LABORATORIO DE OPERACIONES DE FLOTACIÓN EXPERIENCIA Nº2.

LABORATORIO DE OPERACIONES DE FLOTACIÓN

EXPERIENCIA Nº2.

Flotación cal v/s pH

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Docente:  ____________________________________

Fecha   : _____________________________________

1. OBJETIVOS

• Obtener la curva de molienda en función del tiempo para malla de corte definida para el mineral a utilizar durante las experiencias del semestre.

• Obtener la curva de consumo de cal v/s pH de una pulpa de mineral  a 35% de sólido en peso para flotación de mineral.

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1. ANTECEDENTES GENERALES

El proceso de flotación consiste en la separación de materias de distintos orígenes, que se efectúa desde pulpas acuosas por medio de burbujas de aire y en base a propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas de estas materias, por lo tanto, es aplicable a materias orgánicas o inorgánicas, siendo de principal interés para nuestras experiencias la flotación de materiales inorgánicos, como son los minerales metálicos.

Una de las etapas que participa indirectamente en el proceso es la Molienda, cuya finalidad es liberar los minerales útiles de la ganga o roca. En segundo lugar, es necesario producir condiciones en la pulpa que favorezcan la adherencia de los minerales deseados a las burbujas de aire y finalmente una etapa en la cual se crea una corriente de aire en la pulpa de mineral.

Si bien la etapa de molienda no forma parte del proceso de flotación, propiamente tal, es considerado como parte de este ya que, sin una liberación apropiada de los minerales útiles de la ganga, el proceso se torna altamente ineficiente. El proceso de aireación de la pulpa constituye una forma de captura y transporte de las partículas de mineral a la superficie en forma de espuma, esta aireación de la pulpa se logra mecánicamente.

Para poder obtener una adherencia de las partículas de mineral deseado a las burbujas de aire es necesario crear condiciones de hidrofobicidad sobre la superficie de los minerales deseados y condiciones hidrofílicas sobre el resto. Las condiciones de hidrofobicidad del mineral se logran a través de los reactivos de flotación (colectores, espumantes y modificadores).

        La influencia de la granulometría es que los minerales para ser flotados deben ser reducidos de tamaño hasta alcanzar un punto en que cada partícula represente solo una especie mineralógica, este punto se llama punto de liberación. Por otro lado, el mineral debe tener la granulometría adecuada para poder ser transportado por las burbujas de aire hasta la superficie de la celda de flotación. El grado de liberación es de gran importancia ya que al estar diseminado en forma dispersa dentro de la roca, el mineral se presenta solo en tamaños que van desde unos cuantos centenares de micrones, por lo que, si el mineral a flotar no es molido hasta su punto de liberación, la recuperación será muy baja ya que las partículas con una gran cantidad de ganga presentarán una menor flotabilidad.

        En cuanto a los reactivos de flotación se puede mencionar que son componentes y variables muy importantes dentro del proceso, ya que, sin ellos, esta no se puede efectuar. La flotación convencional no se podría realizar sin su utilización debido a que los materiales con alta flotabilidad natural son escasos. Los reactivos de flotación se pueden clasificar en:

• Colector: cuya función es proporcionar propiedades hidrofóbicas a las superficies de los minerales.
• Espumante: que permiten la formación de una espuma estable, de burbujas de tamaño adecuado que permite transportar las partículas de mineral deseado al concentrado.
• Modificador: cuya misión es preparar, acondicionar, el funcionamiento de las superficies de los minerales, y la pulpa, de tal manera que los colectores puedan aumentar su sensibilidad y selectividad.

En su amplio campo de acción los modificadores actúan como:

• Reguladores de pH, regulando la concentración iónica de la pulpa para una mayor acción del colector.
• Activador, modificando la superficie de los minerales, con el fin de acentuar su hidrofobicidad.
• Depresores, modifican la superficie de los minerales, con el fin de hacerlos mojables o hidrofílicos.
• Dispersantes de partículas finas, precipitantes de iones de pulpa de mineral, con el fin de ayudar a la colección de partículas de mineral deseado con mayor eficiencia.

1. TERMINOLOGIA

• Depresores: Los depresores son otro tipo importante de agentes reguladores.  Los depresores evitan la flotación de un mineral determinado, el que de otro modo flotaría. Esto aumenta enormemente la posibilidad de lograr una flotación selectiva de un mineral con respecto a otro.
•  Colector: Su función es impregnar las partículas de minerales sulfurados de cobre y molibdeno para que se separen del agua, lo cual es llamado efecto hidrofóbico y con esto se adhieran a las burbujas.
• Cal: Su función es estabilizar la acidez de la pulpa en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.
• Solución Buffer: Son aquéllas que ante la adición de un ácido o base son capaces de reaccionar oponiendo la parte de componente básica o ácida para mantener fijo el pH.

1. EQUIPOS Y MATERIALES

• 4 muestras de mineral bajo malla #10
• Molino de bolas, con su respectiva carga de bolas.
• Huincha.
• Filtro de presión.
• Mufla u horno secador.
• pH-metro y soluciones de calibración (buffer 7 y 10).
• Set de tamices desde la malla #10 a la #270 Tyler.
• Ro-Tap.

1. PROCEDIMIENTO

1. Realizar el procedimiento de calibración del pH-metro a emplear con las soluciones buffer 7 y 10.
2. Determinar el volumen interior del molino de bolas a emplear.
3. Determinar el peso de la carga de bolas considerando un nivel de llenado volumétrico de 40% y una porosidad del lecho de bolas en reposo de 0.4.
4. Calcular la masa de mineral para formar X [lt.] de pulpa a un 35% de sólidos en peso. Este volumen corresponde al volumen de cada celda de flotación que se empleará en el laboratorio.
5. Pesar la masa de mineral calculada, determinar el volumen de agua que se requiere para formar una pulpa de 65% de sólidos en peso en el molino de bolas.
6. Tomar una de las muestras representativas de mineral bajo mallas #10 Tyler , y ajustar su masa a la masa necesaria calculada en el punto 4. Realizar este procedimiento con cuidado: homogenizar en paño de roleo, formar un cono y retirar porciones pequeñas de masa con espátula, variando el punto donde se retira el mineral, alrededor del cono formado.
7. Agregar al molino el mineral, el agua, luego medir su pH inicial y finalmente agregar  1,0 [g] de cal, tapar y moler durante 10 minutos.
8. El producto de la molienda será trasvasijado cuidadosamente a un balde, siendo homogenizada la pulpa y midiéndose su pH.
9. Filtrar la pulpa y secar el mineral en un período no mayor a 1 día. Se recomienda identificar claramente la muestra a colocar en la mufla.
10. Tomar una segunda muestra representativa de mineral repetir el paso 6.
11. Repetir los pasos 6 al 10, variando la cantidad de cal y tiempo de molienda como indica la tabla (no volver a medir pH inicial):

[pic 3]

1. Una vez filtrado cada producto de molienda, disgregar la muestra (no pulverizar) y obtener una muestra representativa (equivalente a la mitad de la masa original) utilizando el cortador de rifles y realizar análisis granulométrico completo a las mallas #10 a #270 Tyler.

6. CALCULOS

1. Condiciones de Trabajo

Tabla 6.1.1 Dimensiones del Molino

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