Flotación de calcopirita/mezcla de molibdenita

Con base en los resultados, la separación por flotación de Cu-Mo podría lograrse en las siguientes condiciones: tratamiento microencapsulación con Fe²⁺/H2PO4- 10 mM mientras se introduce aire a 1 L/min, y flotación con 2.5 L/min. kerosene.

Aunque el tratamiento microencapsulación seguido de la flotación de minerales individuales (es decir, calcopirita o molibdenita) parecía prometedor, los resultados de la flotación pueden diferir cuando se mezclan, por lo que la siguiente sección trata sobre el sistema de minerales mixtos.

El efecto del tratamiento microencapsulación sobre la flotación de la mezcla calcopirita/molibdenita se evaluó mediante el modelo cinético de flotación clásico de primer orden (ecuación (4)):

R(t) = R∞ [1 − exp(−kt)] (4)

donde R(t) y R∞ son la recuperación de calcopirita/molibdenita en el tiempo t y un tiempo infinito, y k es la constante de velocidad de primer orden.

Se utilizó una regresión no lineal de mínimos cuadrados para calcular R∞ y k a partir del mejor ajuste con los datos experimentales. Los R∞ y k obtenidos se utilizaron para calcular la constante de velocidad modificada (Ecuación (5)) y el índice de selectividad del mineral I sobre el mineral II (Ecuación (6)):

KM = R∞·k, (5)

S.I. (I/II) = (KM de mineral I)/(KM de mineral II). (6)

Figura 7

Efecto del tratamiento microencapsulación sobre la flotabilidad de calcopirita y molibdenita en la flotación de minerales mixtos: (a) mezcla de calcopirita/molibdenita sin tratar y (b) tratada. Tenga en cuenta que los fabricantes indican datos experimentales, mientras que las líneas indican valores calculados basados en el modelo cinético de flotación de primer orden (Ecuación (4)).

Los coeficientes de regresión (p. ej., R∞ y k), KM y S.I. (Mo/Cu) se resumen en la Tabla 1. La recuperación máxima (R∞) de molibdenita fue casi la misma independientemente del tratamiento con microencapsulación (es decir, 97.0 % sin microencapsulación; 93.5 % con microencapsulación), mientras que el R∞ de la calcopirita tratada con microencapsulación disminuyó significativamente del 87.3 % al 35.7 %.

Después del tratamiento con microencapsulación, la constante de velocidad (k) y la constante de velocidad modificada (KM) aumentaron para la molibdenita, pero disminuyeron para la calcopirita. Además, el índice de selectividad de Mo/Cu de la mezcla de calcopirita/molibdenita tratada con microencapsulación fue aproximadamente cinco veces mayor que el de la mezcla no tratada, lo que indica que el tratamiento con microencapsulación tiene la capacidad de reducir selectivamente la flotabilidad de la calcopirita.

Tabla 1

Resultados de regresión no lineal para el ajuste del modelo cinético de primer orden a los datos experimentales (Figura 6).

Parametros Sin tratar Tratado

Calcopirita Molibdenita Calcopirita Molibdenita

R² 0.99 0.99 0.93 0.99

R∞ (%) 87.3 97.0 35.7 93.5

k (min⁻¹ ) 0.54 0.56 0.41 0.96

kM (min⁻¹ ) 0.47 0.54 0.15 0.89

S.I. (Mo/Cu) 1.16 6.08

La Figura 8 muestra la relación entre la recuperación de Mo en la espuma y la recuperación de Cu en los relaves después de la flotación con y sin tratamiento microencapsulación, que a menudo se usa para evaluar la eficiencia de separación (Ecuación (7)):

η = Rc − (1 − Rt), (7)

donde η es la eficiencia de Newton, Rc es la recuperación de molibdenita en la espuma y Rt es la recuperación de calcopirita en el relave. Para el caso de la mezcla de calcopirita/molibdenita sin tratar, las eficiencias de separación estuvieron en el rango de 4.0 a 10.9% (Figura 8). Comparado con esto, la aplicación del tratamiento microencapsulación mejoró enormemente la eficiencia de separación. Hasta los 3 min de flotación, la recuperación de Mo aumentó rápidamente hasta ~90 % pero, después, aumentó ligeramente hasta 93,5 %.

Por otro lado, la recuperación de Cu fue aparentemente más baja que la recuperación de Mo, pero aumentó continuamente hasta un 35,7 % con el tiempo, lo que da como resultado la mayor eficiencia de separación a los 3 min.

En resumen, las eficiencias de separación de la mezcla sin tratar y tratada obtenidas después de 3 min de flotación fueron 10,9 % y 66,8 %, respectivamente.

Esto sugiere que la aplicación del tratamiento microencapsulación como un proceso de depresión de Cu antes de la separación por flotación de Cu-Mo es eficaz para mejorar la eficiencia de la separación de Mo/Cu.

Figura 8

Relación entre la recuperación de Mo en espuma y la recuperación de Co en relaves obtenidos en la flotación de minerales mixtos

CONCLUSIONES

Este estudio investigó el efecto de la microencapsulación utilizando Fe²⁺/H2PO4- como pretratamiento para la separación por flotación de Cu-Mo. Los hallazgos de este estudio se resumen de la siguiente manera:

1. El tratamiento con microencapsulación usando Fe²⁺/H2PO4- 10 mM tuvo un efecto insignificante en la depresión de la flotabilidad de la calcopirita, pero la introducción de aire durante el tratamiento con microencapsulación redujo drásticamente la recuperación de Cu de ~70 % a ~15 %. La introducción de aire desempeñó un papel importante en la mejora de la oxidación ferrosa que se produce en la superficie de la calcopirita, mejorando así la formación del recubrimiento de FePO4 en su superficie.

2. No solo la calcopirita, sino también la flotabilidad de la molibdenita también se redujo después del tratamiento con microencapsulación. Sin embargo, la flotabilidad reducida de la molibdenita tratada con microencapsulación podría mejorarse utilizando kerosene emulsionado durante la flotación.

3. La aplicación del tratamiento microencapsulación también fue efectiva para el sistema de minerales mixtos en el que la eficiencia de separación aumentó del 10,9 % (sin tratamiento microencapsulación) al 66,8 % (con tratamiento microencapsulación).

RECOMENDACIONES

1. Los depósitos porfiríticos de cobre, como es el caso del Proyecto Toromocho, generalmente contienen otros valores como es el caso del molibdeno, el cual se encuentra en la estructura mineralizada de la mena;

lo cual es un reto para los metalurgistas, el de realizar una separación de ambos concentrados en la forma más eficiente posible.

2. Se debe desarrollar trabajos de investigación que permitan la extracción de los metales finales, para lo cual debe incidirse ya sea en la ruta pirometalúrgica o en la hidrometalúrgica, de tal forma que se logre incrementar el valor agregado de este tipo de mineral..

3. La Universidad dentro de sus fines tiene el de proyectarse a la comunidad, apoyando a empresas como es el caso de Chinalco, en el desarrollo de trabajos de investigación, lo cual puede ser realizado a través de convenios.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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