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2018

METALURGIA INTRODUCCION A LA METALURGIA

Zegarra Tizon Renato Gregory Flores Zela Fiorela Rocio Alvarez Mendoza Milagros Angie Quispe Alvarez Breyson Johao Churayra Ticona Gonzalo Jorge

REACTIVOS PARA FLOTACIÓN DE MINERALES SULFURADOS Los reactivos de flotación son los componentes y variables más importantes del proceso de flotación, ya que estos procesos no pueden efectuarse sin los reactivos que cumplen determinadas funciones como la separación de minerales valiosos de la ganga.

CLASIFICACIÓN DE REACTIVOS: Los reactivos se clasifican en tres grupos principales A. LOS COLECTORES: Proporcionan propiedades hidrofóbicas a la superficie de los minerales. B. LOS MODIFICADORES: Regulan las condiciones de funcionamiento de los colectores aumentando su selectividad. C. LOS ESPUMANTES: Es la que permite formación de una espuma estable.

1.- LOS COLECTORES: Un colector es una sustancia normalmente orgánica de carácter heteropolar que forma una superficie de tipo hidrocarbonado sobre una partícula mineral contenida en una pulpa acuosa. Los colectores se clasifican en dos grandes grupos:  COLECTORES ANIÓNICOS:  COLECTORES CATIÓNICOS

1.1 COLECTORES ANIÓNICOS Los colectores aniónicos a su vez se clasifican en dos tipos: colectores tipo thiol y colectores tipo oxidrilicos.

COLECTORES TIPO THIOL: En estos colectores el grupo polar contiene azufre bivalente, el que normalmente se utiliza para flotar sulfuros. Dentro de este tipo de colectores los más importantes son: Los XANTATOS y DITIOFOSFATOS.

A). XANTATOS: Los Xantatos son Productos sólidos usados en la flotación de minerales sulfurados y metálicos. Los componentes básicos son: El Bisulfuro de Carbono, la Soda

o Potasa Cáustica y un determinado Alcohol; el cual, le otorga las propiedades colectoras en el circuito de Flotación para los minerales metálicos y poli metálicos. B). DITIOFOSFATOS: Estos reactivos se usan generalmente para flotar minerales sulfurados conteniendo Plata, así como para otros tipos de minerales en circuitos alcalinos. EL AEROFLOAT LÍQUIDO: El ácido fosfocresílico es un compuesto fabricado por la American Cyanamid Co. (Cytec) Y que se comercializa bajo la denominación Aerofloat. Los aerofloats no exigen una dosificación tan exacta como los xantatos, de manera que un ligero exceso r es excesivamente perjudicial para la flotación.

AEROFLOAT 25 El aerofloat 25 es ampliamente usado como un promotor efectivo para minerales sulfurosos de plata, cobre, plomo y zinc. Generalmente no flotan fácilmente los minerales sulfurosos de hierro en un circuito alcalino. Aerofloat 31 El promotor aerofloat 31 combinado con el promotor aerofloat 25, se emplea principalmente en la flotación de sulfuros de plomo y plata. Es también muy adecuado para la flotación de menas oxidadas de oro y menas de sulfuro de cobre argentífero. Aerofloat 33 El promotor aerofloat 33 se usa principalmente en la flotación de galena. También se usa como colector de oro y cobre metálico así como sulfuros de cobre. Es ligeramente más fuerte y menos selectivo que el promotor aerofloat 31 Aerofloat 242 El promotor aerofloat 242 es el más selectivo del resto de promotores aerofloat líquidos. Es un promotor fuerte y ha encontrado gran aceptación particularmente en la flotación de sulfuros de plomo y cobre, en la presencia de sulfuros de esfalerita y hierro, donde la selectividad hacia estos últimos sulfuros representa un problema serio. Aerofloat 194 Es un colector de tipo parcialmente oleoso, fácilmente dispersible en agua mediante una agitación vigorosa. La dispersión no es estable y se recomienda alimentarla sin dilución posterior al circuito de molienda, acondicionador y a la flotación. Aerofloat 135 El aerofloat 135 fue desarrollado para la flotación en medios ácidos, donde funciona esencialmente como promotor conjuntivo de los sulfuros. Es un buen colector para

sulfuros de cobre y cobre metálico. Debido a que el aerofloat 135 es un liquido oleos, de limitada solubilidad en agua, se prefiere alimentarlo al molino de bolas o barras, o al acondicionador.

C). THIOCARBANILIDA: Tiene muy poca acción sobre la pirita, razón por la cual se emplea para flotar galena con una mezcla de pirita (sí se usará xantato, sin un depresor de la pirita, flotarían conjuntamente la galena y la pirita), teniendo el merito de no flotar los sulfuros de hierro.

COLECTORES TIPO OXHIDRÍLICOS: Son usados generalmente en la flotación de menas no sulfurados. Dentro de este tipo se tienen los CARBOXILICOS, SULFATOS ORGÁNICOS Y SULFONATOS. Colectores carboxilicos O R – C H+ O- Este tipo de colectores contienen todos los ácidos grasos y sus sales, los jabones. Históricamente estos colectores por sus fuertes propiedades colectoras han desempeñado un importante papel en la flotación de metales y sales.

1.2 COLECTORES CATIÓNICOS La característica de los colectores cationicos es por la presencia del nitrógeno pentavalente. Estos colectores se distinguen por su fácil adsorción y desorcion, dependiendo de su concentración en la pulpa. Son menos selectivos que los colectores anionicos. Aplicación de este tipo de reactivos se encuentran en la flotación de minerales no – metálicos, tales como cuarzo, silicatos, aluminosilicatos y varios óxidos. Los minerales mas flotables con estos colectores son: talco, micas secundarias, sericita, caolina; de moderada flotabilidad son las micas primarias, kianita, zirconio, y silicatos poco alterados, por ultimo de poca flotabilidad son el cuarzo y silicatos inalterados

2.- MODIFICADORES La función específica de los reactivos modificadores es preparar las superficies de los minerales para la adsorción o desorción de un cierto reactivo sobre ellas y crear en general en la pulpa condiciones propicias para que se pueda efectuar una flotación satisfactoria.

CLASIFICACIÓN REGULADORES Y DISPERSORES La función es la de controlar la alcalinidad o acidez, contrarrestar el efecto interferente detrimental en las lamas, coloides y las sales solubles. Los reactivos que comúnmente se usan son:

Cal La cal es el regulador de alcalinidad y pH que más comúnmente se usa. Generalmente se usa en la flotación en forma de cal hidratada Ca(OH)2. La cantidad de cal que se requiere en la operación varía considerablemente dependiendo del pH deseado y de la cantidad de constituyentes consumidores de cal que se encuentran presentes naturalmente en la mena. La solubilidad máxima de la cal pura en agua fría es aproximadamente de 1.4 gramos de CaO por litro de agua,.

Carbonato de Sodio El carbonato de sodio (Na2CO3) usado como regulador de pH en la flotación selectiva de menas de plomo y zinc pero ha sido reemplazado por la cal debido a su menor costo y mayor disponibilidad. Se usa ocasionalmente en lugar del carbonato de sodio en algunas operaciones de flotación de Plomo – Zinc.

Silicato de Sodio Este reactivo se usa para dispersar lamas silicosas y de óxidos de hierro, y a su vez actúa como un depresor de ganga silicosa en la flotación de sulfuros y de no metálicos el silicato de sodio se encuentra en el mercado usualmente en forma de un líquido viscoso, que es una solución acuosa hidratos de SiO2 y Na2O.

ACTIVADORES Los reactivos activantes son usados para realizar la flotación de ciertos minerales que normalmente son difíciles o imposibles de flotar con el solo uso de promotores y espumantes

Sulfato de cobre El sulfato de cobre se usa generalmente para activación de la esfalerita, que no responde fácilmente a la flotación con los colectores comunes en ausencia de este compuesto químico. También se usa para reactivar los minerales que han sido deprimidos por el uso de cianuro, tales como calcopirita, pirita, pirrotita y arsenopirita.

Nitrato de plomo El nitrato de plomo se usa como un activador para la estibnita. También es usado como un activador del cloruro de sodio en la flotación de esta sal con ácido graso y en presencia de sales de potasio.

Sulfuro de sodio El sulfuro de sodio se usa para la sulfurización de minerales oxidados de plomo, cobre y zinc..

DEPRESORES Los reactivos depresores ayudan a separar un mineral de otro cuando la flotabilidad de los dos minerales a ser separados es similar entre sí con respecto a cualquier promotor o combinación de promotores.

Cianuros Los cianuros alcalinos son fuertes depresores de los sulfuros de hierro (pirita, pirrotita, y marcasita), de arsenopirita y esfalerita. Actúan como depresores en menor grado de la calcopirita, enargita, tenantita, bornita y casi todos los demás minerales sulfurosos, con la posible excepción de la galena. En la flotación selectiva de menas de cobre – plomo – zinc y plomo – zinc, es práctica común adicionar el cianuro directamente al molino de bolas.

Otros depresores de uso común: • Cal: es utilizado para la depresión de pirita y otros sulfuros de hierro, y sulfuros de cobalto.

• Sulfitos e Hiposulfitos de sodio y calcio e hidrosulfito de sodio: es utilizado para la depresión de pirita e esfalerita en la flotación de minerales de plomo y cobre. • Sulfato de zinc: se utiliza conjuntamente con el cianuro o solo, para deprimir esfalerita mientras se flotan minerales de plomo y cobre. • Cromato: es utilizado para deprimir la galena en separaciones de cobre plomo. • Permanganatos: es utilizado para deprimir pirita y perrotita en presencia de arsenopirita. En algunos casos se usa también en separación de cobre – molibdenita cuando los minerales de cobre se deprimen con permanganato.

3. ESPUMANTES: Los espumantes son líquidos orgánicos poco solubles en agua, y tienen por función asegurar la separación de las partículas hidrófobas e hidrófilas. Las burbujas creadas, generalmente por inyección de aire u otro gas o por agitación. Tienen una duración muy corta y tendencia a unirse entre sí, por lo que, para asegurar la estabilidad de la espuma y evitar con que las partículas captadas caigan nuevamente en la pulpa, perdiéndose la recuperación, se introducen unos compuestos espumantes, entre los cuales los más utilizados son el aceite de pino y el cresol.

CLASIFICACIÓN DE ESPUMANTES ESPUMANTES AEROFROTH: Los espumantes aerofroth son alcoholes alifáticos de cadena larga y de origen natural, con excepción del espumante aerofroth 65 que es un producto sintético soluble en agua y es de tipo poliglicol. Los espumantes aerofroth se usan en la flotación de los minerales sulfurosos no metálicos, cuando se desea obtener una espuma selectiva y de textura fina. En el caso de menas lamosas es conveniente obtener el tipo de espuma producido por los espumantes aerofroth.

Espumante Aerofroth 65: Este reactivo es un producto sintético y no es un alcohol que es un espumante soluble en agua que se utiliza en la flotación tanto de minerales metálicos como no metálicos. El espumante aerofroth 65 tiene la ventaja de ser soluble en agua en todas las proporciones. Una serie de espumantes sintéticos es Dowfroths producidas por la Dow Chemical. Estos son quimicamente esteres metílicos del propilen glicol solubles en agua, de formula general CH3(OC3H6).OH. El más conocido entre ellos es el Dowfroths Nº 250

Espumante Aerofroth 70:

Este espumante es de tipo alcohol con 6 carbonos en cadenas laterales. Se usa como espumante en la flotación de minerales tanto metálicos como no metálicos, produce una espuma selectiva y menos persistente que el aceite de pino o el ácido cresilico.

Espumante Aerofroth 71: Es un alcohol de cadena larga y consiste de una mezcla de alcoholes con 6 a 9 carbonos. Es utilizado en la flotación de minerales metálicos sobre todo cuando se desea tener una espuma más selectiva que la que produce el espumante aerofroth 70.

Espumante Aerofroth 73: Este espumante es muy usado particularmente para la flotación de minerales tales como talco, grafito, azufre, molibdenita y carbón, también en menas de óxidos de cobre. Al igual que los demás espumantes alcohólicos producen una espuma más frágil y menos persistentes que el aceite de pino o el ácido cresilico. Puede ser usado solo o combinación con otros espumantes.

Espumante aerofroth 77: Este espumante está compuesto de alcoholes de cadena larga y recta. Es usada en la flotación de minerales tanto metálicos como no metálicos. Produce una espuma más activa y persistente que el espumante aerofroth 70.

ÁCIDO CRESÍLICO: El ácido cresilico se obtiene por la destilación destructiva de los residuos que quedan después de la destilación del petróleo o a partir del alquitrán de carbón. El ácido cresilico consiste principalmente en una mezcla de cresoles isómeros que son: Un buen ácido cresilico debe tener escasas contaminaciones tales como agua y aceites neutros y por otra parte debe ser lo más rico posible en ingredientes activos. El ácido cresilico es utilizado en la flotación de menas de plomo, cobre y potasa. El ácido cresilico es un espumante enérgico que, a diferencia de los espumantes alcohólicos, tiene algunas propiedades colectoras y, por lo tanto, tiende a ser no selectivo.

ÁCEITE DE PINO: El aceite de pino es utilizado como espumante en la flotación de sulfuros. Como el ácido cresilico, tiene algunas propiedades colectoras, especialmente con minerales tan fáciles de

flotar como el talco, azufre, grafito, molibdenita y carbón. Los principales compuestos surfactantes del aceite de pino son alcoholes complejos hidro – aromáticos como el terpinol. La solubilidad de estos productos es muy baja, unos 2.5 gr/Lt y disminuye fuertemente la tensión superficial de agua. El aceite de pino es de ligeramente de carácter alcalino y por esta razón se usa con preferencia en los circuitos alcalinos. Es de color Amarillo variable, contiene un alto porcentaje de terpinoles de formula global C10H17OH, pero de distintas estructuras.