2. Flotación de sulfuros complejos
3.5 Flotación de la molibdenita
3.6.3 Efecto del pH en la adsorción de los polisacáridos
El análisis del apartado anterior lleva a afirmar que la interacción entre los polisacáridos y los minerales, en particular los sulfuros, es dependiente del pH del medio. Uno de los trabajos que informa de esta relación es el de Iwasaki [80], quien midió la adsorción de almidón sobre la hematita. Perry y Aplan [116], estudiaron la adsorción de diferentes polisacáridos sobre la pirita y determinaron que el máximo ocurre a un pH cercano a 7. Este pH se corresponde con el punto isoeléctrico de varios óxidos de hierro. Estos antecedentes confirman el concepto de que la adsorción superficial de los polisacáridos sobre la pirita ocurre por interacción con el hierro en forma de hidróxidos. Es necesario tener presente que el punto isoeléctrico de la pirita fresca está en un pH de 2 a 3. Si existe oxidación superficial, el punto de carga cero de la pirita va aumentando hasta situarse en un pH de cercano a 7 cuando la oxidación es acentuada.
En otros casos se verificó que la adsorción de los polisacáridos es independiente del pH, por ejemplo en la interacción de la dextrina sobre minerales hidrofóbicos, grafito y talco [109, 125].
Özlem Bicak [8], en el año 2006 se publicó un trabajo de tesis de la Universidad de Hacettepe. En esta tesis donde se da cuenta de estudios de la depresión de la pirita usando polisacáridos, arribó a las siguientes conclusiones:
• Las gomas guar ejercen una fuerte acción depresora, aun con bajos consumos. Esto indicaría que existe un máximo recubrimiento sobre la pirita y que este se alcanza con un consumo reducido de las gomas. La adsorción se ve afectada por el peso molecular del reactivo y por el acondicionamiento previo con aireación. Bajo condiciones de no‐aireación la adsorción es más pronunciada, esto puede ser debido a que la falta de oxígeno en el medio no posibilita la formación superficial del dixantato, necesario para la flotación de la pirita. Este
Pedro Edgardo Sarquís 36 concepto está de acuerdo con lo postulado por Laskowski [88, 89] sobre el mecanismo de interacción que involucra uniones de tipo puente de hidrógeno a un pH 5.
• En tanto que, bajo las mismas condiciones, la CMC tiene reducidas propiedades como depresor. La cinética de la interacción de la CMC sobre una superficie mineral con carga negativa es muy baja, lo que es una consecuencia de fuerzas de rechazo entre la carga superficial de las partículas y la de las micelas de CMC. Solo cambia esta situación si el consumo es alto o si las mediciones se hacen bajo condiciones de pH que modifiquen significativamente las cargas. El calcio en solución afecta a la adsorción de CMC, probablemente debido a un efecto esteárico, pero el mecanismo no es del todo claro.
• Bajo ambiente no‐oxidante la flotación de la pirita se ve inhibida probablemente a causa una menor formación de dixantógeno o por una mayor adsorción del depresor. Las diferencias no son significativas en cuanto al ambiente oxidante o no‐oxidante del medio. Una fuerte aireación durante 30 minutos no significó cambios en la acción depresora de los polisacáridos.
• Las gomas guar poseen una mayor cantidad de grupos hidroxilos en su molécula con respecto a la CMC. Estos grupos se asocian al mecanismo de interacción con los cationes, más precisamente con los hidróxidos de los cationes a nivel superficial. Otro factor a tener presente son las fuerzas de repulsión debidas a cargas eléctricas de las partículas minerales y de las micelas de los depresores orgánicos, esto podría ocasionar una menor interacción de la CMC con la pirita. • La presencia en el medio de iones calcio cambia el comportamiento de la CMC. Los iones Ca2+ producen centros de carga positiva sobre la superficie de la pirita y permiten una interacción electrostática con la CMC.
Los trabajos de Laskowski [90] y de Liu [95], sobre la interacción de la dextrina con diferentes sulfuros y óxidos han destacado la importancia de los compuestos superficiales de los metales para que tenga lugar la adsorción. Se estableció una correlación entre la interacción con parámetros tales como el pH y el punto isoeléctrico de los hidróxidos de los metales. Estas relaciones llevaron a proponer que el mecanismo de fijación de estos reactivos se produce entre los hidróxidos metálicos y la dextrina a través de la complejación. Bhaskar [7], remarcó que la adsorción de la dextrina sobre la pirita se incrementa en presencia de iones metálicos.
Rath [126], estudió el efecto de la dextrina y de la goma guar sobre la flotabilidad de los sulfuros, especialmente la pirita. Se emplearon diferentes determinaciones, tales como el grado de adsorción, parámetros eletrocinéticos y ensayos de flotación, entre las variables estudias está el pH. Además Rath realizó ensayos agregando dextrina y goma guar y midió la adsorción de estos agentes orgánicos sobre la pirita. Los resultados se muestran en la figura 3‐2. Se encontró que la máxima adsorción se verifica en un rango de pH de entre 7 y 11. Superado el valor de 11 la adsorción decrece, lo que puede relacionarse con el aumento de carga negativa de las partículas y la repulsión electrostática con las micelas de reactivos. En las curvas se observa que la goma guar muestra una mayor adsorción respecto de la dextrina.
Pedro Edgardo Sarquís 37 Figura 3‐2: Efecto del pH en la adsorción de dextrina y goma guar sobre la pirita, según Rath Figura 3‐3: Efecto del pH en la flotación de pirita con y sin el agregado de dextrina y de goma guar, según Rath
Pedro Edgardo Sarquís 38 Ensayos de flotación sobre la pirita sin el agregado de los polisacáridos y con 50ppm de dextrina y de goma guar muestran que la flotabilidad decrece rápidamente al superar el pH 6 lo que ocurriría sobre todo por el efecto de competencia de los iones OH‐. Fuera del efecto propio del pH, los dos reactivos tienen una acción depresora sobre la pirita, siendo la goma guar las más efectiva. Estos resultados se observan en la figura 3‐3 y son concordantes con los de las mediciones de adsorción de los depresores. En resumen, se puede señalar que la máxima adsorción tanto de la dextrina como de la goma guar sobre la pirita se produce en un rango de pH de entre 7,5 y 11; siendo la interacción de la goma guar algo mayor. Determinaciones electrocinéticas evidencian que los valores de movilidad de las partículas de pirita disminuyen en forma proporcional a la adsorción de los polisacáridos.
En cuanto al mecanismo de interacción, se postula que intervienen los hidróxidos férricos a nivel superficial y la reacción es mayor en un pH de entre 5,5 y 8,5. Se puede observar que hay cierta coincidencia entre la información que brindan las determinaciones de densidad de adsorción, de co‐precipitación y los ensayos de flotación donde se evaluó la depresión de la pirita en presencia de los polisacáridos. Las determinaciones por espectroscopía XPS y FTIR dan evidencias que confirman la idea de que existe una interacción química entre compuestos de tipo hidróxido de hierro en la superficie de la pirita y los grupos hidroxilos de los polímeros.