MX2007010871A - Metodo de flotacion y circuito de flotacion. - Google Patents

Abstract

La invencion consiste en un circuito de flotacion para separar concentrados de lechada que comprenden mineral triturado o arena asfaltica. La lechada es dividida en cuando menos dos fracciones (15, 16) en un sistema de celda de flotacion que recibe una alimentacion (11) de lechada de mineral procedente de un circuito de trituracion y esta provista con cuando menos dos salidas para descargar colas con diferentes distribuciones de tamano de particula. El circuito de flotacion tambien comprende lineas de celda paralelas (12, 13), esto es, bancos de cedas que estan colocadas para recibir las colas procedentes de las aberturas de salida de la celda de recepcion y adaptadas para procesar lechadas con diferente distribucion de tamano de particula.

Description

MÉTODO DE FLOTACIÓN Y CIRCUITO DE FLOTACIÓN Campo de la Invención Esta invención se refiere en general a dispositivos de flotación y métodos de flotación usados en la separación de minerales. Más específicamente, la presente invención se relaciona con un método de y un dispositivo para la flotación de lechada que contiene partículas de mineral o arenas asfálticas.

Antecedentes de la Invención En las plantas de flotación, es una práctica común el colocar varias celdas de flotación en línea para lograr una eficiencia deseada en la recuperación de ingredientes valiosos. Una celda de flotación convencional incluye un tanque para recibir y contener lechada procedente de un circuito de trituración, un mecanismo de flotación que comprende un rotor y un estator colocados dentro del tanque, y un sistema de aireación para dispersar el gas directamente en el mecanismo de flotación. Las burbujas de gas dispersas en la lechada se elevan hacia la superficie de la lechada y arrastran con ellas partículas flotables, hidrofóbicas las cuales forman una capa de espuma en la superficie de la lechada. La espuma es retirada de la celda por medio de un sistema de canales de espuma. Las partículas de ganga y las particular no recuperadas mediante la flotación son descargadas desde la celda a través de una salida inferior y se guían a una subsiguiente celda de flotación o a otro lugar para un procesamiento adicional. El control de la salida inferior frecuentemente se provee con una válvula de punzón o pinza, la cual se abre para permitir que la lechada remanente avance bajo el efecto de la gravedad hacia algún proceso de tratamiento corriente abajo, y permite que la interfaz de espuma-lechada se mantenga en una condición uniforme sin fluctuaciones. Se agregan reactivos de flotación adecuados a la alimentación de una celda de flotación para mejorar las propiedades deseadas de las partículas valiosas y de ganga en la lechada. Los reactivos por ejemplo cubren las superficies de las partículas dentro de la lechada para hacer a las partículas hidrófobas y de este modo promueven la unión de las burbujas a las partículas. La lechada contiene tanto partículas relativamente gruesas como partículas relativamente finas. Las partículas finas tienen un área de superficie total mucho mayor que aquella de las partículas gruesas. De acuerdo con esto, cuando los reactivos de flotación son agregados a la lechada, la mayoría de estos tienden a ser absorbidos por la porción de las partículas finas de la distribución de partículas. Consiguientemente, las partículas valiosas gruesas no reciben una cantidad suficiente de reactivos de flotación para alcanzar una hidrofobicidad adecuada. Es un hecho bien conocido que el proceso de flotación puede ser hecho más eficientemente cuando las partículas gruesas y finas son tratadas separadamente. Se han utilizado dispositivos de clasificación, tales como los hidrociclones y los separadores en espiral para separar un flujo de alimentación de flotación en dos flujos discretos para un procesamiento separado. Sin embargo, el equipo de los métodos de la técnica anterior con frecuencia no es económico debido a una inversión muy alta de capital, los costos de operación así como también el tiempo de inactividad por mantenimiento, y las pérdidas en la producción.

Objetivos y Compendio de la Invención El objetivo de esta invención es el de proveer un circuito de flotación para recuperar ingredientes valiosos a partir de lechada de mineral de manera eficiente y con un bajo capital y bajos costos de operación. Otro objetivo de esta invención es el de producir un método mejorado de flotación de lechada con un amplio rango de tamaños de partícula.

En el procesamiento de mineral, un circuito de flotación convencional comprende uno o varios bancos de celdas de flotación. Un banco de celdas se forma de celdas colocadas en serie. Los arreglos de celdas se establecen ya sea en un flujo en serie o en paralelo. Los bancos de celdas se colocan en paralelo cuando los flujos son bastante grandes para una sola línea en serie. Ahora se introduce un nuevo tipo de circuito de flotación para separar concentrados de lechada mineral o de arena asfáltica, en donde el circuito de flotación comprende unas líneas de celdas de flotación colocadas en serie o en paralelo y un sistema de celdas de flotación se dispone para recibir una alimentación de lechada que contiene minerales procedente de un circuito de trituración con una celda de flotación que es capaz de clasificar la lechada y que está provista con cuando menos dos aberturas de salida para descargar colas con diferentes distribuciones de tamaño de partícula y medios de tamaños de partícula. Adyacentes a dicho sistema de celdas de flotación, están dispuestas cuando menos dos líneas de celdas de flotación paralelas para recibir un flujo de colas procedente de la abertura de salida del sistema de celdas de flotación y adaptadas para procesar lechadas con ciertas distribuciones de tamaños de partículas. Asimismo la presente invención consiste en un método nuevo de flotación de lechada de mineral producida en un circuito de trituración en donde la lechada es alimentada en un circuito de flotación para recuperar concentrado de mineral y colas. La lechada de mineral es dividida en cuando menos en dos flujos de colas que tienen diferentes medias de tamaños de partícula en un sistema de celdas de flotación, que están colocadas para recibir la lechada desde el circuito de trituración y adaptadas para clasificar la lechada. Los diferentes flujos de colas son alimentados para una flotación adicional en los bancos de celdas de flotación colocados en paralelo. De acuerdo con la invención cuando menos dos flujos de colas son retirados por medio de las aberturas de salida colocadas en diferentes niveles verticales de la celda de flotación de clasificación del sistema de celdas de flotación. En un circuito de trituración, el mineral es triturado y la lechada, que contiene las partículas de mineral, es producida para su procesamiento posterior en un circuito de flotación. Un contenido típico de sólidos de dicha lechada preparada para un circuito de flotación está entre 20 y 45%, en algunos casos especiales incluso menos o más alto. El sistema de celda de flotación de clasificación del circuito de flotación de la presente invención está adaptado para clasificar la lechada por tamaño de partícula y densidad de pulpa. El sistema de celda de flotación puede comprender varias celdas de flotación colocadas en serie, pero la característica esencial del sistema de celda de clasificación es que una de las celdas en el sistema es capaz de clasificar la lechada en diferentes fracciones de lechada y que la celda está provista con cuando menos dos aberturas de salida para retirar las diferentes fracciones de la lechada. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el sistema de celda de flotación de clasificación comprende una celda de flotación que es una celda de recepción en la cual la lechada entra después del circuito de trituración. La celda de recepción tiene un volumen relativamente alto para la lechada. La densidad de la pulpa en el fondo de la celda de recepción es aproximadamente la misma que la densidad de la alimentación. La densidad de la pulpa disminuye gradualmente desde el fondo de la celda hasta el nivel de la pulpa. La densidad de la pulpa puede estar alrededor de 10-20% en la superficie superior de la pulpa. La propiedad de clasificación de la celda de recepción es realizada con la selección de las dimensiones adecuadas para la celda. El volumen y la altura de la celda son factores esenciales. El volumen de la celda puede estar en el rango de entre 5 e incluso 5,000 m3, preferiblemente entre 5 y 500 m3 y más preferiblemente entre 5 y 380 m3. Las aberturas de la salida de la celda de recepción están colocadas en diferentes niveles de la pulpa en la celda. Una de las aberturas de salida puede ser una abertura de salida inferior convencional, cuando la salida está colocada debajo o en el mismo nivel que el mecanismo de flotación de gas de la celda. De acuerdo con otra modalidad de la invención, en el circuito de flotación, el sistema de la celda de flotación comprende dos celdas de flotación colocadas en serie y la celda de flujo corriente abajo es capaz de clasificar la lechada y está provista con dicha abertura de salida para retirar la fracción de lechada y la corriente arriba funciona como una celda de recepción. Estos objetos mencionados anteriormente son logrados por medio de un dispositivo y un método que se describen posteriormente en las reivindicaciones independientes. Otras modalidades ventajosas de la invención son presentadas en las reivindicaciones dependientes. El dispositivo y el método son especialmente adecuados para lechadas de minerales industriales y de metales. Adicionalmente, puede haber ventajas en procesos especiales como la separación asfáltica o betúnica de arena o agua.

Breve Descripción de los Dibujos La invención es descrita con más detalle con referencia a los siguientes dibujos, en donde: La Figura 1 es una presentación esquemática de un circuito de flotación de la presente invención, y La Figura 2 es una vista lateral esquemática en sección transversal de una celda de recepción de una modalidad de un circuito de flotación de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención La alimentación 11 del circuito de flotación de la presente invención es producida en un circuito de trituración, en donde el mineral es triturado por ejemplo en un circuito de molino de bolas SAG. La distribución del tamaño de partícula de la lechada de la alimentación puede ser más bien amplia. El contenido de sólidos de la alimentación 11 está típicamente entre 20 y 45%. La alimentación entra al circuito de flotación a través de una celda de recepción 10. La celda de recepción 10 es una celda de flotación que comprende un mecanismo de flotación y un sistema de canales de espuma para recuperar espuma rica en mineral. La celda de recepción produce un flujo 25 de concentrado. Las colas 15, 16 de la celda de recepción 10 son retiradas a través de las aberturas de salida colocadas en una posición vertical diferente en la pared de la celda. El número de flujos de colas retiradas es de cuando menos dos. En la Figura 1, el número de colas retiradas es dibujado para que sea de tres pero no se limita a ese número. Los flujos de colas 15, 16 tienen diferentes distribuciones de tamaño de partícula y diferentes medias de tamaños de partículas y/o diferentes contenidos de sólidos, ya que la celda de recepción está dispuesta para clasificar la lechada en tales fracciones. El circuito de flotación, como se muestra en la Figura 1, comprende también los bancos de celdas de flotación 12, 13 los cuales están adaptados para hacer flotar al tipo particular de colas conforme se reciben desde la celda de recepción 10. Cada uno de los bancos de celdas 12, 13 puede comprender celdas de flotación colocadas tanto en serie como en paralelo o pueden comprender sub bancos de celdas dispuestos en serie o en paralelo. Los bancos de celdas 12, 13 producen flujos de concentrado 18, 19 y colas 22, 23. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención la celda de recepción comprende dos aberturas de salida para retirar dos diferentes flujos de colas. La Figura 2 muestra un presentación esquemática de una vista lateral de una celda de recepción circular 30, la cual está provista con un mecanismo de flotación 32 con un rotor y un estator colocados alrededor del rotor. Se alimenta aire en el mecanismo de flotación a través de una flecha hueca colocada para hacer girar el rotor o a través de una entrada de gas colocada debajo del mecanismo. Se describe una capa de espuma 36 así como un sistema de canales 31 de espuma con una o más salidas de espuma 35. Las aberturas de salida 33, 34 están colocadas para alimentar dos flujos de colas para flotación adicional en bancos de celdas de flotación. Un flujo de colas con una distribución de tamaño de partícula relativamente más gruesas y un contenido de sólidos mayor es retirado a través de la abertura de salida inferior 33. Un flujo de colas con una distribución de tamaño de partícula más fina y un contenido de sólidos menor es retirado a través de la abertura de salida lateral 34, la cual está localizada esencialmente arriba del mecanismo de flotación. La alimentación procedente de un circuito de trituración es guiada dentro de la celda de recepción 30 por medio de una abertura de entrada 37 colocada en la parte inferior de la celda. El volumen de la celda de recepción 30 es preferiblemente de entre 160 y 500 m3. Si bien la invención ha sido descrita con referencia a sus modalidades preferidas, debe entenderse que se les ocurrirán modificaciones y variaciones a aquellos capacitados en la técnica. Se tiene la intención de que tales modificaciones y variaciones caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

1. Reivindicaciones 1. Un circuito de flotación para separar concentrados minerales a partir de lechada de mineral, el cual comprende líneas de celdas de flotación colocadas en serie o en paralelo, el cual se caracteriza en que el circuito de flotación comprende: un sistema de celda de flotación, el cual está colocado para recibir una alimentación de lechada que contiene mineral procedente de un circuito de trituración y que comprende una celda de flotación que es capaz de clasificar la lechada y que está provista con cuando menos dos aberturas de salida para descargar colas con diferentes distribuciones de tamaño de partícula y medias de tamaño de partícula, y cuando menos dos líneas de celdas de flotación en paralela, cada una de ellas dispuesta para recibir un flujo de colas desde la abertura de salida de la celda de flotación de clasificación y adaptada para procesar lechadas con ciertas distribuciones de tamaño de partícula.
2. 2. El circuito de flotación de acuerdo con la reivindicación 1, el cual se caracteriza en que el sistema de celda de flotación comprende dos celdas de flotación colocadas en serie y la celda corriente abajo es capaz de clasificar la lechada.
3. 3. El circuito de flotación de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, el cual se caracteriza en que la celda de clasificación comprende una primera abertura de salida y una segunda abertura de salida colocadas en diferentes niveles de pulpa de la celda.
4. 4. El circuito de flotación de acuerdo con la reivindicación 3, el cual se caracteriza en que la primera abertura de salida es una abertura de salida inferior colocada en el mismo nivel o debajo del mecanismo de flotación de la celda y la segunda abertura de salida está colocada esencialmente arriba del mecanismo de flotación.
5. 5. El circuito de flotación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual se caracteriza en que el sistema de celda de flotación de clasificación está compuesto de una celda de flotación de clasificación.
6. 6. El circuito de flotación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual se caracteriza en que el volumen de la celda de flotación de clasificación del sistema de celda de flotación de clasificación está entre 5 y 5,000 m3, preferiblemente entre 5 y 500 m3 y más preferiblemente entre 5 y 380 m3.
7. 7. El circuito de flotación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el cual se caracteriza en que el contenido de sólidos de la lechada recibida procedente del circuito de trituración está entre 20 y 45%.
8. 8. Un método de flotación de lechada de mineral producida en un circuito de trituración en donde la lechada es alimentada en un circuito de flotación para recuperar un concentrado de mineral y colas, el se caracteriza en que: la lechada mineral se divide en cuando menos dos flujos de colas que tienen diferentes medias de tamaño de partícula en un sistema de celda de flotación que está dispuesto para recibir la lechada procedente del circuito de trituración y adaptado para clasificar la lechada, y los diferentes flujos de colas son alimentados a una flotación adicional en los bancos de celdas de flotación dispuestos en paralelo.
9. 9. El método de la reivindicación 8, el cual se caracteriza en que cuando menos dos flujos de colas son retirados por medio de aberturas de salida colocadas en diferentes niveles verticales de la celda de flotación de clasificación del sistema de celda de flotación.
10. 10. El método de la reivindicación 8 o 9, el cual se caracteriza en que el contenido de sólidos de la lechada recibido de un circuito de trituración está entre 20 y 45%.