Download - Capitulo 5-Procesamiento de Pb-Zn
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Departamento de Ingeniera Metalrgica
Procesamiento de Recursos
Mineros no Cuprferos
(542479)
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Profesor: Leopoldo Gutirrez Briones
1
Semestre 2-2014
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CAPTULO 5
PROCESAMIENTO DE MINERALES
Pb-Zn
2
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Generalidades
Generalmente los minerales de zinc y plomo se presentan juntos en cantidades
suficientes para justificar su concentracin selectiva.
Los minerales de plomo ms comunes son:
Galena PbS (86.6 % Pb)
Cerusita PbCO3 (77.5 % Pb)
Anglesita PbSO4 (68.3 % Pb)
Los minerales de zinc ms comunes son:
Esfalerita ZnS (67.0 % Zn)
Marmatita (7ZnS:FeS, contenido de Fe vara entre 1 y 20 %)
Smithsonita ZnCO3 (Zn)
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Productores de Pb
www.ilzsg.org
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Productores de Pb
www.ilzsg.org
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Usos de Pb
www.ilzsg.org
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Productores de Zn
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Usos de Zn
www.zinc.org
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Antecedentes Objetivos del procesamiento de minerales Pb-Zn
Los objetivos del procesamiento de minerales Pb/Zn son los siguientes:
Recuperar un mximo de los elementos Pb y Zn.
Producir concentrado de Pb y Zn conteniendo altas leyes de ambos metales (55 % Pb, 50 % Zn).
Eliminacin de contaminantes como pirrotita (Fe(1-x)S, x=0-0,2) y pirita (FeS2) de los concentrados finales.
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
55-60 % -74 microns
pH 8-9 (lime)
Isopropyl xanthate (PbS Collector, added to the mill)
Cyanides (marmatite depressant, added to the mill)
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
MIBC/pine oil used as frothers
pH 8-9 (cal)
Pb in coarse concentrate 65 %
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
85-90 % - 74 microns
pH 8-9 (cal)
Conditioned with Isopropyl xanthate (PbS Collector)
Conditioned with Cyanides (marmatite depressant)
Then the slurry goes to the Pb Rougher stage
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
The Pb concentrate is cleaned in two cleaning stages
pH 10 (Pb Cleaners)
Closed circuit
Lead concentrate with about 10-14 % Zn
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
CuSO4 is added as ZnS activator
pH 11 (lime)
Slurry is steam heated (30-40 C) to depress PbS A ZnS concentrate is obtained
Tailings become a Pb concentrate (60 % Pb, 4.5 % Zn)
22 ZnCuSCuZnS
Reaccin en superficie de esfalerita (ZnS)
El compuesto CuS formado en la superficie de la esfalerita
como resultado de la adicin de CuSO4 es muy activo hacia
los xantatos, activando la esfalerita.
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos General
CuSO4 is added 0.7 kg/t in the rougher stage at pH 9.5-10
(lime).
The Zn Rougher (reground, 3 cleaning stages)
Final Zn concentrate contains 50 % Zn, 4 % Pb
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos Sullivan Pb-Zn (British Columbia, Canad)
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Diagrama de procesos Red Dog Mines (Alaska, USA)
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
Antecedentes.
Algunos sulfuros tales como esfalerita (ZnS) no responden bien a los colectores tilicos de cadena corta, debido a la inestabilidad relativa del compuesto xantato
metlico de zinc.
En este caso se requiere del uso de activadores para mejorar la adsorcin de las molculas del colector sobre la superficie de esfalerita.
Los activadores son reactivos modificadores que cambian las propiedades
superficiales de los minerales de tal forma que la adsorcin del colector sea
efectiva.
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
El ion cprico (Cu2+) generalmente en la forma de sulfato o nitrato es el activador ms
ampliamente utilizado, y en el caso de la esfalerita es muy utilizado.
La Figura muestra que el ion cprico se adsorbe en la superficie de la esfalerita
precipitando a nivel superficial con el xantato el que a su vez se puede oxidar a
dixantogeno. De esta forma la esfalerita adquiere propiedades hidrofbicas.
A.P. Chandra, A.R. Gerson / Advances in Colloid and Interface Science 145 (2009) 97110
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
Se ha establecido en diversas publicaciones que la
activacin de esfalerita por iones Cu2+ sigue un mecanismo
de intercambio de iones. De acuerdo a este mecanismo la
adsorcin de Cu2+ resulta en una liberacin de Zn2+ en
solucin en una relacin 1:1.
A.P. Chandra, A.R. Gerson / Advances in Colloid and
Interface Science 145 (2009) 97110
2aq)s(2
)s(ZnCuSCuZnS
Cu2+ en la superficie esfalerita posteriormente se reduce a
Cu+ con la oxidacin resultante del sulfuro de superficie.
Entonces los xantatos reaccionan con las especies de
sulfuro de cobre formadas a nivel superficial, aumentando
as la respuesta de flotacin. CuX es el principal producto
hidrofbico formado especialmente a bajos valores de pH.
La adsorcin de cobre y posterior flotacin de esfalerita depende de las impurezas tales como el hierro
presente dentro de esfalerita natural, oxidacin de la superficie, concentracin de cobre y xantato, tiempo de
activacin, concentracin de O2 (potencial de pulpa) y lo ms importante en el pH.
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
T.N. Khmeleva et al. / Int. J. Miner. Process. 76 (2005) 4353
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
Efecto del Fe presente en la estructura de ZnS
La Tabla resume los resultados obtenidos en las ltimas 2 dcadas. Estas publicaciones muestran conclusiones que pueden ser contradictorias.
A.P. Chandra, A.R. Gerson / Advances in Colloid and Interface Science 145 (2009) 97110
El grado de pre-oxidacin de la superficie de la esfalerita puede afectar la capacidad
de adsorcin de cobre y xantato, y es un factor a considerar.
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS) pirita por Cu2+
La separacin de esfalerita travs de la activacin de cobre se convierte en problemtica cuando otros minerales dentro de la pulpa son inadvertidamente
activados.
Pirita (FeS2) es uno de esos minerales que responde a la activacin de cobre y puede flotar junto con esfalerita. Esta ganga produce una reduccin de la ley del
concentrado de esfalerita.
A.P. Chandra, A.R. Gerson / Advances in Colloid and Interface Science 145 (2009) 97110
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Departamento de Ingeniera Metalrgica Mecanismos de flotacin Activacin de esfalerita (ZnS)
Otros iones de metales pesados como el plomo, la plata, el cadmio, el mercurio y el Fe2+/Fe3+ tambin puede activar la superficie de esfalerita pero o bien no se
usan comercialmente o estn presentes como impurezas dentro de la estructura
cristalina, o en el agua de proceso.
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