FLOTACIÓN COLUMNAR Y CELDAS FLOTACIÓN COLUMNAR Y CELDAS NEUMÁTICASNEUMÁTICAS

Celdas de FLotación Columnar INTRODUCCIÓN.

• La tecnología de flotación columnar ha logrado una amplia aceptación en la industria de procesamiento de minerales por las ventajas que ofrece sobre los equipos de flotación convencional en las etapas cleaner y recleaner.

• Las ventajas de las columnas se pueden resumir en los siguientes puntos : a) mejores leyes; b) menor costo de operación; c) menor costo de capital; y d) control superior.

DISEÑO CELDA COLUMNAR

• DISEÑO: 1) ZONA DE COLECCIÓN PULPA, BURBUJEO, RECUP.

• 2) ZONA DE LAVADO, ESPUMA, DE LIMPIEZA.

• FLUJOS EN CONTRA CORRIENTE: * MINERALES - BURBUJAS *AGUA DE LAVADO DRENANDO POR LAS BURBUJAS

BIAS : POSITIVO Y NEGATIVO+ AGUA SALIENDO UF > AGUA H- AGUA SALIENDO UF < AGUA H

CELDA COLUMNAR

DISEÑO DE UNA CELDA COLUMNAR

CELDAS DE FLOTACIÓN COLUMNAR

• 1. Espacio ocupado en la planta es reducido : más capacidad de flotación instalada por unidad de superficie de edificio.

• 2. Bajo costo de capital : menos espacio, instalación eléctrica más sencilla.

• 3. No lleva agitador.

• 4. Menor costo de mantenimiento.

• 5. Mejor control del proceso.

• 6. Productos obtenidos son de mejor calidad : leyes más elevadas de la especie útil para recuperaciones similares.

• Ventajas de las columnas de flotación en relación a las celdas de flotación convencionales de agitación mecánica :

BENEFICIOS OBTENIDOS CON LAS CELDAS DE FLOTACIÓN COLUMNAR

• La capacidad de las columnas de producir concentrados de ley superior con recuperaciones similares deriva de la mejora que se consigue en la selectividad combinada con el lavado de espuma, que remueve la ganga arrastrada que generalmente está asociada con la pulpa de alimentación. En la limpieza de cobre, por ejemplo, se han reportado mejoras de ley de 2 - 4 %.

BENEFICIOS OBTENIDOS CON EL USO DE CELDAS COLUMNARES EN LA LIMPIEZA DE CONCENTRADOS

• Un ejemplo de la eficiencia superior de las columnas se aprecia en la flotación de molibdeno donde es normalmente posible reemplazar 12 etapas de limpieza convencional por 3 etapas de flotación columnar.

• Las mejoras en control y estabilidad puede atribuirse a la simplificación del circuito, por ejemplo, un número reducido de etapas, y la aplicación de hardware para el control moderno de procesos a un mayor número de variables de control disponible, en particular para el lavado de espuma.

TIPOS DE BIAS EN CELDAS COLUMNARES

En la práctica operacional el bias se puede definir como la razón entre el flujo de colas y el flujo de alimentación de las columnas, en este caso un bias positivo corresponde a una razón mayor que 1.

• La introducción del agua de lavado permite a la columna operar con un bias positivo, el cual asegura que cualquier partícula de ganga liberada será reportada preferencialmente a la cola de la columna.

COSTOS DE OPERACIÓN EN UNA CELDA COLUMNAR

• La reducción en costos de operación con columnas puede atribuirse generalmente a la carencia de partes móviles. Toda la potencia de agitación mecánica se elimina, así como, la necesidad de mantención y reemplazo de agitadores y estatores.

• El menor costo de capital del equipo se atribuye a su mejor eficiencia metalúrgica y al hecho de que la capacidad de flotación está en la dirección vertical. Esto generalmente se traduce en un arreglo más compacto para la planta.

COMINCO AIR SPARGER SYSTEM

C OLUMNA DE 1,22 M X 11,6 M PREVIO A LA INSTALACIÓN POR COMINCO EN ALASKA

COLUMNAS DE 4 X 4 MTS INSTALADAS EN MINERA ESCONDIDA LTDA.

CELDA JAMESON

CELDA DE FLOTACIÓN JAMESON

• INTRODUCCIÓN• La celda Jameson es semejante a la máquina de cascada,

utilizada para la flotación en los años 1920 a 1930, en la cual la pulpa se aireaba al caer por gravedad a través de una boquilla de 1,3 cm, en el interior de un tubo de aproximadamente 1 m de altura.

• Entre las características de la celda Jameson está la capacidad de generar altas fracciones de gas en el tubo de descenso manteniendo un régimen estable de flujo, la ausencia de un sistema generador de burbujas , el uso de agua de lavado para la espuma, la ausencia de un compresor para inyectar aire, simplicidad de operación, y una altura que permite su instalación sin mayores cambios estructurales en plantas ya existentes.

OPERACIÓN DE UNA CELDA JAMESON

• DESCRIPCIÓN GENERAL• En una celda Jameson, aire y pulpa son mezclados en la

parte superior de un tubo vertical, denominado sección de contacto o tubo de descenso. (Dowcomer )

• La mezcla desciende verticalmente en co-corriente, descargando en una celda abierta, donde las burbujas mineralizadas ascienden formando espuma.

• El nivel de pulpa dentro de la celda se controla para dar la adecuada altura de espuma y mantener la descarga del tubo de descenso bajo el nivel de interfase, asegurando la selectividad y estabilidad del proceso.

DESCRIPCIÓN GENERAL

> En una celda Jameson, aire y pulpa son mezclados en la parte superior de un tubo vertical, denominado sección de contacto o tubo de descenso.

• La mezcla desciende verticalmente en co-corriente, descargando en una celda abierta, donde l as burbujas mineralizadas ascienden formando espuma.

• El nivel de pulpa dentro de la celda se controla para dar la adecuada altura de espuma y mantener la descarga del tubo de descenso bajo el nivel de interfase, asegurando la selectividad y estabilidad del proceso.

> El agua de lavado es adicionada a la espuma para mejorar la selectividad del proceso.

OTRAS CARACTERÍSTICAS

• 1. Se utilizan 1 a 32 downcomers por celda.

• 2. Se construyen en diseño circular o rectangular.

• 3. Poseen un área entre 40 a 60% del área de las celdas convencionales y una altura 30% menor que la de las celdas columnares.

• 4. El lavado de espuma se realiza mediante un diseño sencillo tipo “ducha”.

• 5. Los diseños rectangular (serie E) ó circular (serie Z) tienen capacidad de hasta 25.000 ton/día o 2.000 - 2.500 m³/h.

Celdas Jameson

COMPARACIÓN ENTRE LA CELDA COLUMNAR Y LA JAMESON

CELDA NEUMÁTICA EKOFLOT - V

• La celda de flotación neumática Ekoflot-V, que comenzó a venderse al mercado en 1987, ha llegado a ser bien conocida ya que incorporó lo más avanzado del sistema de flotación neumática, con una reducción sustancial de costos y un aumento de recuperación en el concentrado.

• El diseño de Ekoflot-V asegura que las partículas hidrofóbicas gruesas sean captadas por la espuma en la parte superior de la celda.

• Hay un regulador cónico de espuma que puede moverse hacia arriba y hacia

abajo, para ajustar la zona de espuma y hacerla variar de acuerdo con cada aplicación. De este modo es posible utilizar un diseño estándar de celdas para diferentes aplicaciones, tales como desbaste, o selectividad.

• El medio principal de regular la calidad del concentrado es un sistema de lavado con agua situado por encima de la espuma.

• Se han diseñado celdas capaces de tratar hasta 1500 m3/h de pulpa o más.

CELDA NUEMÁTICA EKOFLOT

CELDA EKOFLOT DE FLUJO DE ENTRADA VERTICAL

CELDA DE FLUJO TANGENCIAL

CELDAS DE FLOTACIÓN

CELDA PNEUFLOT

SEPARADOR DE ESPUMA• PRINCIPIO: DESCARGA LA PULPA SOBRE UNA CAPA DE

ESPUMA.

• CREA CONDICIONES FAVORABLES PARA LA UNIÓN P- B. PORQUE: - SE DESARROLLA GRAN INTERFASE LIQUIDO – SÓLIDO. - PRESENTA MAYOR TIEMPO DE PASO DE LA PULPA A

TRAVÉS DE LA ESPUMA. - PRESENTA MENOR TURBULENCIA EN LA PULPA, LO QUE DISMINUYE EL DESPRENDIMIENTOS P – B. - PRESENTA MAYOR CONTACTO DEBIDO A QUE LA PARTÍCULA SE ADHIERE A VARIAS BURBUJAS, PERMITIENDO UN MAYOR PERÍMETRO DE HUMECTACIÓN.

SEPARADOR DE ESPUMA

1) Tubo de Alimentación2) Reguladores de velocidad 3) Distribuidor de Alimentación

4) Canal de Aireación5) ---

6) Aireadores

7) Labio de Rebalse.

8) Paletas Espumadoras

9) Estanque de Relaves

10) Apex de descarga.

VENTAJAS Y NECESIDADES

• SE PUEDE FLOTAR PARTÍCULAS DE MAYOR TAMAÑO O DENSIDAD.

• MEYOR VELOCIDAD DEL PROCESO, LO QUE PROPORCIONA MAYOR CAPACIDAD Y MENOR COSTO DE OPERACIÓN.

• MENOR CONSUMO DE ENERGÍA (20 A 25 % MENOR ).

• LA RELACIÓN ENTRE LA RECUPERACIÓN Y EL TIEMPO ES INVERSO.

• NECESIDADES: CONSUME AIRE, APROXIMADAMENTE 2 M3 / MTO, A UNA

PRESIÓN DE 115 Kpa (17 PSI). TUBOS AIREADORES CON 40 A 60 AGUJEROS POR CM2.

CIRCUITOS DE FLOTACIÓN• LA FLOTACIÓN ES UN PROCESO CONTINUO REALIZADO EN VARIAS

CELDAS QUE CONSTITUYEN UN BANCO.• UN SOLO BANCO NO DARÁ UN CONCENTRADO FINAL DE ALTA LEY

Y UN RELAVE DE BAJA LEY (RECUP. < 100 % ) EN UN BANCO LAS LEYES DE LOS CONCENTRADOS OBTENIDOS DE

CADA CELDA ES DIFERENTE. DISMINUYE A MEDIDA QUE LA CELDA SE APROXIMA AL EXTREMO DE DESCARGA.

• OBTENER RESULTADOS MÁS SATISFACTORIOS ES POSIBLE SI SE

DIVIDE EL BANCO EN SUB-CIRCUITOS. (ARREGLOS : Ejemplo un banco de 9 celdas en 3 ; 3 ; 3

• IGUALMENTE, SI SE SUB-DIVIDE EL PROCESO DE FLOTACIÓN EN CIRCUITOS. (ROUGHER, SCAVENGER, CLEANER ).

CIRCUITOS DE FLOTACIÓN.

• LOS CIRCUITOS PUEDEN SER SIMPLES O COMPLICADOS, ESTO DEPENDE DEL GRADO DE DIFICULTAD QUE

PRESENTE LA MENA Y LOS MEDIANOS PRODUCIDOS. - GRADO DE LIBERACIÓN QUE PRESENTE EL MINERAL UTIL. - ASOCIACIÓN DE LOS MINERALES FLOTABLES (SULFS.) - FLOTABILIDAD DEL MINERAL ÚTIL. - FLOTABILIDAD DE LA GANGA.

> EL PRINCIPIO APLICADO EN ESTOS CIRCUITOS ES EL “CIRCUITO EN CONTRA CORRIENTE”, QUE CONSISTE EN QUE LAS COLAS FLUYAN POR EL BANCO EN SENTIDO POSITIVO Y LOS CONCENTRADOS PARCIALES OBTENIDOS SON REGRESADOS EN DIRECCIÓN OPUESTA”.

CIRCUITOS DE FLOTACIÓN

CIRCUITOS DE FLOTACIÓN

Flotación como parte del circuito de molienda clasificación.

• FLOTACIÓN BULK CONVENCIONAL. CONCEPTO “CELDA UNITARIA”

OBJETIVO: RETIRAR DEL CIRCUITO VALORES PESADOS A LA BREVEDAD.

IMPORTANCIA PARTICULAR: * EN FLOTACIÓN DE ORO LIBRE ESTE TIENDE A

ACUMULARSE EN EL CLASIFICADOR DEBIDO A SU ALTA DENSIDAD Y MALEABILIDAD, O BIEN SALIR POR EL UF DEL

HIDROCICLÓN.

* En FLOTACIÓN DE SULFUROS METÁLICOS (EVITA SOBREMO-

LIENDA DE PARTÍCULAS ÚTILES.

CIRCUITO CERRADO MOLIENDA CLASIFICACIÓN

• EL CLASIFICADOR LIMITA EL TAMAÑO DE LA SALIDA DE LAS PARTÍCULAS, OBLIGANDO A LAS PARTÍCULAS SULFURADAS PESADAS A PERMANECER RETENIDAS EN EL CIRCUITO CERRADO, HASTA QUE ELLAS SEAN MOLIDAS MUCHO MÁS FINAS QUE LAS PARTÍCULAS DE GANGA ACOMPAÑANTES.

• ALIMENTACIÓN A LA CELDA UNITARIA: - PULPA DE ALTO CONTENIDO DE SÓLIDOS

- SÓLIDO DE AMPLIA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS.

• FLOTACIÓN BULK ACTUAL: CONCEPTO DESARROLLADO POR OUTOKUMPU “ FLASH FLOTATION”

EVITA SOBREMOLIENDA DE PARTÍCULAS PESADAS ÚTILES.

OUTOKUMPU FLASH FLOTATION PROCESS