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* Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica
aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com,
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FLOTACION DE MINERALES POLIMETÁLICOS SULFURADOS DE Pb, Cu y Zn
FLOTATION OF SULPHUR POLYMETALLIC COOPER-LEAD-ZINC MINERALS
*ANGEL AZAÑERO ORTIZ, Vidal Aramburu Rojas, Janet Quiñones Lavado, Luis Puente
Santibáñez, Manuel Cabrera Sandoval, Walter Rengifo Sing, Victor Falconi Rosadio,
Juan de Dios Quispe Valdivia
RESUMEN
Los minerales sulfurados polimetálicos son muy abundantes en la naturaleza y
en especial en nuestro pais, de alli la gran importancia que tiene estudiar su
comportamiento frente a la flotación diferencial, existen minerales muy dóciles
a la flotación y también otros minerales complejos que presentan una flotación
muy complicada por una serie de factores, los mas difíciles son aquellos que
presentan activación natural de la esfalerita y sulfuros de fierro debido a las
sales solubles que puede tener el mineral como consecuencia de la presencia
de iones metálicos de diferentes metales, principalmente cobre.
El mineral de cobre, plomo y zinc que se ha estudiado no presenta dificultad
durante la flotación selectiva, la calidad y la eficiencia de separación de los
concentrados pueden ser mejorados con mayor tiempo de flotación y más
etapas de limpieza.
Se define los conceptos teóricos de la flotación selectiva, se realizó el estudio
mineralógico y químico de la muestra, las pruebas de flotación bulk y la
separación, reportan buenos resultados, para mensionar solo el contenido de
oro en el concentrado de cobre plomo, aporta un valor económico de $380
dólares por TMC.
Palabras Clave: Flotación de sulfuros cobre plomo zinc
ABSTRACT
Polymetallic sulfide ores are found in abundance in nature and especially in our
country, hence the great importance of studying their behavior in the differential
flotation. There are ores that are very amenable to flotation and there are also
other complex minerals that have a very complicated flotation because of
different factors, the most difficult ones are those with natural activation of
sphalerite and iron sulphides due to soluble salts that the mineral can have as a
result of the presence of metal ions from different metals, mainly copper.
The copper, lead and zinc ore that was studied did not show difficulties during
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the selective flotation; the quality and the separation efficiency of concentrates
can be improved with more time and more stages of flotation cleaning.
We defined the theoretical concepts of the selective flotation and made the
mineralogical and chemical study of the sample.
The bulk flotation tests and the separation reported good results. We can
mention that the gold content in the lead-copper concentrate provides
an economic value of $ 380 dollars for TMC.
Keywords: flotation of sulfide copper, lead zinc
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I.- INTRODUCCIÓN
La flotación diferencial de sulfuros polimetálicos, consiste en recuperar una o
más especies mineralógicas, dejando en los relaves otras especies deprimidas
por reactivos específicos (American Cyanamid Company, 1988)
El diagrama de flujo, combinación de reactivos químicos y puntos de adición de
los mismos se muestra en la figura No.1
El método considera dos aspectos principales:
1. Selección de diagramas de flujo,
2. Uso de reactivos químicos que permita la máxima selectividad
La selección del diagrama de flujo y reactivos de flotación, está
fundamentalmente condicionada por la respuesta del mineral a los
colectores, activadores, depresores y espumantes, así como a la
mineralogía del mineral.
Los minerales sulfurados (Astucuri, 1999) de cobre molibdeno, minerales
de cobre zinc, minerales de plomo plata zinc y minerales de cobre plomo
zinc son ejemplos típicos de minerales sulfurados donde se aplica
flotación diferencial o selectiva para procesarlos
II.-FLOTACIÓN DE SULFUROS DE COBRE, PLOMO Y ZINC
El tratamiento metalúrgico (Azañero, 2010) comprende la obtención de tres
concentrados en las siguientes etapas
1. Flotación bulk Cu-Pb deprimiendo simultáneamente la esfalerita y pirita.
2. Activación y flotación de la esfalerita deprimiendo nuevamente la pirita.
3. Separación del Cu-Pb obtenido en la etapa 1
Alternativas, como flotación bulk Cu-Pb-Zn ó flotación en tres etapas primero
el cobre, en seguida el plomo y finalmente el zinc, no son usuales.
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1. Flotación Bulk Cobre-Plomo
Esta flotación se realiza con una depresión simultánea de sulfuros de
zinc y pirita, la flotación cobre – plomo se realiza a pH natural o
levemente alcalino utilizando xantatos y dithiofosfatos como colectores,
la depresión de la pirita y esfalerita se logra mediante el uso de cal,
cianuro, bisulfito y sulfato de zinc en dosificaciones que no afecten la
flotación del cobre que es deprimido por el cianuro y el plomo por el
bisulfito en concentraciones altas.
Además se debe agregar que el sulfuro de cobre flota entre pH: 3 y 12 y
el pH de flotación de la galena está en el rango neutro a ligeramente
alcalino, y cuando tiene alto contenido de plata el plomo tiende a
deprimirse a pH mayor a 9.5.
1.1.- Depresión de Esfalerita y Pirita
Durante la flotación bulk Cu-Pb, la pirita se deprime con cianuro y
bisulfito de sodio y la esfalerita con sulfato de zinc.
Se ha determinado la existencia de Fe4 [Fe (CN)6]3 sobre la superficie
de la pirita, no permitiendo que ésta flote.
El bisulfito deprime la pirita, al descomponer los xantatos, dixantógenos
y luego el alcohol componente del xantato
El motivo por el cual la esfalerita flota indebidamente en el bulk depende
de cada mineral, las causas puede ser:
(a) Asociación mineralógica Cu-Zn ó Pb-Zn
(b) Arrastre de sulfuros de zinc durante la flotación bulk por factores
mecánicos.
(c) Activación natural de la esfalerita debido a la presencia de iones
metálicos Cu, Ag, As, Sb, Cd, en el mineral ó en el agua de
tratamiento.
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Los dos primeros factores pueden ser regulados mejorando las
condiciones de molienda, dosificación de reactivos y eficiencia de
remoción de espumas.
El tercer factor es un tema difícil aunque puede ser parcialmente
controlado por dosificación de reactivos depresores tales como el
sulfato de zinc, cianuros, bisulfitos o sulfuro de sodio.
2. Activación y Flotación de Sulfuros de Zinc
La esfalerita no adsorbe xantatos de cadena corta sin activación previa,
esta activación consiste en el recubrimiento de la esfalerita por una capa
de un ión activante que formará una superficie que podrá interaccionar
con el xantato.
El mecanismo de activación está definido por una reacción general
expresada del siguiente modo:
ZnS+
+ M2+
MS+
+ Zn2+
Para la flotación de la esfalerita de las colas de la flotación Cu – Pb, se
usa generalmente CuSO4 como activante,
ZnS + CuSO4 Zn2+
+ SO4
2-
+ CuS
Simultáneamente es necesario deprimir la pirita usualmente con cal, por
elevación del pH hasta valores entre 8.5 – 12, la pirita en este rango de
pH no flota al inhibirse la formación de dixantógenos que es la especie
colectora.
3. Separación del Cobre / Plomo
Estos son clasificados de acuerdo al mineral que va a ser deprimido en:
Depresión de minerales de cobre y
Depresión de los minerales de plomo
El primer factor a ser considerado es la relación en peso de contenido de
cobre / plomo,
En algunos casos dezincado, es una alternativa previa a la separación,
cuando se obtenga la liberación y/o desactivación del zinc
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En resumen, sumar a los contenidos de minerales de cobre, esfalerita,
pirita e insolubles en el caso de usar el procedimiento de depresión con
NaCN / ZnOx, ó sumar a la galena los contenidos de pirita, esfalerita e
insolubles en el caso de usar dicromato.
3.1.- Depresión de Minerales de Cobre
Cianuro de Sodio
La utilización del NaCN solo es posible donde la presencia de minerales de
cobre secundarios y/o metales como Ag/Au es nula, es decir donde no existe el
peligro de disolución de valores.
En casos extremos y debido al excesivo uso de colectores en la obtención del
concentrado bulk es necesario aplicar un lavado previo del concentrado,
resorción con Na2S y/o carbón activado.
Cianuro de sodio y compuestos
Existen pocos reactivos depresores para minerales de cobre, principalmente se
basan en el uso de NaCN tanto puro como en mezcla con ZnSO4 ó con ZnO
adicionalmente se puede utilizar las mezclas en mención con CaO, sulfato de
amonio, otros procedimientos son el empleo de permanganato y tiourea.
Permanganatos
Su posible aplicación (Zegarra Y C. Perez, 1998) es de gran interés ya que
posee algunas ventajas en comparación con el NaCN ó con el complejo NaCN
/ ZnOх, no produce disolución de valores de Au/Ag ó minerales de cobre
secundarios, su aplicación requiere de condiciones excesivamente críticas,
3.2.- Depresión de Minerales de Plomo
Reactivos con esta característica son: SO2, bisulfitos, sulfitos en combinación
con sulfato ferroso, tiosulfato, hiposulfitos, bicromatos y CaO, ellos poseen
algunas ventajas en comparación con el NaCN / ZnO sobre todo en lo referente
a la no disolución de metales preciosos y/o cobres secundarios.
Bisulfitos, Sulfitos
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Permiten la depresión de los minerales de plomo, pero también presentan
efecto depresor sobre los de zinc,
Con la presencia de minerales de cobre secundario la precisión de separación
es afectada ligeramente por la disolución de cobre, siendo estos iones
absorbidos por la galena lo cual impide su depresión, este efecto negativo
puede ser contrarrestado por adición de S°, con lo cual se logra precipitar
iones de cobre
El acondicionamiento requerido es casi nulo y la adición por etapas es
conveniente, en el caso de la presencia de minerales de cobre secundarios y
dependiendo de la proporción existente, el tiempo de acondicionamiento debe
ser evaluado cuidadosamente.
Dicromato
Las propiedades oxidantes son similares a las mostradas por los reactivos
anteriores, excepto que presenta un menor poder depresor para los minerales
de zinc en comparación con el bisulfito.
En algunas concentradoras se le utiliza junto con el R-610 u otras dextrinas lo
cual incrementa su poder depresor sobre la galena.
La eficiencia de separación Cu – Pb es afectada por la calidad del bulk tratado,
cuando el desplazamiento de Zn y Fe al concentrado es mayor se reduce la
eficiencia de separación, posiblemente debido al mayor nivel de adición de
colectores, presencia de sales solubles y/o reducción de reactivos depresores.
Carboximetil Celulosa (Quimica Amtex S.A, 2006)
Una de las aplicaciones de la carboximetil celulosa en minería es en el proceso
de separación plomo-cobre, actúa como parte del reactivo depresor de plomo.
Facilita la función del dicromato de sodio sobre las superficies de la galena y la
del fosfato monosódico que es un dispersor, desde el punto de vista ecológico
es una buena alternativa.
Composición del reactivo depresor:
- Dicromato de sodio (60%)
- Carboximetil celulosa (20%) y
- Fosfato mono sódico (20%)
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FIGURA No 1 - DIAGRAMA DE FLUJO DE FLOTACIÓN DE UN MINERAL
DE
COBRE, PLOMO Y ZINC
MINERAL TRITURADO
Cal
pH: 7-8
ZnSO4 NaHSO3
NaCN A - 242
ZnSO4 Xantato
NaCN Espumante
ZnSO4 y Xantatos
Relave
.
Conc. Zn
MOLIENDA Y
CLASIFICACION
FLOTACION
ROUGHER
BULK
Pb-Cu
SCAVENGER
BULK
Pb-Cu
LIMPIEZA BULK
SEPARACION
Cal: pH: 11
CuSO4 – Xantato
Espumante
ZnSO4
NaCN
Carbón Activado
Cianuro
O
Dicromato
CONC. Bulk Pb-Cu
Flotación de
Zinc
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Conc. Cu
Fuente: Azañero 2010
III.- METODOS Y RESULTADOS
La muestra se ha estudiado mediante el microscopio de luz polarizada por el
método de reflexión, para lo cual previamente se ha preparado la sección
pulida y sobre la base de ésta se han determinado sus respectivos integrantes
mineralógicos, es decir, se hizo su caracterización, a partir de ésta se procedió
a ejecutar el análisis modal, los resultados de los diferentes pasos se
encuentran especificados a continuación.
3.1. Mineralogía
La caracterización mineralógica (Quiñones, 2010) de esta muestra indica todos
los minerales que han sido observados, de los cuales algunos no han
intervenido en el análisis modal, el motivo de esta no intervención es porque
están en el orden de trazas; en la tabla siguiente se muestran estos minerales:
Tabla No. 1: Minerales Caracterizados
Minerales Formula Abreviaturas
Calcopirita CuFeS2. cp
Esfalerita ZnS ef
Galena PbS gn
Arsenopirita FeAsS apy
Pirita FeS2 py
Calcosita Cu2S cc
Hematita Fe2O3 hm
Conc. Pb
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Goetita FeO.OH gt
Tetraedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 td
Magnetita Fe3O4 mt
Bornita Cu5FeS4 bn
Covelita CuS cv
Gangas GGs
Fuente: Quiñones 2010
Minerales Auríferos
En esta muestra no se han observado minerales aurífero
Minerales Argentíferos
No se han observado minerales de plata, la galena es portadora de este valor
metálico.
Minerales De Ferríferos
Como minerales ferríferos están la pirita, pirrotina, hematita, magnetita,
goetita y la arsenopirita
Minerales Cupríferos
Como mineral de cobre está la calcopirita, calcosita, covelita, tetraedrita y
bornita
Minerales Zinciferos
Como mineral de zinc está la esfalerita.
Minerales Plumíferos
Como mineral de plomo está la galena.
Otros Minerales
En este grupo se encuentran las gangas dentro de éstas están los silicatos y
carbonatos.
3.2. Distribución Volumétrica
La distribución volumétrica realizada en esta muestra se ha hecho sobre la
base de los minerales que han intervenido en el análisis modal y es como
sigue:
Tabla No. 2 Distribución Volumétrica
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Minerales Volumen Porcentual
Esfalerita 6,04
Calcopirita 1.67
Galena 5,86
Arsenopirita 1.13
Pirita 6,84
Pirrotina 0,81
Goetita 0,21
Tetraedrita 0,60
Gangas 84,74
Fuente: Quiñones 2010
3.3.- Grados De Liberación
Los grados de liberación que presentan los minerales que han intervenido en el
análisis modal de la muestra, nos indican las diferentes dificultades que han
encontrado durante la etapa de la molienda, dichos grados de liberación son
proporcionados en porcentajes a continuación son indicados:
Tabla No. 3 Grados De Liberación
Minerales Grados De Liberación Porcentual
Esfalerita 98,75
Calcopirita 98,92
Galena 93,00
Arsenopirita 98,04
Pirita 95,55
Pirrotina 97,09
Goetita 83,33
Tetraedrita 96,30
Gangas 99,77
Fuente: Quiñones 2010
3.4.- Interpretación De Los Grados De Liberación
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De acuerdo a los dos cuadros que se muestran arriba la interpretación de los
grados de liberación es como sigue:
La esfalerita ocupa el 6,04% del volumen total de la muestra, de este volumen
el 98,75% se halla libre, mientras que el 1,25% restante se encuentra aún en
ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta.
La calcopirita ocupa el 1,67 % del volumen total de la muestra, de este volumen
el 98,92% se halla libre, mientras que el 1,08% restante se encuentra aún
entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta.
La pirrotina ocupa el 0,91 % del volumen total de la muestra, de este volumen
el 97,09% se halla libre, mientras que el 2,91% restante se encuentra aún
entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta.
La arsenopirita ocupa el 1,10 % del volumen total de la muestra, de este
volumen el 98,04% se halla libre, mientras que el 1,96% restante se encuentra
aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 03 que se adjunta
La pirita ocupa el 6,84% del volumen total de la muestra, de este volumen el
95,55% se halla libre, mientras que el 4,45% restante se encuentra aún
entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta.
La goethita ocupa el 0,21% del volumen total de la muestra, de este volumen
el 83,33% se halla libre, mientras que el 16,67% restante se encuentra aún en
ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 03 que se adjunta
La galena ocupa el 5,86 % del volumen total de la muestra, de este volumen el
93,00% se halla libre, mientras que el 7,00% restante se encuentra aún
entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
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geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta
La tetraedrita ocupa el 0,60% del volumen total de la muestra, de este volumen
el 93,30% se halla libre, mientras que el 6.70% restante se encuentra aún
entrelazada, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta
Las gangas ocupa el 84,74% del volumen total de la muestra, de este volumen
el 99,77% se halla libre, mientras que el 0,23% restante se encuentra aún en
ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se
pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta.
3.5.- MICROGRAFIAS
A continuación se muestran las micrografías tomadas durante el estudio que
son muestras fehacientes de lo observado, Ver Figuras: 2,3, 4 Y 5
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Figura 2. Partículas
libres de esfalerita (ef),
de calcopirita (cp), de
pirita (py) y de gangas
(GGS). Magnificación:
200X
Figura 3. Partículas
libres de esfalerita (ef),
de pirita (py), de
arsenopirita (apy), de
Gangas (GGs) y
también están las
partículas entrelazadas
de la calcopirita con la
novelita (cp+cv)),
Magnificación: 200X
. Figura 4 Partículas
libres de esfalerita (ef),
de galena (gn), de
calcopirita (cp), de
pirrotita (po) y de
Gangas(GGs)
Magnificación: 200X
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Figura 5. Partículas libres
de esfalerita (ef), de
calcopirita (cp), de pirita
(py), de Gangas (GGs)
Magnificación: 200X
Fuente: Quiñones 2010
Tabla Nº 4: Análisis Químico del Mineral
Producto
Leyes %, Au y Ag: Oz/Tc
Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe
Mineral 6.59 1.08 5.36 6.65 0.04 0,29 1.67 5.32
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Fuente: Presente Investigación
Tabla No. 5 balance Metalúrgico (1)
Flotación Diferencial Cu-Pb/Zn
Fuente: Presente Investigación
Resultados de Flotación Diferencial Cu-Pb/Zn
Producto Peso %
Leyes %, Ag y Au: Oz/Tc Recuperaciones % R.C.
Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe Pb Cu Zn Ag
Conc. Cu-Pb 11.64 49.92 7.83 3.98 44.28 0.29 0.42 1.91 3.80 87.48 84.82 8.72 78.23 8.59
Medios Cu-Pb 6.62 5.68 1.01 8.68 9.99 5.66 6.24 10.85 10.03
Conc. de Zn 7.45 0.72 0.19 51.60 2.55 0.39 0.11 0.81 1.30 72.54 2.89 13.42
Medios Zn 5.60 3.50 0.24 4.64 6.00 2.95 1.21 4.91 5.10
Relave 68.69 0.30 0.10 0.23 0.56 3.10 6.43 2.98 3.75
Cab.Calc. 100,00 6.64 1.07 5.30 6.59 0.04 100.00100.00 100,00 100,00
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Tabla No. 6 balance Metalúrgico (2)
Flotación Diferencial Cu/Pb/Zn
Resultados de Flotación Diferencial Cu/Pb/Zn
Producto Peso %
Leyes %, Ag y Au: Oz/Tc Recuperaciones % R.C.
Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe Pb Cu Zn Ag
Conc. Cu 3.49 8.24 23.30 3.62 13.30 0.35 0.29 0.54 4.33 75.70 2.38 7.04 28.65
Conc. Pb 8.15 67.78 1.20 4.12 57.54 0.23 0.45 3.36 83.15 9.12 6.34 71.19 12.27
Medios Cu-
Pb
6.62 5.68 1.01 8.68 9.99 5.66 6.24 10.85 10.03
Conc. de Zn 7.45 0.72 0.19 51.60 2.55 0.39 0.11 0.81 1.30 72.53 2.89 13.42
Medios Zn 5.60 3.50 0.24 4.64 6.00 2.95 1.21 4.90 5.10
Relave 68.69 0.30 0.10 0.23 0.56 3.10 6.43 2.98 3.75
Cab.Calc. 100,00 6.64 1.07 5.30 6.59 0.04 100.00100.00 100,00 100,00
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IV.-ANÁLISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS
Se trata de un mineral que tiene valores de plomo, cobre, zinc, plata y oro, en
consecuencia hay que encontrar los parámetros más adecuados para
beneficiar este mineral, Ver Tabla 4.
El contenido de cobre (1.20 %) en el concentrado de plomo se puede disminuir
con más tiempo de flotación durante la separación y con una o dos etapas de
limpieza, Ver Tabla 5 y 6.
El contenido de plomo (8.24 %) en el concentrado de cobre se puede disminuir
con más tiempo de flotación durante la separación y con una o dos etapas de
limpieza, esto mejorará aún más las leyes de los concentrados de Pb y Cu.
Los resultados obtenidos a nivel de laboratorio deben mejorar en calidad y
recuperación en un proceso continuo ó planta industrial (Egas 1985)
Desde el punto de vista metalúrgico, el mineral estudiado es factible de
procesar por flotación diferencial, obteniendo concentrados independientes de
cobre, plomo y zinc, con leyes que pueden ser mejorados en un proceso
continuo.
0.29 Oz/tc de Au en el bulk Cu-Pb, aporta un valor económico de $380/
Tonelada de concentrado.
V.- CONCLUSIONES
El contenido de zinc en los concentrados de plomo y cobre está en rangos
razonables de comercialización.
Para separar los concentrados de cobre y plomo, en este mineral el proceso
que mas se adapta es el método de depresión del plomo y el reactivo más
efectivo por su poder oxidante es el dicromato de sodio, también se puede usar
el dicromato de potasio, pero es más caro.
El dicromato de potasio es un reactivo no compatible con el medio ambiente
por lo que se puede usar en combinación con dextrina, carboximetil celulosa ó
extractos de madera como el quebracho o taninos con el objeto de bajar el
consumo de este reactivo y disminuir el daño al medio ambiente.
La tecnología de flotación diferencial se aplica a minerales sulfurados, sin
embargo hay minerales complejos que contienen una variedad de sulfuros y no
responden bien a este proceso por varios factores, principalmente por
entrelazamientos minerales en granulometrías muy finas ó activación natural de
la esfalerita y sulfuros de hierro.
* Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica
aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com,
mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com
Debido al problema anterior los concentrados de plomo y cobre saldrán con
alto contenido de zinc y pirita, complicando severamente los procesos
posteriores de fundición y refinación y baja recuperación de zinc en su circuito.
El método de flotación diferencial se aplica a minerales poli metálicos
sulfurados, (Sutulov, 1963) dependiendo de su composición química y
complejidad mineralógica se realizará el procesamiento metalúrgico con los
reactivos y diagramas de flujo más adecuados.
VI.- AGRADECIMIENTOS
Al Consejo Superior de Investigaciones, al Instituto de Investigaciones de la
facultad de Geología, Minas, Metalurgia y Geográfica, a la Dirección y
Coordinación de la EAP de Ingeniería Metalúrgica de la UNMSM, por las
facilidades prestadas a través de los Laboratorios de Metalurgia Extractiva así
como a Profesores y al grupo de estudiantes: Oscar Francisco Cardoza, Gloria
Violeta Arotinco Yucra, Eduar Wilmer Villavicencio Jaimes, Julliette Josefina Huaroto
Quintanilla y Carlos Arturo Rivera Reaño; quienes colaboraron con el desarrollo del
Proyecto de Investigación No. 101601021.
VII.- REFERENCIAS
1- AMERICAN CYANAMID COMPANY “MANUAL DE PRODUCTOS
QUÍMICOS” PARA MINERÍA” IMPRESO EN MEXICO 1986, TRADUCIDO
POR Ma. ELENA SAUCEDO LOYA, A. GIRALDEZ Y J.A.GUTIERREZ
ABRIL 1988
2- ASTUCURI T. VENANCIO "INTRODUCCION A LA FLOTACION DE
MINERALES" - LIMA-PERU - 1999.
3- AZAÑERO ORTIZ ANGEL “CURSO DE CONCENTRACIÓN Y
FLOTACIÓN DE MINERALES”, EAP ING. METALURGICA, UNMSM, LIMA,
PERU - 2010.
4- EGAS SAENZ ANGEL"EVALUACION DE PLANTAS
CONCENTRADORAS"
1° EDICION, LIMA – PERU 1985
5.- QUIMICA AMTEX S.A. “PRESENTACIÓN GRUPO AMTEX” SIMPOSIUM:
AVANCES EN FLOTACIÓN DE MINERALES POLIMETALICOS, LIMA –
PERÚ JULIO 2006.
6.- QUIÑONES LAVADO, LOURDES JANET”MINERALURGÍA MINERAL
POLIMETÁLICO SULFURADO DE Pb, Cu, Y Zn” INFORME TECNICO
OCTUBRE, 2010.
* Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica
aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com,
mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com
7.- SUTULOV ALEXANDER "FLOTACION DE MINERALES". UNIVERSIDAD
DE CONCEPCION - INSTITUTO DE INVESTIGACION CHILE 1963.
8.- ZEGARRA Y C. PEREZ "SELECCIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE
SEPARACION DE Cu-Pb FLOTACION Y OPTIMIZACION ECONÓMICA"
CENTROMIN - LA OROYA – PERU 1998.

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  • 1. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com FLOTACION DE MINERALES POLIMETÁLICOS SULFURADOS DE Pb, Cu y Zn FLOTATION OF SULPHUR POLYMETALLIC COOPER-LEAD-ZINC MINERALS *ANGEL AZAÑERO ORTIZ, Vidal Aramburu Rojas, Janet Quiñones Lavado, Luis Puente Santibáñez, Manuel Cabrera Sandoval, Walter Rengifo Sing, Victor Falconi Rosadio, Juan de Dios Quispe Valdivia RESUMEN Los minerales sulfurados polimetálicos son muy abundantes en la naturaleza y en especial en nuestro pais, de alli la gran importancia que tiene estudiar su comportamiento frente a la flotación diferencial, existen minerales muy dóciles a la flotación y también otros minerales complejos que presentan una flotación muy complicada por una serie de factores, los mas difíciles son aquellos que presentan activación natural de la esfalerita y sulfuros de fierro debido a las sales solubles que puede tener el mineral como consecuencia de la presencia de iones metálicos de diferentes metales, principalmente cobre. El mineral de cobre, plomo y zinc que se ha estudiado no presenta dificultad durante la flotación selectiva, la calidad y la eficiencia de separación de los concentrados pueden ser mejorados con mayor tiempo de flotación y más etapas de limpieza. Se define los conceptos teóricos de la flotación selectiva, se realizó el estudio mineralógico y químico de la muestra, las pruebas de flotación bulk y la separación, reportan buenos resultados, para mensionar solo el contenido de oro en el concentrado de cobre plomo, aporta un valor económico de $380 dólares por TMC. Palabras Clave: Flotación de sulfuros cobre plomo zinc ABSTRACT Polymetallic sulfide ores are found in abundance in nature and especially in our country, hence the great importance of studying their behavior in the differential flotation. There are ores that are very amenable to flotation and there are also other complex minerals that have a very complicated flotation because of different factors, the most difficult ones are those with natural activation of sphalerite and iron sulphides due to soluble salts that the mineral can have as a result of the presence of metal ions from different metals, mainly copper. The copper, lead and zinc ore that was studied did not show difficulties during
  • 2. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com the selective flotation; the quality and the separation efficiency of concentrates can be improved with more time and more stages of flotation cleaning. We defined the theoretical concepts of the selective flotation and made the mineralogical and chemical study of the sample. The bulk flotation tests and the separation reported good results. We can mention that the gold content in the lead-copper concentrate provides an economic value of $ 380 dollars for TMC. Keywords: flotation of sulfide copper, lead zinc
  • 3. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com I.- INTRODUCCIÓN La flotación diferencial de sulfuros polimetálicos, consiste en recuperar una o más especies mineralógicas, dejando en los relaves otras especies deprimidas por reactivos específicos (American Cyanamid Company, 1988) El diagrama de flujo, combinación de reactivos químicos y puntos de adición de los mismos se muestra en la figura No.1 El método considera dos aspectos principales: 1. Selección de diagramas de flujo, 2. Uso de reactivos químicos que permita la máxima selectividad La selección del diagrama de flujo y reactivos de flotación, está fundamentalmente condicionada por la respuesta del mineral a los colectores, activadores, depresores y espumantes, así como a la mineralogía del mineral. Los minerales sulfurados (Astucuri, 1999) de cobre molibdeno, minerales de cobre zinc, minerales de plomo plata zinc y minerales de cobre plomo zinc son ejemplos típicos de minerales sulfurados donde se aplica flotación diferencial o selectiva para procesarlos II.-FLOTACIÓN DE SULFUROS DE COBRE, PLOMO Y ZINC El tratamiento metalúrgico (Azañero, 2010) comprende la obtención de tres concentrados en las siguientes etapas 1. Flotación bulk Cu-Pb deprimiendo simultáneamente la esfalerita y pirita. 2. Activación y flotación de la esfalerita deprimiendo nuevamente la pirita. 3. Separación del Cu-Pb obtenido en la etapa 1 Alternativas, como flotación bulk Cu-Pb-Zn ó flotación en tres etapas primero el cobre, en seguida el plomo y finalmente el zinc, no son usuales.
  • 4. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com 1. Flotación Bulk Cobre-Plomo Esta flotación se realiza con una depresión simultánea de sulfuros de zinc y pirita, la flotación cobre – plomo se realiza a pH natural o levemente alcalino utilizando xantatos y dithiofosfatos como colectores, la depresión de la pirita y esfalerita se logra mediante el uso de cal, cianuro, bisulfito y sulfato de zinc en dosificaciones que no afecten la flotación del cobre que es deprimido por el cianuro y el plomo por el bisulfito en concentraciones altas. Además se debe agregar que el sulfuro de cobre flota entre pH: 3 y 12 y el pH de flotación de la galena está en el rango neutro a ligeramente alcalino, y cuando tiene alto contenido de plata el plomo tiende a deprimirse a pH mayor a 9.5. 1.1.- Depresión de Esfalerita y Pirita Durante la flotación bulk Cu-Pb, la pirita se deprime con cianuro y bisulfito de sodio y la esfalerita con sulfato de zinc. Se ha determinado la existencia de Fe4 [Fe (CN)6]3 sobre la superficie de la pirita, no permitiendo que ésta flote. El bisulfito deprime la pirita, al descomponer los xantatos, dixantógenos y luego el alcohol componente del xantato El motivo por el cual la esfalerita flota indebidamente en el bulk depende de cada mineral, las causas puede ser: (a) Asociación mineralógica Cu-Zn ó Pb-Zn (b) Arrastre de sulfuros de zinc durante la flotación bulk por factores mecánicos. (c) Activación natural de la esfalerita debido a la presencia de iones metálicos Cu, Ag, As, Sb, Cd, en el mineral ó en el agua de tratamiento.
  • 5. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Los dos primeros factores pueden ser regulados mejorando las condiciones de molienda, dosificación de reactivos y eficiencia de remoción de espumas. El tercer factor es un tema difícil aunque puede ser parcialmente controlado por dosificación de reactivos depresores tales como el sulfato de zinc, cianuros, bisulfitos o sulfuro de sodio. 2. Activación y Flotación de Sulfuros de Zinc La esfalerita no adsorbe xantatos de cadena corta sin activación previa, esta activación consiste en el recubrimiento de la esfalerita por una capa de un ión activante que formará una superficie que podrá interaccionar con el xantato. El mecanismo de activación está definido por una reacción general expresada del siguiente modo: ZnS+ + M2+ MS+ + Zn2+ Para la flotación de la esfalerita de las colas de la flotación Cu – Pb, se usa generalmente CuSO4 como activante, ZnS + CuSO4 Zn2+ + SO4 2- + CuS Simultáneamente es necesario deprimir la pirita usualmente con cal, por elevación del pH hasta valores entre 8.5 – 12, la pirita en este rango de pH no flota al inhibirse la formación de dixantógenos que es la especie colectora. 3. Separación del Cobre / Plomo Estos son clasificados de acuerdo al mineral que va a ser deprimido en: Depresión de minerales de cobre y Depresión de los minerales de plomo El primer factor a ser considerado es la relación en peso de contenido de cobre / plomo, En algunos casos dezincado, es una alternativa previa a la separación, cuando se obtenga la liberación y/o desactivación del zinc
  • 6. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com En resumen, sumar a los contenidos de minerales de cobre, esfalerita, pirita e insolubles en el caso de usar el procedimiento de depresión con NaCN / ZnOx, ó sumar a la galena los contenidos de pirita, esfalerita e insolubles en el caso de usar dicromato. 3.1.- Depresión de Minerales de Cobre Cianuro de Sodio La utilización del NaCN solo es posible donde la presencia de minerales de cobre secundarios y/o metales como Ag/Au es nula, es decir donde no existe el peligro de disolución de valores. En casos extremos y debido al excesivo uso de colectores en la obtención del concentrado bulk es necesario aplicar un lavado previo del concentrado, resorción con Na2S y/o carbón activado. Cianuro de sodio y compuestos Existen pocos reactivos depresores para minerales de cobre, principalmente se basan en el uso de NaCN tanto puro como en mezcla con ZnSO4 ó con ZnO adicionalmente se puede utilizar las mezclas en mención con CaO, sulfato de amonio, otros procedimientos son el empleo de permanganato y tiourea. Permanganatos Su posible aplicación (Zegarra Y C. Perez, 1998) es de gran interés ya que posee algunas ventajas en comparación con el NaCN ó con el complejo NaCN / ZnOх, no produce disolución de valores de Au/Ag ó minerales de cobre secundarios, su aplicación requiere de condiciones excesivamente críticas, 3.2.- Depresión de Minerales de Plomo Reactivos con esta característica son: SO2, bisulfitos, sulfitos en combinación con sulfato ferroso, tiosulfato, hiposulfitos, bicromatos y CaO, ellos poseen algunas ventajas en comparación con el NaCN / ZnO sobre todo en lo referente a la no disolución de metales preciosos y/o cobres secundarios. Bisulfitos, Sulfitos
  • 7. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Permiten la depresión de los minerales de plomo, pero también presentan efecto depresor sobre los de zinc, Con la presencia de minerales de cobre secundario la precisión de separación es afectada ligeramente por la disolución de cobre, siendo estos iones absorbidos por la galena lo cual impide su depresión, este efecto negativo puede ser contrarrestado por adición de S°, con lo cual se logra precipitar iones de cobre El acondicionamiento requerido es casi nulo y la adición por etapas es conveniente, en el caso de la presencia de minerales de cobre secundarios y dependiendo de la proporción existente, el tiempo de acondicionamiento debe ser evaluado cuidadosamente. Dicromato Las propiedades oxidantes son similares a las mostradas por los reactivos anteriores, excepto que presenta un menor poder depresor para los minerales de zinc en comparación con el bisulfito. En algunas concentradoras se le utiliza junto con el R-610 u otras dextrinas lo cual incrementa su poder depresor sobre la galena. La eficiencia de separación Cu – Pb es afectada por la calidad del bulk tratado, cuando el desplazamiento de Zn y Fe al concentrado es mayor se reduce la eficiencia de separación, posiblemente debido al mayor nivel de adición de colectores, presencia de sales solubles y/o reducción de reactivos depresores. Carboximetil Celulosa (Quimica Amtex S.A, 2006) Una de las aplicaciones de la carboximetil celulosa en minería es en el proceso de separación plomo-cobre, actúa como parte del reactivo depresor de plomo. Facilita la función del dicromato de sodio sobre las superficies de la galena y la del fosfato monosódico que es un dispersor, desde el punto de vista ecológico es una buena alternativa. Composición del reactivo depresor: - Dicromato de sodio (60%) - Carboximetil celulosa (20%) y - Fosfato mono sódico (20%)
  • 8. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com FIGURA No 1 - DIAGRAMA DE FLUJO DE FLOTACIÓN DE UN MINERAL DE COBRE, PLOMO Y ZINC MINERAL TRITURADO Cal pH: 7-8 ZnSO4 NaHSO3 NaCN A - 242 ZnSO4 Xantato NaCN Espumante ZnSO4 y Xantatos Relave . Conc. Zn MOLIENDA Y CLASIFICACION FLOTACION ROUGHER BULK Pb-Cu SCAVENGER BULK Pb-Cu LIMPIEZA BULK SEPARACION Cal: pH: 11 CuSO4 – Xantato Espumante ZnSO4 NaCN Carbón Activado Cianuro O Dicromato CONC. Bulk Pb-Cu Flotación de Zinc
  • 9. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Conc. Cu Fuente: Azañero 2010 III.- METODOS Y RESULTADOS La muestra se ha estudiado mediante el microscopio de luz polarizada por el método de reflexión, para lo cual previamente se ha preparado la sección pulida y sobre la base de ésta se han determinado sus respectivos integrantes mineralógicos, es decir, se hizo su caracterización, a partir de ésta se procedió a ejecutar el análisis modal, los resultados de los diferentes pasos se encuentran especificados a continuación. 3.1. Mineralogía La caracterización mineralógica (Quiñones, 2010) de esta muestra indica todos los minerales que han sido observados, de los cuales algunos no han intervenido en el análisis modal, el motivo de esta no intervención es porque están en el orden de trazas; en la tabla siguiente se muestran estos minerales: Tabla No. 1: Minerales Caracterizados Minerales Formula Abreviaturas Calcopirita CuFeS2. cp Esfalerita ZnS ef Galena PbS gn Arsenopirita FeAsS apy Pirita FeS2 py Calcosita Cu2S cc Hematita Fe2O3 hm Conc. Pb
  • 10. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Goetita FeO.OH gt Tetraedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 td Magnetita Fe3O4 mt Bornita Cu5FeS4 bn Covelita CuS cv Gangas GGs Fuente: Quiñones 2010 Minerales Auríferos En esta muestra no se han observado minerales aurífero Minerales Argentíferos No se han observado minerales de plata, la galena es portadora de este valor metálico. Minerales De Ferríferos Como minerales ferríferos están la pirita, pirrotina, hematita, magnetita, goetita y la arsenopirita Minerales Cupríferos Como mineral de cobre está la calcopirita, calcosita, covelita, tetraedrita y bornita Minerales Zinciferos Como mineral de zinc está la esfalerita. Minerales Plumíferos Como mineral de plomo está la galena. Otros Minerales En este grupo se encuentran las gangas dentro de éstas están los silicatos y carbonatos. 3.2. Distribución Volumétrica La distribución volumétrica realizada en esta muestra se ha hecho sobre la base de los minerales que han intervenido en el análisis modal y es como sigue: Tabla No. 2 Distribución Volumétrica
  • 11. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Minerales Volumen Porcentual Esfalerita 6,04 Calcopirita 1.67 Galena 5,86 Arsenopirita 1.13 Pirita 6,84 Pirrotina 0,81 Goetita 0,21 Tetraedrita 0,60 Gangas 84,74 Fuente: Quiñones 2010 3.3.- Grados De Liberación Los grados de liberación que presentan los minerales que han intervenido en el análisis modal de la muestra, nos indican las diferentes dificultades que han encontrado durante la etapa de la molienda, dichos grados de liberación son proporcionados en porcentajes a continuación son indicados: Tabla No. 3 Grados De Liberación Minerales Grados De Liberación Porcentual Esfalerita 98,75 Calcopirita 98,92 Galena 93,00 Arsenopirita 98,04 Pirita 95,55 Pirrotina 97,09 Goetita 83,33 Tetraedrita 96,30 Gangas 99,77 Fuente: Quiñones 2010 3.4.- Interpretación De Los Grados De Liberación
  • 12. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com De acuerdo a los dos cuadros que se muestran arriba la interpretación de los grados de liberación es como sigue: La esfalerita ocupa el 6,04% del volumen total de la muestra, de este volumen el 98,75% se halla libre, mientras que el 1,25% restante se encuentra aún en ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta. La calcopirita ocupa el 1,67 % del volumen total de la muestra, de este volumen el 98,92% se halla libre, mientras que el 1,08% restante se encuentra aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta. La pirrotina ocupa el 0,91 % del volumen total de la muestra, de este volumen el 97,09% se halla libre, mientras que el 2,91% restante se encuentra aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta. La arsenopirita ocupa el 1,10 % del volumen total de la muestra, de este volumen el 98,04% se halla libre, mientras que el 1,96% restante se encuentra aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 03 que se adjunta La pirita ocupa el 6,84% del volumen total de la muestra, de este volumen el 95,55% se halla libre, mientras que el 4,45% restante se encuentra aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta. La goethita ocupa el 0,21% del volumen total de la muestra, de este volumen el 83,33% se halla libre, mientras que el 16,67% restante se encuentra aún en ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 03 que se adjunta La galena ocupa el 5,86 % del volumen total de la muestra, de este volumen el 93,00% se halla libre, mientras que el 7,00% restante se encuentra aún entrelazado, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos
  • 13. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta La tetraedrita ocupa el 0,60% del volumen total de la muestra, de este volumen el 93,30% se halla libre, mientras que el 6.70% restante se encuentra aún entrelazada, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta Las gangas ocupa el 84,74% del volumen total de la muestra, de este volumen el 99,77% se halla libre, mientras que el 0,23% restante se encuentra aún en ínter crecimientos, siendo el motivo de su no liberación total los diferentes tipos geométricos de entrelazamientos en los cuales están inmersos, tal como se pueden apreciar en la tabla Nº 3 que se adjunta. 3.5.- MICROGRAFIAS A continuación se muestran las micrografías tomadas durante el estudio que son muestras fehacientes de lo observado, Ver Figuras: 2,3, 4 Y 5
  • 14. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Figura 2. Partículas libres de esfalerita (ef), de calcopirita (cp), de pirita (py) y de gangas (GGS). Magnificación: 200X Figura 3. Partículas libres de esfalerita (ef), de pirita (py), de arsenopirita (apy), de Gangas (GGs) y también están las partículas entrelazadas de la calcopirita con la novelita (cp+cv)), Magnificación: 200X . Figura 4 Partículas libres de esfalerita (ef), de galena (gn), de calcopirita (cp), de pirrotita (po) y de Gangas(GGs) Magnificación: 200X
  • 15. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Figura 5. Partículas libres de esfalerita (ef), de calcopirita (cp), de pirita (py), de Gangas (GGs) Magnificación: 200X Fuente: Quiñones 2010 Tabla Nº 4: Análisis Químico del Mineral Producto Leyes %, Au y Ag: Oz/Tc Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe Mineral 6.59 1.08 5.36 6.65 0.04 0,29 1.67 5.32
  • 16. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Fuente: Presente Investigación Tabla No. 5 balance Metalúrgico (1) Flotación Diferencial Cu-Pb/Zn Fuente: Presente Investigación Resultados de Flotación Diferencial Cu-Pb/Zn Producto Peso % Leyes %, Ag y Au: Oz/Tc Recuperaciones % R.C. Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe Pb Cu Zn Ag Conc. Cu-Pb 11.64 49.92 7.83 3.98 44.28 0.29 0.42 1.91 3.80 87.48 84.82 8.72 78.23 8.59 Medios Cu-Pb 6.62 5.68 1.01 8.68 9.99 5.66 6.24 10.85 10.03 Conc. de Zn 7.45 0.72 0.19 51.60 2.55 0.39 0.11 0.81 1.30 72.54 2.89 13.42 Medios Zn 5.60 3.50 0.24 4.64 6.00 2.95 1.21 4.91 5.10 Relave 68.69 0.30 0.10 0.23 0.56 3.10 6.43 2.98 3.75 Cab.Calc. 100,00 6.64 1.07 5.30 6.59 0.04 100.00100.00 100,00 100,00
  • 17. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Tabla No. 6 balance Metalúrgico (2) Flotación Diferencial Cu/Pb/Zn Resultados de Flotación Diferencial Cu/Pb/Zn Producto Peso % Leyes %, Ag y Au: Oz/Tc Recuperaciones % R.C. Pb Cu Zn Ag Au As Sb Fe Pb Cu Zn Ag Conc. Cu 3.49 8.24 23.30 3.62 13.30 0.35 0.29 0.54 4.33 75.70 2.38 7.04 28.65 Conc. Pb 8.15 67.78 1.20 4.12 57.54 0.23 0.45 3.36 83.15 9.12 6.34 71.19 12.27 Medios Cu- Pb 6.62 5.68 1.01 8.68 9.99 5.66 6.24 10.85 10.03 Conc. de Zn 7.45 0.72 0.19 51.60 2.55 0.39 0.11 0.81 1.30 72.53 2.89 13.42 Medios Zn 5.60 3.50 0.24 4.64 6.00 2.95 1.21 4.90 5.10 Relave 68.69 0.30 0.10 0.23 0.56 3.10 6.43 2.98 3.75 Cab.Calc. 100,00 6.64 1.07 5.30 6.59 0.04 100.00100.00 100,00 100,00 Fuente: Presente Investigación
  • 18. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com IV.-ANÁLISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS Se trata de un mineral que tiene valores de plomo, cobre, zinc, plata y oro, en consecuencia hay que encontrar los parámetros más adecuados para beneficiar este mineral, Ver Tabla 4. El contenido de cobre (1.20 %) en el concentrado de plomo se puede disminuir con más tiempo de flotación durante la separación y con una o dos etapas de limpieza, Ver Tabla 5 y 6. El contenido de plomo (8.24 %) en el concentrado de cobre se puede disminuir con más tiempo de flotación durante la separación y con una o dos etapas de limpieza, esto mejorará aún más las leyes de los concentrados de Pb y Cu. Los resultados obtenidos a nivel de laboratorio deben mejorar en calidad y recuperación en un proceso continuo ó planta industrial (Egas 1985) Desde el punto de vista metalúrgico, el mineral estudiado es factible de procesar por flotación diferencial, obteniendo concentrados independientes de cobre, plomo y zinc, con leyes que pueden ser mejorados en un proceso continuo. 0.29 Oz/tc de Au en el bulk Cu-Pb, aporta un valor económico de $380/ Tonelada de concentrado. V.- CONCLUSIONES El contenido de zinc en los concentrados de plomo y cobre está en rangos razonables de comercialización. Para separar los concentrados de cobre y plomo, en este mineral el proceso que mas se adapta es el método de depresión del plomo y el reactivo más efectivo por su poder oxidante es el dicromato de sodio, también se puede usar el dicromato de potasio, pero es más caro. El dicromato de potasio es un reactivo no compatible con el medio ambiente por lo que se puede usar en combinación con dextrina, carboximetil celulosa ó extractos de madera como el quebracho o taninos con el objeto de bajar el consumo de este reactivo y disminuir el daño al medio ambiente. La tecnología de flotación diferencial se aplica a minerales sulfurados, sin embargo hay minerales complejos que contienen una variedad de sulfuros y no responden bien a este proceso por varios factores, principalmente por entrelazamientos minerales en granulometrías muy finas ó activación natural de la esfalerita y sulfuros de hierro.
  • 19. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com Debido al problema anterior los concentrados de plomo y cobre saldrán con alto contenido de zinc y pirita, complicando severamente los procesos posteriores de fundición y refinación y baja recuperación de zinc en su circuito. El método de flotación diferencial se aplica a minerales poli metálicos sulfurados, (Sutulov, 1963) dependiendo de su composición química y complejidad mineralógica se realizará el procesamiento metalúrgico con los reactivos y diagramas de flujo más adecuados. VI.- AGRADECIMIENTOS Al Consejo Superior de Investigaciones, al Instituto de Investigaciones de la facultad de Geología, Minas, Metalurgia y Geográfica, a la Dirección y Coordinación de la EAP de Ingeniería Metalúrgica de la UNMSM, por las facilidades prestadas a través de los Laboratorios de Metalurgia Extractiva así como a Profesores y al grupo de estudiantes: Oscar Francisco Cardoza, Gloria Violeta Arotinco Yucra, Eduar Wilmer Villavicencio Jaimes, Julliette Josefina Huaroto Quintanilla y Carlos Arturo Rivera Reaño; quienes colaboraron con el desarrollo del Proyecto de Investigación No. 101601021. VII.- REFERENCIAS 1- AMERICAN CYANAMID COMPANY “MANUAL DE PRODUCTOS QUÍMICOS” PARA MINERÍA” IMPRESO EN MEXICO 1986, TRADUCIDO POR Ma. ELENA SAUCEDO LOYA, A. GIRALDEZ Y J.A.GUTIERREZ ABRIL 1988 2- ASTUCURI T. VENANCIO "INTRODUCCION A LA FLOTACION DE MINERALES" - LIMA-PERU - 1999. 3- AZAÑERO ORTIZ ANGEL “CURSO DE CONCENTRACIÓN Y FLOTACIÓN DE MINERALES”, EAP ING. METALURGICA, UNMSM, LIMA, PERU - 2010. 4- EGAS SAENZ ANGEL"EVALUACION DE PLANTAS CONCENTRADORAS" 1° EDICION, LIMA – PERU 1985 5.- QUIMICA AMTEX S.A. “PRESENTACIÓN GRUPO AMTEX” SIMPOSIUM: AVANCES EN FLOTACIÓN DE MINERALES POLIMETALICOS, LIMA – PERÚ JULIO 2006. 6.- QUIÑONES LAVADO, LOURDES JANET”MINERALURGÍA MINERAL POLIMETÁLICO SULFURADO DE Pb, Cu, Y Zn” INFORME TECNICO OCTUBRE, 2010.
  • 20. * Profesores del Departamento Académico de Ing. Metalúrgica aazaneroo@unmsm.edu.pe,vidalaramburu@hotmail.com,lourdesjanetq@yahoo.com, mcabreras@unmsm.edu.pe,lpuentes@unmsm.edu.pe,victorafalconi@hotmail.com 7.- SUTULOV ALEXANDER "FLOTACION DE MINERALES". UNIVERSIDAD DE CONCEPCION - INSTITUTO DE INVESTIGACION CHILE 1963. 8.- ZEGARRA Y C. PEREZ "SELECCIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SEPARACION DE Cu-Pb FLOTACION Y OPTIMIZACION ECONÓMICA" CENTROMIN - LA OROYA – PERU 1998.