Soluciones de flotación optimizadas para el futuroAkzoNobel Surface Chemistry: productos químicos para la industria minera

Su socio para un futuro sostenibleAl desarrollar reactivos de flotación de gran eficacia o suministrar agentes de flotación estándar no sólo intentamos perfeccionar las propiedades de flotación en sí mismas, sino también reducir las repercusiones sobre el medio ambiente.

Éste es un factor cada vez más importante a la hora de elegir un agente de flotación. En virtud de nuestro compromiso con los programas “Responsible Care” y “Product Stewardship” y con el reglamento “REACH”, estamos convencidos de que suministrar el producto químico adecuado va mucho más allá de la mera venta de productos.

Por lo tanto, desde hace varios años nuestro servicio técnico incluye una amplia cobertura analítica del entorno inmediato que rodea las instalaciones de nuestros clientes a fin de contribuir a salvaguardar la base de nuestro futuro común: el planeta Tierra.

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Mineral

Apatito/fosfato

Apatito/fosfato

Calcita

Calcita

Hematita/magnetita

Hematita/magnetita

Silvita

Carnalita

Arcilla

Cuarzo/feldespato

Wollastonita

Tipo de mineral

Fosfato carbonatítico

Minerales complejos de grano fino

Carbonato cálcico

Carbonato cálcico

Hierro

Hierro

Potasa

Potasa

Potasa

Silicato

Minerales complejos

Tarea

Selectividad entre el apatito y la calcita/dolomita

Selectividad entre el apatito y los silicatos y minerales de hierro

Eliminación de silicatos

Eliminación de grafito

Eliminación de fósforo

Eliminación de silicatos

Flotación directa de silvita

Eliminación de halita

Eliminación de arcilla de la silvita

Selectividad entre el cuarzo y el feldespato en sistemas fluorhídricos y no fluorhídricos

Selectividad entre la wollastonita y la calcita

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Por el interés común¿Cómo se logra una flotación eficaz? Es necesario aplicar el proceso de tal forma que se pueda obtener el máximo beneficio de la composición mineral única del yacimiento.

Una amplia gama de aplicaciones

Por lo tanto, los colectores deben cumplir requisitos de rendimiento muy elevados. Lo ideal es que los colectores:

•seanlosuficientementeresistentescomoparafavorecerlarecuperación,pero lo bastante flexibles como para favorecer la selectividad;

•puedanproporcionarunaltoíndicedeflotaciónyunaespumaciónóptima;

•noseansensiblesalasvariacionesenlacomposicióndelmineralyenlacalidad del agua;

•esténdiseñadosparacumplirlosrequisitosmedioambientales;

•sepuedanexpedir,almacenarymanipularfácilmente;

•tenganunprecioasequible.

Para una flotación eficaz se requiere una interacción óptima entre todos los componentes del proceso de flotación. Los colectores suelen desempeñar la función principal en este proceso.

Podemos ayudarle a mejorar la relación de enriquecimiento si trabaja con alguno de los minerales siguientes:

Apatito/fosfato Mineral de hierroCalcita Potasa

Bario MonacitaMagnesita CianitaDesfosforación PirocloroDolomita Scheelita

Feldespato SíliceFluorita WollastonitaGrafito Óxidos de cincCuarzo

Nuestros colectores de flotación se comercializan bajo los siguientes nombres comerciales:

Armeen®

Armoflote®

Atrac®

Berol®Ethomeen®

Lilaflot®

Estamos a la vanguardia en el ámbito de la química de superficie coloidal avanzada, de la que depende una flotación eficaz. Esto se debe a más de 40 años de investigación y desarrollo en materia de química molecular, superficial y de intercambio de información con el sector.

Nuestro punto fuerte: soluciones optimizadasEl punto fuerte de nuestros productos químicos y nuestros conocimientos de procesos radica en el hecho de que per­sonalizamos las soluciones para que se adapten a las parti­cularidades de cada mineral. Como los minerales no siempre tienen la misma composición, debemos alterar el proceso y adaptarlo a cada caso individual. Estos productos no figuran en un catálogo, deben confeccionarse a medida en estrecha colaboración con el cliente. a medida en estrecha colaboración con el cliente.

Hay otros minerales que, hoy por hoy, no se beneficiarían de un agente de flotación hecho a medida. En este caso, lo mejor es buscar un agente de flotación estándar que presente las mejo­res características de rendimiento para el mineral en cuestión.

Colectores estándar o confeccionados a medida: abordamos cada encargo de forma individualizada y actuamos más bien como socios de nuestros clientes, que como proveedores tradicionales.

Por un futuro sostenibleNo sólo nos centramos en proporcionar reactivos de flotación de alta eficacia, para nosotros es igualmente importante garan­tizar un futuro sostenible. Queremos y podemos ayudarle con información sobre el comportamiento y el impacto de nuestra química de colectores sobre su entorno. Para ello, realizamos un exhaustivo análisis de riesgos. También podemos prestarle ayuda en relación con otros asuntos reglamentarios. Contamos con el respaldo de un equipo de toxicólogos experimentados, un departamento analítico de primera clase y por último, pero no por ello menos importante, con la experiencia de nuestro propio personal.

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Flotación del fosfato/apatito

Para estos tipos de mineral hasta ahora ha resultado difícil pro­ducir concentrados de fosfato de alta calidad.

Esto se debe, entre otros motivos, a que los colectores tradi­cionales con ácidos grasos no sólo provocan la flotación del apatito, sino también la flotación de los demás minerales de calcio: la calcita y la dolomita.

Nosotros hemos iniciado toda una revolución en este ámbito y somos la única empresa que puede ofrecer colectores que sólo provocan la flotación del apatito sin necesidad de inhibidores. Esta tecnología se utiliza a escala internacional en el sector de los fosfatos con unos resultados que demuestran unos índices de concentración de hasta el 39% de P2O5 y menos del 1% de MgO.

Esta tecnología (colector y proceso) ofrece los mejores resultados si se adapta de forma individualizada a cada caso.

Para el procesamiento de los minerales de fosfato suele utilizarse una tecnología sencilla y de eficacia probada, en particular, para los minerales que sólo contienen fosfatos y silicatos. En el caso de los minerales más complejos, si hay presencia de minerales de carbonato, la situación es diferente.

Nuestros productos Atrac se utilizan para la flotación del fosfato empleado como fertilizante a fin de contribuir a aumentar el ren-dimiento de los cultivos de agricultores de todo el mundo.

Para la flotación del fosfato/apatito:

Atrac®

Berol®

Caso prácticoUna empresa que utilizaba ácidos grasos para la flotación del apatito se puso en contacto con nosotros. Como los ácidos grasos no son muy selectivos en las fracciones más finas, era necesario deslamar el material a 100 micrones antes de la flotación. La pérdida de fosfato a consecuencia de este proceso era considerable. El objetivo fijado para el proyecto de desarrollo del colector consistía en mejorar la productividad (recuperación) y el índice de concentración.

SoluciónEn primer lugar, intentamos realizar la flotación de todo el material (sin deslamar). Esta estrategia dio resultado en el laboratorio y a pequeña escala (en ensayos piloto), pero fracasó a gran escala debido a la falta de capacidad de filtrado. Por lo tanto, rediseñamos el proceso con un deslamado a 44 micrones antes de la flotación. A pesar de las pérdidas de P2O5 durante el proceso de deslamado a 44 micrones, pudimos elevar un 82% la recuperación global de P205, lo que desembocó en un aumento de la capacidad de más del 10%.

Flotación del mineral de hierro

Llevamos más de 25 años desarrollando sistemas de flotación para minerales de hierro de tipo hematita y magnetita, y actual­mente somos la empresa líder en este ámbito.

Durante las últimas décadas ha aumentado el uso de la flotación de sílice. Esta tendencia se mantendrá, ya que deben extraerse minerales cada vez más complejos, y el sector del acero demanda concentrados de mineral de hierro de mayor calidad y con menos impurezas.

Los sistemas de flotación para eliminar la sílice de los minerales de magnetita se deben diseñar de forma distinta en comparación con los sistemas para el tratamiento del mineral de hematita por diversos motivos pero, en toda flotación de magnetita, el colector debe tener la capacidad de provocar la flotación de granos mixtos de magnetita/sílice. En la flotación de hematita, lo más habitual es provocar la flotación de cuarzo totalmente liberado de la hematita.

Nuestros colectores se utilizan para producir concentrados de alta calidad para la elaboración de pellets de mineral de hierro. También se pueden utilizar para la producción de superconcen­trados para aplicaciones metalúrgicas avanzadas.

El principal objetivo en relación con la flotación de minerales de hierro es mejorar la calidad. Para ello hay que eliminar los minerales de silicato o los minerales que contengan fósforo.

En AkzoNobel estamos orgullosos de haber podido ayudar al sector del acero a hacer un uso más eficaz de los recursos de nuestro planeta.

Para la flotación del mineral de hierro:

Atrac®

Lilaflot®

Caso prácticoRecibimos el encargo de mejorar la calidad del concen­trado de mineral de hierro con respecto al fósforo. El con­centrado estaba previsto para la producción de pellets. Debían cumplirse las siguientes condiciones: la tempera­tura de la pasta descendía a 4 °C durante el invierno, y no era admisible ninguna influencia negativa de los produc­tos químicos de flotación sobre el proceso de pelletizado.

SoluciónUn proyecto de desarrollo de reactivos a largo plazo nos condujo a un proceso de flotación que consistía en utilizar 70 g/tonelada de un colector que provocaba la flotación de los minerales que contenían fósforo. De este modo fue posible eliminar por flotación entre un 90 y un 95% del contenido en fósforo (con una pérdida de hierro del 2% aprox.).

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Flotación de la calcita

Los depósitos naturales de calcita contienen varios tipos de si­licatos y grafito. Para aplicaciones similares al relleno del papel, la calcita debe tener un nivel bajo de silicatos abrasivos y un alto brillo. Por lo tanto, unas cantidades muy bajas de grafito son perjudiciales para el brillo. Hoy por hoy somos el principal pro­veedor del mundo de colectores de flotación para la limpieza de la calcita. En el laboratorio podemos afinar nuestros productos para que se ajusten a los requisitos particulares de su mineral.

Nuestros colectores personalizados eliminan los silicatos y el grafito de la calcita para me­jorar las condiciones de brillo y abrasividad.

La próxima vez que escriba una carta o lea un libro recuerde que el brillo del papel se obtiene utilizando nuestros colectores de sílice. Los colectores sirven para eliminar los minerales oscuros y los minerales abrasivos, como el cuarzo y otros silicatos.

Para la flotación de la calcita:

Lilaflot®

Armoflote®

Armeen®

Ethomeen®

Caso prácticoUn buen ejemplo que ilustra el modo en el que colabo­ramos con nuestros clientes es el desarrollo conjunto de una solución con una empresa que se dedica a la flotación de los silicatos y del grafito del carbonato de calcio. Esta empresa deseaba sustituir los dos sistemas de colectores que tenía por uno solo con doble funcionalidad.

SoluciónSe formó un equipo integrado por miembros de los de­partamentos de desarrollo de ambas empresas. Gracias a nuestros esfuerzos conjuntos, surgió un nuevo producto confeccionado a medida que cumplía los requisitos de selectividad y eficacia. Como resultado, el tiempo invertido en el proceso de desarrollo fue mucho más corto debido a esta fructífera colaboración.

Flotación de la potasa

Somos el primer proveedor de colectores para el sector de la potasa. Para la flotación directa de la potasa podemos propor­cionar amina estándar producida a partir de distintos tipos de ácidos grasos o formulaciones especiales. También podemos ofrecer colectores para la flotación inversa de la sal de la potasa.

La potasa es la mayor fuente de potasio en los fertilizantes. La flotación es uno de los principales métodos para optimizar la potasa.

La potasa recuperada con nuestros productos es un ingrediente fundamental para cultivar tomates jugosos madurados al sol.

Para la flotación de la potasa:

Armoflote®

Armeen®

Ethomeen®

Caso practico 1Unos clientes que estaban teniendo serios problemas con la arcilla durante la flotación principal nos pidieron ayuda.

SoluciónNuestro grupo de I+D desarrolló diversos colectores con­feccionados a medida que mejoraron el rendimiento y eli­minaron este cuello de botella en la producción.

Caso practico 2En este caso, el desafío que nos planteó nuestro cliente consistía en mejorar la flotación de la silvita reduciendo el contenido en lama y, al mismo tiempo, aumentar la recuperación global.

SoluciónA través de un proyecto de desarrollo de reactivos a largo plazo obtuvimos un nuevo colector de lama que reducía con eficacia el contenido en lama de la silvinita con una mejor recuperación. Además, aumentó el índice de flota­ción, con lo que se incrementó el rendimiento.

Operaciones internacionales de química de superficies

Sedes

Chicago, Estados Unidos

Bridgewater, Estados Unidos

Stenungsund, Suecia

Sempach, Suiza

Shanghai, China

Singapur

Centros de I+D

Bridgewater, Estados Unidos

Croton River, Estados Unidos

Chattanooga, Estados Unidos

Houston, Estados Unidos

Fort Worth, Estados Unidos

Ciudad de México, México

Deventer, Países Bajos

Itupeva, Brasil

Mumbai, La India

Singapur

Osaka, Japón

Shanghai, China

Sempach, Suiza

Stenungsund, Suecia

Fábricas

Chattanooga, Estados Unidos

Houston, Estados Unidos

Fort Worth, Estados Unidos

Itupeva, Brasil

Mons, Bélgica

Morris, Estados Unidos

Saskatoon, Canadá

Salisbury, Estados Unidos

Singapur

Stenungsund, Suecia

Stockvik, Suecia

Yokkaichi, Japón

Osaka, Japón

Shanghai/Zhangjiagang, China

Un socio que respondeLa unidad de negocio Surface Chemistry de AkzoNobel opera en 50 países y da empleo a más de 1.500 personas. Con sede en Chicago (Illinois, Estados Unidos), somos uno de los principales proveedores de agentes tensioactivos y aditivos biopolímeros y sintéticos. Combinando nuestra experiencia con los productos químicos, nuestra tecnología de procesos y nuestros conocimientos sobre aplicaciones resolvemos los problemas de multitud de fabricantes y formuladores. Abastecemos a una amplia gama de sectores, entre ellos, el agrícola, el del asfalto, el de la limpieza, el textil, el minero, el del cuidado personal y el del petróleo. Este mapa ofrece una vista general de nuestros principales emplazamientos.

Mejora del proceso con métodos estadísticos

El uso del diseño experimental (DOE) y del análisis multivariado y megavariado de datos (MVDA) ha contribuido a optimizar el diseño de los parámetros de los colectores y los procesos.

A continuación se incluyen dos ejemplos de flotación inversa de la sílice de la magnetita. Las respuestas medidas son el grado de sílice y la recuperación de hierro en el concentrado de magnetita.

Ejemplo 1: el efecto de combinar dos colectores de sílice Los diagramas de contorno son ilustrativos a la hora de evaluar los resultados de los experimentos diseñados. A continuación puede observarse el efecto conseguido al combinar dos colec­tores de sílice para la flotación inversa de la sílice de la magnetita: influencia de la dosificación (g/tonelada) y composición de los colectores. Es obvio que en este caso existe una relación óptima con un 30–40% aprox. del comp. n.º 1 en el comp. n.º 2.

Si se investigan varios factores y el modelo es multidimensional, el DOE y el MVDA son herramientas idóneas para comprender y optimizar el sistema.

Ejemplo 2: la influencia de los factores de flotación mecánicosSe han estudiado la velocidad del rotor (velocidad) y el flujo de aire (aire) con dos colectores distintos (reactivo A y reactivo B).

En el diagrama de coeficientes se ilustra la influencia de los factores comprobados. El grado de sílice se ve afectado sobre todo por la velocidad del rotor: cuanto mayor es la velocidad, mayor es el grado de sílice en el concentrado. Las dosis de los colectores están ajustadas para producir el mismo grado de sílice, por lo tanto, no cabe esperar que los coeficientes de los reactivos influyan en modo alguno sobre el grado de sílice. El flujo de aire (durante el intervalo de prueba) tiene un ligero efecto negativo sobre el grado de sílice, es decir, un mayor flujo de aire reduce el contenido en sílice.

La recuperación de hierro se ve afectada negativamente tanto por la velocidad del rotor como por el flujo de aire. Los colectores tienen efectos contrarios: el reactivo A ofrece una mayor recu­peración de hierro, y el reactivo B una menor recuperación.

Los aspectos prácticos y teóricos del proceso de desarrollo están estrechamente relacionados.

10

2,0

1,5

1,0

0,5

0

-1,0

Coeficiente del grado de SiO2 en %

4,0

2,0

0

-2,0

-4,0

Coeficiente de recuperación de hierro en %

Velocidad Aire Reactivo A Reactivo B Aire* Aire

Velocidad Aire Reactivo A Reactivo B Aire* Aire

Grado de SiO2 en el concentrado de hierro en %

3

3,5

4

4,5

5

5,566,5

77,5

8

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110

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90

80

70

60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Colector: comp. n.º 1 mezclado con comp. n.º 2 en %

Dosis del colector en g/tonelada

www.akzonobel.com/sc

Somos la principal empresa de pinturas y revestimientos del mundo y un importante fabricante de productos químicos específicos. Suministramos ingredientes de calidad a numerosos ramos a escala internacional para la fabricación de productos cotidianos esenciales. Pensamos en el futuro, pero actuamos en el presente. Nos apasiona desarrollar respuestas sostenibles para nuestros clientes. Con sede en Amsterdam, Países Bajos, tenemos 60.000 empleados repartidos por más de 80 países; todos comprometidos con la excelencia y con dar las respuestas del mañana hoy.

A nuestro leal saber y entender, la información incluida en este documento es veraz y exacta, pero no ofrecemos ninguna garantía a menos que se indique explícitamente. Como las condiciones de uso escapan a nuestro control, no asumimos ninguna responsabili­dad (violación de patentes incluida) en la que se incurra en relación con el uso de estas sugerencias y estos datos de productos.

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