17/6/2015 Codelco Educa/ Procesos Productivos Universitarios/Flotacion

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CobreQu es el Cobre?PropiedadesAleacionesUsos

Biblioteca DocenteDiccionario Minero

Cmo se produce el cobre?

Tcnicos - Universitarios / Flotacin

Fundamentos de la flotacinLa flotacin se define como un proceso fsico-qumico de tensin superficial que separa los mineralessulfurados del metal de otros minerales y especies que componen la mayor parte de la roca original.

Durante este proceso, el mineral molido se adhiere superficialmente a burbujas de aire previamenteinsufladas, lo que determina la separacin del mineral de inters.

La adhesin del mineral a estas burbujas de aire depender de las propiedades hidroflicas (afinidadcon el agua) y aeroflicas (afinidad con el aire) de cada especie mineral que se requiera separar de lasque carecen de valor comercial y que se denominan gangas.

En la etapa previa (molienda), se obtiene la roca finamente dividida y se le incorporan los reactivospara la flotacin. El propsito es darle el tiempo necesario de residencia a cada uno de los reactivospara conseguir una pulpa homognea antes de ser utilizada en la flotacin. Con la pulpa (o productode la molienda) se alimentan las celdas de flotacin.

Al ingresar la pulpa, se hace burbujear aire desde el interior y se agita con un aspa rotatoria paramantenerla en constante movimiento, lo que facilita y mejora el contacto de las partculas de mineraldispersas en la pulpa con los reactivos, el agua y el aire, haciendo que este proceso se lleve a cabo enforma eficiente.

Esquema adhesin selectiva

B: burbuja; P: partculas - g: slido - gas; s - l: slido - lquido

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Mineral de Cobre concentrado en las burbujas

Esquema de celda de flotacin

Pocas partculas de especies minerales tienen flotabilidad natural. Es decir, no forman una uninestable burbuja-partcula. Esto dificulta el proceso de flotacin y hace necesario invertir las propiedadessuperficiales de las partculas minerales. Para ello deben mutar su condicin hidroflica a propiedadeshidrofbicas mediante el uso de un reactivo colector. Adems, es necesario que posean el tamaoadecuado para asegurar una buena liberacin de las especies minerales.

Qu reactivos se utilizan?

Reactivos espumantes: alteran la tensin superficial de lquidos. Su estructura les permiteagruparse hasta formar otra fase distinta del resto del fluido, formando una espuma que separael mineral del resto de la ganga. Su objetivo es producir burbujas resistentes, de modo que seadhiera el mineral de inters.

Reactivos colectores: favorecen la condicin hidrofbica y aeroflica de las partculas desulfuros de los metales que se quiere recuperar, para que se separen del agua y se adhieran alas burbujas de aire. Deben utilizarse seleccionando el mineral de inters para impedir larecuperacin de otros minerales.

Reactivos depresantes: se utilizan para provocar el efecto inverso al de los reactivoscolectores, esto es, para evitar la recoleccin de otras especies minerales no deseadas en elproducto que se quiere concentrar y que no son sulfuros. Modificadores de pH: sirven para estabilizar la acidez de la pulpa en un valor de pHdeterminado, proporcionando el ambiente adecuado para que el proceso de flotacin sedesarrolle con eficiencia.

Las burbujas de aire generadas arrastran consigo hacia la superficie los minerales sulfurados,rebasando el borde de la celda de flotacin hacia canaletas donde esta pulpa es enviada a la etapasiguiente.

Este proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que en cadauno de ellos se vaya produciendo un producto cada vez msconcentrado.

Adicionalmente, se puede realizar un segundo proceso de flotacin,con el fin de recuperar el concentrado de otro metal de inters. Elprocedimiento es igual que el anterior, pero utilizando reactivos yacondicionadores de pH distintos, lo que permite obtenerconcentrados de dos metales de inters econmico.

La primera flotacin se denomina colectiva, donde el concentradocontiene dos o ms componentes, y la segunda corresponde a laflotacin selectiva, donde se efecta una separacin de compuestoscomplejos en productos que contengan no ms de una especie individual. Un ejemplo de esto es laflotacin de cobre y de molibdenita.

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Celda de flotacin mecnica

Etapas del proceso de flotacin

La flotacin contempla tres fases:

Fase slida: corresponde a las materias que se quiere separar (material mineral). Fase liquida: es el medio en que se llevan a cabo dichas separaciones. Fase gaseosa: se refiere al aire inyectado en la pulpa para poder formar las burbujas, queson los centros sobre los cuales se adhieren las partculas slidas.

Celdas de flotacin: Las hay de 3 tipos. Mecnicas: son las ms comunes, caracterizadas por unimpulsor mecnico que agita la pulpa y la dispersa. Neumticas: carecen de impulsor y utilizan aire comprimidopara agitar y airear la pulpa. Columnas: tienen un flujo en contracorriente de las burbujas deaire con la pulpa, y de las burbujas mineralizadas con el flujo deagua de lavado.

Los productos de la flotacin contienen habitualmente entre un 50% y 70%de slidos. Gran parte del agua contenida en las pulpas producidas por laflotacin es retirada en los espesadores de concentrado y cola, los querealizan simultneamente los procesos de sedimentacin y clarificacin. Elproducto obtenido en la descarga de los espesadores de concentradopuede contener entre 50% y 65% de slidos. El agua remanente en estosconcentrados espesados es posteriormente retirada mediante filtros hasta obtener un valor final que vadesde un 8% hasta un 10% de humedad en el producto final. Este ltimo es la alimentacin para lasiguiente etapa.