Proceso de minerales, Flotación.

1. Equipos de Planta Minera
Apuntes de clase
Unidad de aprendizaje 1: Operación de
celdas de flotación convencional.

2. Fundamentos de procesamiento de Minerales
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Contenidos:
1.- Fundamento de la flotación y equipos de flotación
convencional
2.- Variables de operación y control en el proceso de flotación
3.- Manejo de reactivos de flotación, sustancias y residuos peligrosos
4.- Aislación Bloqueo y procedimiento de trabajo seguro
5.- Pruebas de energía potenciales y residuales

3. Fundamentos de procesamiento de Minerales
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Contenidos:
1.- Fundamento de la flotación y equipos de flotación
convencional
2.- Variables de operación y control en el proceso de flotación
3.- Manejo de reactivos de flotación, sustancias y residuos peligrosos
4.- Aislación Bloqueo y procedimiento de trabajo seguro
5.- Pruebas de energía potenciales y residuales

4. Introducción
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6. Fundamentos de procesamiento de Minerales
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Operaciones Unitarias. Son la base de la transformación de materiales y puede
definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales,
insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas
que forman parte del proceso. Por ejemplo, la producción de pulpa o el descortezado
en una fábrica de papel, o la destilación en un proceso de elaboración de productos
químicos. Las transformaciones ocurridas durante una operación unitaria pueden estar
referidas a: cambios en la masa de acuerdo a la cantidad de materia o composición,
cambios en la energía referidas a la energía total (cualquiera que sea el tipo de
energía) de que el cuerpo esté dotado, o cambios del movimiento de la sustancia
original dado por variaciones en la dirección, sentido y velocidad. Estos cambios están
regidos por las leyes de conservación de la materia, la energía y la cantidad de
movimiento
Operaciones unitarias

7. Procesamiento de Minerales en Menas
Sulfuradas.
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Contenidos:
- Introducción
- Materiales Hidrofilicos, Hidrofóbicos
- Fenómeno de flotación
- Influencia del pH
- Fases participantes
- Interface
- Reactivo de flotación
- Tipos de Procesos

8. FUNDAMENTOS DE FLOTACIÓN
Procesamiento de Minerales en Menas
Sulfuradas.
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9. • El proceso de flotación constituye uno de los
principales métodos de concentración de minerales
actualmente en uso. Se basa en la diferencia de
propiedades físico-químicas en la superficie de las
especies mineralógicas, las cuales deben unirse a una
fase gaseosa, en forma de burbujas.
• Es preciso que los minerales posean el tamaño de
partícula adecuado para asegurar una buena
liberación de las especies minerales.

10. • MINERALES HIDROFÍLICOS
Son mojables por el agua, constituidos por: óxidos, sulfatos,
silicatos, carbonatos y otros, que generalmente representan la
mayoría de los minerales estériles o ganga. Haciendo que se
mojen, permanezcan en suspensión en la pulpa para finalmente
hundirse
• MINERALES HIDROFÓBICOS
Son aquellos que no son mojables o son poco mojables por el
agua, dentro de ellos tenemos: Los metales nativos, sulfuros de
metales o especies tales como: Grafito, carbón bituminoso, talco
y otros, haciendo de que evite el mojado de las partículas
minerales, que pueden adherirse a las burbujas de aire y
ascender

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17. • FASE SÓLIDA: Esta representada por los sólidos a separar
(minerales) que tienen generalmente una estructura cristalina. Esta
estructura es una consecuencia de la comparación química de las
moléculas, iones y átomos componentes que son cada uno, un
cuerpo completo.
• FASE LIQUIDA: Es el agua debido a su abundancia y bajo precio; y
también debido a sus propiedades especificas, constituye un medio
ideal para dichas separaciones La dureza del agua ósea la
contaminación natural causada por sales de calcio, magnesio y
sodio. Estas sales y otro tipo de contaminaciones no solo pueden
cambiar la naturaleza de la flotabilidad de ciertos minerales sino
también son casi siempre causa de un considerable consumo de
reactivos de flotación con los cuáles a menudo forman sales
solubles
• FASE GASEOSA: Es el aire que se inyecta en la pulpa neumática o
mecánicamente para poder formar las burbujas que son los centros
sobre los cuales se adhieren las partículas sólidas La función del aire
en la flotación tiene distintos aspectos de los cuales los principales
son: a. El aire influye químicamente en el proceso de flotación. Es el
medio de transporte de las partículas de mineral hasta la superficie
de la pulpa

18. Interfases
• Los fenómenos que ocurren en flotación son
interacciones fisicoquímicas específicas entre
elementos y compuestos de las distintas fases. Esto
ocurre a través de las tres
• Interfases posibles:
Gas – Líquido, Sólido – Líquido y Sólido - Gas.

19. • Reactivos de flotación
• Los reactivos usados en la flotación de minerales
pueden ser clasificados principalmente en tres tipos:
colectores, espumantes y modificadores.

20. Reactivos de flotación
• Los colectores son compuestos orgánicos usualmente heteropolares solubles en agua.
• En general, el grupo polar es la parte del colector que se adsorbe en la superficie del
mineral mientras que la cadena de hidrocarburos, siendo no-iónica por naturaleza,
provee hidrofobicidad a la superficie del mineral después de la adsorción del colector.
• Los colectores se clasifican según el grupo funcional o en el tipo de mineral colectados.
• En la siguiente figura se presenta un esquema con los subgrupos de colectores. Los
colectores no polares o no ionizados no poseen grupos polares. Son fuertemente
hidrófobos y se utilizan en la flotación de minerales con características pronunciadas de
hidrofobicidad,
• En tanto, los colectores iónicos contienen un grupo funcional polar hidrófilo unido a una
cadena de hidrocarburos (parte no polar hidrófoba que se orienta hacia la fase
gaseosa). Al disociarse en agua, el ión puede ser un anión o catión, distinguiéndose
entonces dos tipos de colectores iónicos: catiónicos y aniónicos.

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27. Espumantes
• Son compuestos orgánicos heteropolares, con gran
afinidad con el agua. Son tensoactivos, es decir, son
reactivos que se adsorben selectivamente en la
interfase gas-líquido, reduciendo la tensión
superficial. Permiten la formación de una espuma
estable y la generación de burbujas pequeñas. Los
más usados son los alcoholes, ácidos, poliglicoles y
aminas.

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31. Modificadores
• Son reactivos que generan condiciones que mejoran la
colección o selectividad del proceso. Se pueden dividir en tres
tipos: activadores, depresores y modificadores de pH.
• Los activadores son reactivos que permiten aumentar la
adsorción de los colectores sobre la superficie de los
minerales o fortalecer el enlace entre la superficie y el
colector.
• Los depresores son reactivos que sirven para disminuir la
flotabilidad de un mineral haciendo su superficie más hidrófila
o impidiendo la adsorción de colectores.

32. Activante – Sulfhidrato de Sodio
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34. Efecto del pH
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35. Procesos
• Este aspecto conduce a especializar diferentes etapas del
proceso, destinadas a maximizar uno de los dos factores, con
el fin de alcanzar un objetivo global técnico económico de
recuperación y ley de concentrado. Es así como se definen
etapas de flotación según su objetivo, de la siguiente manera:
• Flotación primaria o rougher
• Flotación de limpieza o cleaner
• Flotación de barrido o de agotamiento o de repaso o
scavenger

36. Tipos de Celdas de
flotación
Celdas mecánicas
• Se caracterizan por tener un impeler movido en forma mecánica, el cual
agita la pulpa y dispersa y distribuye el aire en la pulpa. Son generalmente
utilizados para etapas de flotación primaria y de repaso, puesto que
entregan una mayor recuperación de concentrado, con la consecuente
disminución en ley. Estos equipos pueden ser autoaereados, donde el aire
es inducido a través de la depresión creada por el impeler, o con aire a
presión, donde el aire es introducido por un soplador externo.
Celdas neumáticas
• Este tipo de equipos no tiene impeler y utiliza aire comprimido para agitar
y airear la pulpa. Las más usadas son las celdas de columna, en los cuales
existe un flujo contracorriente de burbujas y pulpa. Son generalmente
usados en etapas de limpieza, porque entregan mejores leyes de
concentrado.

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CURVAS DE CINÉTICA DE FLOTACIÓN DE UN
MINERAL DE COBRE

40. Link de interés
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• https://www.youtube.com/watch?v=5Ow5reLCGiQ

41. Balances en proceso de
Flotación
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• Si una planta concentradora produce 1200 t/dia de
concentrado de cobre con ley de 27,6% a partir de
un mineral de cabeza de 0,87% y con ley de relave de
0,1% de Cu, calcular:
a) La masa de la alimentación
b) La recuperación
c) La razón de concentrado
d) La cantidad de relave