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Flotación
72.02 – Industrias I
18-09-2012
FIUBA 72.02 - Industrias I
Flotación
2
1. Introducción
2. Celdas de Flotación
3. Problema
FIUBA 72.02 - Industrias I 2
Flotación - Introducción
3
Concentración de minerales finamente molidos, haciendo flotar las partículas de mineral y hundiendo la ganga, en un medio de densidad menor a ambos.
FIUBA 72.02 - Industrias I 3
Flotación - Introducción
Flotación
Por Espumas
De Superficie
(mojamiento)
4
Tenemos dos superficies. La del mineral a flotar, de interés, y la
de la ganga.
Película hidrofóbica
Película hidrofílica
FIUBA 72.02 - Industrias I 4
Flotación - Introducción
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FIUBA 72.02 - Industrias I 5
Flotación - Introducción
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FIUBA 72.02 - Industrias I 6
Flotación - Introducción
Espumantes
Formar espuma de calidad (economica, dividida, persistente)
Colectores
Parte polar y parte no polar
Unir burbuja al mineral
Xantatos, Ditiofosfatos
Modificadores
Deprimentes (para aquello no deseable)
Reflotadores
Precipitadores (coagulantes)
Floculantes
7
FIUBA 72.02 - Industrias I 7
Flotación - Introducción
Desbastadora
Preparar Concentrado
Acabadoras
Segundo Concentrado o Refinado
Reacabadoras
Genera Concentrado
definitivo
8
FIUBA 72.02 - Industrias I 8
Flotación - Introducción
9
FIUBA 72.02 - Industrias I 9
Flotación - Introducción
10
FIUBA 72.02 - Industrias I 10
Flotación - Introducción
Denver
• A escala de laboratorio
• Útil a fines académicos
• Teoría Semejanza
Callow
• Agitación por inyección de aire comprimido
• Alimentación lateral
• Se extrae espuma en extremo opuesto
Callow – Mas Intosh
• Inyección a través de un eje hueco rotatorio.
• Impide depósitos material.
• Descarga por rebose.
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FIUBA 72.02 - Industrias I 11
Flotación – Celdas de Flotación
• 0,5 m3 a 50 m3
• Desbastadoras,
Recuperadoras,
Acabadoras
• Sección Rectangular
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FIUBA 72.02 - Industrias I 12
• 5 m3 a 200 m3
• Desbastadoras,
Recuperadoras,
Acabadoras
• Sección Circular
Flotación – Celdas de Flotación
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FIUBA 72.02 - Industrias I 13
Flotación – Celdas de Flotación
• Libera partículas
fácilmente flotables
mejorando el
rendimiento del
proceso
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FIUBA 72.02 - Industrias I 14
Flotación – Celdas de Flotación
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FIUBA 72.02 - Industrias I 15
Flotación – Celdas de Flotación
• Fáciles de armar
• Economía y
Flexibilidad
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FIUBA 72.02 - Industrias I 16
Flotación – Automatización
• Velocidad de la espuma
• Tamaño de la burbuja
• Estabilidad de la espuma
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FIUBA 72.02 - Industrias I 17
Flotación – Problema
DATOS:
Q: 500tn/día
Mineral: 10% de galena
Ganga : SiO2
Celdas:
– Desbastadora, relación en peso liq/sol=2 , tiempo de contacto de
8 minutos
– Recuperadora, relación en peso liq/sol=4, tiempo de contacto de
15 minutos
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FIUBA 72.02 - Industrias I 18
Flotación – Problema
%SPb %SiO 2 Kg/m 3
A ALIMENTACIÓN 10 90 2830
B CONCENTRADO 80 20 5500
C Colas de desbaste 2 98 2682
D Concentrado recuperadora 11 89 2655
E Colas finales 0,5 99,5 2679
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FIUBA 72.02 - Industrias I 19
Flotación – Problema
INCOGNITAS:
1. Rendimiento del proceso
2. N° celdas desbastadoras
3. N° celdas recuperadoras
4. Potencia de las celdas
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FIUBA 72.02 - Industrias I 20
Flotación – Problema
Celda
Recuperadora
A
B
C
E
D
Celda
Desbastadora
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FIUBA 72.02 - Industrias I 21
Flotación – Problema
1) Planteo de ecuaciones:
Si A = B + E, entonces B = A – E y
A = (A – E) + E (I)
Si C = D + E, entonces D = C – E y
C = (C – E) + E (II)
(I) A = (A – E) + E, 500 = (500 – E) + E
Refiriendo al % de SPb
0,1 x 500 = 0,8 (500 – E) + 0,005 E,
despejando E = 440,252 tn y B = 59,748 tn
(II) C = (C – E) + E, de la misma manera
C = (C – 440,252) + 440,252 ,
entonces C = 513,63 tn y D = 73,378 tn
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FIUBA 72.02 - Industrias I 22
Flotación – Problema
proc = masa saliente de proceso= B
masa entrante de proceso A
proc = 59,748 = 0,12 = 12%
500
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FIUBA 72.02 - Industrias I 23
Flotación – Problema
proc = Concentrado de Galena que sale = %B
Concentrado de Galena que entra %A
proc = 0,8 . 59,748 = 0,96
0,1 . 500
Volumen de sólidos,
VA = A = 500 tn = 176,678 m3
A 2,830 tn/m3
VD = D = 73,378 tn = 27,638 m3
D 2,655 tn/m3
Volumen de sólidos: VA + VD = 204,316 m3
Relación liq/sol = 2 , Masa liq. = 2 x 573,378 tn = 1.146,756 tn
Como H2O = 1,000 tn/m3 , Vliq = 1.146,756 m3
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FIUBA 72.02 - Industrias I 24
Flotación – Problema
Vtotal = Vsólido + Vlíquido
Vtotal = 204,316 m3 + 1.146,756 m3 = 1.351,072 m3
y la Fracción de sólidos es,
f = Vsol/(Vsol + Vliq ) = 0,15
Capacidad = f . AD . 24hs/día
Tiempo de contacto (en horas)
AD = Peso de Sólidos = 573,378 tn = 2,806 tn/m3
Vol de Sólidos 204,316 m3
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FIUBA 72.02 - Industrias I 25
Flotación – Problema
Cap = 0,15 . 2,806tn . 24hs = 75,762 tn
8 min. hs/60min.m3.día m3.día
Siendo el volumen que precipitará en la celda desbastadora =
573,378 tn/día = 7,6 m3
75,762 tn/m3.día
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FIUBA 72.02 - Industrias I 26
Flotación – Problema
Simplificando:
V celda debastadora = (V solido + V liquido) . Tiempo de contacto
Tiempo de contacto = 8 minutos = 0,0055 días
V celda desbastadora = 1351,072 m3/dia . 0,0055 dias = 7,5 m3
Siguiendo el mismo razonamiento para la celda recuperadora
f = 0,085 y V = 23,33 m3
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FIUBA 72.02 - Industrias I 27
Flotación – Problema
Capacidad (m3) Potencia Consumida H.P Relación cv/m
3
Supera las 25 recup 0,28 1,01 3,6
Supera las 25 recup 0,34 1,22 3,58
Supera las 25 recup 0,50 1,42 2,84
Supera las 25 recup 0,61 2,23 3,65
1,12 3,25 2,90
1,4 4,25 3,03
2,8 9,12 3,25
Criterios:
Menor Relación Potencia/Capacidad
Semejanza de Celdas
Numero de Celdas Recuperadoras menor a 25
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FIUBA 72.02 - Industrias I 28
Flotación – Problema
Número de Celdas:
Seleccionando celdas de capacidad 1,12 m3/Celda,
Desbastadoras: 7,5 m3/(1,12 m3/Celda) = 7 celdas
Recuperadoras: 23,33 m3/(1,12 m3/Celda) = 21 celdas
Potencia de las Celdas:
Desbastadoras: 7 x 3.25 HP = 22,75 HP
Recuperadoras: 21 x 3.25 HP = 68,25 HP
Total: 91 HP