Proceso de flotación
Después de la reducción del mineral por el proceso de trituración y molienda se pasa a los procesos de Hidrometalurgia y Pirometalurgia, en este último existen varios procesos de concentración, pero en el caso de cobre se lleva a cabo el proceso de flotación.
La flotación es un proceso de separación físico-química, que se basa en la interacción entre burbujas de aire y partículas finas suspendidas en agua. El proceso de flotación se lleva a cabo en celdas donde entra la pulpa proveniente de la molienda, y donde se inyecta por lo general aire que va a interactuar con las partículas finas, lo que permite la separación en este proceso es que la partículas de cobre son hidrofóbicas, por lo que se adhieren a las partículas de aire en vez de permanecer en la pulpa del agua, y flotaran junto con las burbujas de aire lo que hace que los sulfuros de cobre se separen del resto de la pulpa generando tres fases: alimentación, colección y espuma.
La zona de espuma se debe de mantener lo más estable posible para tener una clara interface entre la espuma y la colección, para esto se añaden aditivos químicos que ayudan a estabilizar esta interface.
A los sólidos que se quedan en el fondo de la celda por no tener sulfuros de cobre ya que no flotaron junto con las burbujas salen por la parte baja y se les nombra relaves.
La salida constante de la espuma o burbujas y de los relaves hacen que haya una recirculación constante dentro de la celda, hay muchos factores que hacen que la separación por flotación se lleve a cabo de una manera óptima a continuación veremos algunos de ellos:
Sin embargo, es imposible recuperar todo el sulfuro de cobre en un solo evento de flotación ya que este es un evento probabilístico por lo que necesita varias oportunidades para que todos los sulfuros de cobre sean concentrados, por lo cual los flujos de concentrado y relaves son recirculados a otras celdas para mejorar la recuperación o la ley del mineral.
Dentro de estos circuitos el más conocido es el RCS por sus siglas en ingles que consta de:
R: Rougher
C: Cleaner
S: Scavenger
Descripción etapas de flotación
Rougher
Es la flotación primaria del circuito por lo que flota la pulpa que viene directamente de la molienda y su objetivo es aumentar la recuperación.
Cleaner
Es la flotación que procesa las colas del Rougher y su objetivo es aumentar la recuperación.
La diferencia entre Rougher y Cleaner es que en la etapa cleaner solo se flotan partículas completamente liberadas de otros minerales.
Scavenger
Es la flotación primaria del circuito por lo que flota la pulpa que viene directamente de la molienda y su objetivo es aumentar la recuperación.
Para aumentar la oportunidad de recuperar las partículas que no flotaron en la etapa Rougher se pueden cambiar las condiciones de proceso o realizar una molienda secundaria para aumentar la liberación de partículas y darle más oportunidad de flotar.
Parámetros de control de celda de flotación
Sistema de monitoreo y análisis de burbujas en celda de flotación, el cual por medio de visión artificial obtiene la velocidad, tamaño, estabilidad y conteo de burbujas. Brindando la información decisiva para la optimización del proceso y uso de reactivo en tiempo real.
Así como con desarrollos propios como el dosificador de reactivos UD-Line y Frothmeter el cual es capaz de adquirir, procesar y analizar imágenes de la capa superficial de burbujas de una celda de flotación y entregar parámetros para realizar acciones de control que optimicen el proceso de flotación, tales como flujo de aire, adición de reactivos, niveles de celdas, etc.
Tipos de celdas de flotación
Como lo comentamos en artículos anteriores la flotación de minerales es una operación en la que se seleccionan y separan los minerales objetivos de los no deseados, ambos están contenidos en una solución acuosa que pasa por celdas de flotación donde por medio de reactivos los minerales objetivos se separan y flotan hacia la superficie, adheridos a burbujas de aire.
Hay que señalar que es muy difícil el que en una sola celda de flotación podamos tener un concentrado “limpio” y un relave totalmente despojado de los minerales objetivo, por lo que esta operación se lleva a cabo en bancos de flotación compuestos de varias celdas, en la mayoría de los casos estas están divididas en tres grupos: De cabeza (Rougher), Limpiadora (Cleaner) y De cola (Scavenger).
Celdas Rougher. Primarias
Estas celdas reciben la pulpa de cabeza que viene de los acondicionadores del molino, en ellas flota la mayor parte de los minerales objetivos, de estas celdas se obtienen tanto concentrados como relaves “provisionales” ya que los concentrados contienen todavía muchas impurezas y los relaves a su vez todavía llevan minerales objetivos o valores.
Celdas cleaner. Limpiadoras
Las celdas cleaner reciben las espumas de las celdas Rougher, y su función es eliminar la mayor cantidad posible de impurezas, para esto se utilizan en baterías de primera claner, segunda cleaner y tercera cleaner, el concentrado final de la flotación tercera cleaner es enviado al espesador de concentrado.
Celdas Scavenger. De barrido, o depuración
Estas celdas reciben el relave de las celdas Rougher y su función es el flotar los minerales objetivos que no lo hicieron ya sea por falta de tiempo, adición de reactivos o algún efecto mecánico, sin embargo la espuma obtenida de estas celdas no puede ser enviada al espesador de concentrado ya que aún con tiene muchas impurezas, y tampoco se pueden desechar ya que contienen también valores, por lo que son regresadas al circuito, en la parte de cabeza de flotación.
