RESUMEN CAPÍTULO 4

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FLOTACIÓN DE MINERALES: Reactivos que se ugilizán para la flotación de minerales

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CURSO: CONCENTRACIN DE MINERALESTEMA: INTRODUCCIN A LA FLORACIN DE MINERALES Venancio AstucuriCAPTULO 4REACTIVOS DE FLOTACIN DOCENTE: LPEZ VEGA, Augusto MarinoINTEGRANTES: ALVITRES VILLA, Franklyn JoinerBAZN RODRGUEZ, Max JhonatanCABANILLAS BUSTAMANTE, Merly YesseniaLLANOS RIMARACHIN, Jos FernandoTORRES ANDAGUA, Maria ElenaQUISPE VSQUEZ, Luis AlbertoREACTIVOS DE FLOTACIONGENERALIDADESLos reactivos de flotacin, como lo seala Sutulov (1) son el componente y la variable mas importante del fenmeno de la flotacinEl nmero de minerales de alta flotabilidad natural es muy restringido (grafito, talco, azufre, etc.) Siendo elementos tan importantes para la flotacin de minerales, los reactivos lo influyen adems con una gran sensibilidad, no solo influye el tipo de reactivos que se agrega, sino que tambin influye toda la combinacin de reactivos, sus cantidades o dosificacinLa seleccin de los mejores reactivos de flotacin es una etapa muy compleja, como se ha revisado anteriormente la adsorcin de los reactivos se basa en el equilibrio de iones de la pulpa que determina el potencial cintico, el potencial electroqumico y la hidratacin de las partculas de mineral. Los reactivos de flotacin, son productos qumicos naturales o artificiales, que aseguren que la flotacin de minerales sea selectiva y eficiente y produce condiciones optimas para mejorar este mtodo de concentracin de mineralesEste objetivo se consigue por:Permite una variacin en las propiedades superficiales del mineral sobre un amplio rango.De acuerdo al propsito que se persigue, se clasifican en:Colectores o promotores.Agentes espumantes.Agentes reguladores o modificadores.LOS COLECTORESSon compuestos qumicos orgnicos que actan selectivamente en la superficie de ciertos minerales, hacindoles repelentes al agua y asegurarse la accin de las burbujas de aire, hacindolas aerofticas.La gran mayora de los colectores comerciales son molculas complejas, estructuralmente asimtricas y estn compuestos de una parte polar y de una parte no polar, con propiedades diferentes. El radical hidrocarburo que se encuentra en la parte no polar no existe en estado libre y no ataca directamente a la superficie del mineral. Finalmente el grupo de tomos que hacen enlace entre el radical y la superficie del mineral se denominan solidofilicosPARTE NO POLAREs orientada hacia el agua debido a que difcilmente reacciona con el agua con los dipolos del agua y por consiguiente tiene propiedades fuertes para repeler al agua

PARTE POLAREs orientada hacia el mineral, debido a la superficie del mineral que presenta una respuesta frente a esta parte de los colectores

Esta figura hace que la superficie de mineral cubierta por las molculas de los colectores se haga hidrofbicas.TENER EN CUENTA

LA ESTRUCTURA DEL COLECTOR, SU COMPOSICION Y OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA REACCION CON LOS MINERALES.

1. A medida que incrementa la cadena hidrocarbonada en longuitud, su efecto repelente al agua incrementa enormemente, aun a bajos consumos, pero la accin selectiva es tremendamente reducida.El cuadro siguiente muestra el efecto de la cadena hidrocarbonada en el ngulo de contacto y en las recuperaciones

MineralMetil1Etil2Propil3Butil4Amil5Amil6Hexil7Galena505968748810098Calcopirita50606976909497Bornita50606873869598Pirita50606774829599PROMEDIO50606874879698Estos resultados muestran que es inadmisible usar colectores con cadenas hidrocarbonadas largas, ya que los ngulos de contacto no se incrementan grandemente, mucho depende del grado de selectividad que uno necesita para la flotacin.

2. El poder repelente al agua de un colector con un grupo cclico en su cadena hidrocarbonada (seis tomos de carbono).

3. El cambio de un oxigeno por azufre le da mayor poder colector a los xantogenatos, pero la transformacin a tritiocabonato por la introduccin de un tercer azufre incrementa el poder colector.

4. La estructura del grano solidofilico tiene un efecto importante en las propiedades colectoras.

5. Hasta cierto lmite, la concentracin del colector afecta la reaccin del mineral con el colector.6. La variacin del tamao de partcula influencia las condiciones de adherencia y afecta la velocidad de flotacin.7. La seleccin de un colector debe basarse en: Las molculas, el grupo solidofilico, la molcula no polar.

EFECTO DE LA UNICON DE COLECTORES.Experiencias prcticas en flotacin, han mostrado que dos o mas colectores conducen a mejoras en su comportamiento, la razn es la falta de uniformidad en la superficie del mineral.

CLASIFICACION DE LOS COLECTORES.La estructura del ion repelente al agua siempre involucra un radical hidrocarburo cuya presencia asegura la repelencia del mineral al agua. Por consiguiente la estructura del ion repelente comprende tambin de un segundo grupo de tomos para formar un enlace entre hidrocarburo y la superficie mineral, este grupo es llamado solidofilico.

Esta explicacin permite establecer los siguientes tipos de colectores:Colectores no inicos.Los principales reactivos de este grupo son el kerosene y el aceite de transformadores. Estos reactivos por s mismo son fuertemente hidrofobicos y si se logra y si se logra distribuirlos adecuadamente en la superficie de los minerales pueden ser de gran utilidad. Se aplican en la flotacin de minerales hidrofobicos como el carbn, grafito, azufre y molibdenita.Colectores aninicos. Los colectores anionicos son los colectores que ms se usan en la flotacin de minerales y en ellos los grupos solidofilico son de diferentes composiciones, los colectores anionicos se caracterizan por su notable selectividad y su fuerte adherencia.

Colectores catinicos. Son aquellos donde la repelencia al agua es asegurada por el catin (cargado positivamente) El elemento principal en la mayora de colectores catinicos es el nitrgeno, as como el grupo amino, por lo general los aniones de este tipo de colectores son los haluros, los cuales no toman parte activa en la reaccin con el mineral. Los colectores catinicos se usan principalmente en la flotacin de silicatos y xidos, siendo su aplicacin bastante limitada.

LOS XANTATOS.

Son colectores anionicos de uso generalizado, estn disponibles comercialmente como soluciones, polvo o pellets. Estos ltimos son los ms deseados debido a que hay menos problemas de polvo y ms estabilidad en el almacenamiento, todos los xantatos se descomponen con la humedad, produciendo sulfuro de carbono que es inflamable.

Xantato etlico de potasioXantato etlico de sodioXantato proplico de potasioXantato proplico de sodioXantato isopropilico de potasioXantato isopropilico de sodioXantato butlico de potasioXantato butlico de sodioXantato isobutilico de sodio

LAS PRINCIPALES CARACTERSTICAS DE LOS XANTATOS SON LAS SIGUIENTES:Son sales del cido xntico, que es un cido o un ster del cido ditiocarbnico.Propiedades

APLICACIN DE LOS XANTATOS:Los xantatos tienen una amplia aplicacin principalmente en la flotacin de sulfuros. Lovell (26) seala que el xantato etlico es usado en la flotacin selectiva de sulfuros de Cu-Zn, Pb-ZN, Cu-Pb-Zn.Los xantatos iso propilco y butlico son menos selectivos que el xantato etlico para los sulfuros de cobre, plomo y zinc y son usados para los sulfuros de oro, plata, cobalto, nquel, antimonio y pirita.Los xantatos amlico y hexlico son colectores ms fuertes pero menos selectivos y son usado principalmente en la flotacin bulk de sulfuros oxidados.Por lo general estos colectores son usados en circuitos alcalinos. Un aspecto interesante es que el xantogenato de sodio contiene mayor agua de cristalizacin en que se diselve cuando la temperatura aumenta es por esto preferido al xantogenato potsico, aun cuando el costo es mayor.Caractersticas:Es el producto de la reaccin del pentasulfuro de fsforo y alcoholes y fenoles.La reaccin del cido creslico con el penta sulfuro de fsforo da lugar a los ditiofosfatos creslicos. A mayor contenido de creslico, mayor su actividad como colector.LOS DITIOFOSTATOSLos ditiofosfatos son steres secundarios del cido ditiofosfrico y se preparan haciendo reaccionar pentasulfuro de fsforo y alcoholes, como slido solubles en agua y son usados en soluciones 5% a 20%. Como el cido ditiofosrico se hidroliza fcilmente igual que en el caso de los xantatos, es necesario usar alcoholatos para obtener las sales en vez de los cidos correspondientes. El rango de pH para usarlo es de 4 a 12.Aplicacin: son ms solubles que los xantatos, esta propiedad hace que se use ms en flotacin primaria, puesto que luego de la flotacin ante la presencia de los depresores estos destruyen la accin colectora sobre ciertos minerales, por lo tanto puede hacerse una flotacin diferencial. LOS ESPUMANTESSon sustancias orgnicas de superficies activas heteropolares, que se concentran por adsorcin en la interfase aire-agua, ayudando a mantenerse a las burbujas de aire dispersas y evitando su coalescencia(unirse o fundirse). PRINCIPALES PROPIEDADESHidroxilo - OHCarbonil =C= OGrupo amino NH2

Es producido por la destilacin del alquitrn del carbn.Proporciona espumas menos finas, pero tienen las mismas propiedades que las del aceite de pino.Se usa solo o combinado con el metil isobutil carbinol. Se usa ampliamente en la flotacin de galena, de pirita y en la flotacin bulk de sulfuros.Producen espumaciones de fina textura, espumacin selectiva y no da problemas de estabilidad en canales. Ligeramente soluble en agua.Se dispersan muy fcilmente y pueden usarse sin diluir. Los alcoholes ms usados son los siguientes:COMO SELECCIONAR UN ESPUMANTE?La eficacia de los espumantes se estima a partir de las recuperaciones y de los contenidos de elemento valioso que se haya conseguido en el concentrado.ACTIVADORESHacen la accin del colector ms selectiva, asegurando la separacin de los minerales.Generalmente son sales solubles que se ionizan en solucin y los iones reaccionan entonces con la superficie mineral.PRINCIPALES ACTIVADORESLas sales solubles en agua de los metales no ferrosos pesados (por ejemplo el sulfato de cobre) que activan a esfalerita, pirita, estibina, arsenopirita, cuarzo y ciertos minerales no sulfurados.

Sulfuro de sodio y otros sulfuros solubles en agua, usados para activar minerales no ferrosos oxidados como cerusita, malaquita, etc, debido a la sulfidizacin que producen en la superficie de tales minerales.

Oxgeno, disuelto en la pulpa, que de acuerdo a las teoras de la flotacin, activa la flotacin de minerales sulfurados y de minerales no sulfurados.DEPRESORES

Estos reactivos se usan para incrementar la selectividad de la flotacin volviendo hidroflicos a ciertos minerales evitando as su flotacin. Estos reactivos de flotacin pueden dividirse en compuestos orgnicos y compuestos inorgnicos.El ion cianuro que deprime a los sulfuros de zinc, de cobre, de fierro, de plata, de cadmio, de nquel y de antimonio, debido a que la estabilidad de estos elementos es ms estable que la de sus correspondientes tiolatos.

El cromato y el dicromato que deprime al sulfuro de plomo por la correspondiente formacin de la sal de plomo en superficie del mineral.

El silicato de sodio que tiene una funcin compleja de dispersante, depresor y modificador de espuma. Dispersa deprime las lamas de ganga silcea y por esto tiende endurecer las espumas.

El sulfito de sodio, pirosulfito que deprimen los sulfuros de zinc y de fierro generalmente en combinacin con el sulfato de zinc y cianuro.

Los carbonatos, fluoruros, fosfatos y sulfatos, que son usados como depresantes en la flotacin de minerales tipo sales cuando se usa como colector al cido ftico.

Se dividen en

LOS DEPRESORES ORGNICOS

Son usualmente producto naturales o productos naturales modificados de alto peso molecular y con un numeroso grupo de cadenas polares hidratadas y que son la base de la accin depresante.

TER POLIGLICOLESPOLISACRIDOSPOLIFENOLESLOS TER POLIGLICOLES

tienen esencialmente la misma estructura que los espumantes, con la diferencia del tipo de radical ,R y el nmero de grupos de xidos de etileno, n. Por manipulacin de mleculas R y n puede controlarse la hidrofobicidad y la hidrofilicidad.

LOS POLISACRIDOS

Son productos naturales y han sido usados sucesivamente con pequeas modificaciones, recientemente un determinado nmero de estos reactivos ha sufrido variacin en su molcula bsica, logrando, con ello una mejora en la selectividad. Los polisacridos ms usados como depresores son los siguientes:LOS POLIFENOLES

Entre los ms comunes como depresantes son las del tipo tanino. Los estractos de tanino han sido usados desde muy antes como depresantes.Estos reactivos son mezclas complejas y naturalmente estn presentes los polifenoles. El ejemplo ms representativo de este grupo es el quebracho. El cual es muy usado en la flotacin con cido ftico para deprimir calcita cuando se est flotando fluorita o scheelita.

FLOTACIN DE MINERALES-REACTIVOS DE FLOTACIN

ModificadorForma de AdicinAplicaciones tpicas de la adicin para regular al pHCaliza, cal o cal apagadaLodoDeprime la pirita y otros sulfuros de fierroSoda ashSecoDispersar gangas lamosasSoda casticaEn solucin 5-10%Dispersar gangas lamosasFinalmente un modificador muy importante es el pH, que se logra por la accin de otro modificador as tenemos: