flotacion de esfalerita
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8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
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INTRODUCCIÓN:
El presente trabajo comprende el estudio de la flotación de la esfalerita.
El interés que nos lleva a realizar este trabajo, es en el crecimiento intelectual de nosotros los
alumnos sobre la extracción del Zn ya que éste elemento se encuentra en distintos materiales
con los cuales interactuamos en la vida cotidiana como medio de vida.
Si bien desde el punto de vista académico, nos centraremos en aportar datos interesantes y
estadísticos sobre éste mineral, también abarcaremos un ámbito profesional haciendo hincapié
en el diseño del proceso industrial de separación de minerales por flotación.
Analizaremos los equipos, aditivos e instrumentos de control, examinaremos cómo influyen
positivamente o negativamente en el proceso, así como también determinaremos valores
experimentales en el desarrollo de la separación mediante cálculos como punto de partida.
Por último verificaremos si el control que imponemos es el necesario y si las formas de crear
éste procesamiento es el adecuado tomando en cuenta diferentes factores.
MINERAL – METAL
Especie:
Esfalerita (blenda)
Etimología:
La blenda o esfalerita es un mineral compuesto por sulfuro de zinc (ZnS). Su nombre
deriva del alemán blenden , "engañar, ofuscar", o del término griego que significa “traidor”. Por
su aspecto que se confunde con el de la galena.
Fórmula Química:
(Zn, Fe)S
Clase química
: Sulfuros
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o CRISTALOGRAFÍA:
Sistema y clase: Isométrico
Grupo espacial:
F43m, A=5.41 Å, =4
Lineas de DRX (intensidades):
D´s:3.12(10)
-1.910(8)-1.631(7)-1.240(4)-1.106(5).
o PROPIEDADES FÍSICAS:
Color: Castaño, negro e incluso verde y amarillo.
Raya: Blanco pardusca
Brillo: Resinoso
Dureza:
3.5-4Densidad:
4 g/cm3
Origen:
Hidrotermal,
magmático, pegmatítico o neumatolítico.
Química:
Contiene 67% de zinc y el 33% de azufre. El contenido de hierro(por sustitución
del zinc) puede llegar aal 36.5%, constituyendo la variedad mineral llamada Marmatita de
color negro. El magnesio y el cadmio confieren coloraciones rojs (Esfalerita Rubí) o
amarillenta (Esfalerita Acaramelada). Detectado igualmente indio.
Observaciones:
Asociados a este mineral se encuentran cristales de pirita, marcasita y
galena.
USOS DEL MINERAL-METAL
La blenda o esfalerita es la principal mena de zinc. La blenda es una de las principales menas de
cadmio, indio, galio y germanio.
El metal se utiliza para galvanizar el hierro (cerca del 50% del consumo anual) protegerle
de la corrosión, protección efectiva incluso cuando se agrieta el recubr imiento ya que el
zinc actúa como ánodo de sacrificio.
En aleación con el cobre da el latón
El óxido de zinc (blanco de zinc) se emplea en la fabricación de pinturas, su sulfato en
tintorería y farmacología,
El cloruro de zinc se usa en la conservación de la madera.
El metal presenta una gran resistencia a la deformación plástica en frío que disminuye en
caliente, lo que obliga a laminarlo por encima de los 100 °C. No se puede endurecer por acritud
y presenta el fenómeno de fluencia a temperatura ambiente, al contrario que la mayoría de los
metales y aleaciones. Otros principales usos son:
Como Compuesto de aleación para Tuberías o piezas metálicas.
Como Recubrimiento de Pilas Zinc-Carbón.
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Como Aleación para la acuñación de monedas.
Como Aleación en Cadenas.
Baterías de Zn-AgO usadas en la industria aeroespacial para misiles y cápsulas espaciales
por su óptimo rendimiento por unidad de peso y baterías cinc-aire para computadoras
portátiles.
Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata del plomo.
Utilizado en fabricación de pinturas al óleo, para fabricar el color blanco de zinc, utilizado
para crear transparencias en la pintura.
El Sulfuro de Zinc se utilizaba junto al Elemento Radiactivo Radio-226 antiguamente para
pintar manecillas de relojes que brillaban fosforescentemente en la oscuridad.
El zinc puro se utiliza en laboratorios y museos como muestra de colección.
algunas partes de una bala están hechas de zinc puro al 99%
PRODUCCIÓN MUNDIAL
La industria mundial produce 9.8 millones de toneladas de este metal por año.
La siguiente tabla recoge las principales fundiciones de zinc a nivel mundial, su localización y
producción anual en miles de toneladas de zinc refinado al año.
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[Producción Mundo sin
Minas, Por país
(toneladas métricas,
contenido de concentrado
de zinc y mineral de
envío directo, a menos
[Posición del
[Zinc Producción por País de Zinc (toneladas métricas, contenido concentrado de zinc y mineral de envío directo, a menos que se
es ecifi ue lo contrario
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PRODUCCIÓN EN MÉXICO
México se ubica en el 6° lugar con 4.44% en la producción minera de zinc, se reportó una
variación en términos reales de 10.7% para febrero de 2015 con relación a igual mes de 2014.
A su interior, aumentó la producción de yeso, oro, plata, plomo, carbón no coquizable, fluorita,
cobre, zinc y pellets de fierro; en tanto que disminuyó la de coque y azufre.
ESTADOS DEL PAÍS QUE LO PRODUCEN
La esfalerita se extrae principalmente de Fresnillo zacatecas la empresa que se encarga de
extraerlas es peñoles.
Las minas que extraen esfalerita como mena son Peñasquito, La paz y Milpillas principalmente.
La esfalerita para que se extraiga debe ser en altas concentraciones ya que por lo general
aparece aislada o diseminada con baja ley (relación mineral-elemento/tonelada medido en ppm)
Se encuentra generalmente masiva y se extrae de yacimientos minerales de gran volumen
aunque su ley es baja.
A la fecha la extracción y beneficio de zinc, Zacatecas contribuyó con 42.5 por ciento, Chihuahua
con 18, Durango con 15.1, Estado de México con 5.8%, San Luis Potosí con 5% y Guerrero con
4.7. El complemento de 8.9 por ciento se originó de manera agregada en Querétaro, Sinaloa y
otros estados.
La extracción y beneficio de zinc, la de Zacatecas significó 41% del total nacional durante
diciembre de 2014; seguido de Chihuahua con 21.6%, Durango 16.2%, Estado de México 6.3% y
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San Luis Potosí 4.9 por ciento. El complemento de 10% se originó de manera agregada en los
estados de Guerrero, Querétaro, Sinaloa y otros.
POTENCIAL MINERO DE MÉXICO
El territorio nacional despliega una serie de provincias metalogenéticas con una diversa
presencia de minerales que incluye entre otros: oro, plata, cobre, plomo, molibdeno, fierro y
zinc.
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Regiones mineras (San Luis Potosí)
PRECIOS DEL METAL EN EL MERCADO
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La producción minera continúa creciendo, aunque se enfrenta a riesgos como la bajada de leyes
o menores producciones en minas maduras. La demanda de zinc se prevé muy positiva en los
próximos años, especialmente en china, que ha registrado un consumo aparente del 15%
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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CONCENTRACIÓN Y MANEJO DE PRODUCTOS
(CONCENTRADOS Y COLAS)
El concentrado de 10000 ton/día de mineral se realizara por flotación.
La ley de cabeza en % es:
5.0 Zn
0.1 Pb
0.05 Cu
Los minerales tienen la siguiente ganga:
Pirita.
Galena
Cuarzo.
Calcopirita
Tamaños de entradas y descarga.
F80= 20 pulgadas
P80= 125 micras
ETAPA DE MOLIENDA
Para realizar una exitosa flotación en la etapa molienda, se acondicionara con dos depresores
para deprimir el Zinc y pirita. El sulfato de Zinc (ZnSO4) que se usa con juntamente con cianuro
de sodio (NaCN) para deprimir la esfalerita y hierro.
TANQUE ACONDICIONADOR 1
En este tanque se acondicionara la descarga del molino para comenzar la flotación Bulk Pb-Cu
con un ColectorXantato isopropilico de sodio
ya que es el más empleado para la flotación de
minerales sulfurosos, y debido a su bajo costo, las dosificaciones de este reactivo varían en un
rango de 20-160 g/t.
Y un espumante Dow Froth 200 que es una serie de espumantes sintéticos producidos por Dow
Chemical y son químicamente esteres metílicos del propilen glicol solubles en agua, el 200 indica
el peso medio molecular de la mezcla. Algo importante es que no tiene propiedades colectoras
y por son siguiente las funciones colectora y espumante las podemos controlar en forma precisa.
En este tanque sé si utilizara con un pH neutro a alcalino, pH=7-8.
Este tanque acondicionador tiene unas dimensiones de 1.80m de diámetro por 2.10m de altura
cuya capacidad de almacenamiento es de 5.34m3, el flujo que llega a este tanque es en promedio
420m3/h con una densidad de 1300 Tn/m3.
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CIRCUITO DE FLOTACION BULK PLOMO
–
COBRE
El proceso de flotación del plomo y cobre empieza con el acondicionamiento de la pulpa de
mineral que proviene del área de molienda por medio del producto, esta pulpa de 1029.41 m3/h
cuyo es distribuida a 4 tanques de acondicionamiento con una capacidad de 34.65 m3 cada uno
con 3.66 m de altura y 3.66 m de diámetro para evitar derramar pulpa en el momento de suagitación, luego esta carga es bombeada por medio de una bomba vertical WARMAN modelo
VC-40SPR, esta pulpa llega al cajón de entrada del banco de celdas Rougher RCS30 (Reactor de
Sistema de Celda) motor de 60 hp, 7 celdas de este banco donde las espumas pasan al banco de
celdas de limpieza FIMA DENVER SUB A-21 de medidas 1.0 x 1.20 x 1.10m, este banco de
limpieza posee 7 celdas, las 4 primeras conforman la 1era limpieza, las otras 3 celdas conforma
la 2da limpieza, en este caso las espumas del Rougher entran a la 1ra celda de la 1era limpieza
junto con la adición de complejo y de ZnSO4 , cuyas espumas pasan a la 2da limpieza, las espumas
de la segunda limpieza se van a una bomba WARMAN CH de 3x2 la cual bombea el concentrado
nuevamente a 4 tanques de acondicionamiento con una capacidad de 34.65 m3 cada uno con
3.66 m de altura y 3.66 m de diámetro para evitar derramar pulpa en el momento de su agitación
FLOTACION DE Cu
La carga del tanque es enviada hacia el banco de flotación primaria de Cu de 5 celdas con un
volumen total de 219.6 m3 y cada celda con un volumen de 50 m3, lo que flota pasa al banco de
celdas de la primera limpia el cual cuenta con 4 celdas de 50 m3 cada una y un volumen total de
160.38 m3 donde se aumenta el grado del Cu en su concentrado. Lo que no flota es enviado al
banco de celdas primario con una bomba vertical WARMAN.
Lo que floto en las celdas de primera limpia, pasan a un banco de limpias secundarias donde denueva cuenta se eleva el grado de cobre hasta lo máximo posible, lo que no flota regresa a las
primeras limpias y de esta forma crear circuitos cerraos de limpieza, lo que si floto en este
banco por lo tanto el contenido con más alta ley, es enviado a un tanque espesador de 6 m de
diámetro para poder ser envido a través de una bomba centrifuga horizontal a los discos de
filtración, los cuales está sumergido dentro de la pulpa y por succión mediante la presión de
vacío (bomba de vacío) hace que el concentrado se pegue a la lona haciendo pasar el agua, a
través de la lona y las parrillas o cedazo y finalmente pasarlo a las bandas transportadoras para
colocarlos en stock el concentrado el cual cuenta con un grado de 34% y 0.01% de Pb en el
concentrado de Cu.
FLOTACION INVERSA DE Zn
Lo que no floto en el banco primario de Cu por tanto la cola, pasa a un agotativo de Cu en un
banco de celdas de 4 de 15 m3 cada una y 56 m3 de volumen total en el cual s e le añadirá más
reactivo XES y SO2 para seguir deprimido el Pb, y seguir Flotando el Cu. Lo que dejamos como
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colas en esta flotación pasara a ser nuestro concentrado de Pb, ya que separamos lo máximo
posible de Zn y hierro en la primera etapa y Cu en la segunda, por tanto tenemos un concentrado
de Pb con una ley de aproximadamente de 46.3% en las Colas y 0.0078% de Cu. El cual será
enviado por tuberías al tanque espesador de Pb de un diámetro de 8m, y enseguida a los filtros
de disco para Pb, lo que se filtró por el mecanismo de los filtros pasara a las bandas para ser
colocado en los stocks de concentración del Pb, el cual tendrá una humedad de 5%aproximadamente igual que los demás concentrados.
FLOTACIÓN DE ZN
Durante la Flotación Primaria del Bulk lo que no floto pasa a un agotativo de Pb-Cu, y se sigue
deprimiendo el Zn y el Fe con los respectivos reactivos. Las colas del agotativo pasa a ser la
cabeza de flotación del Zn, estas son enviadas con una bomba vertical a un tanque acondicionador
de Zn, donde lo activaremos con sulfato de Cu para activar la esfalerita, además se regula el pH
con cal a un valor de 11 aproximadamente, y por último el espumante de ácido crecilico y elcolector Aerofloat 211.
Después de haber sido acondicionado la pulpa con un 32% de solidos pasa al banco de celdas
primarias de flotación de Zn, las cuales son 4 con un volumen total de 234.5 m3 y 70 m3 cada
una, donde el grado de Zinc aumenta a un 36.67%.
Lo que flota es enviado con una bomba centrifuga horizontal WARMAN a el banco de celdas de
limpieza primaria de un volumen de 54 m3 con 4 celdas, en la cual aumenta el grado de Zn a
aproximadamente un 44.12%, cada celda tiene un volumen de 20 m3, sin embargo lo que no flota
en la etapa de primera limpia pasa al banco de celdas primarias para volver a ser flotadas y lo
que floto, continua en a la siguiente etapa del circuito, a través de una bomba VC Warman, haciael banco de celdas de segunda limpia con un volumen de 45.9 m3, el cual cuenta igual que el
anterior con 4 celdas pero 15 m3 cada una a comparación, la ley a la finalmente aumenta nuestro
concentrado de Zn llega a 58.63% con 0.03% de Zn. Lo que no es flotado en estas segundas
limpias es regresado al banco de las primeras limpias.
Lo que no Flota en el banco de la flotación primaria de Zn, por tanto Colas, pasan aun banco
agotativo de Zn donde se le añade Colector activador para continuar la flotación del Zn, en este
el grado que llega es de 8.4% que viene de las colas del primario, y es aumentado hasta un
13.8%, para que las espumas sean enviadas al banco de la primera limpia. Sin embargo lo que
es por tanto imposible de flotar en la etapa agotativa del Zn, pasa a formar parte del relave final,y al ser colocadas en la presa, formal nuestros jales el cual contiene un 1.1% de Pb y 0.93% de
Pb.
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CALCULO DEL DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS:
CALCULO DEL NÚMERO DE CELDAS:
Pera esto fue necesario conocer nuestro flujo de pulpa que sería alimentado al primer banco deceldas.
10000 /24ℎ/ = 420 /ℎ
= 4.1 / 420 → 30%
←70% = 980
= 420 4.1 / = 102.5
= 980 1 / = 980 = 420 + 980 = 1400 = 102.5 + 980 =1082.5 = 1400 1082.5 =1.3
Calculo de número de celdas para Flotación Pb-Cu Bulk
Mineral de sólidos
en la
alimentación
Tiempo de
flotación
min
celdas/banco
Plomo 25 - 35 6 - 8 6 -8
Cobre 32 - 42 13 - 16 8 - 12
Zinc 25 - 32 8 - 12 6 - 8
Determinación de volumen total de celda de flotación
= 60
Vf = Volumen total de flotación requerido (m³)
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Q = Tasa de flujo de alimentación
Tr = Tiempo de retención de flotación (minutos).
S = Factor de aumento progresivo dependiente de la fuente de la fecha del tiempo de retención
de flotación.
Tr especificado por el clienteS = 1.0
Ca = Factor de aereación que responde por el aire en la pulpa. 0,85 a no ser que se especifique
algo diferente.
= 1082.5 3 15 1.060 0.85 = . = Selección de la cantidad de celdas en el banco
El tamaño de celda para tratar 1082 m³/h es RCS 50 (fluctuación de 600
– 2000 m³/hr).
318.38 m3 / 50 = 6.36 celdas. La fluctuación normal para el cobre y plomo esta entre es de 6 –
12 celdas, por lo tanto esta selección es válida.
7 celdas x RCS 50 celdas requeridas. Volumen total 7 x 50 = 350 m³.
Selección de disposición de banco
Para las celdas RCS50 el máximo de celdas por sección 3 para 7 son
F-3-I-2-I-2-D
Características de la celda:
Volumen Celda Motor Conectado Requerimiento de Aire
RCS 50 (v) 50m3 1765ft3 75kW 100 hp 15m3/min 38kPa 5.5 psi
Altura(H)
mm (in)
Largo (L)
mm(in)
Ancho(W)
mm(in)
Peso
Ton
6100 (240) 4650 (183) 4500 (177) 16.4
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Flotación B
ulk Pb-Cu
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS
RELIMPIAS
Datos
ρ(mineral)
6.8%solidos 17
Tiempo de Flotac
ión (min)
10
T mineral (t/hr) 92.65
T agua (t/hr)
452.35
T pulpa (t/hr)
545.00
Vol agua (m3/hr)
452.35
Vol mineral (m3/hr)
13.63
Vol pulpa (m3/hr)
465.98
ρ pulpa (ton/m3)
1.17
Q 465.98
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 91.368
Celdas de 40 m3 c/u
2.284
Numero de celdas Totales 3
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS
AGOTATIVAS BULK
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS LIMPIAS
ρ(mineral)
3.6%solidos 35
Tiempo de Flotación
(min)
10
T mineral (t/hr) 416.36
T agua (t/hr) 773.24
T pulpa (t/hr) 1189.60
Vol agua (m3/hr) 773.24
Vol mineral (m3/hr) 115.66
Vol pulpa (m3/hr) 888.90
ρ pulpa (ton/m3)
1.34Q 888.90
S
1
Ca
0.85
Vf= Volumen total del
Banco (m3)
174.293
Celdas de 50 m3 c/u
3.486
Numero de celdas
Totales
4
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS PARA
LIMPIAS
Datos
ρ(mineral)
5.1%solidos 20
Tiempo de Flotación (min) 12
T mineral (t/hr) 153.98
T agua (t/hr) 615.92
T pulpa (t/hr) 769.90
Vol agua (m3/hr) 615.92
Vol mineral (m3/hr)
30.19
Vol pulpa (m3/hr)
646.11
ρ pulpa (ton/m3)
1.19
Q 646.11
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen totsl del Banco (m3) 152.026
Celdas de 40 m3 c/u 3.801
Numero de celdas Totales 4
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Flotación Cu
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS
PRIMARIAS Cu
Datos
ρ(mineral)
6.7%solidos
31
Tiempo de Flotación (min) 16
T mineral (t/hr) 294.80
T agua (t/hr) 656.17
T pulpa (t/hr) 950.97
Vol agua (m3/hr) 656.17
Vol mineral (m3/hr) 44.00
Vol pulpa (m3/hr) 700.17
ρ pulpa (ton/m3)
1.36
Q 700.17
S
1
Ca
0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 219.660
Celdas de 50 m3 c/u
4.393
Numero de celdas Totales 5
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS
AGOTATIVO Cu
Datos
ρ(mineral)
9.4
%solidos 43
Tiempo de Flotación (min)
14
T mineral (t/hr) 142.78
T agua (t/hr) 189.26
T pulpa (t/hr)
332.04
Vol agua (m3/hr)
189.26
Vol mineral (m3/hr)
15.19
Vol pulpa (m3/hr) 204.45
ρ pulpa (ton/m3)
1.62Q 204.45
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 56.124
Celdas de 15 m3 c/u 3.742
Numero de celdas Totales 4
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TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS PARA
LIMPIAS Cu
Datos
ρ(mineral)
7.2%solidos
20
Tiempo de Flotación (min) 13
T mineral (t/hr) 152.02
T agua (t/hr) 608.10
T pulpa (t/hr) 760.12
Vol agua (m3/hr) 608.10
Vol mineral (m3/hr) 21.11
Vol pulpa (m3/hr) 629.21
ρ pulpa (ton/m3)
1.21
Q 629.21
S
1
Ca
0.85
Vf= Volumen totsl del Banco (m3) 160.387
Celdas de 50 m3 c/u
3.208
Numero de celdas Totales 4
TAMAÑO Y NU
MERO DE CELDAS
RELIMPIAS Cu
Datos
ρ(mineral)
8.1
%solidos 15
Tiempo de Flotacion (min) 12
T mineral (t/hr) 76.85
T agua (t/hr) 435.49
T pulpa (t/hr)
512.34
Vol agua (m3/hr)
435.49
Vol mineral (m3/hr)
9.49
Vol pulpa (m3/hr) 444.98
ρ pulpa (ton/m3
)
1.15Q 444.98
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen totsl del Banco (m3) 104.701
Celdas de 40 m3 c/u 2.618
Numero de celdas Totales 3
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Flotación Zn
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS PRIMARIAS Zn
Datos
ρ(mineral)
3.9
%solidos 32
Tiempo de Flotacion (min) 12
T mineral (t/hr) 418.54
T agua (t/hr)
889.40
T pulpa (t/hr) 1307.94
Vol agua (m3/hr)
889.40
Vol mineral (m3/hr) 107.32
Vol pulpa (m3/hr) 996.72
ρ pulpa (ton/m3)
1.31
Q 996.72
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 234.521
Celdas de 70 m3 c/u 3.350
Numero de celdas Totales 4
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS
AGOTATIVO Zn
Datos
ρ(mineral)
3.1
%solidos
34
Tiempo de Flotacion (min) 12
T mineral (t/hr) 306.16
T agua (t/hr) 594.31
T pulpa (t/hr) 900.47
Vol agua (m3/hr) 594.31
Vol mineral (m3/hr) 98.76
Vol pulpa (m3/hr) 693.07
ρ pulpa (ton/m3)
1.30
Q 693.07
S
1
Ca
0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 163.076
Celdas de 40 m3 c/u
4.077
Numero de celdas Totales 5
-
8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 21 | 33
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS PARA
LIMPIAS Zn
Datos
ρ(mineral)
5.6%solidos
17
Tiempo de Flotacion (min) 9
T mineral (t/hr) 60.70
T agua (t/hr) 296.36
T pulpa (t/hr) 357.06
Vol agua (m3/hr) 296.36
Vol mineral (m3/hr) 10.84
Vol pulpa (m3/hr) 307.20
ρ pulpa (ton/m3)
1.16
Q 307.20
S
1
Ca
0.85
Vf= Volumen total del Banco (m3) 54.211
Celdas de 20 m3 c/u
2.711
Numero de celdas Totales 3
TAMAÑO Y NUMERO DE CELDAS PARA
RELIMPIAS Zn
Datos
ρ(mineral)
6.8
%solidos
15
Tiempo de Flotacion (min)
8
T mineral (t/hr)
50.42
T agua (t/hr)
285.71
T pulpa (t/hr)
336.13
Vol agua (m3/hr) 285.71
Vol mineral (m3/hr) 7.41
Vol pulpa (m3/hr) 293.13
ρ pulpa (ton/m3)
1.15Q 293.13
S 1
Ca 0.85
Vf= Volumen totsl del Banco (m3) 45.981
Celdas de 15 m3 c/u
3.065
Numero de celdas Totales 4
-
8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 22 | 33
CALCULO DEL DIÁMETRO DEL ESPESADOR
1. Relación liquido solido en la alimentación:
F=% %
2. Relación liquido solido en la descarga:
D=% %
3. Área del espesor:
A = Q* −∗
4. Diámetro del espesador:
A = ∗^
D = √ ∗
Alimentación al espesador = 30 % Solidos.
Descarga del espesador= 65% solidos. Alimentación por hora = Concentrado de Pb, Cu y Zn (ton/h).
Velocidad de asentamiento = 1.15 m/h (Sin aditivo).
Velocidad de asentamiento = 3.3948 m/h (Con aditivo).
A partir de nuestro P80 que es 125 micras igual a 0.0125 cm
Sacando un promedio entre 0.010 y 0.015 cm tenemos un tamaño 0.0125 por lo tanto
consideramos un Vs de 1.15
-
8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 23 | 33
(m/h)
Q (ton/h) 60.03
F 2.33
D 0.538461538
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 1.15
A (m^2) 93.70
D (m) 11
CALCULO DEL ESPESADOR
Cu
Q (ton/h) 37.89
F 2.33
D 0.54
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 1.15
A (m^2) 59.14
D (m) 9
CALCULO DEL ESPESADOR
Zn
Q (ton/h) 83.88
F 2.33
D 0.54
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 1.15
A (m^2) 130.92
D (m) 13
CALCULO DEL ESPESADOR
Pb
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 24 | 33
ELECCIÓN DE LOS TANQUES ESPESADORES:
Descripción:
Un espesador de alta eficiencia inventado independientemente.
Capacidad:
5-1400t/d
Mejoramiento: Este producto es de patente 201010521662.5.
La capacidad es alta, el rebose es claro, la densidad de descarga es alta.
Ventajas:
Se aumenta el tamaño del sedimento con adición del floculante.
Cambia la forma de transportación transversal a transportación inclinada que soluciona el
problema de bloqueo.
Principio: El eje vertical gira por la transmisión de motor. La pulpa corre en el centro del tanque.
Los sólidos sedimentan en el fondo del tanque. El agua de rebose fluye por la presa circular
exterior del tanque.
Aplicación:
Se aplica la gran capacidad y pequeña densidad. Especialmente en la deshidratación
y la concentración del líquido con sólido en carbón, industria y materiales de construcción.
Q (ton/h) 83.88
F 2.33
D 0.54
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 3.3984
A (m^2) 44.30
D (m) 8
CALCULO DEL ESPESADOR
Pb
Q (ton/h) 37.89
F 2.33
D 0.54
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 3.3984
A (m^2) 20.01
D (m) 5
CALCULO DEL ESPESADOR
Zn
Q (ton/h) 60.03
F 2.33
D 0.538461538
ρl (ton/m^3) 1
Vs (m/h) 3.39984
A (m^2) 31.69
D (m) 6
CALCULO DEL ESPESADOR
Cu
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 25 | 33
ELECCIÓN DE LOS FILTROS Y TANQUES DE ACONDICIONAMIENTO:
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 26 | 33
Actualmente los tanques de acondicionamiento tienen dimensiones de 10
’ x 10’.
En el circuito de Pb a una alimentación de 420 y 30% de solidos
ton/h Densidad ton/m3
m3
/hsolidos 420 4.1 102.43
agua 980 1 980
pulpa 1400 1.36 1029.41
El gasto se trasforma a m3 /min, dado que los acondicionadores son tanques cilíndricos se
calcula el 90 % de su volumen, para evitar que se desborde, debido a la formación del vórtice
por la agitación.
Actualmente se usan dimensiones de 3.66m x 3.66m para una alimentación de 2500t/dia
Se usarían 4 tanques acondicionadores
Vacondicionamiento=^
∗ ∗ ∗ 0 . 9 Vacondicionamiento=
.^ ∗∗3. 66∗0. 9 = 34.65m3
Donde D y H son el diámetro y la altura del tanque acondicionador en m. Una vez teniendo el
volumen se aplica la siguiente expresión para sacar el tiempo de acondicionamiento:
Tacondicionamiento = Donde Q es el flujo en m3/min
Tacondicionamiento =.
(. ) = 2 min
En el circuito de zn a una alimentación de 416.36 y 35 % de solidos
ton/h Densidad ton/m3 m3/h
solidos 416.36 3.6 115.65
agua 773.24 1 773.24
pulpa 1189.6 1.34 887.76
Se usarían 4 tanques acondicionadores
Vacondicionamiento=.^
∗∗3. 66∗0. 9 = 34.65m3
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 27 | 33
Tacondicionamiento =.
(. ) = 2.34min
En el circuito de Cu a una alimentación de 92.65 y 17% de solidos
ton/h Densidad ton/m3 m3/h
solidos 92.65 6.8 13.62
agua 481.64 1 484.64
pulpa 574.29 1.17 490.84
3.66m para 2500 t/dia
Vacondicionamiento=.^
∗∗3. 66∗0. 9 = 34.65m3 Tacondicionamiento =
.
(. ) = 4.23min
La filtración por discos es un tipo de filtración usada principalmente en sistema de riego, similar
a un filtro de pantalla excepto porque el cartucho del filtro está apilado como si fueran fichas de
póquer. El filtro de disco es aquel en donde el cuerpo de filtrado tiene una forma general
cilíndrica anular, con un canal de flujo cilíndrico central que se extiende axialmente a lo largo
de la longitud de dicho cuerpo del filtro.1
Tiene elementos anulares por los que pasa el líquido. Cada disco de filtro se forma con la
alternancia de los grupos de ranuras que se extienden radialmente para definir conductos de
filtrado circunferenciales entre los extremos de las ranuras.2 El agua pasa a través de las
pequeñas ranuras y las impurezas se quedan atrapadas. La mayor o menor calidad de la filtración,
definida como la mayor o menor cantidad y tamaño de las partículas que el elemento filtrante es
capaz de de retener, dependiendo de la geometría y tamaño de los canales, la longitud de estos
y los puntos de intersección generados. Algunos tipos de filtros de discos pueden ser de toma
retroactiva de tal manera que los discos son capaces de separar y girar durante el ciclo de
limpieza
https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n_por_discos#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n
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P á g i n a 28 | 33
LISTA DE REACTIVOS Y PRINCIPALES INSUMOS DEL PROCESO:
TIEMPO DE ACONDIONAMIENTO
XANTATO ETILICO DE SODIO 8 minutos
XANTATO ISOPROPILICO DE SODIO 8 minutos
SULFATO DE COBRE 5 minutos
ACIDO CRESILICO5 minutos
SULFATO DE ZINC 10 minutos
DOW FROTH2005 minutos
CIANURO DE SODIO 10 minutos
DIÓXIDO DE AZUFRE Y ALMIDÓN 5 minutos
AEROFLAT 211 5 minutos
Se usa el 1% para reactivos de alta dosificación (Disoluciones altas)
/min= ( )(ℎ )
( 100 )(60ℎ )
EN LA MOLIENDA
- Depresor ZnSO4 50-100g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =35000mL = 35L
- Depresor NaCN del Fe 50-500g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =140000mL = 140L
FLOT CIÓN BULK Pb Cu
- Regulador de pH Cal
pH= 7
Colector XIPS 20-160g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =84000mL = 84LEspumante Dow Froth200 40-120g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =35000mL = 35L
-
8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 29 | 33
FLOT CIÓN Zn
- Cal pH 11
- Activador CuSO4 50-160g/t
/min=(/)(/)(.)(/) =
56000mL = 56L
Espumante
- Ácido Cresilico 50-100g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =63000mL = 63LColector
- Aerofloat 211 25-100g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =35000mL = 35L
Separación Cu
-Pb
Cal pH de 12
- Colector Xantato Etilico de Sodio 20-160g/t
/min=(/)(/)
(.)(/) =42000mL = 42L
Depresores
- El almidón y el dióxido de azufre se agregan por igual 50-100g/t
/min= (/)(/)(.)(/) =49000mL = 49L
Consumo total de cal
Por cada tonelada son 3kilos= (420) (3)=1260kilos
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 30 | 33
BALANCES DE MASA:
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION PRIMARIA Pb
PRODUCTO TON GRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %Pb Zn Pb Zn Pb Zn
CONCENTRADO 3.64 10.4 3.8 0.38 0.14 90.09 0.3584
COLAS(Zn) 416.36 0.01 9.23 0.04 38.43 9.91 99.642
ALIMENTACION 420 0.1 5 0.42 38.57 100 100
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION AGOTATIVA Pb
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Pb Zn Pb Zn Pb Zn
CONCENTRADO 0.22 4.1 2.67 0.01 0.01 22.04 0.0104
COLAS(Zn) 416.14 0.0078 13.78 0.03 57.34 77.96 99.9896
ALIMENTACION 416.36 0.01 9.23 0.04 57.35 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS Pb
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Pb Zn Pb Zn Pb Zn
CONCENTRADO 54.69 26.65 1.4 14.57 0.77 91.01 8.6725
COLAS (Zn) 99.29 1.45 8.12 1.44 8.06 8.99 91.3275
ALIMENTACION 153.98 10.4 3.8 16.01 8.83 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS SECUNDARIAS Pb
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Pb Zn Pb Zn Pb Zn
CONCENTRADO 83.88 29.4 0.87 24.66 0.73 154.00 8.2664
COLAS (Zn) 8.77 0.34 6.32 0.03 0.55 0.19 6.2767
ALIMENTACION 92.65 26.65 1.4 24.69 1.28 100.00 100.0000
-
8/17/2019 FLOTACION DE ESFALERITA
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 31 | 33
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION PRIMARIA Zn
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Zn Pb Zn Pb Zn PbCONCENTRADO 60.70 36.67 0.01 22.26 0.01 42.55 0.3381
COLAS 357.84 8.4 0.5 30.06 1.79 57.45 99.662
ALIMENTACION 418.54 12.5 0.02 52.32 1.80 100 100
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION AGOTATIVA Zn
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Zn Pb Cu Fe Cu Fe
CONCENTRADO 150.66 13.87 0.02 20.90 0.03 81.26 2.0412
COLAS 155.50 3.1 0.93 4.82 1.45 18.74 97.9588
ALIMENTACION 306.16 8.4 0.5 25.72 1.48 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS PRIMARIAS Zn
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Zn Pb Zn Pb Zn Pb
CONCENTRADO 50.42 44.12 0.002 22.25 0.00 99.94 0.0708
COLAS 10.28 0.13 13.84 0.01 1.42 0.06 99.9292
ALIMENTACION 60.7 36.67 0.01 22.26 1.42 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS SECUNDARIAS Zn
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Zn Pb Zn Pb Zn PbCONCENTRADO 37.89 58.63 0.0003 22.22 0.00 99.86 0.1105
COLAS 12.53 0.24 0.82 0.03 0.10 0.14 99.8895
ALIMENTACION 50.42 44.12 0.002 22.25 0.10 100.00 100.0000
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
P á g i n a 32 | 33
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION PRIMARIA Cu
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Cu Pb Cu Pb Cu Pb
CONCENTRADO 152.02 13.67 3.8 20.78 5.78 96.04 9.7624
COLAS(Zn) 142.78 0.6 37.4 0.86 53.40 3.96 90.238
ALIMENTACION 294.80 7.34 26.65 21.64 59.18 100 100
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION AGOTATIVA Cu
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Cu Pb Cu Pb Cu Pb
CONCENTRADO 9.00 9.4 2.67 0.85 0.24 98.78 0.3866
COLAS(Zn) 133.77 0.0078 46.3 0.01 61.94 1.22 99.6134ALIMENTACION 142.78 0.6 37.4 0.86 62.18 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS Cu
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Cu Pb Cu Pb Cu Pb
CONCENTRADO 76.85 26.65 0.37 20.48 0.28 98.55 4.4511
COLAS 75.17 0.4 8.12 0.30 6.10 1.45 95.5489ALIMENTACION 152.02 13.67 3.8 20.78 6.39 100.00 100.0000
BALANCE DE MASA EN LA FLOTACION DE LIMPIAS SECUNDARIAS Cu
PRODUCTO TONGRADO, % CONTENIDO,TON RECUPERACION, %
Cu Pb Cu Pb Cu Pb
CONCENTRADO 60.03 34.02 0.017 20.42 0.01 98.28 0.1598
COLAS 16.82 0.34 4.3 0.06 0.72 0.28 11.3196
ALIMENTACION 76.85 26.65 0.37 20.48 0.73 100.00 100.0000
-
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BENEFICIO DE MATERIALES II | FLOTACIÓN DEL MINERAL ESFALERITA
COSTOS DE LA PLANTA
Descripción Costos $
Reactivos
460,0000.001 Tanque acondicionador Pb-Cu
850,000.00
1 Tanque acondicionador Cu
400,000.00
1 Tanque acondicionado Zn
1,350,000.00
51 Celdas de flotación
30,000,000.00
Tanque espesador concentrador Pb
980,000.00
Taque espesador concentrado Zn 1,500,000.00
Tanque espesador Cu 650,000.00
3 bandas transportadoras 2,925,000.00
7 bombas Centrifuga horizontal
6,300,000.003 bombas centrifuga horizontal 4,500,000.00
3 Filtros de disco 5,940,000.00
Tubería 940,000.00
TOTAL
60,935,000.00
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