flotacion

1. Ing. Luis Huere
Tecsup
FLOTACION DE
MINERALES

2. Concentración de minerales
• Los procesos de "concentración" tienen por objetivo
enriquecer las menas o especies mineralógicas
económicamente útiles de un mineral, mediante
eliminación de los componentes estériles, o "ganga",
utilizando para ello propiedades físicas características
de los minerales.
• El "concentrado" es por consiguiente, un producto
intermedio entre el estado natural del mineral, y el
producto puro, utilizable comercialmente

3. Operaciones de
concentración de minerales
• Peso específico
• Susceptibilidad magnética
• Conductividad eléctrica
• Color
• Tensión superficial

4. Diagrama
de
Flujo
Pictográfico
Conc. Cu
Agua
Mina subterránea
Balanza, 35 t
Transporte de
mineral en Volqutes
Tolva de
gruesos
Ch. Sec.
Cónica
Alimentador
de placas
Ch. Prim.
De Quijada
Faja Transportadora 1
F
a
j
a
T
r
a
n
s
p
.
N
º
2
Criba
Vibratoria
Tolva
de
Finos
Faja Transp. Nº 3
Hidrociclón
Agua
Hidrociclón
Hidrociclón
Sumidero
Sumidero
Sumidero
Bomba
Bomba
Bomba
Acondicionador
F. Desbaste F. Recuperación
F. Limpieza
F. Re-Limpieza
Espesador
Filtro
de
discos
Concentrado húmedo
10 -15 % Hu
Horno de secado
Bomba
Sumidero
Relavera
Concentrado seco,
6% Hu
A fundición o a
Comercialización
Agua
clara
a
reciclaje
Relave
grueso
a
relleno
Hidráulico

5. Concentración de minerales
La gradiente en
propiedades de los
minerales se establece:
• Cuantitativamente eficiente
(alta recuperación)
• Cualitativamente selectiva
(concentrados limpios y de
alta ley)
• Cinéticamente energética,
para llevar a cabo el
proceso en forma rápida y
económica.

6. Leyes de concentrados
• Existe una ley máxima a la cual se puede concentrar un
mineral. Esta ley corresponde a la de su especie
mineralógica pura.
• Lograr leyes elevadas no es muy beneficioso, ya que a
medida que sube la ley de concentrado, baja la
recuperación y viceversa.

7. Valor del mineral
Caso Cabeza
(% cobre)
Concentrado
(% cobre)
Relave
(% cobre)
Recuperación
(% cobre)
K
1 1.60 20.0 0.20 88.38 14.14
2 1.60 30.0 0.23 86.28 21.73
Ejemplo de calculo:
1 Ton * 0.20 = 0.2 ton
Valor bruto fino = 0.2(t)* 2204.6 (lb/ton)*4.2 = US $ 1851.8
Valor fino = 1851.6 – 110 = US $ 1741.8
1741.8 (US/ton conc)
Valor mineral bruto = ……………………………..
14.14 (t min/t conc)
Valor mineral crudo = US $ 123.18 por ton de mineral

8. Factor metalúrgico
COBRE MINA A MINA B
Cobre en concentrado (%) 29 27
Cobre en cabeza (%) 1.1 0.6
Recuperación de cobre (%) 90 88
FACTOR METALURGICO 2373 3960
ZINC MINA A MINA B
Cobre en concentrado (%) 54 56
Cobre en cabeza (%) 8.0 5.5
Recuperación de cobre (%) 92 89
FACTOR METALURGICO 621 906
EL FACTOR METALURGICO (FM) es obtenido multiplicando Grado por
Recuperación y dividido entre la ley de Cabeza; entonces a mayor FM, mejor será
la flotación que esta ocurriendo; desde luego que este nuevo concepto al resultar
de dividir entre la ley de cabeza el FM se incrementara porque recompensa las
operaciones de baja ley que obviamente demandan un mayor esfuerzo en las
plantas concentradoras por flotación.

11. Formulas básica en la
concentración de minerales
F = C + T
Ff = Cc + Tt
F c - t
K = ------- = -----------
C f - t
Cc c f - t
R = --------- = ----- ( --------- )
Ff f c - t

12. Fórmulas básicas
1
dp=
x
+ (1-x)
Gs
Gs (dp -1)
x=
dp (Gs -1)
L 1-x
D= =
S x
Nomenclatura:
x: fracción del porcentaje de
sólidos
dp: densidad de pulpa
ds: densidad del sólido (mineral)
D: Dilución (peso líquido a peso
del sólido)
L, S: pesos de liquido y sólido

13. FLOTACION DE MINERALES
Proceso de concentración de minerales, en el
cual se procura separar las partículas de menas
útiles de la ganga por medio de un tratamiento
fisicoquímico que modifica su tensión superficial,
para lograr que burbujas de aire finas se
adhieran a las primeras y las enriquezcan en
una espuma

14. Ventajas sobre otros procesos de
concentración
• Flexibilidad para concentrar selectivamente con concentrados limpios y
de alta ley
• Se adapta fácilmente a tratamientos en gran escala
• Se integra fácilmente con técnicas modernas e molienda y clasificación
y medios mecanizados de manejo de productos

15. Flotación de minerales

16. FLOTACION DE MINERALES
• El mineral forma una pulpa diluida
• Acondicionamiento de la pulpa
 Reactivos que modifican la superficie de determinados minerales
 Reactivos que ayudan a estabilizar las espumas
 Reactivos que cubren el mineral valioso: hidrofóbico/aerofilico
• Introducción y dispersión de aire a baja presión

17. FLOTACION DE MINERALES
• Mineral hidrofóbico/aerofilico se adhiere a la burbuja y
sube a superficie en forma de espuma donde es
recolectado
• Pulpa empobrecida pasa a siguiente celda a fin de
recuperar mineral valioso remanente
• Evacuación de relaves

18. Fenómeno interfacial en la
flotación
• Mientras mayor sea el ángulo de contacto mayor será el trabajo de
adhesión entre la partícula y la burbuja y mayor será la elasticidad del
sistema ante las fuerzas de rompimiento, por lo tanto la flotabilidad del
sistema aumenta con el ángulo de contacto.
• Un mineral con un ángulo de contacto grande tiene un comportamiento
aerofílico (mayor afinidad con el aire que con el agua), a pesar de que la
mayor parte de los minerales son aerofílicos, es necesario agregar un
colector para mejorar su hidrofobicidad (haciéndolos aún más
aerofílicos), para que el proceso de separación sea más efectivo.

19. Elementos en la flotación
Reactivos químicos :
Colectores
Espumantes
Activadores
Depresores
Reguladores de
pH

20. Elementos en la flotación
Componentes del equipo de
flotación :
 Diseño de la celda
 Sistemas de agitación
 Flujo de aire
 Configuración de los bancos
de celdas
 Control de los bancos de
celda

22. Mecanismo de flotación
• Los modificadores crean condiciones favorables
para la adsorción
• Colector:
Parte polar.- Orientación hacia el mineral
Parte no polar.- Orientación hacia el agua
• Espumante : Burbuja de aire, estable
Parte Polar.- Orientación hacia el agua
Parte no polar.- Orientación hacia la burbuja
• Encuentro burbuja - partícula

24. Mecanismo de flotación
Burbuja de aire:
 Colecta las partículas valiosas presentes
en la pulpa
 Transporta las burbujas hacia la superficie
La burbuja sin espumante se distribuye en forma
dispareja, son inestables y se asocian unas con
otras formando borbotones.

25. Variables operativas en la
flotación
A.- Relacionadas con el mineral
• Forma mineralógica del mineral
• Asociación con otros componentes
• Presencia de impurezas y sales solubles
• pH natural
• Grado de oxidación

26. C.- Relacionadas al agua
• Impurezas disueltas
• Presencia de gases disueltos (SO2, H2S..etc)
• Grado de alcalinidad o acidez
• Dureza del agua
Variables operativas en la
flotación

27. D.- Relacionadas al acondicionamiento
• Densidad de pulpa
• Puntos de adición de reactivos
• Grado y forma de adición de reactivos
• Tamaño de los acondicionadores y celdas de
flotación
• Tiempo de acondicionamiento
• Temperatura, agitación
Variables operativas en la
flotación

28. E.- Relacionadas a la flotación
• Ph pulpa
• Carga circulante
• Tamaño de particula
• Tiempo de flotación
• Nivel de espuma
• Grado y tipo de aireación
Variables operativas en la
flotación

29. F.- Relacionadas a la maquina de flotación
• Tipo de máquina
• agitación
• Grado de aereación
• Altura de la zona de espuma
Variables operativas en la
flotación

30. Densidad de pulpa
La pulpa que llega al acondicionador previo a la
flotación es el rebalse del clasificador.
Porcentaje de sólidos promedio 25 – 35 % en
flotación rougher, en tanto que las etapas de
limpieza este porcentaje es menor

31. Tiempo
 El tiempo de flotación depende de las características
del material a flotar y de la interacción de los demás
factores que inciden en el proceso.

 El tiempo de acondicionamiento de la pulpa es
variable. En algunos casos el reactivo es
adicionado desde la molienda.
 La flotación se efectúa hasta que el producto de
la flotación de la última celda es de ley un poco
mas alta que la cabeza.

32. pH en flotación
 Influye su acción sobre las sales disueltas en la pulpa de
flotación o de la disolución del mineral, cambiando la
reacción entre ellos o alterando la solubilidad de los
minerales y de sus productos de descomposición, o
modificando las reacciones entre minerales y reactivos
alterando la acción superficial y la adsorción de los
reactivos.
 La investigación metalúrgica proveerá del valor del pH en
la flotación
 La flotación tiene lugar generalmente en pulpas
ligeramente ácidas o alcalinas.