Flotación de minerales de cobre

Alumno:Castro Correa, JorgeQuenaya Chávez, ClaudiaVicuña Herrera, BrandonHuamani Huamani, Juan

Grupo:C11-O3-C

Mesa:03

Profesor:Sánchez Zúñiga, Luis Enrique.

Fecha de realización: 13 Octubre

Fecha de entrega: 20 de Octubre

INTRODUCCIÓN

La flotación es un proceso muy utilizado en la recuperación de los minerales sulfurados de cobre debido a la hidrofobicidad natural que tienen. También se usa para la limpieza de aguas usadas con contenidos de grasas o aceites para su reutilización. Sin embargo, en el presente informe de laboratorio Nº 10 nos enfocaremos solo en el proceso de flotación de minerales de cobre a nivel de laboratorio y batch; ya que, la flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gas) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la

adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. Existen

equipos que realizan este proceso como las celdas de flotación y las columnas de flotación; estas últimas han ido reemplazando a las celdas por sus menores costos operacionales.

También Identificaremos los reactivos que se le adicionarán a las celdas de flotación y las condiciones para la obtención de estos concentrados de cobre.

A continuación, presentaremos los objetivos del informe, el fundamento teórico, los procedimientos con sus respectivos resultados y las conclusiones.

OBJETIVOS

Evaluar la flotación de sulfuros de cobre a nivel Batch Identificar los reactivos empelados, su dosificación y las condiciones

para la obtención de concentrados de cobre. Adiestrar al alumno en la metodología práctica que se sigue en la

realización de flotación experimental a nivel de laboratorio

FUNDAMENTO TEÓRICO

REACTIVOS DE FLOTACIÓN Los reactivos de flotación, son el componente y la variable más importante del fenómeno de la flotación, debido a que no puede efectuarse ésta sin la participación de los reactivos.De acuerdo con el propósito que se persigue, se clasifican en:

LOS COLECTORES O PROMOTORES Son compuestos químicos orgánicos que actúan selectivamente en la superficie de ciertos minerales, haciéndolos repelentes al agua y asegurando la acción de las burbujas de aire, haciéndolas aerofílicas

COLECTORES ANIÓNICOS

Colectores aniónicos sulfhídricos

Xantatos: Los xantatos constituyen los colectores primarios en la vasta mayoría de los circuitos de flotación de minerales sulfurados, debido a su buena solubilidad, estabilidad y su selectividad.

Ditiofosfatos: Los ditiofosfatos se diferencian de los xantatos por la presencia (en algunos de ellos) del espumante, ácido cresílico y por tener en su fórmula estructural una cadena con doble grupo alifático

COLECTORES CATIÓNICOS

Los colectores catiónicos son aquellos donde la repelencia al agua es asegurada por el catión (cargado positivamente); al igual que los colectores aniónicos, consiste de un radical hidrocarbonado y un grupo solidofílico, el cual se halla químicamente ligado al radical. El elemento principal en la mayoría de colectores catiónicos es el nitrógeno, así como el grupo amino.

LOS ESPUMANTES

Son sustancias orgánicas de superficies activas heteropolares, que se concentran por absorción en las interfaces aire – agua, ayudando a mantenerse a las burbujas de aire dispersas y evitando su coalescencia. Los espumantes son compuestos análogos en su estructura a los colectores, su diferencia con éstos radica en el carácter del grupo polar que en los colectores es un grupo químicamente activo para reaccionar con la superficie del mineral, mientras que en los espumantes es un grupo liofílico de gran afinidad por el agua

MODIFICADORES O REGULADORES

Estos reactivos (todos inorgánicos y que se emplean en dosificaciones sustancialmente más altas que los reactivos orgánicos), se subdividen en:

Reguladores de PH (cal, Na2CO3, NaOH, H2SO4) Depresores (NaCN, ZnSO4, NaHSO3, K2Cr2O7, NaHS) Activadores (CuSO4, Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2

Dispersantes (Na2SiO3) Sulfurantes (Na2S, NaHS)

Las funciones específicas de los reactivos modificadores o reguladores, son las siguientes:

Los fenómenos de ionización de los minerales sulfurados y subsecuentemente reacción con las moléculas heteropolares de los reactivos colectores, son fuertemente influenciados por el PH de la pulpa; tal vez explicable por el hecho que el mecanismo de tal reacción involucra la formación intermedia de hidróxidos.

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA FLOTACIÓN DE UN MINERAL DE COBRE

LIMPIEZA DEL MOLINO DE BOLAS

MOLIENDA1Kg de mineral (-10M)

500 CC de agua20 minutos

CELDA DE FLOTACIÓN

DESCARGA DEL MOLINO

(Máx. 2Lt de pulpa)

ACONDICIONAMIENTOROUGHER

FLOTACIÓN ROUGHTER

ACONDICIONAMIENTO CLEANER (2min)

PH=10-10.5 (cal)2cc A-242<>20g/TON (0-2min)2cc Z-11<>20g/TON (2-4min)2cc MIBC<>14g/TON (4-5min)

FLOTACIÓN CLEANER

PH=10-10.5 (cal)MIBC (Si lo requiere)

PROCEDIMIENTO

• Limpiamos el molino de bolas, vertiendo la carga de bolas con cal en la rejilla.

• Alimentamos el molino de bolas con 1Kg de mineral y 500cc de agua y lo llevamos a los rodillos durante de 20

minutos.• Descargamos la pulpa del molino, cuidando que no sobrepase de 2Lt.• Llevamos a la celda de flotación de 2.5Lt• Elevamos el PH hasta estabilizarlo a 10-10.5• Sometimos a acondicionamiento durante 5

minutos agregando el 2 CC de A-242(1%), 2CC de Z-11(1%) y 2CC de MIBC y agitamos.

• Sacamos muestras del mineral flotado en un tiempo de 30 segundos con intervalos de 10, lo que representa al Roughter 1.

• Sacamos muestras del mineral flotado en un tiempo de 60 segundos con intervalos de 10, lo que representa al Roughter 2.

• Sacamos muestras del mineral flotado en un tiempo de 60 segundos con intervalos de 10, lo que representa al Roughter 3.

• Sacamos muestras del mineral flotado en un tiempo de 3 minutos con intervalos de 10, lo que representa al Roughter 4.

• Juntamos en Roughter 1, 2,3 y 4 en una celda de flotación más pequeña y eso representó la flotación cleaner.

• Rescatamos el concentrado cleaner y el relave cleaner.

RESULTADOS

DOSIFICACION DE REACTIVOS

TIEMPO (min)

ETAPA PH CAL A-242 Z-11 MIBC MOLIENDA ACON. FLOTAC. RPMMolienda 12 100

020

Acond. Roughter

12 4100

20 20 7 5 1200

Flot. R-1 30sFlot. R-2 1Flot. R-3 1Flot. R-4 3Acond. Cleaner

12 2 1000

Flot. Cleaner

12 1000

Tabla 1. Resultados de la experimentación en el laboratorio.

PESO(g) %Peso LEY Cu (%)

Contenido de Cu(g)

K

Conc. Cleaner 39,54 3,96 20 6,908 25,29Medio(Relave

Cleaner)24,09 2,41 1.0 0,2409

Relave 936,37 93,6 0.1 0,936Total 1000g

Tabla 2. Balance metalúrgico.

RADIODECONCENTRACIÓN=W mineral

W concentrado

= 100039,54

=¿25,29

OBSERVACIONES

Observamos que en el proceso de molienda, el agua de la pulpa se derramaba a pesar de estar cerrado el molino, sin embargo con el inicio de la molienda el goteo cesó.

En nuestra experimentación el pHimetro estaba descalibrado, por lo que la cantidad de cal añadida en nuestra experimentación se excedió aun rango de pH de 12, el cual solo necesitábamos llegar a 10-10,5; al realizar este error, observamos que el porcentaje de ganga aumento mucho más al rango que se estimó.

RECOMENDACIONES

Verificar que los seguros de los molinos estén en buen estado ya que, si trabajamos con los seguros desgastados puede que el agua empiece a derramarse, alterando el proceso de molienda.

Verificar antes de realizar la experimentación los equipos que vamos a utilizar, ya que pueden estar defectuosos. Y pueden alterar el objetivo que deseamos llegar.

CONCLUSIONES

Evaluamos el proceso de flotación de un mineral de cobre sulfurado a nivel batch. (Unitario) en el cual se procura separar las partículas de la pulpa útiles de estériles o gangas, mediante un tratamiento físico-químico que modifica su tensión superficial para lograr que burbujas de aire finamente divididas se adhieran a las primeras y las enriquezca en una espuma.

Identificamos los reactivos que empleamos para el proceso de concentración de los cuales fueron la cal como modificador de pH, el A-242 como acondicionador, Z- 11 que actúa como colector y el MIBC como espumante.

Reconocimos las condiciones para la obtención de concentrados de cobre como la densidad de la pula, el factor tiempo, tipo de reactivo, el pH en la flotación, la agitación, etc

Aprendimos la metodología practica que se sigue en la realización de flotación experimental a nivel de laboratorio para un mineral de sulfuro de cobre

CUESTIONARIO

1. Presentar el diagrama de flujo seguido en laboratorio, indicando principales operaciones y condiciones.

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA FLOTACIÓN DE UN MINERAL DE COBRE

LIMPIEZA DEL MOLINO DE BOLAS

MOLIENDA1Kg de mineral (-10M)

500 CC de agua20 minutos

CELDA DE FLOTACIÓN

DESCARGA DEL MOLINO

(Máx. 2Lt de pulpa)

ACONDICIONAMIENTOROUGHER

FLOTACIÓN ROUGHTER

ACONDICIONAMIENTO CLEANER (2min)

PH=10-10.5 (cal)2cc A-242<>20g/TON (0-2min)2cc Z-11<>20g/TON (2-4min)2cc MIBC<>14g/TON (4-5min)

PH=10-10.5 (cal)MIBC (Si lo requiere)

2. Presentar los cálculos del balance metalúrgico que indicará el instructor indicando:

PESO(g) %Peso LEY Cu (%)

Contenido de Cu(g)

K

Conc. Cleaner 39,54 3,96 20 6,908 25,29Medio(Relave

Cleaner)24,09 2,41 1.0 0,2409

Relave 936,37 93,6 0.1 0,936Total 1000g

3. Reactivos de flotación utilizados:Preparacion y cálculos de cosumo a nivel de laboratorioPuntos de adicion en cada etapa.

4. Mencione 5 plantas concentradoras de procesamiento de minerales de cobre indicando las de mayor producción.

Las Bambas - Xstrata Copper (140000 TM/dia)Cerro Corona – Goldfield La Cima (17000TM/ dia)Cuajone - Southern Corp. (60000TM/dia)Antamina – Compañía Minera AntaminaCerro Verde - Phelps Dodge (108,000 TM/dia)

5. Presentar el “Flow sheet” de una planta concentradora peruana de minerales de cobre.

BIBLIOGRAFIA

Libro del Campus Virtual de TECSUP. Procesamiento de Minerales I. Rivera J. (2003) Compendio de conminución. Lima: Concytec Wills B. (1994). Tecnología de procesamiento de minerales.

Tratamiento de menas y recuperación de minerales. Tratamiento de menas y recuperación de minerales. México D.F. :

Limusa (669/W58)