Voltametría cíclica y estudios dieléctricos en el sistema PbS – Etil xantato de potasio-Dextrina en condiciones de flotación y la depresión A. Huerta-Cerdán *, J.M. de la Rosa, C.A. González, J. Genescá

A.Huerta-Cerdán, J.M. de la Rosa, C.A. González, J. GenescaDepartamento de Ingenierıa Metalúrgica, Facultad de Qu´ımica, Universidad Nacional Autónoma de México,Circuito Institutos, CP, México D.F. 04510, Mexico

ResumenLa técnica de flotación de espuma sigue siendo uno de los procesos de concentración más importantes para flotar menas en forma selectiva específicamente para menas de PbS - ZnS, PbS-CuFeS2 y PbS -ZnS, PbS-CuFeS2. Hay interés en hacer investigación sobre un reactivo limpio (reactivo biodegradable) que deprima menas de sulfuro de plomo para controlar este proceso y tener los conocimientos adecuados acerca de las interacciones que pueden ocurrir entre galena y el reactivo dextrina. Voltametría cíclica, impedancia alta y resultados de las pruebas de flotación son comparados en un sistema en PbS – KEX- C6H8O5-(galena - etil xantato - dextrina) para obtener el colector responsable y los productos de la depresión y las condiciones adecuadas para flotar y deprimir menas de galena. Los estudios de voltametría cíclica muestran los productos de la reacción responsables de la inhibición de menas de galena, en este caso el PbC6H8O5 organometálico. Las mediciones de permitividad compleja y constante dieléctrica, a 100 MHz, mediante la técnica de alta impedancia sugirió que es posible obtener a partir de la isoterma de adsorción el adecuado depresor industrial debe estar en el rango de 20 - 30 ppm.

Palabras clave: Flotación, Galena, etil xantato, dextrina; voltametría cíclica; alta impedancia

1. introducción

México ocupa el quinto lugar en producción de metales de plomo en todo el mundo. La Galena es la mena más común esta asociado con otros valores tratados por flotación de la espuma durante los procesos de concentración del mineral. Leyes de cabeza del plomo continúa disminuyendo día tras día. Sin embargo, los procesos de flotación tienen un gran potencial para trabajar con los minerales complejos. Los diferentes tipos de reactivos depresores que son utilizados para inhibir los minerales de plomo en una flotación selectiva de minerales complejos tales como Pb – Zn - Cu, Pb - Zn. Algunos de los reactivos son caros y pueden contaminar lagos o ríos si alcanzan altas concentraciones. Por lo tanto, es necesario realizar investigaciones sobre la utilización de un reactivo depresor limpio y conocer la interacción entre el sistema PbS - C6H8O5 - KEX (galena-dextrina-xantato) para obtener un depresor eficiente y preservar el medio ambiente limpio con un reactivo limpio. Algunos estudios han sido llevados a cabo en condiciones muy específicas en diferentes trabajos [1,2,5-8,10] obteniendo productos re accionantes que pueden ser alterados en su preparación. Por lo tanto, es importante trabajar con una técnica que puede ser operado de manera in situ, siguiendo la modificación de la interfase sólido / líquido de una pulpa mineral durante la interacción físico-química. La técnica de frecuencia de alta impedancia (HFI) puede ser utilizada para este propósito, específicamente para materiales o los minerales no conductores. Este estudio se

realizó para: (1) Determinar a los productos de reacción responsables de la flotación y la depresión de la galena mediante la técnica de voltametría cíclica, (2) Proporcionar datos en el colector y l concentraciones del depresor y reactivos mixtos, (3) establecer el nivel de concentración del depresor cuando el colector se mezcla con dextrina, (4) determinar el colector apropiado y las concentraciones del depresor para flotar y concentrar el PbS, respectivamente, todo ello a partir de estudios de HFI, (5) aplicar las mejores condiciones obtenidas anteriormente para flotar y deprimir el PbS.

2. Procedimiento Experimental

Los Minerales de galena de alta pureza suministrados por Grupo México son caracterizados por la técnica de absorción atómica donde se forma cubos y se corta para obtener cubos de 1 cm3 para preparar los respectivos electrodos sólidos de trabajo (PbS) usando un disco de diamante y después se monta en una resina fría no conductora. La superficie de la galena se limpian después de cada prueba con papel lija Nº 600 y se limpiada con agua destilada. Estudios de voltametría Cíclica se llevaron a cabo en un potenciostato / galvanostato VersaStat 250 unido a una PC Acer 486 con una tarjeta GPIB e interface IEEE386.

Tabla 1Concentraciones de Etíl Xantato de potasio y Dextrina utilizados en PbS por la técnica de voltametria cíclica.

La velocidad de escaneo de la prueba fue de 10 mV/s, con un potencial inicial Ei =-1300mV hasta un potencial de cambio Es= 0 mV. Calomel saturado fue el electrodo de referencia (SCE). La técnica de alta impedancia se utilizó con pequeñas muestras de tierra triturada y de PbS alrededor de malla -200 + 400 con una fracción de volumen de 0.404 y 71.42 % de sólidos. Los valores Z absolutos fueron transformados a una constante dieléctrica, utilizando un medidor de impedancia vectorial 4193A Hewlett Packard. El rango de frecuencia de la prueba fue de 0,5 a 100 MHz. El agua Destilada se utilizó para todos los experimentos, y todos los reactivos fueron de grado de reactivo analítico. Las soluciones de Xantato y dextrina se prepararon como soluciones tampon con ácido bórico y borato de sodio para obtener un pH de 9,2. El tiempo de acondicionamiento de todas las muestras fue de 5 min. Los valores registrados se seleccionaron a 100 MHz. Finalmente las pruebas de flotación se llevaron a cabo en un laboratorio de flotación Denver de células de la capacidad de 1,5 l, 20 wt.% de sólidos, rpm 1100, y muestras de concentrado fueron tomadas a 20, 40, 60 y 480 s, seguido de por etapas de filtración y secado, y se analizaron por atómica absorción. La secuencia de pasos para investigar los mencionados Las variables fueron: absorción atómica voltametría cíclica, HFI y la flotación de prueba. Los cuadros 1 y 2 muestran el colector y la concentración depresor condiciones que se aplican en la voltametría cíclica y HFI, respectivamente.

Tabla 2Concentraciones de Etíl Xantato de potasio y Dextrina utilizados en PbS por la técnica de alta impendancia.

3.1. Resultados cíclicos voltametría

Para 0.01MKEX (Fig. 1), el pico anódico inicial se le atribuye al óxido de plomo ya que los altos valores de potencial relativo promover la oxidación. Este tipo de reacción fue reportado por Gadnery Woods [3]:

Esto se puede comprobar comparando el potencial experimental valores con los valores teóricos: Etheo =-0.846V y EExp =-0.844V. El segundo pico corresponde liderar xantato que se ha demostrado por Chemielewski y Lekki [4] con la siguiente reacción:

Donde Etheo =-0.657V y 0.656V EExp =-. Una tercera parte máximo se obtuvo en este voltamograma asumiendo los xantato adsorbidos. Chemielewski y Lekki [4] se explica este producto de acuerdo con la siguiente reacción:

Fig. 1. Voltamogramas de potasio xantato etílico en PBS a pH 9,2 y velocidad de barrido de 10 mV / s

Fig. 2. Voltammogram of the dextrine at pH 9.2, and scan rate of 10 mV/s.

De 0,001 M KEX, casi las mismas reacciones que se observaron en este sistema, pero sin ningún tipo de especies adsorbidas, después de haber para el primer pico y la ecuación. (1): =-0.846V Etheo y EExp =-0.844V. Para el segundo pico corresponde la ecuación. (2), donde Etheo =-0.539V y 0.511V EExp =-. el tercero observó pico con la ecuación. (3) tiene valores Etheo =-0.250V y EExp =-0.240V.La menor concentración de potasio xantato etílico 0.0001M mostró los primeros tres picos obtenidos como antes, pero la ausencia de xantato adsorbida, siendo los picos y las reacciones, fue la siguiente: =-0.846V Etheo y EExp =-0.841V para el primer pico y la primera reacción, La ecuación. (1), Etheo =-0.508V y 0.496V EExp =-de acuerdo a la ecuación. (2). Todas las cifras se incrementaron el potencial experimental a los valores anódica como la disminución de xantato etílico la concentración tenía un buen acuerdo con los teóricos los valores esperados. De dextrina (50 ppm) de plomo sistema de sulfuro (Fig. 2) se observa el producto de reacción de óxido de plomo en el primer picoy la ecuación. (1) con Etheo =-0.846V y EExp =-0.840V seguido de un segundo pico de compuestos organometálicos [9] de acuerdo con la siguiente ecuación:

Donde Etheo =-0.496V y 0.497V EExp =-. Una tercera parte pico fue encontrado, y que sugiere la presencia de tiosulfatos de acuerdo con la siguiente ecuación:

Con Etheo =-0.240V y EExp =- 0.257V Dextrina con 100 y 150 ppm mostraron las mismas reacciones, es decir, las ecuaciones. (1), (4) y (5) (Fig. 2), donde los compuestos organometálicos tiene valores potenciales menos catódica como la dextrina de concentración se levanta; Etheo =-0.505V y EExp =-0.496V a 100 ppm y Etheo =-0.510V y EExp =-0.494V a 150 ppm.

Cuando xantato y dextrina se mezclaron y acondicionado con la galena, productos de reacción son más difíciles asignar a causa de la cercanía de los valores potenciales. Fig. 3 muestra la coexistencia de llevar casi xantato etílico y los compuestos organometálicos, con un potencial muy similar valores (es decir EExp =-506V de 50 ppm dextrina + 0,001 M KEX de las ecuaciones. (2) y / o (4) y E =-0.511V para 001 M. KEX sola ecuación. (2)). Este comportamiento se observó para todos los compuestos mixtos.

Fig. 3. Voltamograma de potasio xantato de etilo (0.001 M) y el sistema de dextrina a un pH de 9.2 y velocidad de barrido de 10 mV / s.

Fig. 4. La constante dieléctrica de potasio xantato etílico en PBS a pH 9,2 y 100 MHz.

Xantato de potasio etílico efecto de la concentración estudiada por HFFI muestra una isoterma obtenida a 100MHz para encontrar el la concentración de colector apropiado para la flotación de minerales PbS. Lo se puede observar en la figura. 4 que hay una concentración de KEX que van desde 1 A-1 A 10â'3-10â'4 M, donde la pulpa presenta el mayor cambio en la constante dieléctrica e, y la constante Los valores de las concentraciones de colector superior. Por lo tanto, cabe suponer que no es necesario el uso de mayores Las concentraciones de este rango (e    = 325) que flota Los Minerales de galena.En referencia al sistema de dextrineâ € "galena (Fig. 5), se un aumento en los valores e como las concentraciones de dextrina se incrementaron a 20 ppm (e    = 560) frente a la conducta de loscolector. Por lo tanto, se puede suponer que existe un producto químico adsorción de los compuestos organometálicos PbC6H8O5 y que no es necesario operar para las concentraciones desuperior a 20 ppm. En la figura. 5, colector efecto de la concentración en PBSA € "sistema de dextrina se puede observar. Para el más alto la concentración de colector de 0,05 M KEX, hay un aumento en los valores de e, como la concentración de dextrina que se plantea es superiorque la obtenida por el solo KEX e inferior a la para la dextrina solo.Resultados de flotación (Fig. 6) muestran altas recuperaciones se concentran para el adecuado un Ã-10â'4M colector KEX con tasas y un depresión muy importante para el mineral de galena con 20 ppmdextrina. Hay una competencia considerable entre los colector y el depresor de la recuperación con un 52%. todos estos comportamientos que se espera de las cifras obtenidas a partir cíclicovoltametría y HFI.

Fig. 5. La constante dieléctrica de dextrina (20 ppm) y potasio xantato de etilo a pH 9,2 y 100 MHz

Fig. 6. Recuperación de galena con un 3% la cabeza Pb, 1200 rpm, 20 wt.% Sol., Con el potasio xantato de etilo, dextrina y la mezcla de ellos.

4. conclusiones

Hay una buena correlación entre la alta frecuencia estudios y los resultados observados de flotación para flotar y presione galena Los Minerales con potasio xantato etílico y dextrina, , respectivamente. Adsorción química de los colectores y depresor se presentaron en el mineral de galena. la supuestacompuestos organometálicos obtenidos por voltametría cíclica es responsable de la deprimente PbS.