Tópico 2. f Modelos de Procesos – Flotación por etapas
- Introducción y descripción general de celdas SFR
En los últimos tópicos, hemos introducido los conceptos fundamentales del proceso de concentración colectiva de minerales y algunas de las opciones de celdas más utilizadas dentro de la industria (celdas columnares y celdas neumáticas). En el tópico de esta semana presentaremos algunos conceptos y explicaremos el funcionamiento de los reactores de flotación en etapas o SFR (Staged Flotation Reactor), tecnología desarrollada por Woodgrove.
Los reactores de flotación SFR, también llamados semicontinuos, pertenecen a la clasificación de celdas de flotación no mecánicas y, al igual que las celdas columnares y celdas de flotación del tipo IMHOF —ambas anteriormente revisadas en nuestras publicaciones— su funcionamiento está fundamentado en la ocurrencia y desarrollo de los siguientes procesos: 1) agitación, 2) interacción partícula-burbuja y 3) formación de espuma. Cada uno de estos procesos, para un mejor desarrollo, requieren de condiciones fluidodinámicas bien diferentes entre sí. De esta manera, las celdas SFR utilizan diferentes cámaras o etapas para agitar la pulpa, recolectar partículas de interés y posteriormente separar la espuma enriquecida.
Cabe destacar que en una celda convencional todos los procesos antes mencionados ocurren dentro de la misma celda y tienden a interferir entre ellos, lo que no permite alcanzar el máximo potencial de cada uno. De los fenómenos antes mencionados, el proceso de agitación requiere una condición fluidodinámica de régimen turbulento, mientras que para la interacción partícula-burbuja y la formación de espuma es necesario, idealmente, una condición de régimen laminar. Al requerir dos condiciones de flujo tan distintas dentro de una misma celda, se limitan las opciones de mejoramiento y optimización integral. Por lo mismo, la utilización de celdas convencionales de flotación en ciertos casos termina perjudicando la recuperación de las especies de interés y/o la ley del concentrado.
El enfoque de la tecnología SFR con respecto al proceso de flotación se centra en separar este fenómeno en sus distintas etapas, utilizando para ello estanques diferenciados: un estanque dedicado de alta agitación (PCU), y otro estanque para acentuar la interacción partícula-burbuja y fomentar la formación y colección de espuma (BDU/FRU). En otras palabras, el funcionamiento consiste en tres etapas o unidades diferenciadas:
- Unidad colectora de partículas
- Unidad de separación
- Unidad de recuperación de espuma
Al separar los procesos que poseen requerimientos específicos de flujo en distintos estanques se logra muchas veces un aumento importante en la ley del concentrado y conjuntamente, una mejor recuperación de especies hidrofóbicas.
La próxima semana cerraremos el ciclo de tópico respecto a los diferentes tipos de celdas utilizados en flotación —tanto en laboratorio como a nivel industrial— profundizando en las ventajas de las celdas SFR y en otras tecnologías emergentes.
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