fundamentos de flotacion de minerales

Fundamentos de flotación de
minerales

Flotación
La flotación es un proceso heterogéneo, es decir, involucra más de una fase: sólido
(mineral), líquido (agua) y gaseosa (burbujas). Para entender el proceso, es necesario
estudiar las propiedades fisicoquímicas de las superficies de los minerales, la relación
entre las fases sólida, líquida y gaseosa, y sus interfases.
™ Fases:

Mineral
(fasesólida)

Agua
(fase líquida)
Burbujas de Aire
(fase gaseosa)

Flotación
¾ Fase Gaseosa:
Constituida generalmente por aire (en algunos casos por otro gas), que se
introduce y dispersa en la forma de pequeñas burbujas.
¾ Fase Líquida:
Está constituida por agua con reactivos. El agua es polar, siendo ésta la causa de
la hidratación superficial de algunos minerales en soluciones acuosas. Contienegeneralmente iones (Cl-, Na+, K+, Ca++, SO4=, etc.), impurezas y contaminantes
naturales. La dureza del agua, i.e. la contaminación natural causada por sales de
calcio, magnesio y sodio, puede cambiar completamente la respuesta de la flotación
en algunos casos, ya sea por consumo excesivo de reactivos o formación de sales
insolubles.

Flotación
Naturaleza polar del agua: formación de dipolos.

H

O

+
H_

El oxígeno es un muy buen captador de electrones en la molécula
(electronegatividad alta), por lo tanto atrae los electrones del
hidrógeno exponiendo así sus protones (+). Esto genera un dipolo:
una molécula con un extremo negativo y el otro positivo.

Flotación
¾ Fase Sólida:
Está constituida por partículas de mineral finamente molidas. Las propiedades
superficiales de los minerales dependende su composición y estructura. En esta fase
juegan un rol importante los siguientes factores:
• Carácter de la superficie creada en la ruptura del sólido (tipo de superficie,
fuerzas residuales de enlaces).
• Imperfecciones en la red cristalina natural (vacancias, reemplazos de
iones, etc.).
• Contaminaciones provenientes de los sólidos, líquidos y gases (oxidación de la
superficie, etc.).
• Lapresencia de elementos traza, que pueden concentrarse en la superficie de los
granos y tener una influencia mucho mayor que su concentración en el mineral.

Flotación
En relación con su afinidad con el agua, los minerales pueden presentar propiedades
hidrofóbicas (sin afinidad) e hidrofílicas (con afinidad), que determinan su flotabilidad
natural. Esto está directamente relacionado con supolaridad. Se tiene así:
• Minerales Apolares:
Son hidrofóbicos (no reaccionan con los dipolos del agua), ejemplo: azufre nativo,
grafito, molibdenita y otros sulfuros. En estos minerales su estructura es simétrica, no
intercambian electrones dentro de sus moléculas, no se disocian en iones, son en
general químicamente inactivos y con enlaces covalentes.
• Minerales Polares:
Son hidrofílicos (los sólidostienen la capacidad de hidratarse), ejemplo: óxidos. En
estos minerales su estructura es asimétrica, intercambian electrones en la formación de
enlaces (enlace iónico) y tienen extraordinaria actividad química en general.

Flotación
™ Separación selectiva de minerales (flotación)
Al coexistir las tres fases, las partículas hidrofóbicas “preferirán” adherirse a la fase
gaseosa (burbujas),evitando así el contacto con el agua, mientras que las demás
permanecerán en la fase líquida. Las burbujas con partículas adheridas y una densidad
conjunta menor que la del líquido, ascenderán hasta llegar a a la espuma.

Espuma
Concentrado
Hidrofóbica

Pulpa

Hidrofílica

Relave

Flotación

El agregado burbuja – partículas debe lograr mantenerse tras dejar la superficie de la
pulpa e ingresar a la faseespuma. El conjunto de agregados burbuja – partículas, en la
superficie, debe adquirir la forma de una espuma estable para posibilitar su remoción.

Espuma

Flotación
™ Interfases
Los fenómenos que ocurren en flotación son interacciones fisicoquímicas específicas
entre elementos y compuestos de las distintas fases. Esto ocurre a través de las tres
interfases posibles: Gas – Líquido, Sólido –...