INDICEINTRODUCCINOBJETIVOS1. GENERALIDADES1.1. Ubicacin1.2. Acceso1.3. Clima1.4. Flora y Fauna2. FUNDAMENTO TERICO2.1 Molienda2.2. Flotacin2.3. Reactivos de flotacin3. EQUIPOS Y MATERIALES4. PROCEDIMIENTO5. CONCLUSIONES6. RECOMENDACIONES7. BIBLIOGRAFIA8. ANEXOS

INTRODUCCIN

El procesamiento de minerales es un conjunto de operaciones fsicas y/o fisicoqumicas efectuadas sobre minerales. El fin de la presente prctica denominada prueba metalrgica fue la flotacin de minerales el cual es una tcnica de concentracin o seleccin que se basa en la diferencia de las propiedades superficiales de los minerales (propiedades hidrofbicas e hidrofilicas). Para lo cual se han empleado una serie de mtodos tcnicas y/o procedimientos; como ya en la prctica anterior se llego hasta una prueba de molienda en la presente se ha continuado con la molienda en este caso se le ha adicionado un tiempo de 8 minutos debido a los resultados obtenidos con la anterior molienda la cual no fue la ptima, en donde se han adicionado tambin los reactivos, luego se acondiciona los parmetros de la flotacin y seguidamente viene la flotacin propiamente dicha.

OBJETIVOS.1.-Realizar la prueba metalrgica de flotacin de minerales poli metlicos para obtener concentrados de Pb, Zn, Ag.2.- Tener una visin panormica de los equipos de las diferentes operaciones unitarias para la concentracin de minerales mediante el mtodo de flotacin.

1. GENERALIDAES1.1 Ubicacin La planta concentradora de minerales Santa Rosa de Jangas, se encuentra ubicado en el Distrito de Jangas, provincia de Huaraz, regin Ancash, entre las cotas 2,750 2,800 m.s.n.m. AccesoLa planta concentradora Santa Rosa de Jangas es accesible por la ruta Pativilca - Huaraz y de Huaraz a Jangas mediante una carretera asfalta.

1.2 Clima:La planta concentradora se encuentran ubicado sobre un rea constituida por valles y quebradas, y encontrndose a una altura de 2750 a 2800 msnm se dir que la planta se encuentra dentro de la regin quechua, con una temperatura promedio de 15 C, con un clima templado, en el cual se presentan precipitaciones pluviales, los cuales se producen dentro de los meses de noviembre a abril, siendo la temperatura mximo de 22C (aproximadamente).1.3 Flora y Fauna: La flora y fauna circundante a la planta concentradora est constituidas por aquellas que son caractersticas de la zona quechua, considerndose adems que dicha planta se encuentra ubicado al margen izquierdo del ro Santa, donde la flora que se presenta, es de: Molle, ciprs, eucalipto, retamas, etc., frutos como: paltos, maz, capul, etc.En lo que respecta a la fauna se cuenta con ms de 54 especies vertebradas e invertebradas, 28 tipos de aves, 11 tipos de reptiles, 2 variedades de anfibios, ente otros, como son: el zorrillo, la comadreja, el sapo, la trucha arco iris, etc.2. MARCO TEORICO 2.1. Molienda:Segn el libro de Quiroz Nez la molienda se define como: (), operacin unitaria que efecta la etapa final de reduccin de tamao, o la liberacin de las particulares valiosas del mineral. Lo que se trata de hacer en esta etapa, es la reduccin de tamao del material desde una dimensin mxima de alimentacin que va desde 9,000 a 10,000 micrones (3/8), hasta un producto lmite cuyo tamao ms grande vara de 35 a 200 mallas (420 a 740 micrones). [footnoteRef:1](5) [1: ]

El tamao ptimo de liberacin se determina usualmente mediante consideraciones tcnicas y econmicas. Cuanto ms fino se muele el mineral, mayor es el costo de molienda y hasta cierto grado, una molienda ms fina conlleva a una mejora en la recuperacin de valores. De acuerdo a esto, la molienda ptima es aquella malla de molienda en la cual los beneficios son mximos, cuando se considera tanto el costo de energa, as como los retornos netos de dlares de los productos.

Finalidad de la Molienda:En efecto la reduccin de tamao del mineral persigue los siguientes fines.1. La produccin de cuerpos slidos con una determinada amplitud granular o superficie especfica preestablecida.2. La desintegracin de minerales o cristales de compuestos qumicos que se hallan ntimamente asociados en el estado slido2.1.1Variables de la Molienda:a. carga se sobrecargar el molino y al descargarlo se perder tiempo y capacidad de molienda.Si las bolas hacen un ruido muy sordo en el interior del molino, es porque ste est sobrecargado, por el exceso de carga o poca agua. Si el ruido es excesivo es porque el molino est descargado por falta de carga o porque se est alimentando mucha agua. Si la densidad de la descarga del molino es elevada se debe a un exceso de carga o poco agua. Suministro de agua: La dosificacin de agua a los molinos se controla mediante la densidad de pulpa en la descarga del mismo.Cuando el mineral y el agua ingresan al molino, en su interior, forman en barro liviano que tiene tendencia de pegarse a las bolas, por otro lado el agua ayuda a avanzar la carga en el interior del molino.Carga de bolas: Es necesario que el molino siempre tenga su carga normal de medios molederos. El consumo de bolas se deben a al dureza del mineral, tamao del mineral alimentado y la figura que se desea obtener en la molienda. b. Condicin de los blindajes: Es conveniente revisar peridicamente la condicin en que se encuentran los blindajes, si estn muy gastados ya no podrn elevar los bolas a la altura suficiente para que puedan trozar al mineral grueso.c. Tiempo de molienda: La permanencia del mineral dentro del molino determina el grado de finura de las partculas liberadas. El grado de finura est en relacin directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino, pero el tonelaje de mineral tratado disminuir si es demasiado prolongado. El tiempo de permanencia se regula por medio de la cantidad de agua aadida al molinod. Trunnin de alimentacin: Es el conducto para la entrada de carga impulsada por la cuchara de alimentacin.e. Chumaceras: Se comporta como soporte del molino y es a la vez la base sobre la que gira el molino.f. Pin y Catalina: Son los mecanismos de transmisin de movimiento. El motor de molino acciona un contraeje al que est adosado el pin. Este es el encargado de accionar la catalina que proporciona el movimiento del molino.g. Cuerpo o casa: Es de forma cilndrica y est en posicin horizontal, dicha posicin permite la carga y descarga continua. En su interior se encuentran las chaquetas o blindajes, que van empernados al casco del molino, que proporcionan proteccin al casco.h. Tapas: Soportan los casos y estn unidos al trunnin.i. Forros, Blindajes o Chaquetas: Sirven de proteccin del casco del molino que resiste el impacto de los ejes y bolas.m. Trunnin de descarga: Es la parte por donde se realiza la descarga del mineral o pulpa. Por esta parte se alimentan las bolas y barras.n. Tromnel: Desempea un trabajo de retencin de bolas, especialmente de aquellos que por excesivo trabajo han sufrido demasiado desgaste. De igual modo sucede con el mineral o roca muy duros que se pueden ser molidos completamente, por tener una granulometra considerable quedan retenidos en el Tromnel. De esta forma se impiden que tanto bolas como partculas minerales muy gruesos ingresan a las bombas. El Tromnel se instala solamente en los molinos de bolas.2.1.2. Aplicacin de Potencia: Los forros del casco contra las cuales caen los collares de medios de molienda, son los medios mediante el cual, se transfiere la potencia a la masa de carga de bolas para producir molienda. La carga de bolas se pone en movimiento mediante arrastre friccional de las bolas contra el casco del molino en movimiento, cuando el cilindro pasa a travs de su posicin vertical ms baja. Conforme los forros del molino descendentes, alcanzan el punto debajo de la base de la carga en la seccin C-C, toma lugar cierto deslizamiento entre el casco y la bola; al mismo tiempo, el casco comienza a trasmitir potencia a la carga de bolas y continua haciendo lo mismo, hasta que l avanza libre de carga en el lado ascendente. De esta manera, se transfiere la energa cintica de rotacin a la carga revuelta de medios de molienda2.1.3. Forros del Molino:Howes, puntualiza que los forros afectan las caractersticas de molienda de un molino en dos maneras. Primero, por el espacio muerto ellos ocupan dentro del casco del molino; este espacio podra ser ocupado por mineral y medios de molienda. Segundo, los forros controlan la atencin de molienda de los propios medios de molienda. Por ejemplo, en un molino de bolas de siete pies de dimetro, una pulgada de espesor de forros, reduce el volumen de bolas y por lo tanto la capacidad de la molienda en 5%. Esto solamente sirve para puntualizar la necesidad de usar forros de material de gran duracin y con secciones mnimas, a fin de maximizar el volumen del moliendo.Hay muchas variables que se deben considerar cuando se efectan un estudio de molienda; entre las ms importantes se tiene:a. Disposicin o arreglo de la alimentacin.b. Tamao de partcula del alimento.c. Medios de molienda material, forma, tamao y cantidad de bolas.d. Tamao del molino, velocidad y consumo de potencia.e. Consumo de forros y bolas 6. Radio sol/liq. En el circuito.2.1.4. Alimentacin:El alimento a un molino, usualmente es formado de dos componentes (en operaciones de crculo cerrado). Alimento fresco que es adicionado directamente desde las tolvas de finos, y por otro lado, partculas de arena (oversize) que retorna de la clasificacin de la descarga del molino, en un clasificador o hidrocicln. La alimentacin correcta o adecuada, a un tonelaje horario constante predeterminado, es un factor de gran importancia en la operacin de un circuito de molienda. A menos que el flujo de mineral molido, desde el clasificador sea regular e invariable, no sera posible mantener un flujo constante de pulpa, de un rango especfico de tamao y densidad, para aquel proceso que contine a la molienda. Los slidos conjuntamente con el agua requerida, se alimentan por la parte posterior del molino, a travs del trunin de entrada. El tonelaje de alimentacin al molino, depende de la capacidad de traslado del flujo; esto significa que debe existir una cabeza hidrulica suficiente entre los extremos de alimentacin y de descarga, para as asegurar un flujo continuo positivo.2.1.5. Medios de Molienda:La potencia transferida desde los forros hacia los medios de molienda, se disipa en el deslizamiento y colisin, originando impactos de chancado y de molienda. Los impactos de chancado resultaran solamente, si la bola tiene suficiente energa para romper la partcula sobre la cual cae. En otras palabras, a mas grande y/o dura sea la partcula, la fuerza aplicada debe ser mayor. La composicin de la carga de medios de molienda (bolas), es la variable simple mas importante en el circuito de molienda; asimismo, el tamao, densidad, forma, dureza, tenacidad y cantidad de medios o bolas, tienen marcados efectos sobre la molienda. La forma de los medios de molienda es importante en dos maneras; primero, puede ayudar a manipular la carga a la vez que le da mxima movilidad y segundo, su rea superficial es muy importante para la produccin de tamaos finos. 2.1.6 Consumo de Forros Y Bolas:El material de los forros es usualmente acero al manganeso, para los molinos de barras y aquellos molinos de bolas, que usan bolas mayores que 1.5 pulgadas. Con tamaos ms pequeos, se usan forros de fierro fundido templado o forros de aleaciones de acero tal como el Nihard. Para condiciones promedio de operacin, el desgaste de forros ascilar desde 0.25 a 0.35 lbs. por tonelada de mineral molido, lo cual a un costo de 30 centavos de libra de forro, equivale a 7 u 8 centavos por tonelada de mineral molido. 2.1.7. Relacin Slido Lquido:[footnoteRef:2](7) [2: ]

En el radio adecuado slido a lquido, en combinacin con la agitacin existente, hay suficiente interferencia con el asentamiento, para evitar que se asienten an los particulares ms grandes. Si la pulpa llega a ser demasiado diluida, o sea que contenga mucho agua, se producira el asentamiento y centrifugado de las partculas gruesas y a la vez, se reducira enormemente el recubrimiento de las partculas sobre los medios. En tales circunstancias. Los espacios vacos en el collar exterior de bolas se llenan con slidos; el movimiento relativo entre las bolas, y con el caso del molino se restringen grandemente y por consiguiente se reduce bastante la molienda. La roca seca finamente molida, correr similar a un fluido; pero en presencia de 2 a 15% de humedad, la masa pierde fluidez y llega a ser muy pegajosa y viscosa; bajo estas condiciones, la pulpa no puede fluir y luego ocurrir atoramiento del molino. Cuando la humedad sobre pasa el 40%, la pulpa aguada origina alto consumo de acero y baja capacidad. Generalmente hablando y dentro de lmites razonables, cuanto mas espesa sea la pulpa, menor ser el desgaste de forros y mayor la capacidad.

2.2. Flotacin:Es un proceso que tienen por objeto la separacin de especies minerales, finamente dividas, a partir de una pulpa acuosa, aprovechando sus propiedades Hidroflicas o Hidrofbicas. Las especies tiles constituyen una fraccin menor del mineral, mientras que las especies estriles constituyen la mayor parte[footnoteRef:3](8) [3: ]

2.3 Reactivos De FlotacinLos reactivos en la flotacin; son aquellos que aseguran que el proceso de flotacin sea selectivo y eficiente; se clasifican en: Promotores. Espumantes. Modificadores. Activadores y Reactivadores Depresores. Floculantes, etcCumpliendo algunos reactivos diversas funciones dentro del proceso de flotacin de minerales.2.3.1 Promotores: Son compuestos qumicos orgnicos que promueven la flotacin de ciertos minerales, cuyo objeto de aplicacin es de carcter hidrofbico a las partculas minerales que se desea flotar.Una parte polar (SP) que reacciona con el agua y que comprende el grupo solidophilico[footnoteRef:4]( (GS) y un metal alcalino (M), y otro grupo no polar (NP) que no reacciona con el agua, comprendida por el radical hidrocarburo (RH). [4: ]

El radical hidrocarburo es parte del promotor que da carcter hidrofbico del mineral, impidiendo y destruyendo su hidratacin, adems da al colector mayor estabilidad de absorcin sobre la superficie mineral. Este radical influye favorablemente acentuando sus propiedades promotoras, hasta cierto lmite; pasado el cual es desfavorable porque la adherencia del colector al mineral se torna ms dbil. Y la solubilidad del colector baja haciendo ms difcil su distribucin en la pulpa.Clasificacin de los promotores: Los promotores se clasifican en: No ionizantes; que no se disocian en el agua.Ionizantes; que se disocian en cationes y aniones, subdividindose el mismo en:Catdicos (da la repulsin del agua).Anionicos (da la repulsin del agua), dentro de este grupo tenemos: Grupo solidophilico Carboxlico.Grupo solidophlico Azufre Bivalente; teniendo dentro de ellos a los xntogenos, dithiofosfatos.2.3.2 Espumantes: Son sustancias orgnicas heteropolares, poco solubles en el agua, que reducen la tensin superficial de esta.El objetivo de estos reactivos son:1. Dar consistencia, rodeando de una capa absorbidas a las pequeas burbujas de aire que se forman en la pulpa, por agitacin o inyeccin de aire, evitando que unan entre s (coalescencia) y que cuando salgan a la superficie no revienten, constituyendo las espumas.2. Dar elasticidad ayudando a las burbujas ascendentes a interrumpir a travs de la capa superior del agua, emergido intactas en la interfaces agua-aire.2.3.3 Modificadores: Son una amplia gama de reactivos, casi todos inorgnicos, cuya funcin es modificar algunas de las caractersticas del proceso de flotacin.Los modificadores de acuerdo a la funcin que cumplen se clasifican de la siguiente manera: Activadores y reactivadores. Depresores. Reguladores de PH. Floculantes. Dispersantes. Sulfurantes.2.3.4 Activadores y reactivadores: Un reactivador, es un reactivo que aumenta la flotabilidad del mineral. Un reactivador, es un reactivo que da flotabilidad a los minerales que han sido deprimidos. La accin es que los iones de estos reactivos pasan a la red del mineral o forman compuestos superficiales, reduciendo su hidratacin superficial y aumentando la cantidad de colector adherido al mineral.2.3.5 Depresores: Son reactivos que impiden la flotacin de algunos sulfuros mientras se hacen flotar otros. La accin es que los iones del depresor forman compuestos superficiales o pasan a la red de cristal por intercambio inico para: Impedir la adherencia del colector. Incrementar la hidratacin de la superficie mineral. Despegar del mineral los iones de colector.2.3.6 Floculantes: Son reactivos que promueven la formacin de cogulos en la pulpa, los cuales sedimentan fcilmente. Los floculantes ms usados son la cal y productos qumicos como el aeroflot.2.3.7 Dispersantes: Son reactivos de variada estructura qumica que reducen las fuerzas que unen a las partculas minerales e incrementan las fuerzas que las repelen, produciendo agitacin de pulpa para separar estas partculas minerales, las cuales en forma aislada son fciles de mojar y deprimir.Los dispersantes ms usuales son: Silicato de sodio, dispersor de gangas lamosas. Almidn, dispersor ms energtico.2.3.8 Sulfurantes: Son reactivos usados en la flotacin de xidos y sulfuros metlicos no ferrosos alterados para formar una pelcula sulfurada en los xidos. Y recomponer la pelcula de sulfuro en las superficies de los sulfuros metlicos oxidados.Los sulfuros ms usados son: los sulfuros de sodio y bario.2.3.9 Reguladores de PH: Son reactivos que controlan la acidez o alcalinidad de la pulpa. Los reguladores ms usuales son: Alcalinizantes, como la cal, carbonato de sodio y el hidrxido de sodio. Acidificantes, como el cido sulfrico y a veces el cido sulfuroso.

3. EQUIPOS Y MATERIALES Equipo de molienda y flotacin Probeta 1 Kg. de mineral poli metlico (chalcopirita) Papel de tornasol 1 luna de reloj NaCN Colector Z-11, Z-6, 3418-A Activador CuSO4 Depresor ZnSO4, CaO (cal) Espumante MIBC Complejo de sodio y zinc

4. PROCEDIMIENTOS4.1 MoliendaLuego de tener el mineral listo para esta etapa se procede a cagar las bolas con agua, seguidamente se adiciona el mineral pulverizado, se sella el molino experimental y se procede a encender el motor que ara girar los rodillos, para que la molienda se realice

Reactivos y Materiales Utilizados: Xantatos.- es un reactivo orgnico de sales de cido xantognico de metales alcalinos, y medio cido se descompone en medio alcalino son ms estables, el cual debe ser almacenado en lugares secos, ventilados puesto a que son inflamables, venenosos e irritantes. El sulfato de cobre.- son cristales azules brillantes con cinco molculas de agua, este reactivo es sumamente txico, irritante y corrosivo, el cual debe estar almacenado en zonas secas y ventiladas; Sulfato de zinc.- son cristales rmbicos incoloros con 7 molculas de agua, el cual tambin es venenoso, irritante, txico y corrosivo, el cual tambin debe almacenarse en zonas secas y ventiladas, lejos de cidos y aguas. Cianuro de sodio.- son cristales incoloros de forma cbica de matriz castao, estos son txicos muy fuertes, los cuales se recomienda deben ser almacenados en contenedores rotulados, evitando el agua y la humedad. Bisulfito de sodio.- es una sal de cristales incoloros, por largos perodos de tiempo en el almacn este se oxidan y se convierten en sulfato, este reactivo es venenoso, oxidante, irritante, inflamable y corrosivo, el cual debe de guardarse en lugares frescos y secos, evitando que se mojen. La cal, este se obtiene por calcinacin de la caliza en hornos de 1,000 a 1,100C la cual es irritante y corrosivo, la cual se puede eliminar con aceite vegetal, la cal es empleada para subir el pH de aguas cidas; tambin es empleada en el circuito de zinc para hacer sentar al fierro.

4.2 Flotacin de MineralesProcedimiento Experimental Se pes 1Kg de mineral poli metlico, la cual se aadi al molino de bolas con 800 ml de agua usando para ello una probeta graduada de 1L. Luego se aadi 4 cm3. de Sulfato de zinc (ZnSO4), 2cm3 de complejo (Na-Zn) y 2 cm3 de bisulfito de sodio (NaHSO3) y se dej por 25 minutos en la molienda.Fig. 4.2: Molienda Experimental

Fuente: Laboratorio Metalrgico de la Planta Concentradora Santa Rosa de Jangas

De la molienda, se vaca en un recipiente (acondicionador), para luego someterlo al proceso flotacin.Figura N 01

4.2.1 Flotacin del Plomo La muestra obtenida en el recipiente (acondicionador) se coloc en el equipo de flotacin (rbol.) Para la flotacin del plomo, inicialmente se aadi 2 gotas del colector Z-11, se aadi 2 gotas del colector 3418-A y 1 gota de espumante MIBC, para acondicionar la muestra; se tomo un tiempo de 4 min. Luego se midi el Ph que estaba entre 6.5-7, y se sac una pequea cantidad de muestra en una luna de reloj, para lavarlo como se muestra en la figura 4.3 y observar el Pb. Pero como no se distingua an, se aadi 3cm ms de ZnSO4, 1 gota de espumante MIBC y 2 gotas ms del colector Z-11. Fig. 4.3: Lavado del concentrado de mineral

Fuente: IDEM

Se efectu el plateo en la cual se notaba que el plomo aun no se encontraba en un estado optimo para su flotacin; tal como se puede apreciar en la imagen anterior. Se aadi 4 cm3 del complejo Na- Zn con el fin de deprimir algunos metales ajenos a la flotacin de plomo. Se midi el PH encontrndose en un rango de 5.5 no permitido para el PH del plomo en efecto se regularizo aadindole 4 cm3 del complejo de Na-Zn Finalmente se saco las espumas de plomo como se puede apreciar en la figura para medir la efectividad del complejo y as notar el PH adecuado.Algunos otros experimentos se muestran en las figuras vistos en anexos4.2.2 Flotacin de Zinc Despus de la flotacin del Pb, se sac las burbujas superficiales y se procedi a la segunda etapa, para la flotacin del Zn. Se regul el pH, aadiendo cal hasta lograr un pH mayor de 10 (se midi con el papel de tornasol). Ver figura 4.4Fig. 4.4: Medicin del PH

Luego se aadi 2 gotas del activador CuSO4, y se dej para el acondicionamiento para flotar el Zn por 2 minutos. Ver figura 4.5.Fig. 4.5: Flotacion de Zinc

Fuente: IDEM

Despus se aadi 20 gotas del colector Z-11 y 1 gota de espumante. MIBC Ver figura 4.6.Fig.4.6: Espumante MICB

Fuente: IDEM Se sac en una luna de reloj muestra de la superficie y se lav para observar el Zn.

5. CONCLUCIONES

Dentro del sistema de flotacin podemos darnos cuenta que los reactivos cumplen una funcin importante, cuya dosificacin por ende es de vital importancia, para lo cual se realizan pruebas metalrgicas, para un anlisis previo a la flotacin en planta. Para realizar una flotacin optima, otro de los parmetros de fundamental importancia, es la molienda, pues a partir de ella parte para obtener un concentrado final adecuado y que den satisfacciones econmicas apropiadas. El laboratorio de metalrgica, hechas las pruebas, del mineral que va a ser procesado nos proporciona datos importantes para el procesamiento posterior del mineral a tratarse, dndonos de esta manera una visin bastante clara, de usar, tanto insumos como dar el mantenimiento optimo a nuestro equipo de flotacin.

6. RECOMENDACIONES

Se debe de implementar con ms equipos el laboratorio para que los experimentos y clculos sean ms eficientes. Tapar bien el molino de bolas por que el agua tiende a escaparse y hace resbalar a los rodillos de la base. No se debe alimentar mineral muy grueso a la chancadora ya que produce esfuerzos innecesarios a la chancadora. Antes de realizar el proceso de flotacin de un mineral primero se deben realizar las pruebas metalrgicas para determinar la dosificacin de los reactivos y el comportamiento del mineral.

7. BIBLIOGRAFIA

QUIROZ NUEZ, IvnOperaciones Unitarias en el Procesamiento de Minerales.-Lima, Edit. UNI, 1986

INTERNET www.monografias.com/metalurgia/molienda www.wikipedia.com/concentracion de minerales www.google.com/metalurgia/procesamiento.pdf

Anexo

Ubicacin Poltica

Regin : AncashDepartamento: AncashProvincia: HuarazDistrito: Jangas