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beneficio de mineralesTRANSCRIPT
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UNIVERSIDAD CATLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS GEOLGICAS
Departamento de Ingeniera Metalrgica y Minas
Informe final Beneficio de minerales.
JOS LUIS BARRIENTOS MENESES.
Profesor responsable: Joaqun Castro.
Universidad Catlica del Norte.
Antofagasta, Chile,
2015
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I
Resumen
El objetivo del presente informe es plantear y describir de manera clara los
procedimientos y recursos utilizados para el procesamiento del mineral nmero
1 de beneficio de minerales el cual es un Sulfuro de cobre. Adems de analizar y
explicar los resultados obtenidos en las pruebas realizadas, las cuales fueron
realizadas en los laboratorios metalrgicos del departamento de Ingenieria
metalurgica y minas de la Universidad Catolica del norte.
Se obtuvo un 3,12% de cobre insoluble de acuerdo a esto es posible
concluir que se tiene un mineral que debe ser tratado por va pirometalurgia y que
la siguiente etapa a seguir ser la flotacin selectiva. Para lo cual se realizaron
pruebas para determinar el tiempo ideal de molienda el cual resulto ser de 11,29
minutos.
Posteriormente se realizaron pruebas para determinar los reactivos que se
adecuan mejor a nuestro mineral y los que obtuvieron un mejor desempeo en
conjunto fueron el colector M91 y el espumante Flotanol H-70.
Con respecto a la cinetica de flotacin el modelo que se ajust mejor a
nuestro mineral fue el de Kelsall el cual arrojo un residuo menor que los dems
modelos (73,06)
Segn los criterios de agar se obtuvo un tiempo ideal de flotacin resulto
ser de 35,14 min.
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II
ndice
1. ............................................................................................................................... Introduccin
....................................................................................................................................................... 1
2. Marco terico ........................................................................................................................ 2
2.1. Chancado ........................................................................................................................... 2
2.1.1. Chancador de mandbula. ......................................................................................... 2
2.1.2. Chancador de cono. .................................................................................................... 3
2.2. Clasificacin. ..................................................................................................................... 4
2.2.1. Tamizado. ....................................................................................................................... 5
2.2.2. Tyler Rotap. .................................................................................................................... 5
2.2.3. Rifle rotatorio. ................................................................................................................ 6
3. Picnometria ............................................................................................................................ 7
4. Molienda ................................................................................................................................ 7
4.1. Tiempo de molienda. ................................................................................ 9
4.2 Influencia de la molienda sobre la flotacin. ............................................ 10
5. Filtracin ............................................................................................................................... 10
6. Flotacin ............................................................................................................................... 11
6.1.Elementos de la flotacin ......................................................................... 12
6.2. Los Reactivos de flotacin ..................................................................... 14
6.3. Cintica de flotacin .............................................................................. 16
6.4. Tiempo ideal de residencia ..................................................................... 17
6.5. Circuitos de flotacin. ............................................................................. 18
7. Desarrollo ............................................................................................................................. 19
7.1. Mineral original ....................................................................................... 19
7.2. Reduccin de tamao ............................................................................. 19
7.3. Homogenizacin y toma de muestra. ..................................................... 19
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III
7.4. Pulverizador ............................................................................................ 20
7.5. Densidad del mineral mediante picnometria. .......................................... 20
7.6. Tiempo de molienda ............................................................................... 21
7.7. Deslamado ............................................................................................. 22
7.8. Secado ................................................................................................... 23
7.9. Anlisis granulomtrico ........................................................................... 23
7.10. Flotacin ............................................................................................... 23
7.11. Cintica de flotacin. ............................................................................ 25
7.12. Circuito de flotacin. ............................................................................. 26
8. Resultados ........................................................................................................................... 28
9. Conclusiones ...................................................................................................................... 42
10. Anexos. .............................................................................................................................. 44
11. Bibliografa ........................................................................................................................ 51
ndice de Figuras.
Figura 1. Chancador de mandibulas ................................................................... 3
Figura 2. Chancador de cono.............................................................................. 4
Figura 3. Tyler Ro-tap. ........................................................................................ 5
Figura 4. Rifle giratorio. ....................................................................................... 6
Figura 5. Comportamiento molino de bolas. ....................................................... 9
Figura 6. Molino de Bolas. ............................................................................... 22
Figura 7. Flotacin. ........................................................................................... 24
Figura 8. Filtro de aire a presin. ...................................................................... 25
Figura 9. Filtro de aire al vaco.......................................................................... 25
Figura 10. Circuito de flotacin. ........................................................................ 41
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IV
ndice De Tablas.
Tabla N1 ...................................................................................................................................... 28
Tabla N2 ...................................................................................................................................... 29
Tabla N3 ...................................................................................................................................... 30
Tabla N4 ...................................................................................................................................... 31
Tabla N5 ...................................................................................................................................... 31
Tabla N6 ...................................................................................................................................... 32
Tabla N7 ...................................................................................................................................... 32
Tabla N8 ...................................................................................................................................... 33
Tabla N9 ...................................................................................................................................... 34
Tabla N10 .................................................................................................................................... 35
Tabla N11 .................................................................................................................................... 35
Tabla N12 .................................................................................................................................... 36
Tabla N13 .................................................................................................................................... 37
TablaN14 ..................................................................................................................................... 38
Tabla N15 .................................................................................................................................... 39
Tabla N16 .................................................................................................................................... 39
Tabla N17 .................................................................................................................................... 39
Tabla N18 .................................................................................................................................... 40
Tabla N19 .................................................................................................................................... 40
Tabla N20 .................................................................................................................................... 47
Tabla N21 .................................................................................................................................... 48
Tabla N22 .................................................................................................................................... 48
Tabla N23 .................................................................................................................................... 49
Tabla N24 .................................................................................................................................... 49
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V
Nomenclatura
%: Porcentaje.
m: micrmetros.
Ty: Tyler.
t: Tonelada.
mm: milmetros.
P80: Tamao 80% pasante del producto (m).
F80: Tamao 80% pasante de la alimentacin (m).
D: Dilucin.
: Porcentaje de slidos.
: Masa del slido.
: Volumen de la pulpa.
: Densidad del mineral.
: Masa de la pulpa.
: Masa del lquido.
: Masa del slido.
: Masa del colector.
: Concentracin del colector.
: Masa del mineral.
g: gramos
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VI
L: litros.
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VII
Objetivos.
Objetivo general:
Beneficiar el mineral N1 de Beneficio de minerales de la manera ms
adecuada a las caractersticas de est mediante los conocimientos
adquiridos a lo largo de la carrera metalrgica de manera de obtener los
mejores resultados posibles.
Objetivos especficos:
Reducir el tamao del mineral
Realizar anlisis granulomtrico.
Realizar picnometria.
Discutir sobre el anlisis qumico.
Determinar el tiempo de molienda ideal para tratar el mineral.
Determinar los reactivos que se adecuan de mejor al mineral.
Mediante cintica de flotacin determinar el modelo que se ajusta mejor a
los resultados.
Determinar tiempo ideal de flotacin.
Determinar un circuito valido de flotacin.
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1. Introduccin
En la naturaleza los metales puros o nativos son muy escasos por lo que solo
ocasionalmente se hallan concentraciones de ellos, la mayora de los metales se
encuentran asociados qumicamente con otros elementos formando compuestos
conocidos como minerales.
La Metalurgia est encargada de extraer los metales desde sus menas,
refinarlos y prepararlos para su uso, este proceso modifica la naturaleza qumica
de los minerales para separar el metal de inters de los dems componentes del
mineral.
Es muy importante en el beneficio de minerales tener una idea clara de que
camino es el ms adecuado e ideal para seguir el tratamiento de un mineral, de
manera de obtener el mximo de beneficios y de esta manera evitar prdidas ya
que los metales son escasos.
En la metalurgia existen mltiples procesos que deben ser llevados a cabo
en conjunto para beneficiar los minerales, algunos de estos procesos son el
chancado, molienda en donde se libera el metal valioso, tambin est la flotacin
la cual se aplica a minerales sulfurados y sirve para recuperar el mineral valioso
y separarlo de la ganga. etc.
En conclusin los procesos realizados en el beneficio de minerales estn
relacionados y deben ser llevados a cabo conjuntamente, uno depende del otro.
Los resultados obtenidos en un proceso afectaran al siguiente es por esto que
se debe ser cauteloso en la realizacin de cada uno de estos para obtener los
mejores resultados desde el punto de vista metalrgico.
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2
2. Marco terico
En el presente captulo se explicara la teora de los procesos utilizados para
procesar el mineral nmero 1 de beneficio de minerales. El cual expone desde el
chancado hasta la picnometria.
2.1. Chancado
El chancado es la primera etapa para el beneficio de minerales y consiste
en la aplicacin de fuerza mecnica para romper trozos grandes de mineral hasta
reducirlos a un tamao menor, utilizando fuerzas de compresin y en menor
proporcin fuerzas de friccin, flexin, cizallamiento y otras.
Los chancadores son equipos elctricos de grandes dimensiones. En
estos equipos, los elementos que trituran la roca mediante movimientos
vibratorios estn construidos con una aleacin especial de acero de alta
resistencia. Los chancadores son alimentados por la parte superior y descargan
el mineral chancado por su parte inferior a travs de una abertura graduada de
acuerdo al dimetro requerido. (Codelco, 2015)
2.1.1. Chancador de mandbula.
La forma caracterstica de esta clase de chancadores son dos placas
(mandbulas), formando un Angulo agudo entre ellas, que se abren y se cierran.
El material alimentado dentro de las mandbulas es alternativamente triturado y
liberado para descender continuamente dentro de la cmara de trituracin;
cayendo finalmente por la abertura de descarga. (Araos, 2012)
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Figura 1. Chancador de mandibulas
2.1.2. Chancador de cono.
La chancadora de cono es una chancadora giratoria modificada. La
principal diferencia es el diseo aplanado de la cmara de chancado para dar alta
capacidad y alta razn de reduccin del material. El objetivo es retener el material
por ms tiempo en la cmara de chancado para realizar mayor reduccin de este
en su paso por la mquina. El eje vertical de la chancadora de cono es ms corto
y no est suspendido como en la giratoria sino que es soportado en un soporte
universal bajo la cabeza giratoria o cono. Puesto que no se requiere una boca
tan grande, el casco chancador se abre hacia abajo lo cual permite el
hinchamiento del mineral a medida que se reduce de tamao proporcionando un
rea seccional creciente hacia el extremo de descarga. Por consiguiente, la
chancadora de cono es un excelente chancador libre. La inclinacin hacia afuera
del casco
permite tener un ngulo de la 'cabeza mucho mayor que en la chancadora
giratoria, reteniendo al mismo tiempo el mismo ngulo entre los miembros de
chancado. (Tecnologa minera, 2014).
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Figura 2. Chancador de cono.
2.2. Clasificacin.
Una de las formas ms comunes de determinar el tamao de
partculas es separarlas en categoras de acuerdo a alguna propiedad o
propiedades. Entre estos mtodos se puede mencionar el tamizaje , que
clasifica las partculas de acuerdo a su tamao y forma, sometiendo al sistema
particulado a la accin de la fuerza de la gravedad en una serie de tamices
colocados uno encima del otro. El mayor tamiz se encuentra en la parte superior
y cada tamiz que le sigue tiene una malla con abertura menor que el anterior.
Las partculas pasan por las aberturas de los tamices o son retenidas por
ste de acuerdo a su tamao y forma. Si se utiliza n tamices, el sistema de
partculas queda separado en n tamaos. (Concha, 1980)
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2.2.1. Tamizado.
El tamizado se puede definir como la tcnica de clasificar partculas de una
muestra en trminos de su capacidad o incapacidad que presentan para pasar a
travs de un orificio de dimensiones regulares. La forma ms comn de realizar
un anlisis granulomtrico es someter al sistema particulado a la accin de la
fuerza de gravedad en una serie de tamices colocados uno encima del otro El
mayor tamiz se encuentra en la parte superior y cada tamiz que le sigue tiene
una malla con abertura menor que el anterior.. Las partculas pasan por las
aberturas de los tamices o son retenidas por ste de acuerdo a su tamao. Si se
utilizan n tamices, el sistema de partculas queda separado en n tamaos.Los
tamices utilizados en anlisis granulomtrico estn estandarizados en cuanto a
la relacin entre las aberturas de sucesivos tamices.
2.2.2. Tyler Rotap.
Es un equipo que utiliza el principio del tamizado, combina un movimiento
giratorio horizontal de 270 a 300 rotaciones por minuto con 140 a 160 golpes en
la tapa superior por minuto (Norma ASTM B-214).
Figura 3. Tyler Ro-tap.
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2.2.3. Rifle rotatorio.
Consiste en un equipo mecnico, el cual separa la muestra en un nmero
determinado de tachos.
El equipo cuenta con:
Mesa rotatoria: es una plataforma circular sobre la cual se encuentran los tachos
donde se depositara la muestra. Tiene un movimiento circular automtico.
Tolva de alimentacin: Es un recipiente en el cual se deposita la muestra a dividir,
tiene su descarga en la parte inferior hacia el alimentador vibratorio.
Alimentador vibratorio: Corresponde a una va de conexin entre la tolva de
alimentacin y la mesa rotatoria, transporta la muestra mediante un movimiento
vibratorio.
Figura 4. Rifle giratorio.
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3. Picnometria
El picnmetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar con
precisin la densidad de los lquidos o polvos. Su principal caracterstica es la de
mantener un volumen fijo al colocar diferentes lquidos en su interior. Nos sirve
para comparar las densidades de dos lquidos pesando el picnmetro con cada
lquido por separado y comparando sus masas.
= 2 1
4 + 2 1 3
Donde
= densidad del mineral.
1= peso del picnmetro vaco.
2= peso del picnmetro con el mineral.
3= peso del picnmetro con mineral y agua.
4= peso del picnmetro con agua.
4. Molienda
El objetivo principal del proceso de molienda es la reduccin del tamao
de las partculas que provienen desde el proceso de chancado, con la finalidad
de producir un tamao de partcula que permita la liberacin de la especie de
inters en partculas individuales, las cuales puedan ser recuperadas en el
posterior proceso de flotacin.
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En el proceso de molienda las partculas se reducen de tamao por una
combinacin de impacto y abrasin ya sea en seco o como una suspensin en
agua (pulpa).
Impacto: Ocurre cuando la energa aplicada est sobre- excedida de
aquella necesaria para fracturar la partcula. El resultado es un gran
nmero de partculas con un amplio rango de tamaos.
Abrasin: Ocurre cuando la energa aplicada es insuficiente para causar
fractura significativa en la partcula. En este caso, ocurren tensiones
localizadas resultando fracturas en reas superficiales pequeas, dando
como resultado una distribucin de partculas.
La molienda se realiza en molinos de forma cilndrica que giran alrededor de
su eje horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos de molienda
conocidos como medios de molienda, los cuales estn libres para moverse a
medida que el molino gira produciendo la conminucin de las partculas de mena.
El propsito de la operacin de molienda es ejercer un control estrecho en el
tamao del producto y, por esta razn frecuentemente se dice que una molienda
correcta es la clave de una buena recuperacin de la especie til.
Es importante destacar que una buena molienda es vital para el buen
desarrollo de la etapa de flotacin y que adems, es la operacin ms intensiva
en energa del procesamiento del mineral, por lo que se deben dejar en claro dos
tipos de circuitos que se presentan en este proceso.
Movimiento de la carga en los molinos Una caracterstica distintiva de los
molinos rotatorios es el uso de cuerpos de molienda que son grandes y pesados
con relacin a las partculas de mena pero pequeas con relacin al volumen del
molino, y que ocupan menos de la mitad del volumen del molino. Cuando el
molino gira, los medios de molienda son elevados en el lado ascendente del
molino cayendo en cascada y en catarata sobre la superficie libre de los otros
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cuerpos, alrededor de una zona muerta donde ocurre poco movimiento hasta el
pie de la carga del molino. (Arriagada, 2013)
Figura 5. Comportamiento molino de bolas.
4.1. Tiempo de molienda.
La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura
de las partculas liberadas. El grado de finura esta en relacin directa con el
tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el tonelaje de mineral
tratado disminuir si es demasiado prolongado. El tiempo de permanencia se
regula por medio de la cantidad de agua aadida al molino.
El tiempo ser mayor cuando ingresa al molino menor cantidad de agua y
ser menor cuando ingresa al molino a mayor cantidad de agua.
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4.2 Influencia de la molienda sobre la flotacin.
En la seccin molienda se realiza la liberacin de los sulfuros - Si el mineral
es muy grueso o muy fino, la flotacin es deficiente. Se incrementa la prdida del
mineral valioso en el relave (baja recuperacin).
Cuando el mineral es muy grueso falta liberacin y los sulfuros valiosos no
flotan perdindose en el relave final. Si la molienda es demasiado fina, se
producen excesiva cantidad de lamas, y el mineral valioso tambin se pierde en
el relave final. (Bravo, 2013)
5. Filtracin
La filtracin es la separacin de una mezcla de slidos y fluidos que incluye
el paso de la mayor parte del fluido a travs de un medio poroso, que retiene la
mayor parte de las partculas slidas contenidas en la mezcla. El medio filtrante
es la barrera que permite que pase el lquido, mientras retiene la mayor parte de
los slidos, los cules se acumulan en una capa sobre la superficie o filtro (torta
de filtracin), por lo que el fluido pasar a travs del lecho de slidos y la
membrana de retencin.
El sistema de filtracin va desde un simple colado hasta separaciones
altamente complejas. El fluido puede ser un lquido o un gas; las partculas
slidas pueden ser gruesas o finas, rgidas o plsticas, redondas o alargadas,
individuales separadas o agregados. La suspensin de alimentacin puede llevar
una fraccin elevada o muy baja de slidos.
En las tortas obtenidas por filtracin, la resistencia especfica de sta varia
con la cada de presin producida a medida que sta se deposita; esto se explica
porque la torta se va haciendo ms densa a medida que la presin se hace mayor
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y dispone por ello de menos pasadizos con un tamao menor para que pase el
flujo. Este fenmeno se conoce como compresibilidad de la torta.
Tortas muy compresibles sern aquellas que derivan de sustancias
blandas y floculentas, en contraste con sustancias duras y granulares, como el
azcar y los cristales de sal, que se ven muy poco afectados por la presin.
Los aparatos que se utilizan en filtracin, constan bsicamente de un
soporte mecnico, conductos por los que entra y sale la dispersin y dispositivos
para extraer la torta. La presin se puede proporcionar en la parte inicial del
proceso, antes del filtro o bien se puede utilizar vaco despus del filtro, o ambas
a la vez, de forma que el fluido pase a travs del sistema.
La mayora de los filtros industriales operan a vaco o a presin, es decir,
operan a presin superior a la atmosfrica. Tambin son continuos o
discontinuos, dependiendo de que la descarga de los slidos sea continua o
intermitente. Durante gran parte del ciclo de operacin de un filtro discontinuo el
flujo de lquido a travs del aparato es continuo, pero debe interrumpirse
peridicamente para permitir la descarga de los slidos acumulados. En un filtro
continuo, tanto la descarga de los slidos como del lquido es ininterrumpida
cuando el aparato est en operacin.
(Caldern, 2011)
6. Flotacin
La flotacin se define como un proceso fsico-qumico de concentracin de
tensin superficial. En el cual se separan las partculas de menas tiles de
estriles o gangas, mediante un tratamiento que modifica su tensin superficial
para lograr que burbujas de aire se adhieran a las partculas que se quiere florar
y de esta manera se enriquezca la espuma.
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Las burbujas de aire transportan los slidos a la superficie donde son
recolectados y recuperados como concentrado. La fraccin que no se adhiere a
las burbujas permanece en la pulpa y constituye la cola o relave. De este modo,
la condicin de flotabilidad es una fuerte adhesin entre las partculas tiles y las
burbujas, las cuales deben ser capaces de soportar la agitacin y turbulencia en
la celda. Estas partculas se dicen hidrofbicas, o repelentes al agua, al contrario
de las partculas que constituyen el relave o cola, que son hidroflicas.
El carcter hidrofilico o de afinidad hace que estas partculas se mojen,
permanezcan en suspensin en la pulpa, para finalmente hundirse. El carcter
hidrofbico o de repulsin evita el mojado de las partculas minerales que pueden
adherirse a las burbujas y ascender. Estas propiedades de algunos minerales
tienen en forma natural o pueden darse o asentarse mediante los reactivos de
flotacin.
6.1.Elementos de la flotacin
En toda operacin de flotacin intervienen cuatro factores principales, que
son: Pulpa, Reactivos, Agitacin, Aire.
a. La pulpa Es una mezcla del mineral molido con el agua, y viene a constituir
el elemento bsico de la flotacin ya que contiene todos los elementos que
forman el mineral La pulpa debe reunir ciertas condiciones, es decir que
el mineral debe estar debidamente molido a un tamao no mayor de la
malla 48, ni menor a la malla 270, dentro de este rango de tamao de
partculas, se podr recuperar de una manera efectiva las partculas de los
sulfuros valiosos (Esto depende bsicamente de la mineraloga de tipo de
mineral) Cuando la pulpa contiene partculas gruesas (mayores a malla
48), debido a una mala molienda, estas partculas tiende a sentarse en el
fondo de las celdas de flotacin y pueden llegar a plantar el impulsor de la
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celda, atorar la tubera y causar ms trabajo que de costumbre (rebasaran
los canales, se atoraran las bombas etc.) Si la pulpa contiene partculas
muy finas (menores a malla 270), la recuperacin de los sulfuros valiosos
no va ser efectiva ya que se perderan en forma de lamas.
b. El pH indica la cantidad de cal que contiene el circuito de flotacin, esto
es, su alcalinidad; a ms cal, la pulpa es ms alcalina; a menos cal, menos
alcalina. En otras palabras el pH no es sino la forma de medir la cal en la
pulpa. El factor pH se mide de 0 a 14, con un aparato llamado
Potencimetro; de 0 a 6 es cido y de 8 a 14 es alcalino. El pH 7 es neutro
(ni alcalino ni cido) y corresponde al agua pura.
c. El aire: Es un factor importante que sirve para la formacin de las burbujas
(el conjunto de burbujas acompaadas de partculas de sulfuros forman
las espumas) que se necesita en las celdas. Por tanto, el aire ayuda a
agitar la pulpa Las espumas se encargan de hacer subir o flotar los
elementos valiosos hacia la superficie de la pulpa, en cada celda o circuito
Si se usa mucho aire, se est haciendo una excesiva agitacin,
provocando que las espumas se reviente antes de rebosar por los labios
de la celda o salgan conjuntamente con la pulpa, rebalsando las celdas,
llevndose consigo a la ganga que no es necesaria.
Cuando se usa poco aire, la columna de espumas es baja e insuficiente
no pidindose recuperar los elementos valiosos, que se pierden en el
relave general. La cantidad de aire se regula de acuerdo a las necesidades
requeridas en el proceso. En conclusin, no se debe usar ni mucho ni poco
aire. El correcto control del aire nos dar siempre una buena espuma. (Con
un espumante bien regulado).
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6.2. Los Reactivos de flotacin
Son sustancias qumicas que sirven para la recuperacin de los sulfuros
valiosos, despreciando o deprimiendo a la ganga e insolubles. Mediante el uso
de reactivos podemos seleccionar los elementos de valor en sus respectivos
concentrados Para tener un mayor conocimiento de la funcin especfica de cada
reactivo, los podemos clasificar en tres grupos: Espumantes, Colectores y
modificadores. (Bravo, 2013)
Espumantes: Bsicamente permiten la formacin de una espuma
estable. Suelen ser sustancias tenso activas heteropolares que pueden
adsorberse en la interface agua-aire. En los lquidos puros y en el agua,
en particular, al hacer pasar aire a travs de ellos no se produce
espumacin. Al agregar pequeas cantidades de algunos compuestos
orgnicos, como por ejemplo alcoholes, la inyeccin de aire ir
acompaada por la formacin de burbujas de aire en forma de esferas,
que al ascender a la superficie del lquido, antes de entregar su
contenido de aire a la atmsfera, tratarn de detenerse en forma de
espuma. Separacin por flotacin Reactivos El tamao de las
burbujas y su estabilidad dependern del tipo de espumante empleado,
ya que con un aumento de espumante disminuir el dimetro de las
burbujas para producir con la misma cantidad de aire la mayor
superficie de contacto y la estabilidad de la espuma aumentar debido
al mayor grosor de la pelcula. Esto sucede hasta un punto, a partir del
cual, los efectos se estabilizan, y si se sigue aumentando la dosis de
espumante comienzan a aparecer efectos negativos.
Colectores: Es un grupo grande de reactivos orgnicos de
composiciones diversas. Su misin es la hidrofobizacin selectiva de
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las superficies minerales, creando condiciones favorables a su
adherencia a las burbujas de aire, disminuyendo la humectacin,
aumentando el ngulo de contacto con las burbujas. como regla
general se puede afirmar que se produce un aumento del ngulo de
contacto y por consiguiente de recuperacin, con el aumento de la
concentracin de colector hasta que se produce el recubrimiento
completo con una pelcula monomolecular en torno al mineral, a partir
de ese punto, un aumento en la dosificacin ocasiona, normalmente,
efectos negativos, explicndose al considerar que la segunda capa de
colector se dirige con su parte apolar hacia la anterior y con su parte
polar hacia el agua, con lo que el mineral se vuelve ms mojable.
Modificadores: La funcin especfica de los reactivos modificadores es
preparar las superficies minerales para la adsorcin o desorcin de un
determinado reactivo sobre ellas y crear en la pulpa las condiciones
propicias para realizar una buena flotacin. Tradicionalmente los
modificadores se clasifican en:
a) Modificadores del medio o de pH, que controlan la concentracin
inica de las pulpas y sus reacciones a traves de la acidez o
basicidad.
b) Activantes, que fomentan las propiedades hidrofbicas de los
minerales y aumentan su flotabilidad. Separacin por flotacin
Reactivos.
c) Depresores, que hidrofilizan las superficies minerales e impiden su
flotacin. (Blanco, 2013)
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6.3. Cintica de flotacin
La cintica de flotacin estudia la velocidad de flotacin, es decir, la cantidad de
mineral transportado por las espumas con concentrado que se extrae de la celda
por unidad de tiempo, donde a partir de este concepto se busca un modelo
matemtico que describa el proceso de flotacin, bajo presunciones basadas en
la teora de los hechos establecidos por el estudio del mecanismo de la flotacin
o de las observaciones empricas.
Existe una variedad de modelos matemticos para describir la funcionalidad de
la recuperacin en el tiempo que transcurre la flotacin. Algunos de los mas
usados son los siguientes:
Modelo de primer orden Garcia-Zuiga:
= [1 exp()]
Modelo de segundo orden Garcia-Zuiga:
Rt =R
2 kt
1+Rkt
Modelo de Klimpel:
= [1 (1
) (1 exp ())]
Modelo de Kelsall:
= [(1 exp(1)) + (1 )(1 exp(2))]
Donde:
R (t): corresponde a la recuperacin acumulada del material flotante en el
instante t.
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K: Es la mxima velocidad especfica de flotacin (1/t) de un conjunto de
especies con velocidades especficas comprendidas entre 0 y k.
R: Corresponde a la recuperacin mxima alcanzable para t
6.4. Tiempo ideal de residencia
Para que se lleve a cabo una correcta flotacin es muy importante tener en cuenta
la variable del tiempo ideal de residencia, para lo cual se pueden realizar pruebas
a nivel de laboratorio y relacionarlo con la conducta de una operacin continua.
Agar postulo tres criterios para determinar el tiempo ideal de flotacin los cuales
son:
1) No agregar al concentrado material de ley menor a la de alimentacin de
esa etapa de separacin.
2) Maximizar la diferencia en recuperacin entre el mineral deseado y la
ganga.
Se define a como la diferencia en recuperaciones, segn:
gu RR
Donde:
Rg =Recuperacin de la ganga.
Ru = Recuperacin de la especie til.
1. Maximizar la eficiencia de separacin.
gu RRES
Se obtendr una mxima eficiencia cuando:
a. La diferencia en recuperacin entre la especie til y la ganga sea mxima.
b. Las velocidades de flotacin de la especie til y la ganga sea mxima.
-
18
6.5. Circuitos de flotacin.
Generalmente las celdas se ordenan en serie formando un circuito o
bancada (Banco de celdas) que reciben los relaves de la precedente y se tendr
1, 2,3 o ms circuitos o bancos de celdas, segn las clases de materiales valiosos
que se desea recuperar de un mineral.
Las celdas de flotacin en cada banco o circuito se pueden clasificar segn
las etapas de flotacin de las partculas slidas, as tenemos:
a) Celdas Rougher: (celdas de flotacin primaria)
Aqu se obtiene el concentrado primario. Es el conjunto de celdas
cuyas espumas se colectan juntamente con las de la celda donde se
alimenta la pulpa al circuito.
b) Celdas Scavenger: ( Celdas recuperadoras o celdas agotadoras)
Son las celdas donde se realiza la recuperacoin de las especies
valiosas que no han podido ser recuperadas en las celdas Rougher.
Pueden haber 1er. Scavenfer, 2do. Scavenfer, 3er. Scavenger, etc.
Dependiendo de la flotabilidad del mineral valioso.
c) Celdas Cleaner: (Celdas de limpieza)
Son aquellas donde se efecta la limpieza de las espumas
provenientes de las celdas cleaner. Si es que hay ms de dos etapas
de limpieza las celdas de limpieza reciben el nombre de 1era. Limpieza,
2da. Limpieza, 3era. Limpieza, etc. Dependiendo de la dificultad que
se tenga para alcanzar las leyes mnimas de comercializacin que
debe tener el concentrado final.
-
19
7. Desarrollo
Inicialmente se cuenta con un mineral de sulfuro de cobre, el cual tiene un
peso de 85,98 Kg. Es sometido a distintas tcnicas de homogenizacin, entre las
cuales se cuentan el cortador por rifle y rifle giratorio. Las cuales tienen la
finalidad de obtener muestras representativas del mineral.
7.1. Mineral original
Se tiene el mineral en un tarro de material plstico, el primer paso que se
realizo fue pesar el mineral en su interior, el cual resulto tener un peso de 88,7
Kg. De los cuales 2,72 corresponden al tambor y 85,98 Kg. Al mineral.
Posteriormente el mineral fue depositado en el harnero Gilson del
laboratorio para separar los tamaos del mineral de cabeza. Las partculas finas
que se encuentran bajo la malla #6 tyler fueron clasificadas en el Tyler-rotap. De
esta manera se obtuvo la caracterizacin del mineral original.
Luego se chanco el mineral en el chancador primario (de mandbula).
7.2. Reduccin de tamao
7.2.1. Chancador primario o de mandbula.
El mineral fue tratado en este chancador, liberndolo a un tamao bajo #3/8.
7.2.2. Chancador terciario o de cono.
Se utiliz para disminuir el tamao del mineral bajo #10, que era el tamao
que nos peda el anlisis mineralgico.
7.3. Homogenizacin y toma de muestra.
-
20
Se realiz una tcnica poco utilizada para la homogenizacin del mineral,
la cual consiste en poner sobre el suelo de manera horizontal el tarro que
contiene el mineral y comenzar a girarlo por el piso, mientras ms se gira, ms
homogneo estar el mineral.
Posteriormente se realiz la toma de muestra mediante el cortador de rifle,
donde fue introducido el mineral en su totalidad exceptuando las perdidas en el
proceso de chancado. Se separ el mineral en dos tarros de aproximadamente
41 kg. Cada uno, se descart un tarro y se repite el proceso para el otro tarro,
obtenindose dos tarros de aproximadamente 20,5 kg. Cada uno.
Luego el mineral fue sometido al cortador de rifle giratorio en el cual se
obtuvieron 18 muestras de aproximadamente 1 Kg.
7.4. Pulverizador
De las 18 muestras de 1 kg. Se tom una de ella y se separ con el
cortador de rifle en 4 muestras de 250 gramos cada una. Dos se descartaron,
una se envi una a anlisis mineralgico y otra fue pulverizada para enviarla a
anlisis qumico. Otra se utiliz para picnometria y otra para calcular el % de
humedad.
7.5. Densidad del mineral mediante picnometria.
Se tiene un picnmetro, agua, 8 gr de mineral, balanza de precisin y vidrio
reloj. Se realizaron 7 pruebas de picnometria para obtener un valor representativo
de densidad, tomando el resultado que ms se repite. Primero se pesa el
picnmetro vaco (p1), posteriormente se introduce una cierta cantidad de Mineral
y nuevamente se pesa (p2), A continuacin se debe enrasar el volumen sobrante
con agua y se pesa de nuevo (p3). Luego se retira el Mineral y se enrasa con
agua para hacer la ltima pesada (p4).
= 2 1
4 + 2 1 3
-
21
Luego de realizar el procedimiento del informe anterior (homogenizacin,
chancador primario, segundario y terciario) el mineral N1 de beneficio de
minerales se encuentra listo para ser sometido a las siguientes etapas las cuales
se explican a continuacin.
7.6. Tiempo de molienda
Para determinar el tiempo de molienda se propusieron 4 tiempos los
cuales fueron de 0, 5, 10 y 15 minutos, el tamao del mineral, el cual ingreso al
molino de bolas de laboratorio con una granulometra de - # 10 tyler y se utiliz
el collarn de bolas de Collahuasi utilizando de esta forma sus estndares. (cp=
0,25).
Para calcular la cantidad de mineral que deba ingresar al molino primero
se calcul la dilucin.
=1
De esta manera se pudo calcular la masa de mineral que deba entrar al
molino.
=
1
+
Una vez que se obtuvo la masa del mineral se puede calcular la masa de
la pulpa para posteriormente obtener la cantidad de agua que se debe agregar al
molino. Utilizando un 65% de slidos. (Adecuado para ingresar al molino con
collarn de bolas de collahuasi).
Masa de la pulpa:
=
-
22
Cantidad de agua a agregar:
=
Una vez que se obtuvieron todos los resultados necesarios para el
proceso, se procedi a dar inicio a la molienda.
Se agreg al molino 902,91 gramos de mineral y 0,48618 litros de agua
aproximadamente. Mantenindolo en funcionamiento por los tiempos
anteriormente propuestos.
Figura 6. Molino de Bolas.
7.7. Deslamado
El material obtenido del molino se extrajo y se realiz el proceso de
deslamado, en el cual con la ayuda del agua se separaron las partculas bajo
tamao y sobre tamao en la malla # 200 Tyler. Repitiendo el proceso para los 4
productos de los 4 tiempos de molienda.
-
23
7.8. Secado
Se depositaron en el horno las muestras deslamadas sobre la malla #200
tyler de los 4 tiempos de molienda y se dejaron secar por un periodo de 24 horas.
7.9. Anlisis granulomtrico
Luego de secas las muestras se les realizo a cada una un anlisis
granulomtrico en el Tyler rotap para determinar el mejor tiempo de molienda.
7.10. Flotacin
Como ya sabemos el tiempo de molienda ideal ya podemos flotar nuestro
mineral.
Pero ahora debemos determinar los tipos de reactivos que se adecuan de
mejor manera al mineral N1 de beneficio de minerales.
Primero queremos determinar cul es el mejor colector para nuestro
mineral.
Para esto se propuso probar como se comportaban 3 colectores. (X23,
M91, E703) con un espumante fijo (Flotanol H70). Adems de Xantato.
Para determinar el mejor espumante se propuso realizar pruebas con 3
espumantes distintos (Flotanol H70, DF-250 y otro por determinar). Y 3 colectores
(X23, M91, E703).
Para las pruebas de espumantes solo se alcanz a flotar hasta el momento
con Flotanol H70 y DF-250.
Para determinar las cantidades de reactivos a agregar se utiliz la
siguiente formula:
=
1000
-
24
Luego se calcula el volumen.
=
Para iniciar el proceso de flotacin se propuso un pH estndar de 10,5. El
cual fue regulado con cal adicionada a la celda (1,1 g) de flotacin la cual contena
un volumen de pulpa de 3 litros, al tiempo de 0 min. Se adiciono 2 L/min. De aire.
A los 3 min. Se aumenta el flujo de aire a 3 L/min. A los 5 min se aumenta
el flujo de aire a 4 L/min. Y finalmente a los 10 min. Se aumenta el flujo a 5 L/min.
Se floto durante un periodo de 12 minutos, paleteando cada 10 segundos.
Figura 7. Flotacin.
Finalmente se obtiene un concentrado y un relave, los cuales son filtrados
en distintos filtros.
El concentrado es filtrado en un filtro a presin y el relave es filtrado en un
filtro al vaco.
-
25
Figura 8. Filtro de aire a presin.
Figura 9. Filtro de aire al vaco
Luego las muestras son puestas a secar en el horno para posteriormente
pesarlas y enviarlas a anlisis.
7.11. Cintica de flotacin.
Con el fin de determinar el tiempo ms adecuado de flotacin del mineral
n1 de beneficio de minerales se realizaron pruebas de cintica de flotacin.
Las cuales se describen pasa a paso a continuacin:
-
26
En primer lugar se utilizaron los parmetros determinados anteriormente
tales como el tiempo de molienda (11,29 min.) y los reactivos ms adecuados
para la operacin (M91, H-70, Xantato).
Luego se dio inicio al proceso de cintica de flotacin, en la cual se realiz
una flotacin donde se extrajo material de la celda por el mtodo de paleteo a
distintos tiempos (0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 30). Para cada tiempo de
extraccin se deposit el material flotado en una bandeja nica.
Una vez que se extrae el ltimo concentrado en el tiempo de 30 minutos
se apaga la celda de flotacin, se retira el relave que quedo en la celda. Y se filtra
mediante filtro al vaco, al igual que las 11 muestras de concentrado extradas en
el proceso anterior.
Posteriormente las muestras fueron disgregadas y pulverizadas para
finalmente ser enviadas a anlisis qumico.
7.12. Circuito de flotacin.
Para realizar el proceso de circuito de flotacin, primero se realizaron dos
flotaciones Rougher con las condiciones de molienda y reactivos descritas
anteriormente (con el fin de obtener una mayor cantidad de concentrado para la
siguiente flotacin) de las que se obtienen dos concentrados finales.
Los dos concentrados son mezclados y flotados nuevamente bajo las
mismas condiciones a lo que se le llama flotacin Scavenger en donde se
recuperan las especies no recuperadas en la etapa Rougher.
Una vez finalizado el proceso se retira el concentrado y nuevamente se
flota bajo las mismas condiciones, esta flotacin recibe el nombre de Cleaner
-
27
donde se realiza la limpieza de las espumas. Luego se retira el concentrado final,
el cual se filtra, se seca, se disgrega, se pulveriza y finalmente se enva una
muestra representativa a anlisis quimico.
-
28
8. Resultados
Tabla N1
A continuacin se muestra la tabla de resultados del anlisis de cabeza
del mineral entregado originalmente.
Anlisis granulomtrico de cabeza
Malla Abertura
Masa
Retenida Kg
% retenido
parcial
%retenido
acumulado
% pasante
Acumulado
7" 177800 9,74 11,34 11,34 88,66
6" 152400 13,08 15,23 26,57 73,43
5" 127000 15,96 18,58 45,14 54,86
4" 101600 14,32 16,67 61,82 38,18
3,5" 88900 5,28 6,15 67,96 32,04
2" 50800 18,1 21,07 89,03 10,97
1" 25400 7,54 8,78 97,81 2,19
1/2" 12500 1,12 1,30 99,11 0,89
3/8" 9500 0,123 0,14 99,26 0,74
1/4" 6300 0,151 0,18 99,43 0,57
#6 3350 0,096 0,11 99,54 0,46
#8 2360 0,027 0,03 99,58 0,42
#10 2000 0,0126 0,01 99,59 0,41
#30 600 0,0775 0,09 99,68 0,32
#40 425 0,0335 0,04 99,72 0,28
#50 300 0,0346 0,04 99,76 0,24
#70 212 0,0433 0,05 99,81 0,19
#100 150 0,0272 0,03 99,84 0,16
#140 106 0,031 0,04 99,88 0,12
-
29
#200 75 0,0267 0,03 99,91 0,09
-200 - 0,0777 0,09 100,00 0,00
Masa
total: 85,90
Masa
inicial 85,98
En la tabla N1 se puede observar que la mayora del mineral queda
retenido en las mallas con aberturas ms grandes como por ejemplo las mallas
6, 5 y 4 donde queda retenido 13,08 kg. 15,96kg. 14,32kg.
Respectivamente.
Tabla N2
Muestra el anlisis granulomtrico de una de las 18 muestras luego de ser
pasadas por el chancador terciario.
Anlisis granulomtrico de chancador 3
Malla Abertura m Masa Retenida gr
#8 2360 0
#10 2000 443,6
#30 600 314,1
#50 300 112,4
#70 212 49,6
#100 150 37,9
-
30
#140 106 31,9
#200 75 31,6
#270 53 24,8
#325 45 18,3
-325 - 72,3
Masa total 85,9 Kg
muestra a rotap 1136,9 Gr
P80 2190,189007 m
Tabla N3
La siguiente tabla muestra la densidad del mineral mediante los resultados
de 7 pruebas de picnometria realizados para el mineral.
Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Prueba 4 Prueba 5 Prueba 6 Prueba 7
P1 35,836 35,85 35,85 35,85 35,85 36,153 36,15
P2 41,897 43 43,39 41,49 43,31 44,849 44,09
P3 89,836 90,6 90,86 89,54 90,8 91,92 91,36
P4 85,718 85,74 85,74 85,74 85,74 85,906 85,91
Dp 3,12 3,12 3,12 3,07 3,11 3,24 3,19
En la tabla N3 el valor de densidad 3,12 se repite en 3 de 7 pruebas, el valor de
la densidad para las pruebas 4, 6 y 7 est fuera de rango.
-
31
Tabla N4
Muestra el % de humedad del mineral.
Humedad
Masa inicial 240,44 g
Masa final 240,06 g
% humedad 0,16 %
La humedad de la masa inicial y la masa final son muy similares, el % de
humedad es demasiado pequeo para ser considerado en el proceso como una
variable importante.
Tabla N5
Muestra el anlisis qumico del mineral, resultados tales como % de cobre,
cobre soluble, contenido de molibdeno y hierro total.
N Identificacin muestra Cu % CuS % FeT % Mo [ppm]
1 AQ1 3,17 0,05 20,05 7,2
En la tabla N5 se puede apreciar que existe un 3,17% de cobre insoluble
lo cual es un gran porcentaje y un 0,05 de cobre soluble que es demasiado
pequeo por lo cual la va de lixiviacin no sera factible.
-
32
Tabla N6
La tabla siguiente muestra los clculos de las condiciones para el proceso
de molienda.
Condiciones molienda
Dilucin 3
Masa de mineral (g) 902,9
masa de la pulpa (g) 1389,1
Volumen liquido (L) 0,4862
Para una masa de mineral de 902,9 gramos se necesitara 0,4862 litros de agua.
Tabla N7
La tabla N2 muestra el anlisis granulomtrico de los distintos tiempos de
molienda (0, 5, 10, 15).
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda
Tiempo (min) 0 5 10 15
malla # masa (g) masa (g) masa (g) masa (g)
20 304,5 158 30 1
30 122 67,1 19,3 0,6
50 143,9 138,5 89,2 7,5
70 61,2 80,7 99,2 35
100 46,4 64,1 93,5 84,1
140 40,5 48,9 76,3 113,6
200 41 64,8 91,5 105,1
-200 143,2 280,6 403,7 555,8
-
33
La prueba que presenta granulometra ms gruesa es la de tiempo 0,
mientras que la prueba de 15 minutos presenta la granulometra ms fina.
Tabla N8
Muestra el resultado del tiempo de molienda ms adecuado para el mineral.
Tiempo
Pasante acumulado malla
#100 (%) interpolacin
Tiempo final molienda
(min)
0 24,9
5 43,7
10 63,3
15 85,8 11,49 11,29
Se puede apreciar que mediante un pasante acumulado bajo la malla #100
se tienen dos valores ms cercanos a 70% por lo tanto se interpolaron y se obtuvo
el tiempo de molienda de 11,29 minutos.
-
34
Tabla N9
En la siguiente tabla se muestras las condiciones de volumen de los
volmenes de reactivos.
Segn la tabla se puede ver que para una masa fija de mineral el volumen
de los reactivos vara inversamente con la densidad de cada uno. Adems se ve
que en la flotacin 2 la masa de concentrado es la mayor obtenida hasta el
momento.
Flotacin
1
Flotacin
2
Flotaci
n 3
Flotaci
n 4
Flotaci
n 5
Flotacin
6
Colector X23 M91 E703 X23 M91 E703
Espumante Flotanol H70 Flotanol
H70
Flotanol
H70 DF-250 DF-250 DF-250
Colector
(g/cm^3) 0,98 1,17 1.04 0,98 1,17 1,04
Espumante
(g/cm^3)
0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98
V. colector
(L) 23 19 22 23 19 22
V.
espumante
(L)
23 23 23 23 23 23
V. Xantato
(L) 31 31 31 31 31 31
masa
concentrad
o (kg)
0,11 0,148 0,111 0,109 0,136 0,132
-
35
Tabla N10
Muestra el pH obtenido en la pulpa del mineral a distintas masas de cal.
Tabla de cal.
Cal (g) pH
0 6,78
1 10,34
1,1 10,6
Se puede ver que a medida que se aumenta la cantidad de cal, el pH
aumenta en forma gradual.
Tabla N11
Se puede ver el anlisis mineralgico del mineral.
Anlisis mineralgico
Mineral % Volumen
Magnetita 40
Pirita 30
Calcopirita 20
Hematita 10
Covelina Tr
Galena Tr
La especie mineral de la magnetita presenta un 40% del total de metales
presentes, disminuyendo en escala con la pirita que presenta 30%, calcopitita
con 20% y finalmente hematita con un 10%. Adems se presentan covelina y
galena en forma de trazas, lo que es muy bajo porcentaje para considerarlo.
-
36
Tabla N12
Se puede ver la masa en gramos de la alimentacin, relave y concentrado
y sus respectivas leyes en la etapa de flotacion Rougher.
Masa (gr) Ley (%)
Alimentacin 890,9 3,11
Relave 740,4 0,23
Concentrado 150,5 17,282
En la tabla se muestra la masa del concentrado obtenido a diferentes tiempos
(0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30 min.) y sus respectivas leyes y recuperaciones.
-
37
Tabla N13
Masa (gr) Ley (%) R= 93,85
Alimentacin 890,9 3,11
Relave 740,4 0,23
Concentrado 150,5 17,282
Tiempo Parciales Acumulados
(min) Conc. Conc. Recup Conc. Conc. Recup
(gr) (Ley %) (%) (gr) (%)
0 0 0 0,000 0 0 0
0,5 8,61 23,10 7,179 8,6 23,1 7,18
1 7,75 22,85 6,392 16,4 23,0 13,57
2 15 23,23 12,577 31,4 23,1 26,15
3 14,33 21,30 11,017 45,7 22,5 37,16
4 22,81 18,58 15,297 68,5 21,2 52,46
6 26,14 16,84 15,888 94,6 20,0 68,35
8 16,32 14,98 8,824 111,0 19,3 77,17
10 11,41 14,07 5,794 122,4 18,8 82,97
15 20,34 12,73 9,346 142,7 17,9 92,31
20 5,2 6,36 1,194 147,9 17,5 93,51
30 2,55 3,78 0,348 150,5 17,3 93,85
150,5 939,57
En la tabla se muestran las recuperaciones alcanzadas a distintos tiempos
y con los distintintos modelos (Garcia-zuiga primer y segundo orden, Klimpell y
Kelsall)
-
38
TablaN14
Se puede observar que los distintos modelos dan como resultado residuos
distintos, decidimos utilizar el de Kelsall ya que nos arrojaba menor residuo.
En el siguiente grafico se puede ver el ajuste del modelo cintico de Kelsall
comparado con la recuperacin real.
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40
%R
ecu
pe
raci
on
tiempo (min)
%Recuperacion Vs tiempo
%Recuperacion
-
39
Tabla N15
Se muestra la ley de concentrado con respecto al tiempo donde se obtiene
el tiempo ideal de flotacin segn el primer principio de Agar.
Tiempo Conc.
(min) Ley %
0 0,00
0,5 23,10
1 22,85
2 23,23
3 21,30
4 18,58
6 16,84
8 14,98
10 14,07
15 12,73
20 6,36
30 3,78
Tiempo (min) 32,60
Tabla N16
Se muestra el tiempo ideal de flotacin aplicando el segundo principio de
Agar.
tiempo Ru/t Rg/t ES
40,03 0,010382344 0,019516917 -0,009134574
Tabla N17
En la tabla se muestra el tiempo obtenido al aplicar el tercer principio de
Agar.
-
40
tiempo ru rg ES
32,79 96,544 10,01 86,533
Tabla N18
Se muestra el tiempo ideal de flotacin para el mineral N1 de Beneficio
de minerales. Tiempo promedio obtenido de los tres principios de Agar.
tiempo 35,14 min
Tabla N19
La tabla muestra el resultado del anlisis qumico de las muestras de
circuito de flotacin enviado desde el laboratorio externo.
Identificacin Muestra
Masa Cu CuV FeT
g % % %
CFG1 269,10 19,19 27,87
RFG1 1507,59 0,22 18,87
CSG1 7,82 8,20 19,58
RSG1 15,32 1,61 16,18
Se muestra el circuito de flotacin propuesto para el mineral N1 de Beneficio de
minerales.
-
41
Figura 10. Circuito de flotacin.
En el diagrama se incluyen etapas de flotacin primaria, limpieza y de barrido
para la obtencin de un concentrado final y un relave final.
-
42
9. Conclusiones
Como el mineral queda retenido en las mallas con mayor abertura y el F80 es
alto, se puede decir que el mineral es grueso y necesita Chancarse para pasar a
la siguiente etapa.
Como el valor de densidad 3,12 es repetitivo ser representativo de la muestra y
por lo tanto se utilizara para los clculos posteriores.
El valor ocupado para la densidad es 3,12. El mineral tendr flotabilidad.
El % de humedad es demasiado bajo por lo tanto se desprecia.
De acuerdo al alto porcentaje de cobre insoluble y baja presencia de cobre
soluble, es ms factible flotar el mineral que lixiviarlo.
Existe presencia de pirita en el mineral.
El % de molibdeno en el mineral es demasiado bajo y no debe ser flotado.
Para realizar una molienda efectiva de CP 3, Se debe adicionar 902,9 gramos de
mineral y 0,487 litros de agua.
a medida que se aumenta el tiempo de molienda se genera granulometra ms
fina.
El tiempo de molienda adecuado ser de 11,29 min.
A una masa de 1,1 gramos de cal se obtiene el pH deseado.
-
43
La especie que se encuentra en mayor cantidad es la magnetita por lo cual existe
una gran cantidad de hierro presente en la muestra mineral.
El modelo que se ajusta mejor a la curva de recuperacin es el de Kelsall, por lo
tanto es el mejor modelo. Se obtiene un residuo de 73,06 el cual es menor menor
en comparacin a los otros modelos.
El tiempo ideal de flotacin segn los tres criterios de Agar es de 35,14 minutos.
Existe una alta ley de cobre en el relave de la etapa cleaner por lo tanto se debe
recircular.
El circuito de flotacin ms adecuado para nuestro mineral tiene una etapa de
flotacin primaria, una de limpieza y una de barrido.
-
44
10. Anexos.
Para anlisis granulomtrico.
% retenido parcial
% =
100
% pasante acumulado
% = 100 %
Para Picnometria
= 2 1
4 + 2 1 3
Donde
= densidad del mineral.
1= peso del picnmetro vaco.
2= peso del picnmetro con el mineral.
3= peso del picnmetro con mineral y agua.
4= peso del picnmetro con agua.
Para Humedad
% =
100
-
45
Dilucin.
=1
=1 0,25
0,25
= 3
Cantidad de mineral adicionado al molino.
=
1
+
=3000
13,1 + 3
= 902,91 ()
Masa de la pulpa.
=
-
46
=903
0,65
= 1389,09 ()
Cantidad de agua a agregar.
=
= 1389,09 902,91
= 486,18 ()
Para los reactivos:
Ejemplo prueba de flotacin 1.
Masa de colector X23.
=
1000
=0,903 25
1000
= 0,022575 ()
Volumen de colector.
=
-
47
=0,022575
0,98
= 0,023 ()
Las siguientes tablas muestran los anlisis granulomtricos para los distintos
tiempos de molienda.
Tabla N20
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [tiempo = 0 min]
malla
# masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%) Pasante acumulado (%)
20 304,5 33,7 33,7 66,3
30 122 13,5 47,2 52,8
50 143,9 15,9 63,2 36,8
70 61,2 6,8 69,9 30,1
100 46,4 5,1 75,1 24,9
140 40,5 4,5 79,6 20,4
200 41 4,5 84,1 15,9
-200 143,5 15,9 100,0 0,0
-
48
Tabla N21
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [5 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%)
Pasante acumulado
(%)
20 158 17,5 17,5 82,5
30 67,1 7,4 24,9 75,1
50 138,5 15,3 40,3 59,7
70 80,7 8,9 49,2 50,8
100 64,1 7,1 56,3 43,7
140 48,9 5,4 61,7 38,3
200 64,8 7,2 68,9 31,1
-200 280,9 31,1 100,0 0,0
Tabla N22
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [10 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%) Pasante acumulado (%)
-
49
20 30 3,3 3,3 96,7
30 19,3 2,1 5,5 94,5
50 89,2 9,9 15,3 84,7
70 99,2 11,0 26,3 73,7
100 93,5 10,4 36,7 63,3
140 76,3 8,4 45,1 54,9
200 91,5 10,1 55,3 44,7
-200 404 44,7 100,0 0,0
Tabla N23
Anlisis granulomtrico tiempo de molienda [15 min]
malla # masa (g) Retenido parcial (%) Retenido acumulado (%) Pasante acumulado (%)
20 1 0,1 0,1 99,9
30 0,6 0,1 0,2 99,8
50 7,5 0,8 1,0 99,0
70 35 3,9 4,9 95,1
100 84,1 9,3 14,2 85,8
140 113,6 12,6 26,8 73,2
200 105,1 11,6 38,4 61,6
-200 556,1 61,6 100,0 0,0
Tabla N24
PM Especie Mineralogia (%) En Porcentaje
Bornita Cu5FeS4 501,80 0,63 0,00 0,00
Calcosina Cu2S 159,14 0,80 0,00 0,00
Calcopirita CuFeS2 183,52 0,35 100,00 34,62
Covelina CuS 95,60 0,66 0,00 0,00
Cuprita Cu2O 143,1 0,89 0,00 0,00
-
50
100,00
Cobre Cu 63,54
Fierro Fe 55,85
Asufre S 32,06 m 34,62
-
51
11. Bibliografa
ngel araos. Chancado universidad de atacama. (2012).
Arriagada Araya Miguel. Molienda en procesos de rea seca.
(06/08/2013).
Blanco Alejandra. Separacin por flotacin. (17/04/2013).
Bravo Glvez Antonio Cesar. Molienda y clasificacin de minerales.
(24/08/2013).
Caldern Arteaga Cristian Hugo Filtracin (20/06/2011).
CRCAMO, HUGO, Operaciones mecnicas: apuntes para alumnos de
ingeniera civil metalrgica, Universidad Catlica del Norte.
Concha A. Fernando. Anlisis Granulomtrico. (1980). (Documento
PDF). U. de Concepcin.
Manuel Guerreros Meza. Cinetica de flotacion (2012)
Nataniel Linares Gutierrez. Cinetica del proceso de flotacion de
espumas. (2010)
https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_
y_molienda.asp
Tecnologa minera elementos y tcnicas de chancado [revista online]
(2015)