Este documento describe el proceso de flotación, incluyendo su definición, tipos, principios básicos, aspectos generales, reactivos utilizados, fundamentos, variables, equipos e implementación industrial. La flotación es un proceso de separación de tres fases que utiliza burbujas de aire para separar partículas minerales basándose en su hidrofobicidad. Se usa comúnmente para recuperar minerales en la industria minera.

1. Flotación
Ayala Bautista Alan Gabriel
Chávez Duarte Eva Judith
Gracia Viridiana Abigail
Rivera Díaz Paola

2. Definición
• La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-
líquido-gas) que tiene por objetivo la separación de especies
minerales mediante la adhesión selectiva de partículas
minerales a burbujas de aire.
• En otras palabras, se trata de un proceso de separación de
materias de distinto origen que se efectúa desde sus pulpas
acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus
propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas.

3. Tipos de flotación
• Colectiva: Se produce la separación en dos grupos, de los
cuales el concentrado, contiene por lo menos dos o más
componentes.
• Selectiva: Esta puede presentarse en dos tipos de
concentración.
Bulk: Cuando la especie útil se presenta en fracción menor del
mineral y la especie estéril son de gran volumen.
Cleaner: Cuando la especie estéril es de fracción menor, la
separación adopta un carácter de purificación.

4. Principios básicos
• La hidrofobicidad del mineral que permite la adherencia de las
partículas sólidas a las burbujas de aire.
• La formación de una espuma estable sobre la superficie del
agua que permite mantener las partículas sobre la superficie.
• La superficie hidrofóbica presenta afinidad por la fase gaseosa
y repele la fase líquida.
• La superficie hidrofílica tiene afinidad por la fase líquida.

5. Aspectos generales
• La operación unitaria se basa en dos aspectos:
• Acondicionamiento, cuyo objetivo es crear las condiciones
fisicoquímicas necesarias para asegurar la selectividad
apropiada entre las partículas que se quieren separar.
• Separación, que se basa en introducir burbujas de aire en el
recipiente de trabajo con el objetivo de que contacten con las
especies particuladas de manera que se separen mediante
flotación. Las partículas ligadas a las burbujas de aire se
eliminan en forma de espuma

6. Reactivos utilizados
• Colectores
• Espumantes
• Modificadores

7. Colectores
• Son agentes de superficia activa (tensioactivos) que se anaden
a la suspension. Se adsorben selectivamente sobre las
particulas volviendolas hidrofobicas.

8. Espumantes
• Son tensioactivos que, añadidos a la suspensión, estabilizan
las burbujas de aire para que se produzca una adherencia
efectiva de las partículas, su arrastre hasta la capa de espuma
y eliminación de esta.

9. Modificadores
• Se dividen en 4:
1. Activadores: Se emplean para volver receptiva al
recubrimiento del colector la superficie de un mineral.
2. Reguladores de pH.
3. Depresores: Ayudan a la selectividad o impiden la flotación
de los materiales no deseados.
4. Dispersantes y floculantes.

10. Fundamentos

11. •

12. Fenómenos fisicoquímicos
Algunos de los fenómenos que ocurren son:
• Solubilidad y disociación de los reactivos en el agua,
• Cambio de pH de la suspensión,
• Cambio de la tensión superficial de la interface (aire agua),
• Adsorción física y química de las especies disueltas sobre la
superficie solida debido a la formación de puentes de
hidrogeno,
• Electroestática
• Formación de enlaces químicos

13. Variables del proceso
• Características de las partículas
• Variables químicas
• Variables del equipo de flotation
• Variables de operación

14. Efecto del tamaño de la
partícula

16. Equipos
Equipos
Por aire
Electrolítico Aire disperso
disuelto
Vacío Presión Neumático Mecánico
Celdas Columnas Subaireracion

17. Celda de flotación
• Se introduce aire para mantener en suspensión la pulpa
dentro de la solución.
• Producir una buena aireación, que permita la diseminación de
burbujas de aire a través de la celda.
• Promover las colisiones y adhesiones de partícula-burbuja.
• Transporte de la pulpa alimentada a la celda.
• Control de la altura de la pulpa y de la espuma, la aireación de
la pulpa y del grado de agitación.

18. Características
• Facilidad para la alimentación de la pulpa en formas continua.
• Mantener la pulpa en estado de suspensión.
• No debe ocurrir la sedimentación de las partículas.
• Separación adecuada del concentrado y del relave.

19. Eficiencia de una celda
• Calidad de los productos obtenidos y recuperaciones.
• Consumo de energía eléctrica.
• Reactivos espumantes y otros reactivos
• Gastos de operación y mantención por tonelada de material
tratado.

20. Celda mecánica

21. Zonas de una celda

22. Celda de Wemco

23. Celda de Wemco

24. Celda Wemco de laguna seca
Volumen Util : 160 m3 Potencia Instalada : 186.5 KWH
Máquina Control de aire aspirado
Tambor de aspiracion de aire
Cono acelerador
Max. Altura de espuma
Estabilizador de espuma
Concentricidad Difusor de espuma
Collar de traslape
Traslape
Tubo de aspiración
Biseles
Piso Falso

25. Celda D-R Denver

26. Celda Agitiar

27. Celda en industria

28. Columna de flotación
Ventajas de las columnas de flotación en relación a las celdas de
flotación convencionales de agitación mecánica :
• Menor inversión de capital.
• Menor consumo de energía.
• Mayor espacio de aireación.
• No lleva agitador.
• Productos obtenidos de mejor calidad

29. Columna de Flotación

33. Celda Jameson
• 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.

34. 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.

35. Descripción
• 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 contra 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.

36. Características
• Tienen una sección circular o rectangular.
• Poseen un área entre 40 a 60% del área de las celdas
convencionales y una altura 30% menor.
• El lavado de espuma se realiza mediante un diseño sencillo
tipo “ducha”.
• No requiere aire comprimido.
• Utilización de colas para la difusión del aire.

38. Celda Jameson

39. Equipos comerciales
• 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.

40. Costos
Equipo costo uso
maquinaria de beneficio, de cobre de flotación de la
US = 3,000 a 86,000 dlls (aprox. MXN
célula, separador de flotación para el plomo y el zinc
39,002.57 - 1,118,073.8 / Sistema) celular
US $1,000 - 2,000 / (aprox. MXN celda de flotación para los minerales y
13,000.86 - 26,001.72 / Pedazo) metalurgia
US $1,000 - 1,000,000 / (aprox. MXN
eco de flotación destintado de la célula
13,000.86 - 13,000,858.1 / Sistema)
US $1,000 - 10,000 / (aprox. MXN
Máquina de flotación, celda de flotación
13,000.86 - 130,008.58 / Sistema)

41. Equipo costo uso o tipo
US $5,000 - 30,000 / (aprox. MXN Columna de flotacion (CGPF introduction of
65,004.29 - 390,025.74 / Sistema) flotation column technology system & feature)
US $5,000 - 30,000 / (aprox. MXN Columna de flotacion (CGPF introduction of
65,004.29 - 390,025.74 / Sistema) flotation column technology system & feature)

42. Uso industrial
• Recuperación de minerales tales como sulfato de
cobre.
• Limpieza de aguas con contenidos de grasa o
aceites.
• Separación de minerales de otros minerales.

43. Ejemplos
Imagen Aplicación
Celdas de Flotación columnas de 3
productos.
Tratamiento de concentraos primarios
de Flourita. EL objetico de la flotación
limpieza es la obtención de un
concentrado para su comercialización
con leyes B1% CaF2 grado ácidos.

44. Otra aplicación es la obtención de papel reciclado mediante el
uso de una columna de flotación y caracterización de las fibras.
El uso de las columnas de flotación como método de des
tintado se vasa en la flotación selectiva de las partículas de
tinta, como consecuencia de la diferencia entre sus
propiedades físicas y fisicoquímicas y las correspondientes alas
fibras de celulosa.

45. Referencias
• Manual del ingeniero químico. Robert Perry. Septima edición.
• http://es.scribd.com/doc/88610322/1-1Historia-Flotacion
Marzo 2008