Flotación 91

Minerales de Cobre Los minerales sulfurosos de cobre pueden ser clasificados de acuerdo a sus caracteristicas y a los diferentes métodos de tra- tamiento recomendados para su beneficio por f lotación con espuma.

A. Los minerales sulfurosos de pórfidos de cobre representan, por mucho. el mineral de cobre tratado en mayor tonelaje. Los s i i l f i i ros de cobre que predominan son la calcopirita. boriiltn. calcocita y covelita. La pirita es cisualmente el pri!i- cipal mineral sulfuroso presente. La molibdenita puede estar presente en cantidades económicas. Esta ocurre como cor- dones o como cristales sulfurosos en tamaños muy f inos diseminados a través de la ganga. Los minerales de óxido de cobre pueden estar presentes en cantidades menores y ge- neralmente n o responden bien al proceso de f lotación de sulfuros.

El i iso de u n c i rcui to alcalino es prácticamente un~versal en la f lotación de minerales de pórf idos de cobre. La alcali- nidad con cal es generalmente mantenida en rangos de pH entre 8.5 ó 12 .0 . Se prefiere el uso de la cal porque actúa como depresor para los sulfuros de hierro. los cuales virt i ialmente están siempre presentes. La alcalinidad con cal casi siempre inf luye en la estructura de la espuma y la flota- bi l idad de los minerales de cobre. Estas características se afectan adversamente bajo algún valor mínimo de p H el cual varía de mineral a mineral. Si está presente oro metálico libre. el uso de la cal debe controlarse con mucho cuidado. puesto que concentraciones excesivamente altas de cal ten- drán u n efecto depresor sobre el oro.

En u n número' l imitado de operaciones. la f lotación se lleva a cabo a u n p H natural sin n ingún agente regulador de pH o en circuitos ácidos.

La selección de colectores es amplia y pueden ser esta- blecidos solamente por experimentación. Los mejores resul- tados metalúrgicos se obtienen usualmente con combina- ciones de dos o más colectores de los grupos de dit iofosfa- tos. xantatos y colectores oleaginosos. Algunas de las combi- naciones de colectores más exitosamente usados son el xan- tato isopropíl ico o amílico junto con los promotores AERO- FLOAT 238. AERO 3 4 7 7 . 3 5 0 1 . 4 0 4 . 4 0 7 . 4 1 2. 3 8 9 4 . 4 0 3 7 ó 3 3 0 2 .

La experiencia ha demostrado que el uso combinado de xantatos y ditiofosfatos o formulaciones de ditiofosfatos. fre- cuentemente producen recuperaciones y velocidades de f lo- tación mayores y una mejor selectividad comparados con el uso de cualquier colector solo. En algunos casos. el uso de estas combinaciones de colectores permit irán el uso de una molienda más gruesa sin pérdida en la recuperación. La do - sificación de estas combinaciones generalmente van en el orden de 1 0 a 1 0 0 g / t .

El efecto sinergistico de u n colector combinado xantato- dit iofosfato se presenta en la figura 3 -2 . Los resultados son de estudios de laboratorio conducidos con u n mineral de cobre que conten-ía calcopirita. bornita. calcocita y pirita. La molienda gruesa de la planta de 15% más 65 mallas ( 2 1 0 micras) y 40% menos 2 0 0 mallas ( 7 4 micras) fue usada en este estudio. Los datos muestran gran mejoría en la cineti.ca de la f lotación y mayor recuperacion de cobre con la com- binación xantato-dit iofosfato (78.2% de recuperación) com- parada con el uso del xantato solo ( 7 1.8% de recuperacion). La relación óptima de colector fue 1:2 xantato amíl ico-pro- motor 3 4 7 7 . Estos resultados condujeron a una prueba de planta exitosa y a la adopción de esta combinación de colec- tores en la concentradora que trata este mineral.

Donde se uti l icen moliendas gruesas se recomienda el uso de xantatos con promotores AERO 3 4 7 7 . 3 5 0 1 . 4 0 7 6 4 1 2. Estas combinaciones de colectores han probado ser particularmente efectivas para la recuperación de partículas intermedias (middlings).

En el caso de minerales de cobre ligeramente oxidados o de empañamiento rápido. se usan comercialmente los pro- motores AERO 404 . 4 0 7 y 4 1 2. juntos con xantatos. Los mejores resultados metalúrgicos se obtienen usualmente con su adición a la molienda. o a una etapa de acondicionamien- t o muy largo. en cantidades de 5 g / t a 5 0 g/ t .

Cuando la molibdenita está presente en minerales de co- bre en cantidades económicas. el colector oleaginoso AERO 3 3 0 2 ha encontrado aceptación en muchas plantas. Es u n colector altamente efectivo para molibdenita. también muy selectivo para cobre: debe ser la primera selección en la combinación de colectores para el tratamiento de este t ipo de mineral. También su uso ha incrementado la recupera- c ión de valores secundarios de oro. algunas veces asocia- dos con estos minerales. El promotor AERO 3 3 0 2 se agrega a la molienda en dosif icaciones de 2 a 1 0 g/ t . U n colector

7. La dextrina se está también usando en casos excepcionales para deprimir la molibdenita mientras que los sulfuros de cobre se f lotan. Para información más detallada sobre estos procesos. se hace referencia al artículo de J. A. McAllister titulado "By-product Molybdenum Recovery f rom Western U. S.A. Phorphyry Copper Ores". el cual fue presentado en el encuentro anual de la A.I.M.E. en febrero de 1961 , y puede ser obtenido de American Cyanamid Company; y el artículo del Prof. A. Sutulov t i tulado "Molybdenum and Rhenium Recovery f rom Phorphyry Copper" publicado por la Univer- sidad de Concepción, de Chile en 1 9 7 0 .

Minerales de Plomo La galena es el mineral de plomo más común. Dependiendo del grado de oxidación. los minerales de p lomo contienen signifi- cantes cantidades de cerusita y anglesita. Como la galena es u n mineral suave y de alto peso específico. la formación de lamas es u n problema deb ido a la sobremolienda de la galena. Para reducir este problema, en algunas operaciones se emplean cel- das unitarias en el c i rcui to de molienda. o etapas de molienda con etapas de f lotación entre ellas.

La galena por l o general flota fácilmente y es recuperada con los promotores AEROFLOAT 25, 31. 2 4 1 6 2 4 2 y xantato etí- l i co o isopropíl ico. Los AEROFLOAT 2 5 y 31 se usan cuando sus características fuertes de espumación n o son perjudiciales. Para una mejor dispersión son agregados a la molienda. Los AEROFLOAT 2 4 1 y 2 4 2 con propiedades débiles de espuma- ción. generalmente son los colectores preferidos. En presencia de sulfuros de zinc y hierro, estos promotores son más selecti- vos que los xantatos. Siendo los AEROFLOAT 2 4 1 y 2 4 2 solu- bles en agua pueden ser agregados por etapas para promover una mejor selectividad. Los AEROFLOAT 3 1 y 2 4 2 son los colec- tores preferidos para la galena argentífera.

El promotor AERO 404 , usado en pequeñas cantidades como promotor auxiliar. puede ayudar a la recuperación de galena parcialmente empañada. Tiene la tendencia de promover sul fu- ros de zinc y por l o tanto deben ser usados con cuidado. Las dosificaciones generalmente son del orden de 2 g / t a 1 0 g/ t .

El promotor AEROPHINE 3 4 1 8 A ha dado muy buenos resul- tados en pruebas c o n varios minerales de plomo y se usa en las plantas como el colector principal de galena. Su uso debe ser considerado para el tratamiento de minerales de p lomo.0 de p lomo argentífero. part icularmente donde se desea una buena selectividad contra sulfuros de hierro y zinc. La Tiocarbanilida

AERO 1 3 0 es generalmente usada como colector secundario para maximizar la recuperación de plata en las plantas que tra- tan minerales de galena altamente argentífera.

La galena flota rápidamente en la presencia de cianuro. y éste es requerido actualmente en algunos casos para activar la galena. probablemente debido a su acción limpiadora sobre las superficies de las partículas de galena. El cianuro se utiliza para efectuar una f lotación de galena más selectiva en presencia de minerales de sulfuros de zinc y hierro.

Las mejores condiciones de f lotación se obtienen en circui- tos naturales o ligeramente alcalinos .hasta u n pH de 8.5. Es preferible el contro l de pH con Na2C0, y raramente con sosa caustica. Sin embargo. en muchas operaciones se usa cal sin detr imento en la recuperación de galena.

Minerales de Plomo Oxidados El grado de oxidación en los minerales de plomo pueden exten- derse de u n l igero empañamiento de la galena a una oxidación completa. El óxido más común de los minerales de plomo es la cerusita, la anglesita y la plumbojarosita.

En el caso de galena empañada. el promotor AERO 4 0 4 es efectivo. algunas veces con la adición anterior de pequeiias cantidades de sulfuro de sodio o hidrosulfuro de sodio. En los minerales donde los óxidos de p lomo están presentes en canti- dades apreciables. es práctica usual. f lotar los sulfuros de plomo primero, como se describe en los párrafos anteriores bajo el título de "Minerales de Plomo". Luego. si se presentan. se f lotan los sulfuros de zinc, seguidos por la f lotación de los minerales de. óxidos de plomo. Tanto el sul furo de sodio o el hidrosulfuro de sodio se usan como agentes sulfurizantes. Los promotores AERO 404, 4 0 7 o 4 1 2 en combinación con u n xantato isopropílico o amílico son los colectores preferidos para los minerales de óxidos de plomo. Es practica común agregar el agente sulfurizante así como el colector en etapas a través de la f lotación "rougher" de los óxidos de plomo. La dosificación del agente sulfurizante varía grandemente, pero usualmente es entre 5 0 0 g/ t a 2 5 0 0 g/ t .

La anglesita usualmente n o responde bien al proceso de f lo- tación anterior. pero puede ser recuperada por el proceso de concentración gravimétrica. El promotor AEROPHINE 3 4 1 8A ha sido usado en planta para la recuperación por flotación de plum- bojarosita argentífera.

El uso del Na2C03 como u n regulador de la alcalinidad y como agente de ablandamiento del agua debe considerarse. El

98 MANUAL DE PRODUCTOS OUlMlCOS PARA LA MlNERlA

fosfato de sodio o el fosfato de amonio. con dosificaciones de 5 0 0 g / t a 2 5 0 0 g / t , han sido encontrados de gran uti l idad para mejorar la f lotación de minerales de óxidos de plomo.

Minerales de Zinc

Los minerales de sulfuro de zinc más comunes, la esfalerita y la marmatita, raramente flotan bien sin una preactivación con sul- fato de cobre. El sulfato de cobre se agrega a una etapa de acondicionamiento. usualmente en el mismo punto o después de la adición de cal. El t iempo de acondicionamiento ópt imo varía con diferentes minerales. La absorción del ión cobre ten- drá lugar sobre las superficies de los minerales de zinc. las cua- les luego se comportan como los minerales de cobre corres- pondientes. Algunas plantas han encontrado que el orden de adic ión de la cal y el sulfato de cobre inf luenciarán los resulta- dos de la f lotación. Los minerales de zinc generalmente ocu- rren en presencia de la pirita. Por l o tanto. con objeto de obte-. ner el grado de concentrado mas alto y más económico. es importante el uso de colectores selectivos o combinación de colectores. La activación de la pirita puede llevarse a cabo durante la etapa de acondicionamiento con sulfato de cobre. Si esta tendencia existe, usualmente puede ser contrarrestada con la adic ión de cal para ayudar a subir el pH y deprimir la pirita. Es. por lo tanto. una practica común flotar los sulfuros de zinc a niveles de pH de cerca de 8.5 a tan alto como 12.0. La limpieza de los concentrados de zinc es generalmente llevada a cabo a niveles de pH que exceden de 10.0.

Generalmente el uso de u n promotor AERO o AEROFLOAT como colector principal. con algo de xantato como u n colector auxiliar. proporciona máxima recuperación con la selectividad deseada. Se recomienda que la adición de tales combinaciones de colectores sea conjunta, en una o más etapas como sea requerido.

Los promotores AERO o AEROFLOAT más ampliamente usa- dos en la f lotación de zinc son los promotores SODIUM AERO- FLOAT. AEROFLOAT 2 1 1. Promotores AERO 4 0 3 7 y 3477 . Las series 4 0 0 acuosas de los promotores AERO también son exce- lentes colectores para los minerales de zinc. Su uso en circui- tos de zinc ha resultado en ahorros en los costos por colecto- res debido a una reducción en el consumo total de ellos. Los promotores AERO 3 3 0 2 . AEROPHINE 3 4 1 8 y el AEROFLOAT 2 4 2 se usan en la planta y deben ser incluidos en cualquier investigación de f lotación de sulfuros de zinc.

Flotación 99

Minerales de Oxidos de Zinc

Los minerales de zinc oxidados más comunes son la smithso- nita. la hidrozincita. la hemimorfi ta y la willemita. con frecuen- c ia asociadas con ganga carbonosa y silicea. Usualmente estos minerales oxidados de zinc se presentan con los minerales de sulfuros de plomo y sus óxidos, así como con los minerales de sulfuros de zinc. La técnica más ampliamente aceptada para la f lotación de minerales de óxidos de zinc que ha estado én uso en concentradores de zinc en el área del Mediterráneo por muchos años implica el uso de sulfuro de sodio y una amina. para recuperar tanto los minerales de carbonato de zinc como los de silicato de zinc.

La descripción de este procedimiento está contenida en la publicación de abril de 1 9 5 4 del "Mining Engineering" pag. 4 1 6, "Flotation of Oxide Zinc Ores" por Rey, Sitia, Reffinot y Formanck. Un proceso similar está descrito en la patente U.S. 2. 4 8 2 . 8 5 9 publ icada el 2 7 de sept iembre de 1949 . por McKenna. Lessels and Peterson. Como la mayoría de los mine- rales de oxidos de zinc ocurren en mezclas de minerales óxido- sul furo de plomo y zinc, el procedimiento consiste en la flota- c ión de los sulfuros de p lomo y zinc, luego los Óxidos de p lomo y finalmente los minerales de Óxidos de zinc.

La al imentación al c i rcui to de f lotación de los óxidos de zinc requiere de u n deslamado cuidadoso anterior a la f lotación y luego se flota con cantidades relativamente grandes de agentes sulfurizantes y de u n colector catiónico. con la adición de espu- mante como se requiera. Originalmente los investigadores re- portaron los mejores resultados a niveles de pH entre 10.5 y 11 .O. sin embargo, algunos minerales responden bien al pro- ceso a niveles menores de pH. El consumo de reactivos es usualmente del orden de 1 0 0 0 g / t a 7 5 0 0 g / t de sulfuro de sodio o hidrosulfuro de sodio y 5 0 g / t a 3 0 0 g / t de colector catiónico. La soda "ash" y el sil icato de sodio pueden ser usa- dos para mejorar la flotación.

Un proceso menos común es aquel en el cual se util izarhn grandes cantidades de xantato amíl ico en conjunción con sul- fu ro de sodio. En este proceso. es necesario el declamado antes de la f lotación de oxidos de zinc. En este úl t imo proceso se debe considerar la evaluación de los dithiofosfatos alquílicos más fuertes. en particular los promotores AERO 3 4 7 7 y 3 5 0 1 y también los promotores de la serie 400 .

100 MANUAL DE PRODUCTOS QUIMICOS PARA LA MlNERlA

Minerales de Plomo-Zinc La mayoría de los minerales plomo-zinc pueden ser clasificados como minerales complejos. y los problemas de recuperación aumentarán con el grado de diseminación de los minerales. La presencia de grandes cantidades de pirita incrementa el pro- blema de recuperación y selectividad. Frecuentemente. los mine- rales de plomo-zinc contienen pequeñas cantidades de minera- les de cobre. también como de plata y oro. Cuando el oro libre está presente. el uso de cal como regulador de la alcalinidad en el c i rcui to de p lomo puede ser indeseable. porque puede tener efectos depresores sobre la recuperación de oro libre. También se ha notado que los minerales de zinc pueden ser activados con cal. Por lo tanto. el uso de Nazco3 como el agente regula- dor de pH en el c i rcui to de p lomo puede ser necesario. Si el mineral contiene cantidades significativas de sales solubles. el uso de polifosfatos o del antiprecipitante CYQUEST 3 2 2 3 puede ser benéfico.

La práctica general en el tratamiento de minerales de plomo- zinc es flotar el concentrado de plomo primero, mientras los minerales de zinc son deprimidos. Después de la f lotación de p lomo . l os minerales de zinc son react ivados c o n sul fato de cobre y flotados selectivamente.

La depresión de los minerales de zinc y pirita en el circuito de f lotación de p lomo es usualmente logrado con cianuro. casi invariablemente en combinación con sulfato de zinc. La canti- dad de sulfato de zinc es usualmente tres a c inco veces la can- t idad de cianuro. Estos depresores son agregados al circuito de molienda antes de la flotación "rougher" de plomo y. si es nece- sario, en la cabeza del circuito de limpieza del plomo. Si el con- centrado "rougher" de plomo es remolido antes de la limpieza. pueden agregarse depresores al mol ino de remolienda. Se ha incrementado el uso del sulfito de sodio o b isul f i to como un depresor de los minerales de zinc en combinación con cianuro y sulfato de zinc. En algunos casos. es el Único depresor usado. Cuando la plata y el o ro están presentes, es preferible pre- mezclar el sulfato de zinc u óxido de zinc con el cianuro para formar u n complejo de zinc y c ianuro con el objeto de prevenir la d isolución del o ro y la plata. Una relación de 2:3 de zinc y c ianuro de sodio se utiliza para la preparación del complejo de zinc y cianuro. Instrucciones más detalladas para la prepara- c i ón de este complejo están dadas en la siguiente sección de "Minerales complejos de cobre-plomo-zinc".

En el caso de minerales n o oxidados de plomo-zinc. la f lota- c ión del p lomo se lleva a cabo como se describió previamente

en la sección de "Minerales de Plomo". generalmente con los promotores AEROFLOAT 25. 31. 2 4 1 y 2 4 2 usados solos o en combinación con xantato.

Cuando los sul furos de zinc t iendan a flotar debido a una ligera preactivación. se pueden obtener mejores resultados con el uso del AEROFLOAT 2 4 1 debido a su alto grado de selectivi- dad en contra de los minerales de zinc. El uso d e l promotor AEROPHINE 3 4 1 8 A, como colector de plomo. también debe ser incluido en cualquier programa de pruebas donde los mine- rales de zinc t ienden a flotar con el concentrado de p lomo debida a una preactivación indeseada. Los espumantes base alcohol son preferidos sobre el aceite de pino para mejorar aún más la selectividad.

Algunos minerales de plomo-zinc contienen arcillas carbo- nosas o compuestos de grafito los cuales tienden a di luir el concentrado de plomo. retardando las velocidades de f lotación del p lomo u ocasionando condiciones de espumación muy difí- ciles de manejar. El uso del depresor AERO 633. en cantidades hasta de 2 5 0 g / t en el circuito "rougher" de plomo y menores cantidades en los circuitos de limpieza. puede aliviar estas condiciones.

Después de la f lotación de minerales de plomo, el pH de la al imentación al c i rcui to de zinc (colas del circuito de plomo) es ajustado con cal, acondicionando con sulfato de cobre y f lo- tando como se describió en la sección de "minerales de Zinc". La cantidad de sulfato de cobre requerida para una activación adecuada de los minerales de zinc varía. pero es en el orden de 5 0 g / t por cada punto porcentual de zinc. La secuencia más favorable para la adic ión de cal y sulfato de cobre debe ser establecida experimentalmente. sin embargo, la cal es usual- mente agregada antes de la adición del sulfato de cobre.

La presencia indeseable de f inos de dolomita o magnesita en el concentrado de zinc puede ser reducida por el uso de sulfo- nato ligneo. quebracho o un extracto tánico similar, usualmente agregado en el circuito de limpieza del zinc.

Varias plantas recuperan concentrados d e pirita después de la f lotación de los minerales de p lomo y zinc. Esto se efectúa usualmente por la adición de ácido sulfúrico al circuito de colas de zinc para bajar el pH a valores entre 7 y 8.5. La pirita se flota con xantato isobuti l ico o amilico, o los promotores AERO 4 0 4 o 407 . La Nazco3 se usa para contrarrestar el efecto depresor de la cal. precipitando los iónes de calcio como sus carbonatos.

Es también posible flotar la pir i ta con xantato amilico. sin ajustes del pH. La adic ión de pequeñas cantidades de sulfato

102 MANUAL O€ PROOUCTOS OUiMiCOS PARA LA MlNERlA

de cobre puede ayudar a la reactivación de pirita. Debe consi- derarse el cicloneo de las colas del circuito de zinc para elimi- nar el exceso de cal libre. luego repulpar con agua fresca y flotar con xantato. Esto puede eliminar la necesidad de agregar el ácido sulfúrico o el sulfato de cobre.

Minerales Complejos de Cobre-Plomo-Zinc El tratamiento de estos minerales sigue un patrón que es muy similar al de los minerales de plomo-zinc. La cantidad de mine- rales de cobre presentes es considerablemente más alta y usual- mente justifica desde un punto de vista económico. la produc- ción de concentrados separados de cobre. plomo y zinc. Por lo tanto la importancia de una flotación selectiva se vuelve aún más evidente.

La práctica estándar en el tratamiento de estos minerales complejos es la depresión selectiva de los minerales de zinc. usando uno de los métodos descritos previamente y flotar un concentrado "bulk" de cobre-plomo. Después de la flotación del concentrado "bulk". los minerales de zinc son activados y flotados en la manera usual. El concentrado "bulk" de cobre- plomo. el cual puede requerir remolienda es luego separado en un concentrado de cobre y un concentrado de plomo en un circuito de separación. En la etapa de flotación "bulk" de cobre- plomo. el uso de colectores muy selectivos es de gran impor- tancia. Los promotores AEROFLOAT 241 o 242 son los colec- tores principalmente recomendados. algunas veces usados con xantato etílico para máxima recuperación.

Se recomienda el uso de pequeñas cantidades de promotor AERO 404 para mejorar. si estuvieran presentes, la recupera- ción de los sulfuros de cobre y plomo lentos de flotar o empa- ñados. Se recomiendan los espumantes base alcohol para máxi- ma selectividad.

Cuando la selectividad en contra de la pirita es un problema, el acondicionamiento con aereación antes de la flotación algu- nas veces es benéfico. Bajo estas circunstancias. una investi- gación del uso del promotor AEROPHINE 34 18 A es altamente recomendada. debido a su selectividad contra la pirita.

En raros casos. se ha encontrado más ventajoso flotar selec- tivamente un concentrado de cobre seguido. por separado. de un concentrado de plomo y concentrado de zinc. esto es debido principalmente a las características de flotabilidad de los mine- rales de cobre y plomo. Esto se logra con un acondicionamiento de la pulpa. antes de la flotación de cobre. con grandes canti- dades de sulfito o bisulfito de sodio, tanto como 2 500 g/t, por

Flotación 103

un período de tiempo que es usualmente crítico. Un colector selectivo, tal como el promotor SODIUM AEROFLOAT o AERO- FLOAT 21 1 o 238 es luego agregado para flotar los minerales de cobre. La pulpa es luego acondicionada co,n cianuro seguida de la flotación de. minerales de plomo con xantato etilico o ¡so- propílico o el promotor AEROFLOAT 242. Los minerales de zinc son subsecuentemente flotados de la manera usual.

Separación de Cobre-Plomo La separación del cobre del plomo en un concentrado "bulk" limpiado se efectúa por depresión del plomo y flotación da1 cobre o viceversa. La selección depende de la respuesta de los minerales a ser separados. el tipo de los minerales de cobre y la abundancia relativa de los minerales de c0bre.y plomo.

El artículo de "Pb-Zn-Cu How Flotation's Most Difficult Sepa- ration is Done'' por F. W. McOuiston presentado en el congreso I.M.D. en Estocolmo en 1957. el cual también aparece publi- cado en la revista de "World Mining" de febrero de 1958, con- tiene una excelente descripción de los procedimientos de sepa- ración usados comercialmente.

Depresión de los Minerales de Plomo Este procedimiento se prefiere usualmente cuando la cantidad # le plomo en el concentrado "bulk" es más del doble que la ;.antidad de cobre.

Para la depresión de la galena el uso de dicromato de sodio (usualmente cerca de 1000 g/t del concentrado "bulk") es muy común. agregándose justo antes del circuito de separación o a una etapa de acondicionamiento según como se requiera. Pe- queñas cantidades de un colector específico de cobre pueden necesitarse. El concentrado de cobre producido se limpia. según se requiera. con pequeñas cantidades de dicromato de sodio.

Uri segundo método para la depresión de galena es el trata- miento de la pulpa del concentrado "bulk" con SO2 gaseoso en una torre de absorción o agregado a un acondicionador de acero inoxidable para dar un tiempo de acondicionamien- to de hasta 5 minutos con un pH de cerca de 5. Pequeñas can- tidades de almidón caústico pueden ayudar a la depresión de la galena. Una vez más. pudiera requerirse un colector específico para cobre.

Un tercer método. rara vez usado para la depresión de galena. es la combinación de sulfato ferroso y almidón caústico.

Flotación 105

Depresión de los Minerales de Cobre Cuando hay menos de dos partes de p lomo por una parte de cobre en el concentrado "bulk". puede ser preferible deprimir los minerales de cobre con el objeto de hacer su separación de los minerales de plomo. Para la depresión de los minerales de cobre. se usa el c ianuro (usualmente de 2 5 0 - 5 0 0 g / t del concentrado "bulk") o el complejo zinc-cianuro. En este pro- ceso se prefiere un acondicionamiento corto con cianuro y pue- de ser ventajosa la adición por etapas del cianuro. El concen- trado de p lomo usualmente se l impia cuando menos una vez con pequeñas cantidades de cianuro. Es deseable controlar el rango de pH entre 7 .5 a 9.0 y esto se determina por experimen- tación.

Cuando se utiliza una separación directa con cianuro. pérdi- das de metales preciosos y minerales de cobre secundarios pueden ocurrir por disolución. Estas pérdidas son grandemente eliminadas con el uso del complejo zinc-cianuro. Este complejo puede ser preparado en la planta mezclando los siguientes in- gredientes en un tanque lleno a la mitad de su profundidad:

1. 1 0 0 kg. de sulfato de zinc grado técnico (Zn SO, . H 2 0 conteniendo 36% de Zn) ó 4 5 kg. de Óxido de zinc puro.

2. 5 5 kg. de c ianuro de sodio.

3. 6 0 0 - 6 5 0 kg. ( l i tros) de agua fría

Se disuelve el sulfato de zinc. o se prepara la pulpa de oxido de zinc con agua. Si se usa sulfato de zinc. el pH de la solución debe ser elevado a cuando menos pH 8 usando cal. antes de efectuarse cualquier otra etapa. El cianuro es luego agregado al tanque (bajo agitación) y mezclado hasta que se disuelva. Si se ha usado el óxido de zinc. el tanque requerirá una agitación moderada para mantener los finos de óxido de zinc en suspen- sión. Durante la preparación de este reactivo, se debe tener una adecuada ventilación.

Algunos minerales de p lomo con f lotación lenta pueden per- manecer en las colas del circuito "bulk" de cobre-plomo. Ile- gando a f lotar en el concentrado de zinc. Este plomo puede ser recuperable del concentrado de zinc del "cleaner" deprimiendo el zinc c o n 1 0 0 0 a 2 0 0 0 g de c ianuro y sulfato de zinc por tonelada d e concentrado de zinc. El contro l de la alcalinidad es una vez más muy importante. Este tratamiento puede requerirse para producir u n concentrado de zinc apropiado para la fun- dición.

Por la presentación anterior de los métodos de separación a'ceptados. es obvio que no puede recomendarse una prhctica estándar. Para cada operación debe hacerse una evaluación de la mineralogía y una evaluacion de la efectividad y economía de varios métodos de separación basados en estudios de labo- ratorio efectuados con mucho cuidado.

A pesar da usarse otros métodos y variaciones de los méto- dos arriba mencionados. estos sin embargo servirán como una guía.

Minerales de Cobre-Zinc La separación de sulfuros de cobre de la esfalerita o marmatita. particularmente en presencia de sulfuros de hierro, requi'ere de una selección cuidadosa de colectores, reguladores de pH y depresores. Se ha encontrado que los siguientes procedimien- tos generales y reactivos dan buenas separaciones de muchos minerales de cobre-zinc.

Para minimizar la activación de los minerales de zinc por cualquier sal disuelta en el circuito de molienda, la alcalinidad ,se mantiene a pH de 8 a 1 0 con la adición de cal y /o Na2C03. Si la alimentación a f lotación contiene valores de metales pre- ciosos liberados. el Na2C03 es preferido como el principal regu- lador de la alcalinidad. Para ayudar mas aun a la selectividad contra los sulfuros de zinc y hierro en la etapa de f lotación de cobre, se agregan el sulfito o bisulf i to de sodio o sulfato de zinc y cianuro, al c i rcui to de molienda o al acondicionador antes de la f lotación de cobre. También puede usarse el SO, aiiadido al acondicionador antes de la flotación de cobre.

En la etapa de f lotación del cobre, los colectores general- mente preferidos son los ditiofosfatos usados en combinación con xantato como u n colector auxiliar. Los ditiofosfatos más ampl iamente usados o recomendados son los promotores AEROFLOAT 2 0 8 y 238 y los promotores AERO 3 4 7 7 y 3 5 0 1 . Debe considerarse el promotor AEROFLOAT 2 4 2 y al promotor AEROPHINE 3 4 1 8 A como el colector principal. El p romo- tor AERO 4 0 4 puede usarse como el colector principal o secun- dario cuando los minerales de cobre son de lenta f lotación y los minerales de zinc no están muy activados. El uso de u n espumante de base alcohol se prefiere para ayudar a la selec- tividad.

Después de la f lotación de los minerales de cobre. los mine- rales de zinc se activan y se f lotan como se describió previa- mente en "Minerales de Zinc".

106 MANUAL OE PRODUCTOS OUlMlCOS PARA LA MlNERlA Flotación 107

Minerales de Cobre-Cobalto Los minerales de cobre-cobalto se tratan por flotación selec- tiva. f lotando en orden los minerales de cobre y cobalto o por flotación "bulk". seguida de una separación de los minerales de cobre y de cobalto

En general el metodo preferido de tratamiento es la flotación selectiva para la recuperación óptima de cobre y cobalto en sus respectivos concentrados En este proceso. se agrega cal al circi i i to de m o l i ~ n d n para mantener u n pH de 1 0 a 11 en el circuito de cobre y la pulpa molida se acondiciona por 1 0 6 1 5 minutos con pequeñas cantidades de cianuro de sodio. cerca de 2 5 g / t . Cantidades mas altas de cianuro tienden a deprimir el cobre. Se agregan luego. para flotar selectivamente los sulfu- ros de cobre. u n espumante base alcohol. tal como el espu- mante AEROFROTH 7 0 y un colector dithiofosfato. prefiriéndose el promotor AEROFLOAT 2 0 8 o 2 3 8 o el promotor AERO 3 4 7 7 ó 3 5 0 1 . El promotor AEROPHINE 3 4 1 8. A también ha demos- trado una excelente selectividad contra los minerales de cobal- to. particularmente pirita cobaltífera. Después de la flotación de cobre. la pulpa se acondiciona por 15 minutos con ácido sulfú- r ico para alcanzar u n pH de 8 a 9 y se agregan pequeñas canti- dades de sulfato de cobre, xantato isopropilico y u n espumante apropiado para la f lotación de cobalto. Se recomienda investi- gar el uso de uno de los productos acuosos de las series 4 0 0 de los promotores AERO. en combinación con u n xantato. para esta etapa de flotación. Los concentrados "rougher" de ambos circuitos se l impian según se requiera.

En la f lotación "bulk" de los minerales de cobre y cobalto se recomiendan el xantato isopropílico y uno de los productos acuosos de las series 4 0 0 de los promotores AERO. o los dithiofosfatos mencionados en los párrafos anteriores, como colectores. operando a pH naturales. El concentrado "bulk". después de ser l impiado. es alimentado al circuito de separa- c ión donde la pulpa es acondicionada con cal a pH 11 con pequeñas cantidades de cianuro de sodio, si se requiere para deprimir los minerele's de cobalto. f lotando entonces selecti- vamente los sulfuros de cobre.

económicamente importantes. Como la pirrotita está usualmen- te asociada al níquel puede ser necesario la activación de la pirrotita con sulfato de cobre y hacer u n concentrado de flota- c ión ''bulk" para máxima recuperación de cobre y niquel. Esto se hace usualmente a pH natural con u n xantato muy fuerte. tal como el xantato isobutílico o amílico (20 -25 g/ t ) y un espu- mante adecuado. Un trabajo recientemente realizado por Cya- namid reemplazando parcialmente el xantato. hasta en un 75%. con un promotor AERO 3477 , 4 0 7 6 4 1 2 ha resultado en u n incremento en la recuperación de todos los metales de esta flo- tación "bulk".

Los resultados del trabajo de pruebas conducido por perso- nal de Cyanamid con una muestra de u n mineral de cobre- niquel con el objeto de hacer una flotación "bulk" de calcopi- rita. pentlandita y pirrotita se presentan en la figura 3-3 . Estas pruebas fueron conducidas para demostrar el efecto sinergís- tico del uso conjunto del xantato isobutilico y el promotor 3477, mostrando claramente que con una relación de colectores de 1 :3 xantato a dithiofosfato, se logran velocidades de flotación y recuperación más altas que aquellas que se obtuvieron con el uso de xantato solo. La baja recuperación de níquel fue debida a la presencia de níquel-silicatos en el mineral. Por años la práctica canadiense ha sido recuperar la pirrotita magnética por medio de separadores magnéticos antes de la flotación. f lo- tando luego la calcopirita, pentlandita y algo de pirrotita nique- lífera. con xantato en u n circuito natural. o flotar estos últ imos minerales primero. seguido por una recuperación magnética de

'

la pirrotita de las colas de flotación. La presencia de talco o tipos de minerales talcosos requieren

el uso de dextrina. goma "guar" o coloide similar para su depresión. Un espumante base alcohol se prefiere para mejorar la selectividad en contra del talco.

Si el contenido de cobre lo justifica, el concentrado de cobre- níquel se separa en u n concentrado de cobre con el níquel con cal a pH de 1 2 y usando cianuro, usualmente en dosificaciones de entre 2 0 0 - 5 0 0 g / t de concentrado "bulk". El almidón o la dextrina pueden usarse para ayudar en la depresión de los mi- nerales asociados al níquel.

Minerales de Cobre-Níquel Los principales minerales sulfurosos de los minerales de cobre- níquel son la calcopirita. pentlandita y pirrotita. Los grupos de metales de platino y oro pueden estar presentes en cantidades

Cuando no es deseable la recuperación de la pirrotita con 10s sulfuros de cobre y níquel. se puede flotar la calcopirita y la pentlandita juntos sin el uso del sulfato de cobre. usando u n colector tal como el promotor AERO 3 4 7 7 ó 3 5 0 1 con, si es necesario, una pequeña cantidad de xantato. La separación co- bre-níquel puede luego ser efectuada en la misma manera como se describió anteriormente.

108 MANLIAL DF PRODUCTOS OUIMICOS PARA LA MlNERlA Flotación 109

YO 1 X 3 O T F 9 0 4 - I X I OTF

3 X 1 OTF

8 7 6

9

L a

8 . 1 - 3 U

E

8 83 - - 1X 3 OTF

U 2 I X l O T F 8 1 7 -

Ni

3 X 1 OTF

79 6

x 31 1 1 13

Relacion XIBS-DTF

Mineral Cu-Ni minerales sulfurosos CalCOpirila, penllandila Dirroti la niquelifera

7 1

7 2 OTF-Diihiofosfatos XI8S-Xantaio

5 1 o

Tternoo de I lolacion rnin

Fig. 3-3 Mezclas de promotores pueden dar efectos sinergiCticos sobre la cinética y recuperaciones.

Minerales de Oro Los métodos para el tratamiento de la recuperación de oro a partir de minerales asociados con oro, depende del t ipo de mineralización. La mayoría de los minerales de oro están com- prendidos en tres clases principales.

1 Los minerales de oro en los cuales la oxidación de los sulfu- ros es esencialmente completa. Generalmente el oro está presente libre y el resto de el o ro ocurre tanto en 13 matriz porosa de los productos de oxidación de los sulfuros y entram- pado con la ganga. Esta clase de mineral generalmente es bajo en contenido de sulfuros. Para la recuperación del oro l ibre y el o ro que ocurre en la matriz del óxido se usa el proceso de cianuración. La concentración gravimétrica pue- de ser usada para ayudar a la recuperación de particulas gruesas de oro. En el caso de una oxidación parcial, donde esta presente una mayor cantidad de sulfuros. se recomienda una combinación de los procesos de cianuración y f lotacihn para la recuperación de oro entrampado en los sulfuros. y en casos particulares. una concentración gravimétrica incluida en el circuito de molienda para la recuperación del o ro grueso en particulas.

2 . Los minerales de oro en los cuales parte de el oro esta libre. ya sea en su forma metálica ó como un.a telurita. y. el resto asociado con sulfuros tales como la pirita y arsenopirita y generalmente con ganga no-sulfurosa. La mayoría de la pro- ducción mundial de oro proviene de este t ipo de minerales. los cuales son frecuentemente tratados con alguna combi- nación de los métodos de concentración tales como gravi- metría, cianuración v flotación.

3 . Los minerales que contienen su mayor valor como minerales de metales base. como el cobre, p lomo y zinc. Estos minera- les son generalmente considerados como minerales de meta- les base. pero pueden tener suficiente cantidad de oro de tal manera que inf luye en la selección de los reactivos de f lota- ción.

Una información más detallada sobre la cianuración de minera- les de oro es presentada en el Capitulo 5 - Cianuración. y en "Mineral Dressing Notes NQ 23". "Chernestry of Cyanidation" de Cyanamid.

En la f lotación de minerales de oro de las clases 1 y 2. una combinación de colectores de los promotores AEROFLOAT 2 0 8 ó AERO 3 4 7 7 y xantato es ampliamente usada. Un espumante fuerte t ipo alcohol. polipropilen glicol o ácido cresilico pueden preferirse cuando están presentes partículas de oro libre grue- sas. Los promotores AEROFLOAT 2 5 6 31 pueden usarse también por su habilidad de colectar el oro c o m o por las propiedades de espumación que poseen. El requerimiento total de colector

1 10 MANUAL DE PRODUCTOS OUlMlCOS PARA LA MlNERlA Flotación 11 1

usualmente es en el orden de 2 5 a 7 5 g / t . Cuando se requie- ren colectores más poderosos. particularmente para la f lotación de la pirita. arsenopirita y pirrotita. se recomienda una combi- nación de promotores AERO 404 . 4 0 7 ó 41 2 como el colector principal y u n xantato como u n colector secundario. Si se re- quiere. el uso de 50 g / t a 1 0 0 g / t de sulfato de cobre activará los sulfuros. Cuando una gran cantidad de arsenopirita está presente y se desea recuperarla. puede entonces requerirse. tanto conio 5 0 0 q / t de si i l fato de cobre para su activación.

Mientras qoe la f lotación de los minerales de las clases T y 2 se lleva usualniente a cabo en pH natural. se reconiierida inves- tigarse el efecto de los ajustes de pH con ácido o Na2C0, eiitre los 1111 (lo 4 a 9 c:ii;iiitlo cslái i presentes los sulfuros empaña- dos con contenido de oro. Debe evitarse el uso de la cal. puesto que tiene una fuerte tendencia a deprimir las particulas de oro Iibre. E l uso de uno de los promotores de la serie 4 0 0 acuosa de los promotores AERO es muy favorable cuando la f lotación se lleva a cabo a pH menor de 7.

En general. las particulas de oro metálico limpias más finas de 2 0 0 micras f lotan rápidamente con los reactivos previamente mencionados. El o ro metálico más grueso de 2 0 0 micras es más dif ici l de flotar y debe considerarse ya sea la amalgama- c ión o la concentración gravimétrica. Las densidades de pulpa de 35% de sólidos o más ayudarán a la recuperación de las particulas de o ro I ibre más gruesas.

Cuando los minerales caen entre la clase 1 y la clase 2 y son sulfuros parcialmente oxidados asociados al oro. se debe con- siderar el uso de adiciones cuidadosamente controladas de sul- furo de sodio o hidrosulfuro. para sulfurizar los minerales sulfu- rados parcialmente oxidados. Debido a que el sulfuro de sodio (h idrosul furo) puede deprimir el o ro Iibre. puede desearse flotar primero el o ro l ibre y los minerales sulfurosos l impios seguido por una sulfuración y una flotación con uno de los promotores AERO de la serie acuosa 400 . La adic ión de sulfato de cobre puede mejorar la recuperación de los minerales sulfurizados.

En el caso de los minerales de la clase 3. la flotación proce- derá'de acuerdo a como se discutió bajo el t i tulo de Minerales de Cobre. Plomo y Zinc. En general, e l uso de uno de los ditio- fosfatos beneficiará la recuperación de la mineralización secun- daria de oro.

En Africa del Sur y muchos otros países en el mundo, la cia- nuración del mineral de oro es seguida de una f lotación de los residuos de la c ianuración para la recuperación del o ro y pirita aurífera. LOS residuos re-aprovechables y corrientes se tratan

de esta manera: y muchos jales (relaves), antiguos han s ido vueltos a tratar en años recientes. Estos residuos son acondi- cionados con ácido sulfúrico a u n pH de 3 . 8 a 4.5 por 1 a 1 5 horas (dependiendo si la agitación es mecánica o por aire). El si i l fato de cobre ( 2 0 - 1 0 0 g/ t ) . los promotores AERO 404. 4 0 7 ó 4 12 ( 2 0 - 5 0 g / t ) y u n espumante se agregan a la cabeza de los "roughers". Para una recuperación más alta de oro se re- quieren tiempos de f lotación muy largos. tanto como 3 0 minu- tos en la práctica de planta. Los concentrados "rougher" se l impian como se requiera para producir una alimentación ade- cuada para los tostadores. El material calcinado es luego cia- n i i rado para recuperar oro. Los promotores AERO 404 . 4 0 7 6 4 1 2 son los colectores a escoger debido a su estabilidad (en circuitos ácidos). comparada con xantatos.

Minerales de Plata

La mayoría de la plata recuperada cor ierc ia lmente esta aso- ciada con los minerales sulfurosos de los metales bases de cobre. plomo, plomo-zinc y cobre-plomo-zinc. El rango de ocu- rrencia de la plata va de u n constituyente menor a mayor.de estos t ipos de minerales. En la f lotación de estos minerales asociados a la plata es de mucha importancia la selección de colector, agentes reguladores y depresores.

En general. la plata tiende a concentrarse en los sulfuros de cobre y plomo: en estos minerales. los colectores preferidos son los promotores AEROFLOAT 3 1 y el 242. La plata también ocurre en asociación con la esfalerita y hasta con la pirita. En el Último caso, dependiendo del contenido de plata de la pirita. puede producirse u n concentrado de pirita a partir del circuito de colas de los metales base. el cual puede tratarse por tosta- c ión y cianuración para la recuperación de plata. LOS minerales de plata, cerargirita, argentita. polibasita, proustita. pirargirita. estefanita y tetrahedrita responden mejor a la flotación. en un circuito natural. Los agentes reguladores como el sul furode sodio cal, soda caústica y a lmidón t ienden a deprimir los minerales de plata. Si se tiene que usar cianuro. en los circuitos de flota- c ión de metales base. se recomienda entonces que el complejo de zinc-cianuro sea usado para reducir la d isolución de la plata.

Cuando los minerales de plata sólo contienen cantidades me- nores de sulfuros de metales base, la mejor práctica para máxi-

1 1 2 MANUAL DE PRODUCTOS OUIMICOS PARA LA M l N E R l A

ma recuperación de plata es la flotación bulk de todos los sul- furos Si hay presencia de sulfuros de zinc, ligados a plata. arsenopirita. pirrotita y pirita. usualmente se requiere sulfato de cobre para activar estos minerales antes de la adición del colec- tor Si por otro lado. estos minerales sulfurosos n o contienen plata. un uso cuidadoso de la cal puede ser requerido para pre- venir d i lución del concentrado El uso de los di t iofosfatos AEROFLOAT 2 4 2 y el promotor AERO 3 4 7 7 c o n pequeñas can- tidades de u n xantato menor. tal como el xantato isopropílico (uscialrnente 2 0 - 5 0 g / t de colector total). son recomendadas para este t ipo de minerales El promotor AERO 3 4 7 7 es particu- larmente muy usado cuando parte de los minerales de plata ocurren adheridos a la ganga

Con minerales parcialmente oxidados asociados a la plata. la cianuración de las colas de flotación puede ser justificada eco- nómicamente para la recuperación de plata y oro.

Minerales de Metales del Grupo del Platino La mayoría de los minerales de cobre-níquel contienen metales del grupo del platino. Una investigación de Cyanarnid ha esta- blecido que las recuperaciones más altas de estos metales se logran con la combinación de un xantato alto. tal como el xan- tato amílico o isobutílico y u n promotor AERO 3 4 7 7 ó 5 4 3 0 Donde no pueden ser toleradas las propiedades débiles de es- pumación del 3 4 7 7 . es preferible el 5 4 3 0 que no tiene propie- dades de espumación; La mejor relación de xantato-ditiofosfato están en el s r d ~ n de 1: 1 a 1 :V y con u n uso total de colector de 2 5 a 7 5 g / t . Las recuperaciones más altas se obtienen con velocidades d e f lotación considerablemente más altas.

Flotación de Minerales no Sulfurosos y no Metálicos Los reactivos y las técnicas empleadas en el laboratorio y la planta para el tratamiento de una gran variedad de minerales no sulfurosos y minerales que responden a ia flotación com- prenden u n campo demasiado amplio para ser examinados en este manual y por lo tanto será limitada a los minerales no sul- f u r o s o ~ más importantes que actualmente se tratan por flota- c ión con espuma. Un sumario condensado enlistando otros mi-

~ ~

nerales y reactivos considerados Útiles en su tratamiento Se presentan en la tabla 1 -3 .

€11 general, las especiticaciones en la cal idad de los prOüUC- tos de la operación de flotación con espuma son estrictos. com- paradas con la f lotación de sulfuros y por lo tanto requieren de sofisticación en la elección de las variables de operación y cui- dadoso control de los reactivos usados para llegar a los resul- tados deseados.

Con frecuencia pequeñas diferencias en la química de las superficies de los minerales a ser separados requieren de un cuidadoso control de la dosif icación del colector, elección y dosif icación de modificadores dispersantes. depresores y pH. Estos y otros factores, para un tratamiento exitoso de f lotación de esos minerales serán tratados en "Las pruebas de Flotación en el Laboratorio" (véase página 11 8).

Reactivos de Cyanamid

Los reactivos de Cyanamid usados industrialmente y con aplica- ciones más detalladas y que serán descritas más adelante para minerales individuales. son los siguientes:

Promotores AERO 801 R, 825,840 y 8 9 9 R

Estos son promotores an i jn icos de sulfonatos de petróleo, más ampliamente usados para la f lotación en c i rcui to ácido de los minerales de hierro e impurezas de minerales asociados con hierro separándolas de las arenas para vidrio y feldespatos. Estos promotores también han sido usados para la f lotación en c i rcui to ácido en el tratamiento de la cromita. cianita y grana- tes. También tienen aplicación para el tratamiento de una exten- sa variedad de complejos metal-silicatos, metal-óxidos y Tungs- tatos.

En circuitos alcalinos. estos promotores de sulfonatos de pe- tróleo son usados para la flotación de barita. También tienen aplicación para el tratamiento de algunos carbonatos y óxidos ae minerales que contienen cobre, boro y elementos de iierras- raras. en circuitos alcalinos y ácidos.

Comentarios:

El 8 0 1 R y 899R son solubles en agua a la temperatura ambiente Generalmente alimentados como una solucjón del 10% al 30%.