Embedded Files
La Planta Concentradora por flotación de Cu-Mo
12 de enero de 2015
Idea del proyecto:
Ph.D. Natalia Petróvskaya, AMCAN Chile ltda., PIONERA.
Ejecutores:
Oscar Angél González Salgado, AMCAN Chile ltda., PIONERA.
Ph.D. Natalia Petróvskaya, AMCAN Chile ltda., PIONERA.
Diego Ignacio Alvarez Alvarez, AMCAN Chile ltda., PIONERA.
Isaac Rolando Bello Marambio, AMCAN Chile ltda., PIONERA.
Problema: Se tiene anhidrita en el concentrado de molibdeno.
Objetivo: Se necesita disminuir la ley de anhidrita en el concentrado de molibdeno.
Mineral Run-of-mine incluye los minerales:
Pirita.
Calcopirita.
Covelina.
Calcosina.
Bornita.
Molibdenita.
Oro.
Anhidrita.
Otros minerales.
La superficie de la molibdenita presenta flotabilidad naturaleza y se flota muy fácil con colectores no polares, por ejemplo, diésel y aceites hidrocarburos.
Los minerales calcopirita, covelina, calcosina, bornita, oro y pirita tienen propiedades hidrofóbicas en la superficie y se flotan fáciles con colectores sulfhídricos, por ejemplo, xantatos, ditiofosfatos, ditiocarbamatos, mercaptanos, mercaptobenzotiazolos o con colectores no ionógenos, por ejemplo, tionocarbamatos, xantogeno formiatos, sulfuro de dialquilico.
Los minerales anhidrita y cuarzo no tienen propiedades hidrofóbicas en la superficie y no se flotan cuando se usan colectores sulfhídricos y no polares.
En La Planta Concentradora se usan los reactivos tradicionales:
El colector para la molibdenita es
Diesel Oil que es un colector no polar.
Para los minerales sulfuros de cobre (calcopirita, covelina, calcosina, bornita) se usan los colectores sulfhídricos:
Isopropil xantato de sodio (SIPX).
Butil ditiofosfato de sodio (en mezcla AP404).
Ditiocarbamato (Matcol D-50).
Mercaptobenzotiazol (en mezcla AP404).
ESPUMANTES
Como espumante se utiliza una mezcla NALCO®DVS4UO14 que incluye:
Alcoholes.
Aldehídos.
Ésteres.
MODIFICADOR DEL MEDIO
Como modificador del medio se usan
Cal (CaO).
Ácido sulfúrico (H2SO4).
DEPRESORES
Para deprimir los sulfuros de cobre en el flotación selectiva se utilizan:
Sulfhidrato de sodio (NaSH).
La separación de los minerales durante la flotación es el resultado
de capacidad de mojabilidad de cada mineral por agua
Aquel mineral, cuya superficie es bien mojable, se llama hidrófilo (o aerófobo).
La anhidrita tiene una estructura cristalina de iones y no tiene capacidades hidrofóbicas.
La superficie de la anhidrita es hidrofílica.
Si la superficie de un mineral es poco mojable, este es un hidrófobo (o aerófilo).
La molibdenita tiene una estructura cristalina molecular y tiene capacidades hidrofóbicas naturales.
La superficie de la molibdenita es hidrofóbica.
Teóricamente la separación de la molibdenita y la anhidrita debe realizar muy fácilmente.
Las partículas de anhidrita no deben flotar cuando se usan colectores no polares (Diesel Oil) o colectores sulfhídricos (xantato, ditiofosfato, ditiocarbamato, mercaptobenzotiazol).
Las partículas de anhidrita no se deben adherir a la burbuja porque son partículas hidrofílicas.
¿Cómo las partículas de anhidrita pueden encontrarse en la espuma?
Teóricamente las partículas de molibdenita (partículas hidrofóbicas) no son mojables por agua, por esto se pegan a las burbujas de aire. Estas forman un concentrado de molibdeno en la superficie de la pulpa.
Las partículas anhidrita (partículas hidrofílicas) son afines al agua, por eso no pueden pegarse a las burbujas. Estas partículas se quedan dentro de la celda y forman de relave.
Durante el proceso debe ocurrir la separación efectiva entre el molibdeno presente en el concentrado y anhidrita que quedará en el relave.
¿Que pasa durante la flotación?
Después de la molienda la superficie de los minerales está relativamente limpia.
Después de acondicionamiento de la pulpa sobre la superficie de los minerales se produce una adsorción de iones y moléculas de los colectores.
Al final de la flotación, la superficie significativa de los minerales está cubierta.
Sobre la superficie de la molibdenita se pegan las partículas finas y ultrafinas de la anhidrita, el talco, la sericita, las arcillas y otros minerales.
Los iones de calcio se adsorben sobre los bordes y caras de la molibdenita.
Sobre la superficie de la pirita y la calcopirita se forman las películas oxidadas (por ejemplo, Fe(OH)2) y otras películas (por ejemplo, CuS, FeS2).
El agua contiene una cantidad significativa de lodos, arcillas y partículas ultrafinas de la ganga.
Los lodos, partículas ultrafinas y las películas oxidas pasivan la superficie de los minerales (molibdenita, calcopirita, calcosina, oro y otros).
¿Por que en la flotación puede ocurrir la adhesión entre
una partícula de anhidrita y una partícula molibdenita?
Cuando una partícul
¿Las fuerzas ayudan a superar la barrera energética y hacen que se peguen las partículas ultrafinas de anhidrita sobre la superficie de molibdenita?
La fuerza molecular es débil, pero funciona en larga distancia.
Generalmente, las partículas de anhidrita tienen forma redondeada. Esta son las partículas finas y ultrafinas. Las partículas de la molibdenita tienen forma de láminas según su naturaleza. La fuerza de atracción molecular entre las partículas con forma diferente es mayor que entre las partículas de la misma forma. Las partículas finas de anhidrita se pegan en forma activa a la superficie de la molibdenita. Por eso es más probable que las partículas redondas de anhidrita se peguen a las partículas planas de molibdenita, y es menos probable que partículas redondas de anhidrita se pegarán unas a otras.
La fuerza electrostática es fuerte.
Las partículas finas de anhidrita se pegan a la molibdenita, porque tienen cargas distintas en la superficie. La carga de molibdenita es positiva, y la carga de anhidrita es negativa. A mayor diferencia potencial corresponde mayor capacidad de las partículas de pegarse unas a las otras. Por eso las partículas de anhidrita se pegan a la superficie de la molibdenita.
• Las partículas de molibdenita tienen una carga de superficie positiva.
• Las partículas anhidrita, calcita, cuarzo, barita tienen una carga de superficie negativa.
A mayor diferencia de potencial corresponde una mayor capacidad de las partículas a pegarse a las otras y así superar la barrera energética.
Por eso partículas de anhidrita se pegan a la superficie de molibdenita más fácilmente.
a se encuentra en el agua, en la superficie de la partícula (una interfase) se forma una capa de hidratación. Esta capa de hidratación está estructurada y tiene propiedades específicas que se distinguen de propiedades del agua de la pulpa. Cuando las partículas se acercan la uno a la otra, las capas hidratadas impiden la adhesión. En la capa de la fase líquida H1 se crea entre las partículas una barrera energética a superar, para esto es necesario aplicar energía adicional. La altura de la barrera energética es h1 (curva 1). La superación de la barrera energética conduce a una reestructuración de las capas de hidratación y las partículas se pegan.Para superar la barrera energética h1 es necesario aplicar mucha energía.
¿Que ocurre cuando la capa se hace más delgada?
Cuando se agrega cal, las partículas pueden acercarse a corta distancia H2. La altura de la barrera energética disminuye hasta h2 (curva 2). Se necesita menos energía para la adherencia. Las partículas de anhidrita se pegan en la superficie de la molibdenita más fácil y más rápido.
¿Que pasa cuando se agregan los Biopolímeros PIONERA?
Los Biopolímeros PIONERA son los únicos depresores selectivos eficaces para flotación, para depresar los siguientes minerales que forman parte de la ganga, los cuales son:
Arcillas (caolinita, bentonita, smectita y otros).
Micas (sericita, moscovita, biotita, flogopita, illita y otros).
Otros silicatos o aluminosilicatos con alta flotabilidad (talco, pirofilita, esteatita, clorita, serpentina, anfíboles (actinolita, hornablenda) y otros silicatos).
Sulfatos (anhidrita, yeso y otros).
Carbonatos (Calcita, dolomita y otros).
Óxidos e hidróxidos de hierro (hematita, magnetita, limonita).
Otros minerales de ganga (barita, espodumeno, diópsido, enstatita, olivino, zircón, epidota, turmalina, berilio).
Ejemplo.
Un mineral contiene calcopirita, pirita, anhidrita.
En la Planta se usan los reactivos tradicionales: xantato, mezcla de espumantes, cal.
¿Que pasa por la flotación?
Xantato es el colector para todos minerales sulfuros y puede hidrofobizar la superficie de la calcopirita y la pirita. Xantato no puede hidrofobizar la superficie de anhidrita y no debiera flotar.
De esta manera va a flotar solo calcopirita y pirita. No se quiere pirita en el concentrado de cobre, por lo cual se necesita deprimir la pirita. Para deprimir la pirita fácilmente ofrecer pH cerca de 9-11 ya que esta flota muy mal a estos pH.
Si ha salido todo bien, debemos obtener un concentrado que incluye 100 % calcopirita con ley de cobre 34,6 %.
Calculando:
Concentrado de cobre tiene
Cobre 20 %.
Hierro 15 %.
Esto significa que concentrado contiene
Calcopirita 58 %.
Pirita 32 %.
100-(58+32)=10 %.
¿Que minerales componen 10 %?
¡Este es la anhidrita!
Sabemos que necesitara deprimir anhidrita. Biopolímero Pionera es el único depresor para minerales de este grupo y las minerales ultrafinas de la ganga.
Calculando:
Si se elimina ese 10 % de partículas de anhidrita, el concentrado va a contener 68 % de calcopirita que significa que concentrado tiene 23,5 % de cobre (más 3,5 %).
En conclusión:
Se ha hecho un análisis de los minerales y los reactivos, estudiamos el circuito de flotación y el diagrama de flujos de flotación. Mineral Run-of-mine incluye los minerales de cobre primario y secundario, molibdenita, pirita, oro y otros minerales. En la Planta se usan los reactivos tradicionales. Es posible concluir que teóricamente las partículas de anhidrita no deben flotar.
Identificamos teóricamente la causa por la cual se tiene anhidrita en el concentrado de molibdeno. La revisión de la información a priori permitió determinar que las partículas finas y ultrafinas de anhidrita no permiten flotar las partículas de molibdenita porque las partículas de anhidrita se pegan a la superficie de la molibdenita.
Análisis de la información a priori permite suponer que para mejorar el proceso de flotación en la superficie de la anhidrita se necesita crear una barrera que no permita pegarse las partículas anhidrita a la superficie de la molibdenita.
Para deprimir las partículas finas y ultrafinas de anhidrita empresa PIONERA recomienda utilizar los Biopolímeros PIONERA. Biopolímeros PIONERA pueden suprimir también las arcillas, rocas de silicato y otros minerales de ganga.
Analizamos los minerales que procesan algunas Plantas de Chile y en el mundo y descubramos que el problema con partículas ultrafinas de ganga o arcillas tienen esta presente en casi todas plantas. La adición de los Biopolímeros PIONERA permite aumentar la recuperación y la ley de concentrado, disminuir del tiempo de flotación y de volumen de los reactivos que se usan.
¿Qué efecto podría lograrse al utilizar Biopolímero Pionera?
El incremento de la recuperación de concentrado.
El incremento de la calidad de concentrado.
La disminución del tiempo de flotación.
La disminución de cantidad de los reactivos.
La disminución de viscosidad de la pulpa.
El mecanismo de acción y el efecto que se pretende depende de:
Tipo de Biopolímeros, dosificación y orden de adición.
Método de preparación de Biopolímero.
Uso independiente o como mezcla con colectores.
Tiempo de acondicionamiento de Biopolímero con la pulpa.
Puntos de adición de Biopolímero.
Tipo de minerales y tamaño de partículas.
Presencia en el mineral de partículas finas, ultrafinas, arcillas.
Dureza del agua y tipo de maquinaria.
Configuración del circuito y carga circulante.
Biopolímero Pionera actúa como acondicionador para la flotación
Estos pueden sorber las partículas finas y ultrafinas de la ganga y depresar los selectivamente. Este efecto puede ser alcanzado por:
La reducción de las partículas de ganga en el concentrado. Las partículas de la ganga entran en la espuma. La reducción de las partículas de ganga en el concentrado se logra con la adición de Biopolímero Pionera. Con este en la superficie de las partículas de ganga se forman una capa de Biopolímero y las partículas de ganga no pueden flotarse.
La disminución de pérdidas de componentes valiosos en el relave. Las partículas valiosas finas y ultrafinas flotan mal. Con la adición de Biopolímero Pionera las partículas ultrafinas pueden formar flóculos y flotan mucho mejor.
Las partículas finas y ultrafinas valiosas se flotan más difícilmente. Para flotarlos se necesita probar muchos reactivos por mucho tiempo. La adición de Biopolímeros Pionera permite formar flóculos de partículas finas y ultrafinas. Los flóculos se flotan más rápido que las partículas ultrafinas. También para flotar estos flóculos se debe usar una dosificación mucho menor de reactivos.
La disminución de los cationes de Ca2+ en la pulpa se produce ya que la superficie de la anhidrita se adhiere los iones de Biopolímero Pionera, por esto los cationes Ca2+ no pueden pasar a solución. Como resultado el agua tiene mucha menor dureza. También menos cationes de Ca2+ se adhieren en la superficie de la molibdenita y esta flota mucho mejor.
Mejora en la flotación de molibdenita. Las partículas finas y ultrafinas de ganga se pegan en la superficie de la molibdenita. Con la adición de Biopolímero Pionera en la superficie de las partículas de ganga se crea una capa. Esta capa impide que se peguen las partículas de ganga en la superficie de la molibdenita, y así la molibdenita puede flotar más fácil.
Cuando se agrega una pequeña cantidad de reactivo, las moléculas (o los iones) se adhieren selectivamente a la superficie de los minerales anhidrita, talco y otro. Los iones adheridos aumentan el grosor de las capas hidratadas. Las partículas ultrafinas están a una larga distancia H3 y no pueden acercarse. La altura de la barrera energética aumenta hasta h3. Por esto las partículas ultrafinas de anhidrita se depresan mientras el mineral valioso no.
Como resultado, el concentrado de molibdeno no contiene ni anhidrita ni cobre.
Page updated
Google Sites
Report abuse