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Procesos Mineros Osvaldo Martínez Reyes Introducción a la minería Instituto IACC 14 de octubre de 2019

Desarrollo 1. Explique el funcionamiento del proceso de flotación. (Sitúelo dentro del proceso global de procesamiento de minerales, lo que incluye las etapas previas).  Proceso de la extracción de cobre (Método para los minerales sulfurados) 1- Geología 2- Extracción 3- Chancadores 4- Molienda 5- Flotación 6- Filtración 7- Fundición 8- Electro Refinación

R: El proceso de flotación es la quinta etapa dentro de la obtención de cobre, el cual consiste en agregar agua y reactivos a la roca ya molida logrando obtener la pulpa. Con esto se logra alimentar las celdas de flotación. En este proceso se le incorpora aire desde el interior y se revuelve la pulpa con unas aspas que rotan constantemente, con el fin de mantenerla en movimiento, lo que facilita y mejora el contacto de las partículas de mineral que se encuentran dispersas entre los reactivos, el agua y el aire. Las burbujas de aire elevan hacia la superficie los minerales los cuales se van rebalsando y cayendo por los bordes y llevados hasta canaletas donde se obtiene el concentrado de cobre por medio de la decantación, el concentrado final obtenido de la flotación se seca mediante filtros para luego ser llevado a la siguiente etapa del proceso productivo “La Fundición”, donde se obtienen los ánodos, placas metálicas de cobre o plomo, que se instalan en la celda electrolítica por las cuales entra la corriente eléctrica (carga positiva). El procedimiento mediante el cual el cobre se despega de los ánodos y se traslada a los cátodos puede durar entre 12 a 14 días. Durante ese lapso, el ánodo se habrá disuelto en un 85%. El restante 15% se retira, lava y vuelve a fundir para reingresarlo al proceso. En la electrorefinación los ánodos son placas gruesas de cobre producto de la etapa de fundición, los cuales se someten a refinación mediante electrólisis. En este proceso todo el cobre que los constituye se disuelve y se deposita en el cátodo de cobre puro, que es un producto de alta pureza de un 99.9%. Y las impurezas que contienen se quedan depositadas en el fondo de la celda en la forma de barro anódico. De esta forma, los ánodos que llegaron con un 99,7% de concentración de cobre desde la etapa de Fundición se transforman en cátodos de 99,99% de pureza.

Aquel 0,3% de diferencia corresponde al denominado barro anódico (impurezas del ánodo) que contiene oro, plata, selenio, paladio y platino, metales que también son recuperados por su alto valor. Nada se pierde, todo se transforma

2. ¿Cuál es la diferencia entre un reactivo espumante y un modificador de pH? Fundamente su respuesta. R: El reactivo espumante: permite la formación de burbujas resistentes de tamaño y adecuada, Disminución de la coalescencia de burbujas (Coalescencia es el fenómeno de unión de las burbujas). es decir que produce burbujas resistentes que permiten una mayor adherencia del mineral que se desear rescatar, a través de la modificación de la tensión superficial de los líquidos, agrupándose y formándose una fase diferente del resto del fluido, permitiendo separar el mineral de la ganga. La producción de una espuma estable requiere la introducción de agentes orgánicos conocidos como espumantes, que suelen ser sustancias tenso activas heteropolares que pueden adsorberse en la interface agua y aire. En los líquidos puros y en el agua, en particular, al hacer pasar aire a través de ellos no se produce espumación. Al agregar pequeñas cantidades de algunos compuestos orgánicos, como por ejemplo alcoholes, la inyección de aire irá acompañada por la formación de burbujas de aire en forma de esferas, que, al ascender a la superficie del líquido, antes de entregar su contenido de aire a la atmósfera, tratarán de detenerse en forma de espuma. El tamaño de las burbujas y su estabilidad dependerán del tipo de espumante empleado, ya que con un aumento de espumante disminuirá el diámetro de las burbujas para producir con la misma cantidad de aire la mayor superficie de contacto y la estabilidad de la espuma aumentará debido al mayor grosor de la película. Los agentes más apropiados para realizar la espumación son:  Alcoholes alquílicos y acrílicos  Ácidos carboxílicos  Aldehídos, Cetonas  Aminas y Nitrilos

Los modificadores de PH: permiten estabilizar la acidez de la mezcla en PH determinado, generando así las condiciones adecuadas para que ocurra todo el proceso de flotación, un ejemplo de estos aditivos es la cal. La función específica de los depresores es disminuir la flotabilidad de un mineral haciendo su superficie más hidrofóbicos o impidiendo la adsorción de colectores que pueden hidrofobizarla, impide la flotación de algunos sulfuros, mientras se hacen flotar otros. Los iones del depresor forman compuestos superficiales o pasan a la red cristalina por intercambio iónico para impedir la adherencia del colector, incrementa la hidratación de la superficie mineral y despegar del mineral los iones del colector. La aplicación de un depresor depende del tipo de proceso industrial diseñado específicamente para una operación de concentración de mineral. Pueden ser para separación de mineral de cobre-molibdeno, separación de fierro-fosforo y ganga, separación de plomo-cobre, plomo-zinc y flotación diferencial selectiva de plomo, cobre y zinc en el orden mencionado. -

Modificadores del medio o de pH: Controlan la concentración iónica de las pulpas y sus reacciones atreves de la acidez o basicidad.

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Activantes: Fomentan las propiedades hidrofóbicas de los minerales y aumentan su flotación

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Depresores: Hidrofilizan las superficies minerales e impiden su flotación.

El propósito de estos reactivos es preparar las superficies minerales para la adsorción o desorción de un determinado reactivo sobre ellas y crear una pulpa las condiciones propicias para realizar una buena flotación.

3. Realice un cuadro comparativo, estableciendo al menos 5 diferencias en el tratamiento de minerales sulfurados y oxidados.

Método de Obtención Producto obtenido

Producto final

Minerales Sulfurados Partículas de 0,18mm flotación incorporación de oxigeno concentrado de cobre fundición (piro-metalurgia) electro refinación cátodos con una pureza del 99,9%

Minerales Oxidados Partículas mayores a 0,18mm Lixiviación (hidro-metalurgia) incorporación de azufre extracción por solvente solución acuosa de sulfato de cobre electro obtención cátodos con una pureza del 99,9%

Bibliografía -

https://www.codelcoeduca.cl/codelcoeduca/site/edic/base/port/flotacion.html

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https://www.codelcoeduca.cl/codelcoeduca/site/artic/20190109/asocfile/20190109005132 /flotacion_media_t__cnico_060119.pdf

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IACC (2016). Procesos mineros. Introducción a la Minería. Semana 4.