Avance En Flotacion De Minerales

Avances en flotación columnar

Ing. Ángel Azañero Ortiz 1, Ing. Pablo Antonio Núñez Jara1, Ing. Elard León Delgado1

Ing. Marco Morales Valencia2, July Jara Izacupe3, Jorge Luis Rendón López3

1 Profesores del Departamento de Ingeniería Metalúrgica. UNMSM.

2 Colaborador externo

3 Alumnos EAP de Ingeniería Metalúrgica. UNMSM.

RESUMEN

La flotación en columna es particularmente atractiva para aplicaciones que implican múltiples etapas de limpieza en celdas convencionales y para minerales complejos que presentan problemas de selectividad, elevando sustancialmente el grado del concentrado (2-4%) y de mayor recuperación (2-3 %), con una sola etapa de limpieza, adaptándose muy bien este equipo al control por computadora.

Su aceptación en la industria minera está incrementándose debido a múltiples ventajas que incluyen menor costo de instalación y operación, menor ocupación de espacio, disminución sustancial del consumo de energía, principalmente porque no tiene sistema de agitación mecánica, y menor consumo de reactivos.

Palabras Clave: Flotación en columna

ABSTRACT

The flotation in column cell is particularly attractive for aplications that envolve many stages of cleaning in conventional cells and for complex minerals that show selectivity problems, raising substantially the degree of the concentrate 2- 4 % and major recovery: 2-3 % with one stage of cleaning alone, adapting very well to computer control.

Its acceptance in the mining industry is increasing due to many advantages that involve a lower cost of instalation and operation, needing of less space, and important decrease of energy consumption mainly because it doesn't a have a mechanical agitation system and a lower reagent consumption.

Key words: Flotation in column.

I. ANTECEDENTES

Los canadienses Pierre Boutin, Remy Tremblay y Don Wheeler introdujeron el concepto de celda-columna los primeros años de la década del 60 con el objeto de procesar minerales finos y aplicarlos en las etapas de limpieza de los circuitos de flotación; con cierta cautela, varias compañías mineras productoras de cobre y molibdeno lo adoptaron para la etapa de separación y limpieza con resultados muy alentadores, y posteriormente se probó en las etapas de relimpieza y rougher, en algunos casos con éxito, como por ejemplo, con plomo, zinc, oro y carbón.

Algunas compañías mineras en el Perú lo están implementando; no obstante, otros prefieren las celdas tradicionales o de gran volumen. Por esta razón, este trabajo de investigación está orientado a recopilar y evaluar los avances técnico-científicos y los resultados que se han logrado en mejorar el grado del concentrado e incrementar la recuperación, y luego difundirlo a todos los sectores interesados en actualizar los conocimientos sobre celda-columna, flotación columnar y su aplicación en todas las etapas del proceso y con la mayoría de minerales principalmente complejos o de difícil tratamiento metalúrgico, que es el caso de la mayoría de minerales en el Perú.

II. METODOLOGÍA DEL TRABAJO

El estudio de investigación se ha desarrollado primeramente recopilando información actualizada sobre celda-columna y flotación columnar, conocimiento y método de operación del equipo, variables importantes que gobiernan el sistema -como alimentación, inyección de aire, agua de lavado, control de flujos, dimensionamiento y diagramas de flujo-, aplicaciones industriales, resultados que se han obtenido con diferentes tipos de minerales, como por ejemplo: oro, cobre, plomo y zinc. De todo lo estudiado anteriormente, se arribó a algunas interesantes conclusiones, como implementar celdas-columna en cualquier punto del circuito y la aplicación a minerales complejos de difícil selectividad, donde será factible mejorar el grado del concentrado e incrementar las recuperaciones con menor costo de tratamiento, debido a que la celda-columna no tiene sistema de agitación mecánica, lo que implica menor consumo de energía y ocupar menor espacio dentro de la planta concentradora.

2.1. Celda-columna

Los mismos principios de físicoquímica de superficie que se aplica a flotación en celdas convencionales son válidos para la flotación en celda-columna, siendo la cinética de flotación mucho más rápida en esta última; de esa manera las partículas hidrofóbicas son adheridas a las burbujas, las cuales ascienden y son removidas como concentrado. A diferencia de las celdas convencionales, no usan agitadores mecánicos, la pulpa entra a unas 2/3 partes de la zona inferior de la celda y encuentra una corriente de aire ascendente, el concentrado rebosa por la parte superior, y simultáneamente un spray de agua colocado en la parte superior lava las espumas removiendo la ganga o estéril, que se descarga por la parte inferior.

El aire a presión es introducido mediante generadores internos o externos de burbujas y son los inyectores de aire los que reciben mayor atención en toda instalación antigua o nueva; se puede afirmar que los generadores de burbujas son el "corazón" de la celda-columna.

Aquí algunos conceptos básicos importantes:

1. Holdup.- Se define como el % de volumen en la columna usada por el aire en cualquier momento, el límite del holdup es 16%. Para fines prácticos se puede usar la siguiente fórmula:

Holdup = ( H espuma/ H columna) x 100

2. Impending holdup.- Deficiencia para trasladar el concentrado al labio del overflow.

3. Bías.- Es la relación que hay entre el flujo del relave y el flujo de alimentación; este valor es igual o mayor que la unidad por adición de agua de lavado.

4. Spargers.- Son generadores de burbujas en forma tubular con pequeños agujeros a través de los cuales se inyecta aire.

5. Coalescencia.- Periodo en el que no puede extenderse el holdup en una columna; en este punto las burbujas colapsan y se crea una caída en la recuperación.

Variables más importantes en su operación son:

1. Flujo de alimentación

2. Flujo de aire

3. Flujo de agua de lavado

4. Nivel de pulpa y espuma

5. % de sólidos

6. Dosificación de reactivos

2.1.1. Zonas de la celda-columna

Se distinguen dos zonas básicas en la celda (figura N.° 1): zona de recuperación

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