14
Ad
sorció
n d
e I
on
es
de C
alc
io,
mg/g
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1060 mg/l
640 mg/l
320 mg/l
110 mg/l
118 + 5.16x10-3
M/l Fe+3
Ca(OH)2 Libre
pH
10 11 12 13 14
Concentr
ació
n, M
10-6
10-5
10-4
10-3
2(aq)Ca
(aq)Ca(OH)
2 (s)Ca(OH)
Es clave la adsorción de iones Ca(OH)+
Castro Ingeniería Ltda.
Depresión de molibdenita por iones Mg2+
pH
7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
Mo
lyb
den
ite r
eco
very
, %
0
20
40
60
80
100
NaOH
CaO
Es clave la precipitación y hetero-coagulación de Mg(OH)2
Castro Ingeniería Ltda.
pH
2 4 6 8 10 12 14
Rec
up
eraci
ón
MoS
2,
%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Ca(OH)2 + Al(NO3)3
Na(OH) + Al(NO3)3
Depresión de molibdenita por iones Al3+
Es clave la adsorción de iones Al(OH)2+ y hetero-coagulación
de Al(OH)3
Castro Ingeniería Ltda.
Depresión de molibdenita por iones Fe2+
Es clave la precipitación y hetero-coagulación de Fe(OH)2
Castro Ingeniería Ltda.
pH
4 5 6 7 8 9
Ind
uc
tio
n t
ime
, m
s
0
10
20
30
40
FeSO4, 1x10-4
M
Boundary Fe(OH)2 precipitation
Depresión de molibdenita por iones Fe3+
pH
0 2 4 6 8 10 12 14
Recu
peració
n d
e M
oli
bd
en
ita, %
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Ad
sorció
n d
e H
ierro, m
g/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Ca(OH)2 + FeCl3
Na(OH)2 + FeCl3
Ca(OH)2
Na(OH)
Depresión de molibdenita por iones Fe3+
Es clave la adsorción de iones Fe(OH)2+ y hetero-coagulación
de Fe(OH)3
Castro Ingeniería Ltda.
Diagrama Eh-pH del sistema Fe-H2O
(Scot T. Martin. Precipitation and Dissolution of Iron and Manganese Oxides)
Castro Ingeniería Ltda.
Depresión por polímeros orgánicos:
floculantes del tipo poliacrilamida
Polymer concentration, ppm
0 5 10 15 20
Re
co
ve
ry, %
0
20
40
60
80
100
Castro Ingeniería Ltda.
La molibdenita también se depresa
con otros polímeros hidrofílicos:
Dextrina
Almidón
CMC
Ácidos húmicos
Poliglicoles
EN RESUMEN: Pérdidas de Mo en
flotación colectiva
• Exceso de cal y altos valores de pH en
limpiezas
• Presencia de iones metálicos hidrolizables
en el agua de proceso (Mg, Ca, Al, Fe,
Cu, etc.)
• Tamaño de partícula y razón caras/bordes
• Presencia de polímeros orgánicos en el
agua de proceso
Castro Ingeniería Ltda.
Factores que mejoran la
flotación de molibdenita
• Disminuir el porcentaje de sólidos de la
pulpa
• Disminuir el pH de la pulpa
• Uso y aumento de la concentración de
MIBC
• Uso adecuado de un colector oleoso
(diesel oil, kerosene)
Castro Ingeniería Ltda.
PERDIDAS DE Mo EN FLOTACIÓN
SELECTIVA
Castro Ingeniería Ltda.
Principales depresores usados
en flotación selectiva
• Sulfuro y Sulfhidrato de sodio (Na2S·9H2O
y NaHS).
• Reactivo Nokes o LR-744 (P2S5 disuelto
en NaOH; NaOH/P2S5 razón 1,3).
• Reactivo Anamol-D (As2O3 disuelto en
Na2S; As2O3 , 20% ; y Na2S , 80%).
Castro Ingeniería Ltda.
Claves de la operación de una
planta de molibdeno
• Golpe de ácido sulfúrico
• Estabilidad y selectividad del circuito
rougher
• Control de las cargas circulantes
• Control del potencial redox
• Uso de un colector no-polar
Castro Ingeniería Ltda.
Planta típica de molibdeno
Castro Ingeniería Ltda.
Diagrama termodinámico Eh-pH
para el sistema S-H2O
pH
0 2 4 6 8 10 12 14
Eh, V
olt
-2
-1
0
1
2
SS2O3(a)
H2S(g) HS(a)
-S(a)
2-
2-
HSO3(a)
-
SO3(a)
-o
Castro Ingeniería Ltda.
Potencial Eh en función del tiempo
en flotación rougher de Mo
tiempo, min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Pote
ncia
l, m
V
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
Castro Ingeniería Ltda.
EN RESUMEN: Perdidas de Mo en
flotación selectiva
• Molibdenita depresada por exceso de cal (mejora con el golpe de ácido y uso de colector no-polar)
• Aumento de carga circulante de Mo al circuito rougher (puede ser por aumento de caudales de cola de primera limpieza, o simplemente por aumento de la ley de Mo en la alimentación rougher)
• Aparición de otras especies con flotabilidad natural (talco, pirofilita, azufre, etc.)
• Slime coating entre molibdenita y arcillas
Castro Ingeniería Ltda.
Fin de la presentación
Castro Ingeniería Ltda.