FUNDAMENTOS FISICO QUIMICO DE LA FLOTACIÓN CARACTERÍSTICAS DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN REACTIVOS DE FLOTACIÓN DEFINICIÓN • La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólidolíquido-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. Fig. Representación idealizada del contacto en equilibrio de las tres fases entre aire, agua y superficie natural 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. 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. ASPECTOS GENERALES La operación unitaria se basa en dos aspectos: 1.- Acondicionamiento, cuyo objetivo es crear las condiciones fisicoquímicas necesarias para asegurar la selectividad apropiada entre las partículas que se quieren separar. 2.- 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. VARIABLES DE FLOTACIÓN Granulometría de la Mena Tipo y Dosificación de los Reactivos de Flotación Densidad de Pulpa o Porcentaje de Sólidos Tiempo de Residencia Tiempo de flotación pH Aireación y Acondicionamiento de la Pulpa Calidad del Agua VARIABLES DE UNA CELDA REACTIVOS DE FLOTACIÓN Hay tres tipos de reactivos que se emplean en el proceso de flotación: colectores, espumantes y modificadores Colectores Son agentes de superficia activa (tensioactivos) que se anaden a la suspension. Se adsorben selectivamente sobre las particulas volviendolas hidrofobicas. Xantato isopropílico de sodio REACTIVOS DE FLOTACIÓN Hay tres tipos de reactivos que se emplean en el proceso de flotación: colectores, espumantes y modificadores Colectores Son agentes de superficia activa (tensioactivos) que se anaden a la suspension. Se adsorben selectivamente sobre las particulas volviendolas hidrofobicas. Xantato isopropílico de sodio REACTIVOS DE FLOTACIÓN Espumantes ESPUMANTES.- Los espumantes son reactivos orgánicos solubles, en agua que se adsorben en la interface aire-agua. Son moléculas heteropolares, con un grupo polar que da la solubilidad en agua, y un grupo hidrocarbonado no polar. Polar No Polar Fig. Representación de la acción de un espumante REACTIVOS DE FLOTACIÓN Espumantes Fig. Representación de espumantes más comunes REACTIVOS DE FLOTACIÓN Espumantes ESPUMANTES MIBC – METILISOBUTIL CARBONIL REACTIVOS DE FLOTACIÓN Modificadores Activadores Éstos se emplean para hacer que la superficie del mineral acepte fácilmente una capa de colector. Por ejemplo, el ión cobre se usa para activar la superficie de la escalerita (ZnS), dándole la capacidad de absorber el colector Xantato o el ditiofosfato. - Sulfato de Cobre .- Activador de la esfalerita, pirita, arsenopirita, cuarzo, etc. REGULADORES DE PH: Reactivos químicos como la cal, la sosa cáustica, el ácido sulfúrico y sosa de ceniza, se emplean para controlar o ajustar el pH, el cual es un factor crítico en muchos procesos de flotación. - CaO REACTIVOS DE FLOTACIÓN Modificadores Depresores Preparar la superficie de los minerales. Impedir que los reactivos colectores actuen sobre ellos, evitando que la ganga flote. Xantatos : Z-4 ; Z-6 – Z-11 Como: Cianuro de sodio, Sulfato de zinc ( para flotar Cu y plomo) , Bisulfito de Sodio (NaHSO3) Son los reactivos que auxilian a la selectividad del proceso, ya que pueden fácilmente desactivar el efecto hidrofóbica de ciertas partículas en un punto específico dentro del proceso. REACTIVOS DE FLOTACIÓN Modificadores Dispersantes o floculantes Son de gran importancia en el control de partículas finas o ultra finas (lodos), debido a que estos pueden interferir en el proceso de flotación o bien elevar el consumo de reactivos. PROCESO DE FLOTACIÓN Flotación de Un min. Sulfuro Algunas empresas que procesan Cobre Cerro Verde Xstrata Southern Gold Fields Sociedad minera El Brocal Algunas empresas que procesan Zinc Algunas empresas que procesan Plata Suyamarca Volcan Pan America Silver (Quiruvilca) Milpo Cerro Corona Chungar Algunas empresas que procesan Oro Antamina Argentum Raura San Ignacio de Morococha San Luisa Arasi Yanacocha Barrick Misquichilca MUCHAS GRACIAS