El documento describe diferentes tipos y características de celdas de flotación, incluyendo sus funciones, zonas, ventajas relativas y ejemplos comerciales. Las celdas de flotación se utilizan para separar minerales valiosos de la ganga a través de la adhesión selectiva de burbujas de aire a las partículas hidrofóbicas.

1. CELDAS DE FLOTACIÓN

2. FUNCIONES DE UNA CELDA DE FLOTACIÓN 1. Mantener todas las partículas en suspensión dentro de las pulpas en forma efectiva, con el fin de prevenir la sedimentación de éstas. 2. Producir una buena aireación, que permita la diseminación de burbujas de aire a través de la celda. 3. Promover las colisiones y adhesiones de partícula-burbuja. 4. Mantener quietud en la pulpa inmediatamente bajo la columna de espuma. 5. Proveer un eficiente transporte de la pulpa alimentada a la celda, del concentrado y del relave. 6. Proveer un mecanismo de control de la altura de la pulpa y de la espuma, la aireación de la pulpa y del grado de agitación.

3. CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN REUNIR LAS CELDAS DE FLOTACIÓN 1. Facilidad para la alimentación de la pulpa en formas continua. 2. Mantener la pulpa en estado de suspensión. 3. No debe ocurrir la sedimentación de las partículas. 4. Separación adecuada del concentrado y del relave.

4. EFICIENCIA DE UNA CELDA DE FLOTACIÓN La eficiencia de una celda de flotación se determina por los siguientes aspectos : 1. Tonelaje que se puede tratar por unidad de volumen. 2. Calidad de los productos obtenidos y recuperaciones. 3. Consumo de energía eléctrica, reactivos, espumantes y otros reactivos, con el fin de obtener los resultados óptimos. 4. Gastos de operación y mantención por tonelada de mineral tratado.

5. CELDAS DE FLOTACIÓN MECÁNICAS Las celdas de flotación mecánicas tienen tres zonas típicas : una zona de alta turbulencia a nivel del mecanismo de agitación, una zona intermedia de relativa calma, y una zona superior. La zona de agitación es aquella donde se produce la adhesión partícula-burbuja. En esta zona deben existir condiciones hidrodinámicas y físicoquímicas que favorezcan este contacto. La zona intermedia se caracteriza por ser una zona de relativa calma, lo que favorece la migración de las burbujas hacia la superficie de la celda. La zona superior corresponde a la fase acuosa, formada por burbujas. La espuma descarga por rebalse natural, o con ayuda de paletas mecánicas. Cuando la turbulencia en la interfase pulpa - espuma es alta se produce contaminación del concentrado debido al arrastre significativo de pulpa hacia la espuma.

6. ZONAS DE LA CELDA DE FLOTACIÓN

7. CELDA DE FLOTACIÓN WEMCO

8. CELDA DE FLOTACIÓN WEMCO

9. Potencia Instalada : 186.5 KWH Volumen Util : 160 m3 CELDA WEMCO LAGUNA SECA Control de aire aspirado Difusor de espuma Estabilizador de espuma Cono acelerador Tambor de aspiracion de aire Collar de traslape Tubo de aspiración Piso Falso Biseles Max. Altura de espuma Máquina Concentricidad Traslape

10. CELDA DE FLOTACIÓN MECÁNICA

13. COLUMNAS DE FLOTACIÓN INTRODUCCIÓN La tecnología de flotación columnar ha logrado una amplia aceptación en la industria de procesamiento de minerales por las ventajas que ofrece sobre los equipos de flotación convencional en las etapas de cleaner y recleaner. Las ventajas de las columnas se pueden resumir en los siguientes puntos : a) mejores leyes; b) menor costo de operación; c) menor costo de capital; y d) control superior.

14. COLUMNAS DE FLOTACIÓN Ventajas de las columnas de flotación en relación a las celdas de flotación convencionales de agitación mecánica : 1. Espacio ocupado en la planta es reducido : más capacidad de flotación instalada por unidad de superficie de edificio. 2. Bajo costo de capital : menos espacio, instalación eléctrica más sencilla. 3. No lleva agitador. 4. Menor costo de mantenimiento. 5. Mejor control del proceso. 6. Productos obtenidos son de mejor calidad : leyes más elevadas de la especie útil para recuperaciones similares.

15. COLUMNAS DE FLOTACIÓN BENEFICIOS OBTENIDOS CON LAS COLUMNAS DE FLOTACIÓN La capacidad de las columnas de producir concentrados de ley superior con recuperaciones similares deriva de la mejora que se consigue en la selectividad combinada con el lavado de espuma, que remueve la ganga arrastrada que generalmente está asociada con la pulpa de alimentación. En la limpieza de cobre , por ejemplo, se han reportado mejoras de ley de 2-4 %.

16. COLUMNAS DE FLOTACIÓN La introducción del agua de lavado permite a la columna operar con un bias positivo, el cual asegura que cualquier partícula de ganga liberada será reportada preferencialmente a la cola de la columna. En la práctica operacional el bias se puede definir como la razón entre el flujo de colas y el flujo de alimentación de las columnas, en este caso un bias positivo corresponde a una razón mayor que 1.

17. COLUMNAS DE FLOTACIÓN La reducción en costos de operación con columnas puede atribuirse generalmente a la carencia de partes móviles. Toda la potencia de agitación mecánica se elimina, así como, la necesidad de mantención y reemplazo de agitadores y estatores. El menor costo de capital del equipo se atribuye a su mejor eficiencia metalúrgica y al hecho de que la capacidad de flotación está en la dirección vertical. Esto generalmente se traduce en un arreglo más compacto para la planta.

18. COLUMNAS DE FLOTACIÓN Un ejemplo de la eficiencia superior de las columnas se aprecia en la flotación de molibdeno donde es normalmente posible reemplazar 12 etapas de limpieza convencional por 3 etapas de flotación columnar. Las mejoras en control y estabilidad puede atribuirse a la simplificación del circuito, por ejemplo, un número reducido de etapas, y la aplicación de hardware para el control moderno de procesos a un mayor número de variables de control disponible, en particular para el lavado de espuma.

19. COLUMNA DE FLOTACIÓN

20. COLUMNA DE FLOTACIÓN

23. CELDAS JAMESON INTRODUCCIÓN La celda Jameson es semejante a la máquina de cascada, utilizada para la flotación en los años 1920 a 1930, en la cual la pulpa se aireaba al caer por gravedad a través de una boquilla de 1,3 cm, en el interior de un tubo de aproximadamente 1 m de altura. Entre las características de la celda Jameson está la capacidad de generar altas fracciones de gas en el tubo de descenso manteniendo un régimen estable de flujo, la ausencia de un sistema generador de burbujas , el uso de agua de lavado para la espuma, la ausencia de un compresor para inyectar aire, simplicidad de operación, y una altura que permite su instalación sin mayores cambios estructurales en plantas ya existentes.

24. CELDA JAMESON DESCRIPCIÓN GENERAL En una celda Jameson, aire y pulpa son mezclados en la parte superior de un tubo vertical, denominado sección de contacto o tubo de descenso. La mezcla desciende verticalmente en co-corriente, descargando en una celda abierta, donde las burbujas mineralizadas ascienden formando espuma. El nivel de pulpa dentro de la celda se controla para dar la adecuada altura de espuma y mantener la descarga del tubo de descenso bajo el nivel de interfase, asegurando la selectividad y estabilidad del proceso.

25. CELDA JAMESON Agua de lavado es adicionada a la espuma para mejorar la selectividad del proceso. OTRAS CARACTERÍSTICAS : 1. Se utilizan 1 a 32 downcomers por celda. 2. Se construyen en diseño circular o rectangular. 3. Poseen un área entre 40 a 60% del área de las celdas convencionales y una altura 30% menor que la de las celdas columnares. 4. El lavado de espuma se realiza mediante un diseño sencillo tipo “ducha”. 5. Los diseños rectangular (serie E) ó circular (serie Z) tienen capacidad de hasta 25.000 ton/día ó 2.000-2.500 m ³/h.

27. CELDA JAMESON

28. CELDAS EKOFLOT-V La celda de flotación neumática Ekoflot-V, que comenzó a venderse al mercado en 1987, ha llegado a ser bien conocida ya que incorporó lo más avanzado del sistema de flotación neumática, con una reducción sustancial de costos y un aumento de recuperación en el concentrado. El diseño de Ekoflot-V asegura que las partículas hidrofóbicas gruesas sean captadas por la espuma en la parte superior de la celda. Hay un regulador cónico de espuma que puede moverse hacia arriba y hacia abajo, para ajustar la zona de espuma y hacerla variar de acuerdo con cada aplicación. De este modo es posible utilizar un diseño estándar de celdas para diferentes aplicaciones, tales como desbaste, o selectividad. El medio principal de regular la calidad del concentrado es un sistema de lavado con agua situado por encima de la espuma. Se han diseñado celdas capaces de tratar hasta 1500 m3/h de pulpa o más.

29. CELDA EKOFLOT

30. Celda de Flotación Neumática de Flujo Tangencial

31. Celda de Flotación Neumática de Flujo Vertical

32. CELDAS IMHOFLOT EN PLANTA PILOTO

34. ALGUNOS TIPOS COMERCIALES DE CELDAS DE FLOTACIÓN Bateman Equipment Limited : Celdas de flotación. CESL Engineering : Columnas de flotación. Dorr-Oliver : Celdas de flotación. Eimco Process Equipment : Celdas de flotación Wenco Smart Cell y Columnas de flotación Pyramid Resouerces. EKOF : Celdas de flotación neumáticas Ekoflot-V. Outokumpu Mintec : Celdas de flotación Tank Cell y Celdas de flotación Skim-Air. Process Engineering Resources, Inc. : Columnas de flotación. Svedala Pumps & Process : Celdas de flotación. MIM Technology : Celda Jameson.