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Minerales Ingeniería 53 (2013) 108-112

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Minerales de cobre y molibdeno de flotación en el agua de mar: Flotabilidad y frothability

O. Ramos una , S. Castro una , ⇑ , JS Laskowski segundo una Departamento segundo

de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción, Concepción, Chile

NB Instituto Keevil de Ingeniería de Minas de la Universidad de British Columbia, Vancouver, Canadá

información del artículo

resumen

Historia del artículo:

Laboratorio Las pruebas de flotación más áspero FL se llevaron a cabo con dos muestras de minerales de Cu-Mo en agua dulce y en agua de mar como una

Recibido el 19 de de febrero de 2013 de julio de

función del pH. En ambos casos las recuperaciones de Cu fueron ligeramente inferiores en agua de mar que en agua dulce para una amplia gama de pH (pH

2013 aceptado el 10 de

7-12). La flotación de molibdenita fue sin embargo fuertemente deprimido en agua de mar a un pH mayor que 9,5. Máquinas de hacer espuma se caracterizaron mediante la medición de espesor de espuma en un laboratorio ed modi fi flotación celular como una función del pH, la salinidad, tipo vaporizador, y el contenido de sólidos (%). Se encontró que para todos los espumantes ensayados, espumabilidad en sistemas de dos fases fue mejor en el agua de mar

palabras clave: Cu-Mo sulfuro de minerales de menas de Cu-Mo de flotación del agua de mar

El agua de mar de flotación

que en agua dulce. Sin embargo, capa de espuma de medición de espesores mostró que frothability también depende del contenido de sólidos y aumenta al aumentar la densidad de la pulpa. En alto contenido en sólidos (35%) la frothability dependía en gran medida de pH. A pH de 9 era similar para el agua dulce y agua de mar, sin embargo, una vez que el pH se eleva más frothability aumenta bruscamente cuando las pruebas se llevan a cabo en agua dulce, pero esto no se observó en agua de mar. La espuma en el agua de mar es más seco que en agua dulce, y esto probablemente también depende del contenido de sólidos.

estabilidad de estabilidad de espuma Espuma

2013 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.

1. Introducción

Si bien no hubo espuma cuando se llevaron a cabo pruebas de formación de espuma en presencia de este agente en agua destilada, la espuma de tres fases era su fi cientemente estable. El mismo

Cu y Mo recuperaciones son más bajos cuando Cu-Mo sulfuro de minerales son flotaba en agua

fenómeno se ha informado de aceite de pino. Si bien no hubo espuma cuando la espumabilidad se

de mar ( Castro et al., 2012b ). La alta salinidad del agua de mar parece ser el principal factor

probó con aceite de pino, tanto en agua dulce y en agua de mar, se encontró que la presencia de

responsable. También frothability de flotación pulpas se ve afectada por la presencia de electrolitos

partículas hidrófobas para estabilizar fuertemente la espuma de aceite de pino ( Castro et al., 2012a ).

inorgánicos y esto plantea la cuestión de si el agua de mar requiere diferentes condiciones de

El criterio inverso es también, es decir, fuertes agentes espumantes válidos no produce

flotación, o si se necesitan nuevos criterios para la selección de agentes de formación de espuma ( Castro

necesariamente los espumas más estables. Melo y Laskowski (2007) informaron para DF-1012 que

et al., 2012a ). En este papel relaciones entre la recuperación de Cu andMo y frothability pulpa en

mientras que las espumas generadas con el uso de este vaporizador eran los más estables y se

más áspero de flotación tanto en agua dulce y agua de mar se consideran.

llevan la mayor parte del agua, la espuma estudiado en la presencia de partículas de carbón bituminoso hidrófobos fue notablemente menos voluminosos cuando se utilizó este vaporizador. El mismo fenómeno se observó por Kuan y Finch (2010) que estudió el efecto de partículas de talco

flotación fl Mineral requiere la formación de una capa de espuma que es hasta cierto punto

hidrófobas sobre las propiedades de las espumas en presencia de un espumador de poliglicol.

estable. agentes espumejear evitar la coalescencia de burbujas y reducir el tamaño de la burbuja. Se sabe que las espumas se estabilizan no sólo por compuestos de superficie activa (por ejemplo, Máquinas de hacer espuma), sino también por los compuestos de la superficie inactiva (por ejemplo, iones inorgánicos) ( Quinn et al., 2007; Castro et al., 2010 ). Espumabilidad de agentes de formación de espuma en agua destilada no predice necesariamente la estabilidad de espuma bajo condiciones de

agentes espumejear se emplean en flotación fl para facilitar la dispersión de aire en fi burbujas ne

flotación. Lekki y Laskowski (1975) han demostrado que espumantes no tienen que ser fuertemente

y para estabilizar la espuma. la estabilidad de espuma depende del tipo de vaporizador y la

agentes activos de superficie. Por ejemplo, se informó que el alcohol-di acetona, un vaporizador de

concentración, pero también es una función de otras variables, tales como tamaño de partícula,

flotación comercial que fue utilizado por la industria del cobre en Polonia, no era un agente

hidrofobicidad, sólidos por ciento, pH, y el aire velocidad de flujo. Por ejemplo, según lo informado por Tao

tensioactivo pero estaba actuando muy bien como un agente de formación de espuma.

et al. (2000) , Partículas de carbón pueden estabilizar o desestabilizar la espuma. Esto depende tanto del tamaño de estas partículas, así como de su concentración. los 100 fracción de tamaño de malla (150 l m) desestabilizó espuma a concentraciones más bajas pero estabilizado que a concentraciones más altas, mientras que las partículas de carbón micronizados mostraron potencia para romper la espuma. En

⇑ Autor correspondiente. Tel .: +56 41 2204956; Fax: +56 41 2243418. Dirección de correo electrónico: [email protected] (S. Castro).

0892-6875 / $ - see front matter 2013 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.

http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2013.07.009

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O. Ramos et al. / Minerales Ingeniería 53 (2013) 108-112

este trabajo las variables que afectan la estabilidad de espuma se extendió a la concentración de

tabla 1

electrolitos, en particular al agua de mar.

Análisis medio tanto para los minerales de muestras de Cu-Mo (Muestra A y B).

la estabilidad de espuma dinámico - que ha sido explorado aún más en este trabajo - ha sido objeto de varias investigaciones. Barbian et al. (2003) informó que la altura de equilibrio y el factor de estabilidad dinámica 1 aumentar cuando el aire velocidad de flujo y vaporizador aumento de la

Muestra de Cu (%) Mo (%)

Fe (%) Humedad (%)

Gravedad específica (g / cm 3)

UNA

0.56

0,017

5.76

2.60

2.60

segundo

0.43

0,008

6.26

1.31

2.60

concentración. Aktas et al. (2008) informó de que la estabilidad de espuma dinámica depende mucho del tamaño de partícula, que muestra que las partículas más fina incremento de la altura de espuma.

2.2. métodos

2.2.1. pruebas de flotación

Para estudiar el efecto de la formación de espuma agentes, contenido de sólidos, pH y el tipo de agua (agua de mar o agua dulce) de tamaño de partícula, la hidrofobicidad (tipo y la dosis de los colectores), aire velocidad de flujo, velocidad del impulsor, etc., se mantuvieron constantes. Si bien los

Estas pruebas se llevaron a cabo en un LA-500 de laboratorio 3 L Agitair mecánicamente agitado célula de flotación, a 900 rpm y flujo de aire velocidad de 10 L / min.

objetivos primarios fueron para estudiar los fenómenos de formación de espuma con diferentes agentes espumantes, de pH y de pulpa de densidades, la relación entre la formación de espuma y Cu y recuperación Mo también se ha examinado.

2.2.2. Las condiciones experimentales muestraa: tamaño de partícula del alimento PAG 80 = 210 l m (29% 100 de malla Tyler); tiempo de acondicionamiento = 5 min, y más áspero de flotación tiempo = 7 min.

SampleB: tamaño de partícula del alimento PAG 80 = 150 l m (20% 100 de malla Tyler); tiempo de acondicionamiento = 5 min, y más áspero de flotación de tiempo = 10 min.

2. Materiales y métodos experimentales 2.2.3. mediciones de espesor capa de espuma En este trabajo se llevaron a cabo pruebas de flotación más áspero FL con dos minerales de cobre en el laboratorio de flotación escala en condiciones industriales estándar, y Cu y Mo

Estas mediciones se llevaron a cabo de la misma pero modi fi ed flotación celular sin descarga de concentrado, como se describe en otro lugar ( Castro et al., 2012a ).

recuperaciones se calcularon como una función del pH con agua de mar y agua del grifo. Posteriormente, los experimentos de formación de espuma se llevaron a cabo con los mismos minerales de cobre y de flotación condiciones, la modificación de la celda de flotación y aplicando un método fotográfico digital acoplado a análisis de imagen. espesor de capa de la espuma y la masa de agua transferida al volumen de espuma se midieron como una función del pH y contenido de sólidos, con agua de mar y agua dulce.

3. resultados

3.1. pruebas de flotación fl ásperas

Higos. 1 y 2 mostrar flotación resultados obtenidos con dos diferentes muestras de mineral de Cu-Mo chalcopyritic flotaba en agua dulce y agua de mar. Molibdenita flotación en agua de mar estaba deprimido en soluciones alcalinas cuando el pH fue superior a 9,0-9,5. Al mismo tiempo, la recuperación de Cu se reduce sólo ligeramente y no fue significativamente afectada por el pH. Como 2.1. materiales

se discutió anteriormente ( Castro et al, 2012a, b.; Laskowski y Castro, 2012 ) En agua de mar, es decir, en alrededor de 0,6 solución de NaCl que contiene alrededor de 1300 ppmMg 2+

2.1.1. muestras analizadas

Dos muestras de mineral Cu-Mo chalcopyritic fueron probados, que se obtuvieron a partir de dos minas de cobre chilenas diferentes. El ensayo químico para ambas muestras se da en tabla 1 .

iones, magnesio hidroxi-complejos re mg re OH Þ THD aq Þ Þ y magnesio coloidal precipitado de hidróxido de (Mg (OH) 2 (s)). La depresión molibdenita parece resultar de la adsorción de tales especies de Mg en la superficie de partículas de molibdenita.

2.1.2. Flotación reactivos Muestra A: Se utilizaron los siguientes reactivos de flotación FL. Coleccionistas: matcol TC-123 (22 g / ton) (isopropil acetato de tionocarbamato) (Mathiesen);

3.2. la formación de espuma mediciones

Sascol-95 (11 g / ton) (n-butanol y pentanol isómeros) (Hitech Chemicals); Diesel (10 g / ton). Frother: Matfroth355 (10 g / ton) (mezcla de alcoholes poliglicoles-alquilo).

Como Higos. 3 y 5 demostrar (Muestra A y B), a pH> 9 las mediciones del espesor de capa de espuma bajo más áspero de flotación

Muestra B: Se utilizaron los siguientes reactivos de flotación FL. colectores de Cytec: Aero MX-7017 (26 g / ton) y Aero MX-945 (21 g / ton) (modi fi ed tionocarbamatos). Frother: MIBC (21 g / ton).

Metil isobutil carbinol (MIBC), DF-250, y Matfroth-355 eran productos comerciales suministrados por Cytec-Chile, Moly-Cop Chile SA, y Mathiesen SAC, respectivamente. Se empleó una muestra local del agua de mar (con una salinidad de 3,35%) a partir de cerca de Concepción de la ciudad. El agua dulce era agua del grifo, y el pH en flotación fl y las pruebas de formación de espuma se ajustó con el uso de cal.

Recuperación,%

2.1.3. la formación de espuma caballeros

% Rec. Cu (de agua dulce)% Rec Mo (de agua dulce)% Rec. Cu (Sea agua)% Rec Mo (agua de mar)

1 El

factor de estabilidad dinámica representa el tiempo de vida de una burbuja en la espuma, y ​se define como la

relación entre el volumen total de la espuma en el equilibrio a la tasa de gas volumétrica introducido en el sistema ( Bikerman

7,5 8,0 8,5 7,0 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

pH

de 1973 ). El factor de estabilidad dinámica ( R) se expresa como R ¼ V f Q ¼ H máx UNAQ

dónde V F es el volumen de espuma, Q es la volumétrico de gas

fl owrate y H máx y UNA son la altura de la espuma total y el área de sección transversal de la vasija.

Figura 1. Cu y Mo más áspero de flotación de recuperación a escala de laboratorio en agua dulce y agua de mar como una función del pH (contenido de 35% de sólidos, la Muestra A).

110

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7

Espuma espesor de la capa, cm

Recuperación,%

6

% Rec. Cu (de agua dulce)% Rec Mo (de agua dulce)% Rec. Cu (Sea agua)% Rec Mo (agua de mar)

90 100

5

4

3

2

El agua de mar de

1

agua dulce

0

7,0 7,5 8,0 6,5 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 0 10 20 30 40 50 60 70 80

8.5

10.0

9.5

9.0

10.5

11.0

11.5

12.0

pH

pH Figura 2. Cu y Mo más áspero de flotación de recuperación a escala de laboratorio en agua dulce y agua de mar como una función

Fig. 5. espesor de capa de la espuma en condiciones fl más ásperas flotación a escala de laboratorio como una función del

del pH (contenido de 34% de sólidos, Muestra B).

pH, para el agua dulce y agua de mar (contenido de 34% de sólidos, Muestra B) ( Castro et al., 2012a ).

9

1800

9 espesor de capa de la espuma Espuma espesor de

1600

8

capa (de agua dulce) (Mar agua) en peso de agua

7

1400

7

Masa del agua, g

Espuma espesor de la capa, cm

(de agua dulce) Peso de agua (agua de mar)

6

5

6

1200

5

1000

4 3

800

2 4

El agua de mar de

600

1

agua dulce

400

3

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

11.5

0

8.5

12.0

10,5 11,0 11,5 10,0 12,0

9.5

9.0

pH

pH Fig. 3. espesor de capa de la espuma en condiciones fl más ásperas flotación a escala de laboratorio como una función del pH, para el agua dulce y agua de mar (contenido de 35% de sólidos, la Muestra A) ( Castro et al., 2012a ).

Espuma espesor de la capa, cm

8

Fig. 6. Masa de agua transferida al concentrado más áspero como una función del pH para el agua dulce y agua de mar; y una comparación con el espesor de capa de espuma en agua dulce y agua de mar como una función del pH (contenido de 34% de sólidos, Muestra B).

8

1600 espesor de la espuma (de agua dulce)

7

Espesor de la espuma (agua de mar) Masa

1400

de agua (de agua dulce) Masa de agua (agua

1200

1000

10 89

800

67 45

600

23

400

Espuma espesor de la capa, cm

6

Espuma espesor de la capa, cm

Masa del agua, g

de mar)

5

4

3

2

El agua de mar de agua dulce

1

01

8.5

9.0

9.5

10,5 11,0 11,5 10,0 12,0

0 0

pH

5

10

15

20

25

30

35

40

Contenido de sólidos,% Fig. 4. Masa de agua transferida al concentrado más áspero como una función del pH para el agua dulce y agua de mar; y una comparación con el espesor de capa de espuma en agua dulce y agua de mar como una función del pH (contenido

Fig. 7. Espuma espesor de la capa como una función del contenido de sólidos (%) para el vaporizador Matfroth-355

de 35% de sólidos, la Muestra A).

en agua de mar (pH 9,5) y agua fresca (pH 10,5) (Muestra A).

condiciones, son claramente inferiores cuando se mide en agua de mar que en agua dulce. También la cantidad de agua transferida a la espuma es más baja en el agua de mar ( Higos. 4 y 6 ). Todas

bajo, pero el frothability en agua de mar es similar a la de agua dulce. En agua dulce se observa un

estas mediciones se realizaron a 34-35% densidades de pulpa. A pH 30%) se genera espuma más voluminoso en agua dulce que en agua de mar.

Frothability es diferente de espumabilidad, ya que también se ve afectada por la presencia de

-

En alto contenido en sólidos (30-35%), frothability en agua dulce es una fuerte función del pH;

partículas sólidas. En este trabajo no investigar los minerales puros, dos muestras de minerales de

frothability en agua de mar bajo estas condiciones está claramente deprimido cuando se

Cu-Mo se utilizaron en nuestras pruebas. Tales muestras contienen sólo cantidades limitadas de

compara con frothablity en agua dulce y no depende de pH mucho.

componentes valiosos (Cu sulfuros y molibdenita), algunas otras partículas hidrófobas (por ejemplo la pirita), pero la mayoría de las partículas son gangas hidrófilos. Estas pruebas a continuación muestran cómo la mayoría de las partículas hidrofílicas afectan frothability. Como Higos. 7-11 indicar, en general, frothability aumenta con el aumento de contenido de sólidos. Tales partículas de ganga

Expresiones de gratitud

están presentes en la espuma principalmente por un mecanismo de arrastre. Cuando el magnesio hidroxi-complejos e hidróxido de magnesio coloidal están presentes en solución a granel, las

Los fondos para este proyecto fue proporcionado por la CORFO-INNOVA CHILE (Proyecto

burbujas están cargados positivamente por adsorción de estas especies de magnesio. Este sistema

08CM01-18), con el patrocinio industrial a partir de: (Antofagasta Minerals, Esperanza proyecto); BHP

es entonces probable que sea muy diferente de otros sistemas de flotación. Tao et al. (2000) informaron

Billiton, ( Minera Escondida Ltd.); Anglo American Chile ( Mantos Blancos); y Teck ( Carmen de

de que las partículas de carbón (hidrofóbicos) pueden estabilizar o desestabilizar la espuma. Esto

Andacollo), a través AMIRA-AUSTRALIA operativo Beca de Investigación P968.

dependía tanto del tamaño de estas partículas, así como de su concentración, por ejemplo, la 100 fracción de tamaño de malla de espuma desestabilizado a concentraciones más bajas pero estabilizado que a concentraciones más altas. En el caso de los minerales de cobre (en su mayoría partículas hidrófilas) estos fenómenos son diferentes y el efecto de agua de mar (en el rango de pH

referencias

alcalino) se vuelve claramente visible sólo en alto contenido de sólidos (por encima de 30%). Estas condiciones se han estudiado más y los resultados se dan en Higos. 3 y 5 . Como estas cifras demuestran, al alto contenido en sólidos (35% de la muestra A, Fig. 3 y 34% de contenido de sólidos, la Muestra B,

Aktas, Z., Cilliers, JJ, Banford, AW, 2008. La estabilidad dinámica espuma: tamaño de partícula, flujo de aire y acondicionamiento tasa de efectos en tiempo. En t. J. Miner. Proceso. 87, 65-71 .

Barbian, N., Ventura Medina, E., Cilliers, JJ, 2003. estabilidad de la espuma en la espuma dinámico

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Castro, S., Ramos, O., Cancino, JP y Laskowski, JS, 2012a. La formación de espuma en el

Fig. 5 ) Solamente alrededor de pH 9 la frothability en agua y agua de mar fresca son similares. En frescas frothability agua aumenta abruptamente con pH (hasta aproximadamente pH 10,5), pero no hay tal aumento cuando las pruebas se llevan a cabo en agua de mar. Aparentemente en el entorno de la solución de 0,6 M de NaCl que contiene Mg 2 + ( 1300 ppm) y Ca 2 + ( 400 ppm) cuando el magnesio precipita como hidróxido hay algunos otros fenómenos contrarrestan, que deprimen frothability. Desde frothability en incrementos de agua dulce con pH estos fenómenos que contrarrestan deben aumentar demasiado haciendo que el frothability en agua de mar insensibles a pH.

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5. Conclusiones Varias conclusiones son evidentes a partir de los datos discutidos:

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-

La variable más importante en la flotación de minerales de fl Cu-Mo en agua de mar es el pH.

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Quinn, JJ, Kracht, W., Gómez, CO, Gagnon, C., Finch, JA, 2007. La comparación de la

-

Para minerales chalcopyritic recuperación de Cu es ligeramente inferior en agua de mar que en agua dulce en condiciones similares sobre el rango de pH de 7 a 12.

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