10.08.2018 Views

Presentación MT Gerson Sandoval 20 Dec

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

.<br />

“The effects of the addition of metallic iron<br />

during grinding upon the rougher flotation<br />

of Pb-Zn Cannington ore at laboratory<br />

scale – JKMRC, Australia”<br />

<strong>Gerson</strong> Elías <strong>Sandoval</strong> Zambrano<br />

Tutor: Sr Jaime Álvarez Moisán<br />

U N I V E R S I D A D<br />

D E<br />

C O N C E P C I Ó N


Resumen de la presentación<br />

• Hipótesis de la investigación<br />

•Objetivos<br />

• Revisión de literatura<br />

•Trabajo experimental: Metodología<br />

•Análisis de data y resultados<br />

•Conclusiones y recomendaciones


ALCANCES DE LA TESIS<br />

Hipótesis:<br />

Efectos en flotación de mineral de<br />

mena Pb-Zn de minera Cannington<br />

al simular molienda<br />

con medios de fierro mediante la<br />

adición de hierro pulverizado<br />

Yuan et al. 1996<br />

Van Deventer et al. 1993<br />

•Interés 1:<br />

caracterización mineralógica y de<br />

distribución de tamaños<br />

de flotación rougher en<br />

molienda con acero inoxidable.<br />

•Interés 2:<br />

Alterar condiciones químicas<br />

durante molienda simulando efectos<br />

de molienda en ambiente reductor<br />

mediante la adición de hierro metálico.


Leyes de mineral Pb-Zn de Cannington


Objetivos:<br />

General:<br />

• Investigar el efecto de la adición de hierro metálico<br />

pulverizado y determinar su impacto en flotación rougher<br />

de mineral de Pb - Zn.<br />

Específicos:<br />

• Cuantificar contribución relativa de variables químicas de la<br />

pulpa en flotabilidad de mineral de Cannington.<br />

• Cuantificar el efecto de tamaño de partícula en flotación de<br />

mineral de Cannington.<br />

• Cuantificar contribución relativa de cada clase de mineral<br />

liberado por tamaño en flotación.<br />

• Entender mecanismos involucrados en la flotación de<br />

mineral Pb-Zn de Cannington durante flotación rougher.


Mecanismo electroquímico en minerales sulfurados<br />

( Woods, 1976; Woods et al, 1997; Buckley and Woods,1997, Yuan et al. 1996)<br />

Rx. Anódica:<br />

• 2X - X 2 + 2é (1)<br />

• MS + 2X - MX 2 + S 0 + 2é (2)<br />

• X - X ads + é (3)<br />

Rx. Catódica<br />

• 1/2O 2 + 2H + + 2é H 2 O (4)<br />

(1)-(4)<br />

(2)-(4)<br />

(3)-(4)<br />

M<br />

S<br />

M<br />

X -<br />

O 2<br />

X 2 +2é<br />

H 2<br />

O<br />

M<br />

S<br />

M<br />

MX 2<br />

S 0<br />

M<br />

S X ads<br />

M<br />

S<br />

S<br />

Capa mixta<br />

S X ads


Interacción electroquímica colector-mineral<br />

sulfurado<br />

• Minerales sulfurados se comportan como<br />

semi conductores<br />

• Las condiciones redox de minerales<br />

sulfurados es a través de D.O.<br />

• Exceso de D.O. en la pulpa<br />

Cubrimiento de especies oxidadas en<br />

superficie de minerales


Reducidos niveles de Eh y D.O. puden causar<br />

formación de hidróxidos de Fe. (Bradshaw et al, <strong>20</strong>06)<br />

A: Corrosión acelerada<br />

de medios de<br />

molienda<br />

1) Electrones pasando<br />

desde medios de<br />

hierro por interacción<br />

galvánica<br />

2) Deficiencia de<br />

electrones y Fe n+<br />

liberados en medio<br />

acuoso.<br />

O 2<br />

OH -<br />

Sulphide<br />

mineral particle<br />

Fe(OH) 2<br />

e -<br />

Fe(OH) 2<br />

H 2 O<br />

Fe 2+ , Fe 3+<br />

e -<br />

Mild steel<br />

media<br />

e - e -<br />

B: Superficie hidrofílica<br />

de mineral<br />

sulfurado<br />

1) Exceso de electrones<br />

reaccionan con D.O.<br />

Y agua produciendo<br />

OH-<br />

2) Presencia de iones<br />

OH- pueden formar<br />

hidróxidos de fierro<br />

hidrofílicos en<br />

superficie del mineral<br />

(Adam and Iwasaki, 1984; Kocabag and Smith, 1982;<br />

Peng et al, <strong>20</strong>03-a; Martin et al, 1991)<br />

Dificultad en separación de<br />

minerales


Flotación de minerales sulfurados<br />

• Flotación de menas complejas de súlfuros ( Yelloji Rao y<br />

Natarajan, 1989; Ralston, 1991; Adam and Iwasaki, 1984; Yuan et al, 1996)<br />

Nivel de D.O. y potencial redox tienen el mayor efecto en<br />

flotación de minerales complejos de mena de Cpy y galena.<br />

(Gaudin, 1974; Ralston, 1991; Van Deventer, 1993)


Resumen de revisión bibliográfica<br />

• Entendimiento del ambiente químico durante la molienda<br />

y rol de los medios de molienda (Woods, 1976; Woods et al, 1997;<br />

Buckley and Woods,1997)<br />

• Depresión de minerales sulfurados en flotación luego de<br />

ser molidos en ambiente reductor (Gaudin, 1974; Ralston, 1991;<br />

Van Deventer, 1993; ; Wei and Sandenbergh, <strong>20</strong>07)<br />

• Cubrimiento no selectivo de especies oxidadas de Fe en<br />

superficie de minerales (Martin et al, 1991; Wei and Sandenbergh, <strong>20</strong>07).<br />

• Inhibición de formación de especies hidrofóbicas<br />

inducidas por adición de colector (Natarajan and Iwasaki, 1972;<br />

Martin et al, 1991; Goktepe, <strong>20</strong>02; Peng et al, <strong>20</strong>03a; Wei and Sandenbergh, <strong>20</strong>07).


Trabajo experimental<br />

Large jaw<br />

crhusher<br />

192 Kg BHP Billiton Cannington Ore<br />

Small jaw<br />

crusher<br />

4mm<br />

Grinding<br />

P80 = 90 µm<br />

2 mm screen<br />

Carga mineral: 1.000 ± 0.018 Kg<br />

% solidos: 65%<br />

%V carga: 13.16 %<br />

Medios de molienda: acero inox.<br />

F80 = <strong>20</strong>12.5 µm ± 44.9 µm<br />

%Pb = 14 %<br />

%Zn = 4 %<br />

Rougher<br />

Rougher tail<br />

pH / Eh / D.O.<br />

•% sólidos: 17.5<br />

•Volumen celda 5 L<br />

•RPM: 900<br />

•Flujo aire: 8.6 L/min<br />

Rougher concentrate:<br />

%R mass =19.52% ± 0.41%<br />

P80 = 60 µm<br />

%Pb = 64 %<br />

%Zn = 14 %<br />

Rougher conc.


P80(n=8) = <strong>20</strong>12.5 µm<br />

Desv. Est.= 60.6 µm , Error Estándar = 22.9 µm<br />

Feed Size Distribution<br />

Cumulative Passing (%)<br />

100.00<br />

90.00<br />

80.00<br />

70.00<br />

60.00<br />

50.00<br />

40.00<br />

30.00<br />

<strong>20</strong>.00<br />

10.00<br />

0.00<br />

S1_P80=2100<br />

S2_P80=2100<br />

S5_P80=<strong>20</strong><strong>20</strong><br />

S6_P80=<strong>20</strong>40<br />

S9_P80=<strong>20</strong>00<br />

S10_P80=1950<br />

S13_P80=1950<br />

S14_P80=1940<br />

1 1000 1000000<br />

Size (microns)


Chequeo de calidad de representatividad de muestras<br />

mediante distribución de tamaño de partículas


Calibración del molino<br />

P 80 (m icro n s)<br />

•P80=90 µm<br />

•76 RPM<br />

•Time(P80=90µm)=15min<br />

Calibration Curve of Rod Mill<br />

180<br />

135<br />

90<br />

45<br />

0<br />

0 5 10 15 <strong>20</strong> 25 30 35<br />

Time Grinding (min)<br />

Cummultaive passing (%)<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

10 100 1000<br />

Size (microns)<br />

15 min<br />

15 min_2<br />

8 min<br />

25 min<br />

30 min


Procedimiento de flotación batch<br />

0.5 1 2 3 4 6<br />

Etapa A:<br />

• NaEX (1%) 40 g/t. (colector)<br />

• 4.2 µL of Methyl Isobutyl Carbinol<br />

(MIBC) por 1 L de pulpa<br />

• Tasa de flujo de aire: 8.6 L/min<br />

• Tasa de barrido de concentrado: cada<br />

10 segundos.<br />

• Colección de concentrados: 30<br />

seconds, 1 minuto y 2 minutos.<br />

Etapa B:<br />

Reanudación de flotación:<br />

• NaEX 30 g/t. (colector)<br />

• 4.2 µL (MIBC) por 1 L de pulpa<br />

• Tasa de flujo de aire: 8.6 L/min<br />

• Tasa de barrido de concentrado: cada<br />

10 segundos.<br />

•Colección de concentrados: 1 min, 2 min y<br />

4 minutos.<br />

• Tiempo de acondicionamiento de reactivos: 1 minuto<br />

• % sólidos: 17.5


Resultados<br />

25<br />

Cumulative Mass Recovery (%)<br />

<strong>20</strong><br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

6.58<br />

5.18<br />

7.98<br />

16.95<br />

18.46<br />

19.76<br />

46.7 %<br />

27.2%<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7<br />

Flotation time (min)<br />

Mean Mass Rec - 27 tests<br />

St.Error - 27 tests<br />

La recuperación de masa final es<br />

19.76 % ± 0.44 % (95 % de confinza,<br />

n = 27).<br />

• R(Pb) = 82.35%<br />

• R(Zn) = 73.06%;<br />

• Notar mayor R(Zn) en etapa B <br />

posible activación de esfalerita


Constante cinética: cualitativa - cuantitativa<br />

Reminder recovery (%)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4<br />

Flotation time (min)<br />

PbA Pb B Zn A Zn B<br />

• Recuperación remanente (1-R) ó (%), Pb - Zn<br />

en función del tiempo- Etapas A y B.<br />

R<br />

(<br />

−kt<br />

e )<br />

= 1−<br />

1 er orden M.A.<br />

(García y Zúñiga)<br />

m<br />

R = ∑ m ⋅ 1<br />

i=<br />

1<br />

i<br />

(<br />

− k t )<br />

i<br />

− e<br />

M r<br />

, k r<br />

, R r<br />

M l<br />

, k l<br />

, R l<br />

(Imaizumi and Inoue, 1963)<br />

• Extrapolación de masa de material flotando<br />

lento.


Cinética Pb - Zn por etapas y por tamaños<br />

0.45<br />

Flotation rate constant, k (min^-1)<br />

0.4<br />

0.35<br />

0.3<br />

0.25<br />

0.2<br />

0.15<br />

0.1<br />

0.05<br />

0<br />

1 10 100 1000<br />

Particle size (micron)<br />

Pb A Pb B ZnA ZnB<br />

• Pb: +53 µm y +38 µm son los tamaños flotando más rápidamente durante la<br />

Etapa A<br />

• Las fracciones +c1, +c2, +c3 y +c4 tienen la mayor constante cinética en la<br />

etapa B de flotación rougher<br />

• Zn: +c1 es la fracción de tamaño con mayor constante cinética en etapa A.<br />

• En etapa B hay un marcado crecimiento en la cinética de flotación del Zn en<br />

todo el rango de tamaños estudiados.


Caracterización mineralógica (MLA)<br />

• Zn contenido en concentrado rougher <br />

mecanismos de flotación de esfalerita.<br />

• Pb contenido en concentrado rougher estimar<br />

liberación y ley de concentrado.<br />

• Pb contenido en cola de rougher entender<br />

pérdidas de galena reportadas en la cola.


Análisis automatizado MLA con microscopio<br />

electrónico de barrido (SEM)<br />

MLA<br />

(software JKMRC)<br />

SEM<br />

EDAX<br />

Caracterización cualitativa: Mapa a color de minerales<br />

Data de caracterización cuantitativa de leyes de mineral y elementos,<br />

PSD, tamaño de grano, liberación de minerales, curvas teóricas de<br />

leyes vs. recuperación,


Contenido de minerales en alimentación y<br />

productos de flotación rougher<br />

80<br />

mineral F (%) C (%)<br />

70<br />

Galena 19.73 74.02<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

Esfalerita<br />

Min<br />

sulfurados<br />

*Quarzo<br />

*Silicatos<br />

Mn<br />

6.30<br />

28.71<br />

28.63<br />

<strong>20</strong>.80<br />

19.57<br />

> 95<br />

10<br />

0<br />

others minerals<br />

other silicates<br />

Fluorite<br />

Carb-Ox-Phos<br />

Mg minerals<br />

Mn silicates<br />

Quartz<br />

other sulphides<br />

sphalerite<br />

Ag mineral<br />

galena<br />

Rougher Con<br />

Rougher Feed<br />

Rougher Tail<br />

% Mineral by weight<br />

Fluorita<br />

7.59<br />

galena Ag mineral sphalerite other sulphides<br />

Quartz Mn silicates Mg minerals Carb-Ox-Phos<br />

Fluorite other silicates others minerals<br />

T (%)<br />

5.17<br />

~ 2<br />

~ 10<br />

~ 36<br />

~ 27<br />

9.12


Características de liberación de galena en<br />

concentrado rougher<br />

Galena (%) locked<br />

in binary particle<br />

with ...<br />

Ag<br />

minerals<br />

sphalerite<br />

other<br />

sulphides<br />

Mn<br />

minerals-<br />

Quartz<br />

others<br />

Carb-Ox-<br />

Phos<br />

Mg<br />

minerals<br />

Fluorite<br />

other<br />

silicates<br />

0.14<br />

4.9<br />

0.93<br />

2.63<br />

0.02<br />

0.22<br />

0.23<br />

0.19<br />

0.02<br />

Galena (%) locked<br />

in ternary or<br />

higher particle<br />

with ...<br />

Ag<br />

minerals<br />

sphalerite<br />

other<br />

sulphides<br />

Mn<br />

minerals-<br />

Quartz<br />

others<br />

Carb-Ox-<br />

Phos<br />

Mg<br />

minerals<br />

Fluorite<br />

other<br />

silicates<br />

0.04<br />

0.41<br />

0.23<br />

0.45<br />

0.02<br />

0.11<br />

0.07<br />

0.06<br />

0<br />

9%<br />

1%<br />

90%<br />

Liberated, w eight (%) (95,100]% Total Binary (%) Total Ternary (%)


Características de liberación de galena en<br />

concentrado rougher<br />

24.0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

-c5 +c4 +c2 +38 +75 +150<br />

Lib Galena (%) Total Binary (%) Total Ternary (%)<br />

% galena<br />

en fracción<br />

de tamaño<br />

+<br />

PSD<br />

Galena reporting to concentrate (%)<br />

22.0<br />

<strong>20</strong>.0<br />

18.0<br />

16.0<br />

14.0<br />

12.0<br />

10.0<br />

8.0<br />

6.0<br />

4.0<br />

2.0<br />

-<br />

-c5 +c5 +c4 +c3 +c2 +c1 +38 +53 +75 +106 +150<br />

Size fraction<br />

Lib Galena Galena in binaries Galena in ternary<br />

• Caracterización de grado de liberación<br />

de galena en concentrados rougher en<br />

función de PSD<br />

• 61.41% a 96.23% /-150/+106 µm a -38<br />

µm /+c1. Peak en +c1.<br />

•Galena está presente mayormente en<br />

fracciones de tamaño mayor e igual a c1.<br />

• 30.16 % de galena en concentrados<br />

rougher está presente en fracción c1.


Esfalerita reportada en concentrados rougher<br />

4.0<br />

2%<br />

19%<br />

79%<br />

Liberated, weight (%) (95,100]% Total Binary (%) Total Ternary (%)<br />

Sphalerite reporting to concentrate (%)<br />

3.5<br />

3.0<br />

2.5<br />

2.0<br />

1.5<br />

1.0<br />

0.5<br />

-<br />

-c5 +c5 +c4 +c3 +c2 +c1 +38 +53 +75 +106 +150<br />

Size fraction (micron)<br />

Lib Sphal Binary with Galena Ternary<br />

Del 19.57 % de Esfalerita reportada en concentrados rougher, la mayor parte<br />

está liberada sugiere flotación de Zn debido al ambiente químico<br />

(activación)


Galena/Esfalerita en concentrados rougher<br />

Rougher concentrate + 106 µm fraction.


Pérdida de galena reportada en cola<br />

Galena loss to tails (%)<br />

2.5<br />

2.0<br />

1.5<br />

1.0<br />

0.5<br />

Galena<br />

Ag min.<br />

Sphalerite<br />

Other<br />

sulphides<br />

Quartz<br />

Silicates<br />

C-Ox-Ph<br />

Others<br />

-<br />

-c5 +c5 +c4 +c3 +c2 +c1 +38 +53 +75 +106 +150<br />

Size fraction (micron)<br />

Lib Galena Galena in binaries galena in ternary<br />

Pérdida de galena en cola rougher<br />

ocurre principalmente en partículas<br />

ultra finas (-c5) y liberadas. (40.50<br />

% de galena presente en cola).<br />

Pérdida de galena en<br />

tamaños extremos<br />

Pérdida de galena en colas de rougher<br />

ocurriendo en partículas gruesas (+106 µm)<br />

bloqueadas con quarzo y otros silicatos.<br />

baja probabilidad de colisión entre<br />

burbuja –partícula.


Análisis de recuperación por tamaños.<br />

Recovery of mineral (%)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

fine<br />

intermediate<br />

coarse<br />

1 10 100 1000<br />

size (micron)<br />

galena (MLA) Sphalerite (MLA) quartz (MLA)<br />

pirosmalite Fe Sulphides Ca minerals<br />

Other silcates<br />

total gangue<br />

Recoveyr%<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

1 10 100 1000<br />

Size (microns)<br />

Pb Zn Cu Fe S<br />

Al2O3 MgO CaO SiO2<br />

• Recuperación óptima en fracciones de tamaño intermedios entre<br />

10 µm y 80 µm.<br />

• Caída en recuperación es más evidente en partículas gruesas<br />

entre 80 µm y 106 µm antes que en las partículas finas (


Tests con adición de hierro pulverizado<br />

25<br />

100.00<br />

Cumulative Mass Recovery (%)<br />

<strong>20</strong><br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7<br />

Flotation time (second)<br />

0 gr 2 gr 6 gr 10 gr 15 gr <strong>20</strong> gr<br />

Recovery (%)<br />

90.00<br />

80.00<br />

70.00<br />

60.00<br />

50.00<br />

40.00<br />

30.00<br />

<strong>20</strong>.00<br />

10.00<br />

0.00<br />

1 10 100 1000<br />

size (micron)<br />

Pb 0g iron Pb 6g iron Pb 15g iron<br />

Zn 0g iron Zn 6g iron Zn 15g iron<br />

Fig.: Efecto en Rec(masa) de adición de<br />

hierro metálico durante flotación.<br />

Fig.: Recuperación por tamaños de Pb y<br />

Zn luego de 6 minutos de flotación.


Efecto en recuperación de galena y esfalerita<br />

Lead Recovery (%)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7<br />

Flotation Time (min)<br />

Pb 0g IRON Pb 6g IRON Pb 15g IRON Pb <strong>20</strong>g IRON<br />

Zn Recovery (%)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6 7<br />

Flotation time (min)<br />

Zn 0g IRON Zn 6g IRON Zn 15g IRON Zn <strong>20</strong>g IRON<br />

Fig.: Recuperaciones de Pb vs. tiempo de<br />

flotación para diferentes adiciones de Fe.<br />

Fig.: Recuperaciones de Zn vs. tiempo de<br />

flotación para diferentes adiciones de Fe.


Mediciones de Eh, Disolución de oxígeno y pH<br />

con adición de hierro<br />

just after grind<br />

Inside of flotation cell *<br />

Iron (g)<br />

addition<br />

pH<br />

(± 0.0 1 )<br />

Eh<br />

(± 1 mV)<br />

D.O.<br />

(± 0.02 ppm)<br />

pH<br />

(± 0.0 1 )<br />

Eh<br />

(± 1 mV)<br />

D.O.<br />

( ±0.02 ppm)<br />

0<br />

8.04<br />

269<br />

1.7<br />

8.02<br />

261<br />

5.58<br />

6<br />

8.06<br />

197<br />

0.23<br />

8.02<br />

145<br />

3.4<br />

15<br />

7.96<br />

53<br />

0.01<br />

8.02<br />

109<br />

2.13<br />

<strong>20</strong><br />

8.04<br />

44<br />

0.00<br />

8.00<br />

56<br />

0.44<br />

Eh (mV vs SHE)<br />

350<br />

300<br />

250<br />

<strong>20</strong>0<br />

150<br />

100<br />

50<br />

NaOH<br />

addition<br />

Na.E.X. +<br />

MIBC<br />

addition<br />

Betw een<br />

A and B<br />

Second<br />

reagent<br />

addition<br />

Convergencia de<br />

valores de D.O. al<br />

final de flotación<br />

debido a la adición de<br />

aire.<br />

(Bradshaw et al, <strong>20</strong>06)<br />

0<br />

st 1 st 2 st 3 st 4 st 5 st 6<br />

0 1<strong>20</strong> 240 360 480 600 7<strong>20</strong><br />

Flotation stage (time in second)<br />

0 g 2 g 6 g 10 g 15 g <strong>20</strong> g


Influencia de potencial de pulpa en<br />

recuperación de Pb y Zn<br />

Recovery at 30 seconds of flotation (%)<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

<strong>20</strong><br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

15 g iron<br />

<strong>20</strong> g iron<br />

6 g iron<br />

0 g iron<br />

0 30 60 90 1<strong>20</strong> 150 180 210 240 270<br />

Eh (mV vs SHE) just after grinding<br />

Recovery at 1B stage (%)<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

<strong>20</strong><br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

<strong>20</strong> g iron<br />

15 g iron<br />

6 g iron<br />

0 iron<br />

160 170 180 190 <strong>20</strong>0 210<br />

Eh (mV vs SHE) just after reagent addition 1B<br />

Pb<br />

Zn<br />

Pb Rec 1B<br />

Zn Rec 1B<br />

Fig.: Relación entre recuperación de<br />

especies en los primeros 30 segundos<br />

de flotación y potencial a pH = 9.<br />

Fig.: Recuperaciones de Pb y Zn en función<br />

del potencial de pulpa durante el primer<br />

minuto de la etapa B de flotación. (pH = 9)


Cambios en oxígeno disuelto y su relación con<br />

recuperación de Pb y Zn.<br />

Final Recovery (%)<br />

100<br />

90<br />

0g iron<br />

6g iron<br />

80<br />

15g iron<br />

70<br />

60<br />

50 <strong>20</strong>g iron<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

0 0.5 1 1.5 2<br />

Dissolve Oxygen (ppm)<br />

Pb recovery Zn recovery mass recovery<br />

• Oxígeno disuelto luego de molienda con adición gradual de fierro fue<br />

removido en gran parte de la pulpa.<br />

• Fig.: <strong>Dec</strong>recimiento de oxígeno disuelto en la pulpa, como resultado de<br />

adición de fierro metálico, disminuye las recuperacionesde Pb y Zn, siendo<br />

más afectada la recuperación de Zn que de Pb.


Efecto de adición de fierro en selectividad entre Pb y Zn<br />

70<br />

60<br />

Zn Recovery (%)<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

40%<br />

10%<br />

0<br />

0 10 <strong>20</strong> 30 40 50 60 70 80<br />

Lead Recovery (%)<br />

0g IRON 6g IRON 15g IRON <strong>20</strong>g IRON<br />

• Flotabilidad de Pb resultó menos afectada por el ambiente de molienda que la<br />

del Zn, tanto para los tests con adición de fierro, como en ausencia de<br />

esta.<br />

• Flotación fue más selectiva durante la etapa A para todos los tests.


Conclusiones<br />

• Respuesta de la flotación del mineral de mena Pb-Zn de<br />

Cannington puede ser afectado significativamente por el ambiente<br />

químico durante la molienda<br />

• La presencia de hierro metálico en la pulpa, bajo la hipótesis<br />

planteada, demuestra que lo medios de molienda tienen una notoria<br />

inlfuencia en la respuesta de flotación del mineral molido.<br />

• Cuando el mineral fue molido con acero inoxidable, fue encontrado<br />

que:<br />

• Galena en el concentrado está mayormente liberada, con<br />

compuestos ocurriendo principalmente en fracciones de tamaños<br />

gruesos.<br />

• Pérdida de galena en las colas ocurrió principalmente en fracciones<br />

de tamaños ultrafinos –c5 (40.50 %) baja probabilidad de colisión<br />

entre partícula-burbuja.<br />

• En los tests sin adición de hierro, la flotación de esfalerita es<br />

notoriamente positiva,en particular en la segunda etapa de la<br />

flotación rougher.<br />

• La esfalerita en concentrados estaba en su mayoría como partículas<br />

liberadas, por lo que fue recuperada por flotación verdadera, lo que<br />

sugiere que el ambiente químico durante la flotación pudo promover<br />

la flotación de esfalerita, probabemente debido a una activación por<br />

plomo.


Conclusiones<br />

• La adición de hierro resultó en una reducción de la recuperación de<br />

galena y esfalerita, R(esfalerita) < R(galena), lo que suguiere que la<br />

presencia de hierro actuó como agente depresante en partículas de<br />

esfalerita, en especial durante la segunda etapa de flotación rougher.<br />

• Cambios significativos en el potencial de pulpa fueron observados<br />

luego de la adición de hierro en la molienda, en espcial al comienzo<br />

de la flotación. Esto afectó en la recuperación de plomo y zinc,<br />

coincidiendo con trabajos previos en este sentido (Wei and<br />

Sandenbergh, <strong>20</strong>07; Yuan et. al., 1996, Van Deventer et al., 1993).<br />

• Mediciones de oxígeno disuelto mostraron que la molienda con fierro<br />

removió casi todo el oxígeno disuelto desde la pulpa. Las reducciones<br />

de potencial de pulpa y de oxígeno disuelto pueden causar formación<br />

de especies de hidróxidos. Estas especies hidrofílicas pueden cubrir<br />

las superficies de los minerales a flotar y reducir su flotabilidad.<br />

• La interacción entre colector y superficie de mineral puede también<br />

ser afectada como resultado de epecies hidrofílicas en la superficie<br />

de los minerales.


Recomendaciones<br />

• Para un mejor entendimiento de la flotación de<br />

minerales luego de la molienda, es recomendable el uso<br />

de técnicas analíticas como la Espectroscopía<br />

Fotoeléctrica de Rayos X, técnica que proveen<br />

información del tipo, concentración y distribución de<br />

especies en la superficie de las partícuals de minerales<br />

en los concentrados, colas o alimentación de flotación.<br />

• Para el modelo numérico utilizado en determinar la<br />

constante cinética de flotación, se recomienda una<br />

colección de al menos 5 tests de flotación para obtener<br />

una data estadística significativa.


FIN


Activación de esfalerita durante flotación rougher.<br />

• Presencia de galena puede resultar en depositación de Pb 2+ en<br />

superficie de esfalerita, confiriendo mayor conducción de adsorción de<br />

xantatos, resultando en activación de esta. (Trahar et al, 1997).<br />

• A pHs alcalinos, una lenta reacción de intercambio iónico puede<br />

proceder luego de la adsorción de hidróxidos de Pb Pb(OH) 2<br />

en superficie<br />

de esfalerita (Ralston and Healy, 1980b)<br />

•ZnS(s) + Pb(OH) 2(s) = PbS (s) + Zn 2+ (aq) + 2OH- (aq) (5.3)<br />

Pb(OH) 2(s) = Pb 2+ (aq) + 2OH- (aq) (5.4)<br />

• Durante la segunda adición de xantato, especies insolubles de xantatos<br />

de plomo pueden precipitar en la superficie de la esfaerita confiriéndole<br />

activación (Basilio et al, 1996; Mielczarski, 1986)


Análisis termodinámico de especies oxidadas de<br />

Fe, estables en solución acuosa.<br />

Fierro en contacto con agua reacciona<br />

de acuerdo a:<br />

Fe + 2H 2 O Fe 2+ + H 2 + 2OH- (5.5)<br />

Fe(OH) 3<br />

Pourbaix (1966)<br />

En regiones fuertementes aereadas, iones<br />

ferrosos formados se oxidan a iones férricos<br />

al reaccionar con D.O.<br />

4Fe2 + + O 2 + 2H 2 O Fe 3+ + 4OH - (5.6)<br />

4Fe2 + + O 2 + 4H 2 O 2Fe 2 O 3 + 8H + (5.7)<br />

Iones férricos (5.6) reaccionan con iones<br />

hydroxylos :<br />

Fe 3+ + 3OH - Fe(OH) 3 (5.8)<br />

Fig.: Eh-pH diagrama de Pourbaix para<br />

sistema Fe-H2O.


Constantes cinéticas y fracciones de masas obtenidas de<br />

modelo aplicando minimización de errores cuadráticos.


The role of entrainment<br />

• Savassi et al (1998) developed and empirical relationship to describe<br />

the entrainment response. The degree of entrainment is defined as:<br />

•<br />

Rent<br />

(5.9)<br />

ENT =<br />

R<br />

water<br />

• Where Rent is the recovery of the entrained material. In general, the<br />

recovery of entrained material is obtained from mass balanced data,<br />

using a liberated gangue mineral as a tracer.<br />

Iron<br />

addition<br />

SiO2 Rec (%)<br />

for 7 µm<br />

Water Rec<br />

(%)<br />

ENTRAINMENT<br />

degree<br />

0 g<br />

1.3<br />

9.1<br />

0.1<br />

6 g<br />

1.1<br />

7.2<br />

0.2<br />

15 g<br />

0.5<br />

4.0<br />

0.1


Comparación: curva de ley-recuperación, teórica vs.<br />

experimental.<br />

Pb Grade (%)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

gr 1<br />

gr 2<br />

gr 3<br />

gr 4<br />

Total concentrate grade and recovery<br />

gr 5<br />

Pb feed grade<br />

0 10 <strong>20</strong> 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

Pb Recovery (%)<br />

Experimental<br />

• Recuperación 100% Pb, ley aimentación (15.2% Pb).<br />

• Ley total de concentrado: 63.2% Pb (Rec 80%).<br />

• Ley Pb máxima teórica posible 86.6% a 72.4% de recuperación.<br />

• Ley experimental máxima alcanzada: 80.5% a 29.0% de recuperación.<br />

MLA<br />

Diferencias entre ambas curvas:<br />

Influencia química en la pulpa, presencia de otros minerales flotables, entrainment, etc.


Leyes de Pb y Zn en concentrado rougher<br />

grade in rougher concentrate<br />

(%)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

<strong>20</strong><br />

10<br />

0<br />

0g 6g 15g <strong>20</strong>g<br />

iron addition<br />

Pb Zn


Muestras:<br />

F, T y C.<br />

38 µm<br />

MLA, ALS-Chem:<br />

(150, 106, 75, 53, 38) µm,<br />

c1, c2, c3, c4, c5, -c5<br />

100.000<br />

10.000<br />

MLA – ALS Chem<br />

Calidad - reconciliación<br />

data de ensayo químico<br />

Chemical Assay (%)<br />

1.000<br />

0.100<br />

0.010<br />

0.001<br />

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000<br />

MLA Assay (%)<br />

Pb Zn Cu Fe S y=x


Tipo de medios de molienda y recubrimiento<br />

• Bond in 1964 speculated that well over half of media wear results<br />

from corrosion of metal surfaces being exposed in grinding (Adam et<br />

al, 1984).<br />

• The importance of corrosive wear at lab scale (25% to 75% of metal<br />

loss) in wet grinding as part of the effect of corrosion, abrasion and<br />

impact during grinding Radsizsewski (<strong>20</strong>02), with an average total<br />

wear of 60.3% (Yelloji Rao and Natarajan, 1991).<br />

• Adam et al (1984) observed that grinding in steel mills adversely<br />

affected the flotation of pyrrhotite, and galvanic coupling of pyrrhotite<br />

with active metals resulted in the formation of hydroxide or oxide<br />

and sulphate species of iron on the pyrrhotite surface.<br />

• Wei and Sandenbergh (<strong>20</strong>07) showed that, for comparable grinds<br />

and reagent dosages of the Rosh Pinah ore containing lead–zinc<br />

sulphide system, the choice of grinding media has a marked effect<br />

on metal recovery and selectivity.


Flotación de minerales sulfurados<br />

• Medios de molienda y su efecto en flotación de<br />

súlfuros<br />

Efecto en minerales complejos de mena (Grano et al, 1997;<br />

Cullinan et al, 1999; Greet et al, <strong>20</strong>04; Bradshaw et al, <strong>20</strong>06; Wei and<br />

Sandenbergh, <strong>20</strong>07)<br />

Interacciones electroquímicas mineral / mineral (Urbano et<br />

al, <strong>20</strong>07; Bradshaw et al, <strong>20</strong>06)<br />

Interacciones electroquímicas mineral / medios de<br />

molienda (Natarajan, 1984; Abramov, <strong>20</strong>05, Adam, 1984; Yuan et al,<br />

1996)


Flotación de minerales sulfurados: Revision<br />

bibliografica<br />

• Hidrofobicidad / hidrofilicidad (Fornasiero and Ralston, <strong>20</strong>05;<br />

Poling and Leja, 1963; leppinen and Mielczarski, 1986; Mielczarski and<br />

Mielczarski, <strong>20</strong>03)<br />

Tamaño de partícula en flotación (Rao, <strong>20</strong>03, Jameson et al,<br />

1977; Finch et al, 1979; Wills and Napier-Munn, <strong>20</strong>07)<br />

Teoría electroquímica ( Woods, 1976; Woods et al, 1997; Buckley<br />

and Woods, 1991,1997; Rand and Woods, 1984; Richardson et al, 1994-b)<br />

Importancia del potencial en flotación (Rand and Woods,<br />

1984; Ralston, 1991; Natarajan and Iwasaki, 1972; Göketepe and Williams,<br />

1995; Göketepe, <strong>20</strong>02)<br />

Rol del oxígeno en flotación (Klassen and Mokrousov, 1963; Yuan<br />

et al, 1996)


Antecedentes<br />

Caracterización<br />

física:<br />

• Distribución de tamaño de partícula<br />

•Liberación de mineral<br />

•Entrainment<br />

•Etc…<br />

Cambios químicos<br />

de la pulpa:<br />

Ambiente químico en<br />

molienda<br />

e-<br />

Sulphide<br />

mineral<br />

particle<br />

e-<br />

e-<br />

Mild steel media<br />

e-<br />

¿Efectos en selectividad,<br />

recuperación?


Hasta pronto U. de Conce !

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!