Tópico 2. f Modelos de Procesos – Flotación Colectiva Primaria

En el tópico de esta semana presentaremos algunos conceptos fundamentales del proceso de flotación de minerales, desde el punto de vista convencional. De esta manera generaremos la base que se ocupará en la próxima semana para presentar nuevas tecnologías en flotación.

1.Flotación convencional de minerales

El proceso de flotación convencional de minerales es un proceso de separación y concentración basado en las propiedades fisicoquímicas de cada especie mineralógica, que permite la separación y extracción del mineral económicamente valioso desde la mina.

El proceso de flotación convencional de minerales se realiza en estanques o celdas de flotación, generalmente cilíndricos o de base rectangular, a través de los cuales se logra que los minerales se adhieran de forma selectiva a las burbujas de aire inyectadas desde la base del equipo. La selectividad del proceso se logra mediante la utilización de reactivos específicos, los cuales actúan a nivel de la superficie del mineral —normalmente sulfuros metálicos— transformándola y/o otorgándole propiedades hidrofóbicas, permitiendo que en ésta se adhieran las burbujas dispersas en la pulpa y las que serán el vehículo de transporte hacia la superficie.

La celda de flotación convencional consta de dos zonas características: una zona de agitación y una zona de colección. En la zona de agitación se mezcla la pulpa con algunos reactivos específicos de la etapa —básicamente colectores y espumantes— y las burbujas, mientras que en la zona de colección se recupera el concentrado de mineral valioso del proceso de flotación. En la zona de colección, las partículas colectadas desde la fase de agitación forman una capa de espuma que concentra el material valioso, la cual se encuentra estabilizada con la adición de espumantes característicos. El mineral que es recuperado por rebose de la zona de colección es denominado concentrado, mientras que la suspensión remanente que permanece en una celda de laboratorio se denomina cola (figura de la izquierda). En el caso de un banco de celdas convencionales, la cola de una celda industrial constituye normalmente la alimentación a la siguiente unidad de flotación, tal como se representa esquemáticamente en la figura de la derecha:

2.Fenomenología de la flotación convencional

En general, las celdas convencionales de flotación, tanto de laboratorio como industrial, poseen tanques de geometría distintiva, según el fabricante, pudiendo ser de base cilíndrica como de base cuadrada. Poseen un agitador y un estator montados de forma concéntrica a la celda, donde los procesos de agitación, interacción partícula-burbuja y formación de espuma ocurren en la misma celda. Cada uno de estos procesos requieren de condiciones fluidodinámicas distintas para su correcto desarrollo, por lo que los procesos que ocurren dentro de la celda tienden a interferir unos con otros.

De los fenómenos antes mencionados, solo el proceso de agitación requiere una condición fluidodinámica en un régimen turbulento, mientras que para la interacción partícula-burbuja y la formación de espuma es necesario idealmente un régimen más lento o laminar.

Al producirse dos condiciones fluidodinámicas opuestas dentro de una misma celda, se limita las opciones de mejoramiento y optimización de los procesos. Por lo mismo, la utilización de celdas convencionales de flotación normalmente produce buenos resultados en términos de recuperación en desmedro de la selectividad del proceso, limitando la calidad de la ley del concentrado.

¿Como se mejora el proceso de flotación? ¿Cuáles son las opciones dentro del mercado?

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