Problemas-flotacion

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OPERACIONES EN INGENIERIA QUIMICA

FLOTACION

Después de un estudio geológico y minero se desea construir una planta concentradora para tratar 500 TMD de mineral de cobre que tiene una ley de 2% de cobre total, para lo cual se desea diseñar el diagrama de flujo solamente desde flotación, parámetros para los cálculos: Densidad de pulpa para flotación 1300 gr/L, peso específico de CuS2 = 4,2, peso específico de SiO2 = 2,7, tiempo de flotación 12 minutos, capacidad de celda 100 ft³, ley de concentrado 44% de cobre total, ley de relave 0,30% de cobre total. Se pide calcular: - Balance Metalúrgico - Número de celdas - Diagrama de flujos - Balance de materia - Que tipo de reactivos de flotación recomendaría. SOLUCIÓN: 1) Cálculos previos H2O Concentrado = 881,370 - 831,996 = 49,374 m³/día Cálculos de concentrado producido. % Sólidos en concentrado. a) Radio de concentración.

∴

R =

19,45149,374=68,825TM Pulpa 19,451 % S= ×100=28,262 % 68,825

c−t 44−0,30 43,7 = = = 25,705 f −t 2−0,30 1,7

b) TMD concentrado

... =

500 = 19,451 TMD concentrado 25,705

Despejando de FA ρ y reemplazando se tiene:

c) Relave producido = 500 - 19,451 = 480,549 TMD

=

2) Determinación de gravedad específica (Ge) a) En la alimentación 480,549 → 96,1 % x 2,7 = 2,595 19,451 → 3,9 % x 4,2 = 0,164 Ge Alimentación = 2,595 + 0,164 = 2,759 gr/cc

4) Determinación de Flujos a) Alimentación Empleando la siguiente relación. GPM = 18,347277 x TMSPD % sólidos x Dp

b) Gravedad específica en el relave: CuS2 = 480,549 x 0,003 = 1,44 TM → 0,299% x 4,2 = 0,0126 = 479,109 → 99,700% x 2,7 = 2,6920 Ge Relave = 0,0126 + 2,692 =2,705 gr/cc

GPM = 18,347277 x 500 = 9173,6385 = 194,956 36,196 x 1,30 47,0548 b) Relave GPM = 18,347277 x 480,549 = 8816,766 = 185,242 36,612 x 1,30 47,596 c) Concentrado GPM = 18,347277 x 19,451 = 356,8728 = 10,118 gal 28,262 x 1,248 35,271 min

c) Gravedad específica del concentrado: 19,451 x 0,44 = 8,560 TM --> 0,44% x 4,2 = 1,848 19,451 - 8,560 = 10,891 TM --> 0,56% x 2,7 = 1,512 Ge Concentrado = 1,848 + 1,512 = 3,360 gr/cc 5)

3) Calculo de agua en relave a) % de sólidos

100G e  −1000 FA G e −1  100×2,7051300−1000  %S= =36,612 2,705−11300 100−36,612 Cantidad de agua = ×480,549 36,612 ...=831,996 m3 H 2 O por día

Cálculo del número de celdas Rougher Aplicamos la siguiente relación: NC = VC x t = 1440 x VC x K Donde: VC = Volumen de pulpa Alimentado en m³/día VK = Capacidad de cada celda en m³ K = Proporción del volumen neto (75 - 85%) t = Tiempo de flotación

...=

b) Agua en el concentrado Agua en el concentrado = Agua Alimentación - Agua Relave – Determinación del agua en la alimentación.

VC = 193,956 gal x 0,003785m³ x 60min x 24 h = 1062,588 m³ min 1 gal 1 h 1 día día VK = 100 ft³ x

100×2,7591300−1000  %S= =36,196 % 2,759−11300 100−36,196 H 2 O alimentación = ×500 36,196

...=881,370 m

6)

7)

3

100000×3,360 =1247,669 gr /L 28,262 1−3,360100×3,360

0,028317 x m³ = 2,8317 1 ft³

1062,588 x 12 1440 x 2,8317 x 0,8 NC = 3,908 = 4 celdas Rougher

NC =

/día

BalanceMetalúrgico PRODUCTOS

PESO TM

% TM

LEY TM Cu

CONT. MET. TM

DISTRIB.%

CABEZA

500,000

100,00

2,00

10,00

100,0

CONCENTRADO

19,451

3,89

44,0

8,56

85,6

RELAVE

480,549

96,11

0,3

1,44

14,4

CAB. CALC. 500,000 R = 44(2 - 0,3) X 100 = 85,6% 2(44 - 0,3) Reactivos de flotación Colectores: Serie Xantatos Promotores: Promotor 404 AR - 1404 Espumantes: Dow Froth 250 Frother 210

100,00

2,00

Alejandro Huapaya Sánchez

10,00 Modificador: Cal. pH Flotación: 10 – 11

1

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OPERACIONES EN INGENIERIA QUIMICA

8)

Diagrama de Flujo

9)

Balance para celdas Rougher

Alejandro Huapaya Sánchez

FLOTACION

2

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OPERACIONES EN INGENIERIA QUIMICA

FLOTACION

En la pulpa que se alimenta a un circuito de flotación de una planta que trata 2000 TMD de mineral de cobre se tiene los siguientes datos:  Capacidad de celda 500 ft³  Densidad 1300 gr/L  Especie mineralógica Bornita (Cu5FeS4) de 2,80 de peso específico  Tanque de acondicionamiento de 8'   10' alto.  Tiempo de flotación 5 minutos.  Proporción de volumen (K) = 85%.  Ley de concentrado de cobre 32%  Ley de relave 0,30% cobre.  Consumo de Z-6, 300 litros al 5% por día.  Peso de concentrado = 200 TM. peso relave 1800 TMD. CALCULAR a) % de Sólidos de la pulpa de alimentación. b) Cálculo del tiempo de acondicionamiento en minutos. c) Número de celdas. d) Peso de concentrado en TM/h. e) Peso de Relave en TM/h. f) Radio de concentración. g) Consumo de reactivo en Kg/TM de mineral y en cc/TMS. SOLUCION: a) % de sólidos de la pulpa de alimentación: VK = 500 ft³ x (0,3048)³ m³/ft³ = 14,158 m³ P = W - 1 x 100... (1); K = 2,80 - 1 = 0,643 WK 2,80 P = 1,30 - 1 x 100 = 35,889 ≈ 35,90% 1,30 x 0,643

M = 4284,28 x 10 = 2,626 → 3 celdas 1440 x 14,158 x 0,80 K= c-t f-t

b) Cálculo del tiempo de acondicionamiento. t = Vv x 1440.... (2) Vv =Volumen del tanque m³ d) Cálculo de la Ley de cabeza: Vc Vc= Volumen de pulpa alimentada. 2000 = 200 + 1800 Vv = π r²h = 3,1416 x (4)² x 10 = 502,656 ft³ F x f = 200 x 0,32 + 1800 x 0,030 Vv = 502,656 ft³ x (0,3048)³ m ³ =14,234 m³ 2000 f = 64 + 54 ft³ Pero K = 85% del volumen del tanque f = 118 x 100 = 5,5% Cu 2000 Vv = 14,234 x 0,85% = 12,099 ≈ 12,10 m³ 2) Cálculo del volumen de pulpa de alimentación Vpulpa = Vsólidos + Vagua D = 100 - P = 100 - 35,90 = 1,785 TM de H2O P 35,90 TM de mineral Volumen de los sólidos: 2000 = 714,28 m³/día 2,80 Volumen de H2O será: 2000 x 1,785 = 3570 m³ Vol de pulpa = 714,28 + 3570 = 4284,28 m³/día Reemplazando en (2) tenemos: t = 12,10 m³  1440 min/día = 4,066 min 4284,28 m³/día t = 4,10 minutos. c)

Número de celdas: M = Vc t 1440 VK K Vc = 4284,28 m³ K = 80% = 0,80

Alejandro Huapaya Sánchez

K = 32 - 0,30 = 31,7 = 6,096 5,5 - 0,30 5,2 f) Radio de concentración R = 32(5,5 - 0,30) x 100 = 166,40 = 95,44% 5,5(32 - 0,30) 174,35 g) Consumo de reactivo: Kg = 10 x 300000 x 5 = 0,0075 Kg/TM TM 2000000000 cc = cc x 1000 = 300000 x 1000 = 0,15 cc/Kg Kg P 2000000000 = 0,15 cc x 1000 Kg = 150 cc Kg 1 TM TM

t = 5 x 2 = 10 minutos

3