Diferencias en la recuperación rougher entre el laboratorio y la planta

Una de las principales experiencias de laboratorio utilizada para evaluar el rendimiento en la concentración de un mineral es la prueba de flotación rougher, la cual brinda una aproximación de cómo va a ser el rendimiento metalúrgico de este tipo de mineral al ser beneficiado en la planta. Para ello se fijan condiciones de laboratorio que suelen ser las más parecidas a las de la planta, de manera de simular lo que ocurrirá a nivel industrial. Si los resultados de tales experiencias resultan pobres en términos de recuperación, se realizan por lo general nuevas pruebas modificando ciertas parámetros o variables experimentales con el objeto de mejorar el rendimiento metalúrgico de este mineral y así poder alertar anticipadamente al personal de la planta, tomando en cuenta la evidencia práctica observada a nivel de laboratorio.

Considerando lo anterior, si las condiciones de laboratorio se replicaran exactamente a lo que existe en la planta, esto es asegurando que los operadores de laboratorio sigan estrictamente los protocolos, que la dosificación y tipo de reactivos sea el mismo, y que el P80 coincida con el de la planta, igual existiría una diferencia entre la recuperación de cobre que se logra experimentalmente respecto a lo que se obtiene en la planta. En rigor, resulta prácticamente imposible homologar el par: recuperación / ley de concentrado, y por lo general se obtiene en planta una menor recuperación del elemento de interés, pero una ley mejorada del producto en comparación al laboratorio. Lo anterior tiene muchas causas, algunas relacionadas con la geometría de las celdas, otras con la distinta distribución y diámetro característico de burbujas empleadas en la flotación, y quizás, entre muchas otras, la más incidente de todas: el distinto perfil granulométrico del mineral sometido al proceso de concentración.

Respecto a esta última diferencia, la raíz principal radica en el proceso de reducción de tamaño del mineral, el cual resulta prácticamente imposible de replicar a nivel de laboratorio. A nivel industrial la reducción de tamaño es continua y está sometida en todo momento a un sistema de molienda-clasificación, con carga circulante incluida, mientras que a nivel de laboratorio se efectúa en forma batch y sin clasificación alguna. El efecto anterior se trata de amortiguar en cierta medida, y solo parcialmente, ajustando el collar de bolas en el molino de laboratorio, de manera de lograr un P80 similar al de la planta. En la práctica, si bien se efectúan pruebas de moliendabilidad en el laboratorio para alcanzar el mismo P80 de la planta, el perfil granulométrico del producto molido dista bastante de parecerse entre ambos, realidad que queda en evidencia posteriormente en la flotación rougher.

En consideración a la diferencia producida entre las curvas granulométricas de ambos productos, a pesar de tener el mismo P80, se produce una variación de concentración y liberación de las especies sulfuradas de interés, fenómeno que se explica en mejor en el ejemplo que sigue. Consideremos para ello un mineral típico de cobre, con 3 tipos de tamaño característico y con su recuperación distintiva para cada una de las fracciones granulométricas predefinidas: 

Para el caso de la planta:

  • Primer rango (fracción gruesa, mayor a 100#Ty): 33% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 80%.
  • Segundo rango (fracción óptima, menor a 100#Ty y mayor a 400#Ty): 33% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 93%.
  • Tercer rango (fracción fina, menor a 400#Ty): 34% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 90%
  • Para el caso del laboratorio: (mismo P80 que la Planta y similar definición de rango granulométrico que el de la Planta)
  • Primer rango: sólo un 30% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 80%.
    • Segundo rango:  un 40% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 93%.
    • Tercer rango: solo un 30% del mineral en peso y una recuperación de cobre del 90%

Al comparar casos, se refleja que en el laboratorio hay un aumento de peso asociado a la fracción óptima que alimentó a la celda y, por ende, esta condición se ve favorecida en una prueba de flotación. Lo anterior se traduce en la práctica en un resultado aumentado en lo que a recuperación de cobre se refiere, impactando con ello el contenido de fino que portará el concentrado primario a las etapas de limpieza, dando como resultado una mayor recuperación global de cobre en todo el proceso de concentración.

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