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• Norma Alicia Fimbres

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Universidad estatal de sonora Unidad académica Hermosillo Ing. Geociencias

Curso: Flotación de minerales Alumno: Jesus Francisco Ramirez Fimbres

Hermosillo, Sonora 2017

INTRODUCCIÓN La flotación es una técnica de concentración que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales o interfaciales del mineral útil y la ganga. Se basa en la adhesión de algunos sólidos a burbujas de aire, las cuales transportan los sólidos a la superficie de la celda de flotación, donde son recolectados y recuperados como concentrado. La fracción que no se adhiere a las burbujas permanecen en la pulpa y constituyen las colas o relaves.

REACTIVOS DE FLOTACION Así, la condición de flotabilidad es una fuerte adhesión entre las partículas útiles y burbujas, que deben ser capaces de soportar la agitación y turbulencia de la celda . Estas partículas se dicen hidrofóbicas, y las partículas del relave o colas son hidrofílicas. La flotación es una técnica de concentración que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales o interfaciales del mineral útil y la ganga. Se basa en la adhesión de algunos sólidos a burbujas de aire, las cuales transportan los sólidos a la superficie de la celda de flotación, donde son recolectados y recuperados como concentrado. La fracción que no se adhiere a las burbujas permanecen en la pulpa y constituyen las colas o relaves. FLOTACION Para capturar un grano de mineral, se necesita Acción del colector El colector + el mineral van a la superficie Los reactivos de flotación corresponden a sustancias orgánicas que promueven, intensifican y modifican las condiciones óptimas del mecanismo físico-químico del proceso de flotación. Los reactivos de flotación se dividen en: Colectores Espumantes Modificadores REACTIVOS DE FLOTACION Compuesto orgánico que se absorbe selectivamente sobre la superficie de las partículas, haciendo que estas se vuelvan hidrófobas (aerófilas). Ejemplo: xantatos que se utilizan en la flotación de sulfuros. Su función principal es la de proporcionar propiedades hidrofóbicas a las superficies de los minerales.

ACCION DEL COLECTOR TIPOS 1)no Ionizantes: No se disocian en el agua 2)ionizantes: se disocian en catión y anión. -Catiónicos: el catión de la repulsión al agua. - Aniónicos: el anión de repulsión del agua Grupo: solidofilico carbolico. Grupo solidofilico sulfuacidos.

Grupo solidofilico azufre bi valente : Xantogenos y Dithiosulfatos.

COLECTORES Los Xantatos son Productos sólidos usados en la flotación de minerales sulfurados y metalicos. Los componentes básicos son: El Bisulfuro de Carbono, la Soda o Potasa Caustica y un determinado Alcohol; el cual, le otorga las propiedades colectoras en el circuito de Flotación para los minerales metálicos y poli metálicos. COLECTORES ANIONICOS XANTATOS PROPIEDADES: a) Se descomponen en agua b) Los xantatos de Mg es mas soluble en agua; el xantato de Zn y Fe son menos solubles. c) Trabajan con Ph alcalino no necesitando regulación precisa ; las pulpas muy alcalinas son inconvenientes. d) Su poder colector es tanto mas fuerte cuanto mayor es el # de átomos de C alcanzándose el máximo poder colector con 5 átomos. e) No son selectivos pero promueven los sulfuros de este orden: Fe, Zn ,Cu, Ag f) En excesos promueven la flotación de ganga

APLICACIÓN: Se aplican sobre minerales de a)Cu, Ag , Au nativo. b)Sulfuros metálicos. c)óxidos de Cu , Pb, y Zn , previa sulfuracion. El xantato que es mas poderoso es: Z6 xantato amilico de K

Todos los Xantatos son solubles en agua, usualmente se alimentan como soluciones en concentraciones del 5 al 20% en peso. y en cantidades que varían de 5 y 100 gr/ton COLECTORES ANIONICOS XANTATOS Tipos de xantatos XANTATO ETILICO DE POTASIO (Z-3) Es el Reactivo de mayor selectividad por su corta cadena carbonada. Usado generalmente en menas complejas de Ag, Pb o Zinc XANTATO ISOPROPILICO DE SODIO (Z-11) Parecido al primero por su cadena carbonada y su menor costo. Es el reactivo mas usado en el PERU para el tratamiento de minerales polimetálico. XANTATO ISOBUTILICO DE SODIO (Z-14) Colector ampliamente usado para flotar sulfuros de plomo, plata y zinc, también es usado en los circuitos de flotacion de cobre con buenos resultados metalalurgicos. Puede sustituir en algunos casos al Xantato Amilico de potasio. XANTATO SEC-BUTILICO DE SODIO (Z-12) Colector de acción similar al Xantato

Isobutilico de Sodio, usado en circuitos de Pb o Zinc. XANTATO AMILICO DE POTASIO (Z-6) Reactivo poderoso y el menos selectivo, usado generalmente en circuitos de acción rápida y sobre todo en el tratamiento de minerales de Zinc marmatiticos. Es usado también en circuitos de flotación con una acidez moderada. empleados en circuitos muy ácidos, porque tienden a descomponerse. DEPENDENCIA DE LA RECUPERACION DE MINERALES DE COBRE DEL TIPÒ Y CONCENTRACION DE LOS XANTATOS

Son esteres secundarios del acido ditiofosforico y se preparan haciendo reaccionar pentasulfuro de fósforo con alcohol ,fenol , thio alcohol , nitruros. COLECTORES ANIONICOS DITIOFOSFATO AEROFLOATS PROPIEDADES líquidos Se recomienda agregarlos en la molienda o en el acondicionamiento. Diluidos (5 – 20%) o sin diluir dependiendo de cual se trate (en general tienen poca solubilidad en agua). Algunos tienen propiedades espumantes (Aerofloat A 25, A 31 y A 33). Son colectores de menor potencia que los xantatos. Son mas selectivos que los xantatos. COLECTORES ANIONICOS DITIOFOSFATO Se usan en la flotación de sulfuros (Cu, Pb, Zn), algunos de ellos en la flotación de sulfuros de Fe, metales preciosos (oro y plata) En óxidos metálicos básicos , previa sulfuración. Dosificación usual 25 – 100 g/t. Ejemplo nombre comercial: Aerofloats A 25, A 31, A 33, .., A 238, A 242, etc. de la Cyanamid (Cytec). La Cyanamid (Cytec) les llama promotor + el nombre comercial, ejemplo: Promotor Aerofloat A 238. COLECTORES ANIONICOS DITIOFOSFATO Con una dosis de 300 mg/l A ph 4 flotan todos A ph 6 flotan galena de chalcopirita A ph 9 flota solo la chalcopirita COMPOSICION Y USOS DE AEROFLOATS COMERCIALES CARBOXILICOS (ácidos grasos y sus sales y los jabones Fuertes propiedades colectoras. Poco selectivos, lo que impide una eficiente separación de los sulfuros de sus gangas. Se usan actualmente en la flotación de minerales oxidados, sales y no metálicos , por

ejemplo en la flotación de minerales de manganeso y hierro, y en la flotación de la malaquita. Mayor consumo que los colectores sulfhídricos (ácidos grasos 250 –1000 g/t y jabones 100 – 1000 g/t).

COLECTORES OXIHIDRICOS SULFATOS Y SULFONATOS Se usan para la flotacion selectiva de minerales que contienen calcio y para la flotacion de sales solubles (cloruros y sulfatos). Pueden flotar sulfuros pero con menor eficiencia que los xantatos. Mayor consumo que los xantatos. Pueden flotar óxidos metálicos pero con un consumo muy elevado. Se pueden usar en circuitos ácidos. COLECTORES OXIHIDRICOS PRINCIPALES CARACTERISTICAS: Fácil adsorción y desorción (en algunos casos se pueden eliminar del concentrado al lavarlo con agua fría). Son menos selectivos que los colectores aniónicos. Se usan en la flotación de los siguientes minerales: talco, micas secundarias, sericita, caolinita y también, pero en menor grado, en la flotación de micas primarias, zirconio, cuarzo, silicatos, aluminosilicatos, flotación de sales solubles ( sivita KCI ) varios óxidos etc.. COLECTORES CATIONICOS Tiene gran importancia en la flotación el pH. El aumento de temperatura en las pulpas favorece la recuperación. Se pueden usar en aguas muy duras. Poco selectivos. Muy sensibles a las lamas (baja la recuperación con su presencia). COLECTORES CATIONICOS Estas sustancias tienen por objeto la formación de espumas. Las condiciones que deben reunir son las siguientes: a) Formar espuma de duración y persistencia para soportar la carga de mineral. b) Producir espuma por el agregado de la cantidad más pequeña posible. c) Repartirse en la pulpa completa y fácilmente. d) Tener escasa sección sobre la superficie de los minerales. e) La espuma formada deberá deshacerse fácilmente una vez retirada de la máquina de

ESPUMANTES Los espumantes utilizados son compuestos orgánicos heteropolares que contienen grupos funcionales alcohol (OH), carboxilo (CO.OH), amidas (CONH2), etc. TIPOS a) solubles en agua que forman soluciones reales ej aceite de Pino. b) espumantes de superficie activa que forman soluciones coloidales o semi coloidales en el agua y que se concentra en el lecho de absorción ej. sapolina. c)sustancias no polares insolubles en agua ej. Kerosene. ESPUMANTES MAS USADOS: a) aceite de pino cuya espuma es muy tenaz , no selectiva con cierto poder colector, terpineol C10-H17-OH b)ácido cresilico , cuyo poder espumante es variado menos poder mas selectivo, cresol. CH3-C6H4-OH c)Dowfroth 250, son solubles en agua, buena espuma y selectiva, no propiedades colectora. ASPECTO DE LA ESPUMA Estas sustancias en presencia de colectores y espumantes actúan sobre las propiedades superficiales del mineral modificando su flotabilidad. Se clasifican por su agregado a la pulpa, en: A) Activadores : Son reactivos químicos orgánicos o inorgánicos que ayudan al colector a adsorberse en la superficie del mineral a flotar. B) Depresores : Son reactivos químicos orgánicos o inorgánicos que impiden la acción del colector en la superficie del mineral. C) Modificadores de pH : ácidos y bases (Ej.: HCl, NaOH, etc.). REACTIVOS DE FLOTACION MODIFICADORES Estos reactivos sirven para aumentar la adsorción de los colectores sobre la superficie de los minerales o para fortalecer el enlace entre la superficie y el colector. Hay distintas maneras de activar una superficie, éstas pueden ser: - Limpiando la superficie del mineral afectado, por ejemplo, por un proceso secundario de oxidación. En este caso se puede agregar algún ácido para disolver las capas oxidadas de los sulfuros. MODIFICADORES ACTIVADORES Formando en la superficie una capa particularmente favorable para la adsorción del colector. Un ejemplo de este caso es la sulfidizacion (NaSH) de los óxidos metálicos antes de la aplicación de colectores sulfhídricos. Reemplazando en la red cristalina los iones metálicos por otros que formen un compuesto más firme con los colectores. Ejemplos de esto: La activación de la esfalerita o blenda (ZnS) por el ion cúprico (sulfato de cobre)

MODIFICADORES ACTIVADORES Estos reactivos sirven para disminuir la flotabilidad de un mineral haciendo su superficie más hidrofílica o impidiendo la adsorción de colectores que puedan hidrofobizarla. Este efecto se puede lograr introduciendo en la pulpa un ión que compite con el ión del colector por la superficie del mineral. Si, por ejemplo, el colector es aniónico, el ión del depresor también debe ser aniónico. Ejemplos de depresantes:

MODIFICADORES DEPRESORES SULFURO DE SODIO (Na2S ) : deprime a los sulfuros. Se usa por ejemplo para deprimir los sulfuros de cobre en la flotación selectiva de Cu –Mo. SULFHIDRATO DE SODIO (NaSH ) : deprime a los sulfuros. Se usa por ejemplo para deprimir los sulfuros de cobre en la flotación selectiva de Cu –Mo. CIANURO DE SODIO (NaCN ) : no actúa sobre la galena (PbS) ni la molibdenita, pero deprime a la blenda (ZnS), a la pirita y a la calcopirita (50 – 500 g/t).

MODIFICADORES DEPRESORES CAL : deprime a la pirita (1 – 3 Kg/t), al oro. CROMATOS Y DICROMATOS (K2Cr2O7) : alcalinos, deprimen a la galena, pero no a la blenda o a los sulfuros de Cu. El regulador de pH más usado para operar en medio alcalino es la cal, la que puede agregarse como cal viva (CaO) o como cal apagada (Ca(OH)2). Otros reguladores de pH son: Medio alcalino : soda ash (Na2CO3), agregada en seco y la soda cáustica (NaOH) agregada como solución. Se prefiere la cal por su menor costo, siempre que los iones Ca++ no afecten el proceso de flotación. Medio acido : solución de ácido sulfúrico.

Conclusión Como podemos ver en este trabajo la importancia de todos los depresores, espumantes etc todo en conjunto lleva a cabo la flotación de minerales