3.2. Bases teóricas
3.2.4 Proceso metalúrgico
A medida que el mineral de sulfuro polimetálico se está volviendo cada vez más magro, diverso y fino, a veces no se puede obtener un concentrado calificado y una mayor recuperación mediante un solo proceso de flotación. Por lo tanto, es necesario utilizar la técnica combinada de procesamiento y metalurgia para tratar el concentrado bulk mediante tostación - lixiviación o lixiviación directa (incluida la lixiviación microbiológica y la lixiviación química). De esta manera, el grado y la recuperación del concentrado pueden mejorarse aún más. El grado de cobre en el concentrado a granel de Cu-Pb es bajo, seleccionado por el proceso de flotación preferencial. La calidad del producto no está calificada, que también contiene zinc y plata de alto grado. En vista de este problema, se realizó una prueba sobre la recuperación integral del concentrado a granel de Cu-Pb mediante lixiviación a presión de oxígeno. En la primera etapa, la tasa de lixiviación de cobre y zinc, en condiciones óptimas, fue tan alta como 98.89% y 94.92%, respectivamente. Y el plomo y la plata permanecieron en un residuo de lixiviación. Después de la lixiviación ácida en la segunda etapa, la tasa de lixiviación de plomo y plata se alcanzó 94% y 93%, respectivamente.
Proceso de flotación por regulación de potencial de la pulpa
El proceso de flotación por regulación del potencial de la pulpa, de acuerdo con
analizaron 23.68% Cu y concentrados de plomo que analizaron 51% Pb respectivamente. El concentrado de zinc que analiza el 52% de Zn se obtuvo de los relaves activados por CuSO4. Se realizó una prueba de flotación en un mineral de plomo-zinc refractario. Se descubrió que el sulfuro de zinc y la pirita se controlaban efectivamente sin cianuro de sodio ajustando el pH de la pulpa con CaO cuando el valor de pH era 12 (aproximadamente -120 mV). Bajo la condición de obtener un grado de concentrado similar, la recuperación de Pb y Zn fue 9.08% y 6.66% mayor que la del uso de cianuro, respectivamente.
Separación del concentrado bulk
Los minerales en el concentrado bulk a menudo están finamente asociados entre sí, lo que no conduce a la disociación del monómero. La activación del ion metálico aparecerá en el proceso de molienda y en la pulpa, lo que generará una flotabilidad más similar y aumentará la dificultad para separar el concentrado en masa. Además, siempre hay algunos agentes residuales del proceso de flotación anterior en el concentrado a granel. El proceso de separación será interferido con una mala descontaminación.
Eliminación de reactivo del concentrado bulk
Hay agentes residuales en el concentrado bulk todo el tiempo, y el efecto de separación mejorará significativamente con la eliminación de estos agentes. A continuación se muestran varios métodos de descontaminación comúnmente utilizados en muchas plantas de concentración: a) Después de deshidratar el concentrado bulk para eliminar la mayoría de los agentes, el producto en el fondo se tratará con una flotación agregando agua; b) Para devolver los productos deshidratados a un molino, las superficies más frescas se exponen al lavar; c) Agregar carbón activado a la pulpa para adsorber los agentes residuales; d) Agregar Na2S para eliminar la película colectora en la superficie del mineral y luego deshidratar el concentrado.
Antes de la transformación técnica, se trató un concentrado a granel de Cu-Pb para eliminar los agentes residuales utilizando carbón activado individualmente. El carbón activado en polvo es fácil de tapar la válvula de control, lo que resulta en fluctuaciones en la cantidad de carbón activado. Como la dosis de carbón activado es excesiva, una parte del cobre flotará lentamente e incluso fluirá hacia el concentrado de plomo. Si bien los agentes residuales no se pueden eliminar por completo con menos, y el contenido de cobre en el concentrado de plomo aumentará. Se implementó una optimización técnica mediante el uso de "deshidratación concentrada + carbón activado"
para descontaminar los agentes residuales, mejorando en gran medida el efecto de separación del concentrado a granel de Cu-Pb.
Separación de concentrado bulk de cobre y plomo.
La presencia principal de cobre y plomo en el sulfuro polimetálico es la calcopirita y la galena, respectivamente. En la producción real, el concentrado a granel de cobre y plomo generalmente se enriquece y luego se separa debido a la flotabilidad similar. Hay dos métodos de separación de Cu-Pb, restringiendo Pb para obtener Cu o en contraste.
En el pasado, el cianuro se había utilizado como depresor del cobre, sin embargo, debido a su toxicidad y falta de agentes alternativos, la forma de restringir el Pb para obtener Cu ha sido ampliamente utilizada.
Los depresores combinados de “K2Cr2O4 + CMC + Z-200” se usaron para tratar un concentrado de plomo-zinc del plomo para obtener cobre. Como el concentrado a granel contenía 50.8% de Pb y 3.2% de Cu, el concentrado de plomo contenía 6.58%
La forma de deprimir el zinc para colectar plomo casi se usa para la separación de Pb-Zn, que incluye principalmente el uso de ZnSO4, H2SO3 y cianuro. Debido a la toxicidad, el cianuro se ha eliminado gradualmente, y los dos primeros agentes a menudo se usan con sulfito y Na2CO3, porque el efecto no es tan bueno como se usa solo. Un mineral crudo polimetálico de plomo-zinc de Myanmar contenía 3.97% de Pb y 3.37% de Zn, en el cual el contenido de óxido de plomo alcanzó más del 50%. Para el mineral, se realizó una prueba para encontrar los agentes óptimos y la dosis óptima.
Luego se determinó el tioato de etiltio utilizado como colector de sulfuro de plomo y los depresores combinados de "ZnSO4 + Na2SO3 + Na2S". Finalmente, se obtuvieron los productos que incluían concentrado de plomo que ensayaba 55.43% de Pb a la recuperación del 50.00% y concentrado de zinc que analizaba 56.95% de Zn a la recuperación del 83.20%.
La combinación de GZT (los compuestos orgánicos de tipo tanino) y cianuro se usó para la separación de plomo-zinc, y se obtuvo un concentrado de plomo de alto grado. Si bien se redujo la cantidad de agentes tóxicos, la recuperación de plomo aumentó en un 10.22% con respecto al uso de cianuro.
Separación de concentrado a granel de cobre y zinc
La esfalerita es la principal presencia de minerales de zinc, siempre finamente diseminados con sulfuro de cobre en el mineral de sulfuro polimetálico. Es difícil separar el cobre y el plomo, debido a la presencia de impurezas nocivas (como arsenopirita, etc.) y la flotabilidad similar con sulfuro de cobre. Lo cual generalmente es activado por Cu2+ libre en el proceso de molienda y flotación. Un mineral contenía bajo contenido de cobre y alto contenido de zinc, en el cual el tamaño mineral particulado del cobre era fino, principalmente en forma de gotas incluidas en la esfalerita. Además, había mucha arsenopirita en el mineral. En el proceso de tratamiento del mineral, Z-200 se usó para flotar el cobre y los depresores combinados de "CaO + ZnSO4 + Na2SO3" se usaron para inhibir el zinc y el azufre [. Además, la combinación de "CaO + y-As" se añadió a
los relaves como depresores de azufre y arsenopirita, con el butil xantato utilizado como un colector de zinc. El concentrado de cobre final analizó 20.96% Cu a la recuperación de 75.20%, y el concentrado de zinc analizó 48.36% de Zn a la recuperación de 92.86%.
En ambos concentrados, el contenido de As fue inferior al 0.45%.
Separación de concentrado a granel de pirita de zinc
Para la consideración del proceso simple y el bajo costo de los agentes, el CaO se usó generalmente para ajustar el pH de la pulpa, para deprimir la pirita en la separación del sulfuro de zinc y la pirita. Se encontraron algunas deficiencias en este método, por ejemplo, los equipos y las tuberías eran fáciles de escalar, y el concentrado de pirita es difícil de filtrar debido a las grandes cantidades de CaO. En una pequeña prueba de circuito cerrado y posterior prueba de producción industrial, se agregó un nuevo depresor de tioglicolato de sodio para deprimir efectivamente la pirita, mientras se ajusta la pulpa de alta alcalinidad con cal, por lo que se mejoró el grado y la recuperación del concentrado de zinc.
El Proceso de flotación en columnas
Básicamente, el proceso de flotación se implementa mediante diferencias en las propiedades químicas de la superficie de las partículas (hidrofobicidad de las especies de partículas). Es un método altamente versátil para la separación física de partículas.
El proceso de flotación de espuma se utiliza en muchos casos industriales para la separación, como el destintado de papel usado para el reciclaje de papel, la separación
proceso de flotación se extendió rápidamente por todo el mundo y se mantuvo como un proceso esencial en el beneficio de los minerales.
Una explicación simple de la flotación es que no es energéticamente favorable que las partículas hidrofóbicas residan completamente dentro del líquido. Dada la posibilidad, las partículas hidrofóbicas se unirán a las burbujas de aire, mientras que las partículas hidrofílicas no se unirán a las burbujas de aire y caerán en la columna a la descarga de material no flotante. Hoy en día, la columna de flotación se ha vuelto muy popular en diferentes áreas de beneficio mineral industrial. Menos atrapamiento de partículas de ganga en la fracción flotante, especialmente para el procesamiento de partículas finas, menor consumo de energía, mayor capacidad relacionada con el campo de tierra necesario y menor requerimiento de capital son las ventajas más importantes en las plantas de procesamiento industrial.
Aunque la columna de flotación es capaz de producir mejores grados que las celdas mecánicas convencionales, esta máquina es un reactor industrial que aún no se ha entendido completamente. La superioridad de la columna se atribuye principalmente al régimen de burbujeo y a la presencia de una zona de limpieza profunda (espuma).
Las columnas de flotación funcionan con el mismo principio básico que el equipo de flotación mecánica: la separación de minerales se lleva a cabo en una suspensión de minerales de agua agitada y/o aireada, donde las superficies de los minerales seleccionados se vuelven repelentes al agua mediante acondicionamiento con reactivos selectivos. Las partículas que se unen a la burbuja de aire flotan en la superficie de la celda mientras las partículas húmedas permanecen en la fase de suspensión y se descargan desde el fondo de la celda. Sin embargo, no existe un mecanismo mecánico que provoque agitación y la separación tiene lugar en un recipiente de alta relación de aspecto. El aire se introduce en la celda a través de burbujeadores creando un flujo a contracorriente de burbujas de aire. Este tipo de celdas de flotación, la flotación en columna, ofrece muchas ventajas que incluyen:
• Mejora del rendimiento metalúrgico
• Posibilidad de beneficio de partículas finas y gruesas.
• Alta selectividad
• Control de proceso simple
• Proceso efectivo de lodos pesados
• Ausencia de partes móviles.
• Menor consumo de energía.
• Menor requerimiento de capital
• Menos terreno requerido
El aumento en el tamaño de las unidades de flotación simple fue el desarrollo principal en la evolución de la maquinaria de flotación. Por ejemplo, las máquinas grandes en 1950 tenían una capacidad de 1.35 m³ mientras que, en 1989, el volumen de la máquina grande era de 85 m³. Estos avances llevan a la industria minera a procesar minerales de menor ley debido a los menores costos operativos.
El proceso de flotación se inventó a principios de 1900. En general, las máquinas de flotación se clasifican en dos tipos; Máquinas mecánicas y neumáticas.