Las partículas finas (menores a 10 µm) sedimentan lentamente bajo el efecto de la gravedad. Todas las partículas ejercen fuerzas de atracción mutuas conocidas como fuerzas de Van der Waals. Normalmente estas fuerzas de atracción son opuestas a la carga superficial de la partícula.
La coagulación y floculación se refieren a procesos que hacen que las partículas se agreguen o aglomeren con el objetivo de aumentar la velocidad de sedimentación. La coagulación es definida como la modificación de la carga superficial de las partículas con el fin de lograr la agregación de estas, mientras que la floculación implica la adición de polímeros de cadena larga que unen o puentean, las partículas entre sí. Esta diferencia conduce a dos clases de reactivos que permiten la agregación: coagulantes y floculantes.
- Coagulación
La coagulación ocurre cuando dos tipos de partículas tienen carga opuesta y hay atracción mutua. Esto se logra mediante adición de coagulantes orgánicos, los cuales son polímeros de bajo peso molecular con grupos funcionales catiónicos. La coagulación se define como el proceso en que la desestabilización de las partículas se logra mediante la adición de polímeros que reducen, neutralizan o invierten la repulsión entre partículas. El uso de un coagulante permite desestabilizar este proceso, logrando la microfloculación y en conjunto con el floculante permite mantener o mejorar la tasa de sedimentación y la calidad de agua a recuperar. Cabe destacar que existen varias familias de coagulantes orgánicos, mayoritariamente en base a amidas.
La adición de coagulantes debe realizarse a mayores diluciones, con el propósito de que ocurra una mayor interacción de coagulante-pulpa. Debe emplearse una agitación efectiva, con el fin de mejorar la dispersión del coagulante en la pulpa a tratar. Además, se debe considerar una distancia considerable antes de la entrada al Feedwell de un espesador.
- Floculación
La floculación implica el uso de polímeros orgánicos de cadena larga de alto peso molécular (superior a 1 millón) para formar puentes moleculares entre partículas individuales, con el objetivo de desestabilizarlas y generar atracción, para así lograr su aglomeración con la finalidad de sedimentarlas.
En espesadores de relaves el uso de floculantes debe adicionarse en forma escalonada, es decir, la incorporación del floculante debe realizarse en forma gradual. Por lo tanto, es recomendable a lo menos usar tres (3) puntos de adición de floculante en la canaleta de alimentación; esto genera un mezclado eficaz de pulpa-floculante (captación de finos) lo que conlleva a una mayor velocidad de sedimentación.
Estos reactivos son de vital importancia en espesamiento de relaves dado que el uso correcto de coagulantes y floculantes permite que las finas partículas formen flóculos más grandes de modo que los sólidos puedan separarse más fácilmente del agua. Lo anterior conlleva a mayores tasas de sedimentación, mayor compactación del hundido y una menor turbidez del agua de rebose, la cual retorna a los distintos procesos que requieren presencia hídrica..
Fuentes de información:
- Wills B., “Mineral Processing Technology”, Butterworth-Heinemann, 7a Edición, 2006.
- https://imetchile.cl/wp-content/uploads/2021/05/SNF.pdf
