Flotación: fundamentos, tipos y máquinas

Flotación

Reactivos

1. Colectores
   1. No ionizables: Recubrimiento hidrofóbico
   2. Ionizables: Aminas (óxidos), ácidos grasos y xantatos
2. Espumantes
   1. Concentración crítica micelar
   2. Índice de espumabilidad dinámica: Cantidad de aire retenido en la columna
   3. Tamaño de burbujas: Menor tamaño de burbujas otorga mejor recuperación
   4. Concentración crítica coalescencia: Concentración límite de la burbuja después de la cual el diámetro de burbuja no disminuye.
3. Modificadores
   1. Reguladores de pH: Cal, hidróxido de sodio (NaOH), carbonato de sodio, ácidos fuertes
   2. Dispersantes: Orgánicos e inorgánicos
   3. Depresantes: Orgánicos e inorgánicos
   4. Activadores: Mejora la adsorción, función contraria a depresantes

Flotación de sulfuros

Minerales

Calcopirita, bornita, enargita, covelina, calcosina

Ganga

Sílice, pirita, otros

Colector a utilizar

Xantatos

Características

1. Se usan en medio ácido
2. Altamente selectivos
3. Generalmente se usa propil o butil

Potencial de Reposo

Potencial formado en la superficie de una partícula cuando esta se dispersa en una solución acuosa

Métodos de Evaluación de Hidrofobicidad

1. Ángulo de contacto
   1. 1. 1. Colección de partículas
         2. Micro flotación
         3. Velocidad de penetración
         4. Flotación film
         5. Medición de tiempo de inducción
         6. Flotación en celdas de laboratorio

Caracterización de Cinética y Proceso de Flotación

Zona de Colección

Zona donde se produce el contacto y la adhesión partícula-mineral formando agregados que ascienden a la zona de limpieza.

Variables

• Tiempo de residencia
  • Reactivos de flotación
  • Tamaño de partícula (50-100 micrones)
  • Flujo de gas
  • Hold up de gas
  • Tamaño de burbuja (0.4 a 2 mm)

Zona de Limpieza

Las partículas viajan por la zona superior o zona de limpieza hasta el rebalse de la zona de flotación donde son colectados como concentrado.

Variables que se pueden controlar para optimizar la ley de concentrado

1. Altura de espuma: Altas +Ley -Recuperación y bajas -Ley +Recuperación
2. Agua de lavado: Se usa para limpiar o eliminar partículas finas de ganga del concentrado
3. Bias: Fracción de agua de lavado que fluye por la espuma

Variables para el Diseño de Circuitos de Flotación

• Grado de molienda
• pH, dosis de reactivos, densidad de pulpa, etc.
• Cinética o control del flujo másico

Tipos de Flotación

• Flotación batch: Laboratorio, concentración del mineral valioso disminuye con el tiempo
• Flotación continua: Industria, concentración nunca disminuye

Máquinas de Flotación

Son estanques que promueven la generación de partículas mineral-burbuja y posterior separación selectiva.

Desde el Punto de Vista de la Hidrodinámica

• Zona de espuma: Zona donde salen las partículas y son rebalsadas.
• Zona tranquila: Separación de agregados partícula-burbuja para formar la espuma.
• Zona de transición: Comienzan a separarse las partículas burbuja-mineral de la ganga.
• Zona de mezcla: Colisiones partícula-burbuja, uniéndose, se requiere agitación de alta frecuencia.

Tipos de Máquinas

Máquinas mecánicas y neumáticas

Columnas de Flotación

Celdas de tipo flotación neumáticas, las partículas se mueven a contracorriente.

Características

• Inyección de aire y formación de burbujas
• Adición del agua de lavado

Parámetros de Diseño - Concepto

• Nivel
• Hold up
• Velocidad superficial
• Bias
• Capacidad de levante