flotacion de lodos
Páginas: 14 (3423 palabras)
Publicado: 1 de marzo de 2014
EVALUACIÓN TÉNICO-ECONÓMICA DEL EFECTO DEL TIPO Y LA CONCENTRACIÓN DE REACTIVOS QUÍMICOS EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN DE LODOS DE CARBÓN
J. M. Barraza Burgos, L. M. Díaz Contreras, L. Rubio Jimenéz
Escuela de Ingeniería Química, Universidad del Valle, Ciudadela Universitaria Menlendez,
Calle 13 # 100-00, Cali, Colombia.
E-mail: juan.barraza@correounivalle.edu.co
Resumen
El efectodel tipo y la concentración de los reactivos químicos en el proceso de flotación de lodos de carbón, provenientes de la planta de lavado de la mina El Cerrejón (Guajira), fue analizado desde el punto de vista técnico y económico, mediante pruebas primarias de flotación usando los espumante comerciales Metil Isobutil Carbinol (MIBC), Aerofroth 65 (AF65) y Foaming F–122, además de los colectoresKerosene, Fuel Oíl y Creosota. La concentración de los espumantes fue de 20, 25 y 30 ppm, mientras que la de los colectores fue de 0.5, 1 y 2 lb/ton de lodo seco (LS). La variable de respuesta fue la eficiencia de separación. Se calculó el índice de relación (IR) como un parámetro que relaciona el valor comercial de cada uno de los reactivos, la cantidad que se utilizo, los rendimientos y laselectividad del carbón.
Los resultados mostraron que la combinación colector-espumante, Fuel Oíl y MIBC, con concentraciones de 2 lb/ton y 25 ppm respectivamente, presentó la mayor eficiencia de separación (62.1%), representada por un alto porcentaje de recuperación orgánica y un bajo porcentaje de ceniza en el carbón flotado. La corrida con mejor IR (0.09) fue la realizada con el espumante MIBC y elcolector fuel oíl, ambos reactivos con sus niveles bajos de concentración, 20 ppm para el espumante y 0.5 lb/ton para el colector. En esta corrida se obtuvo la segunda mejor calidad de carbón flotado representado por un porcentaje bajo de cenizas (31.04%) lo que demuestra la relación entre la calidad final obtenida del carbón beneficiado con su valor comercial.
PALABRAS CLAVES: lodos finos decarbón, flotación, espumantes, colectores.
1. Introducción
El carbón es un valioso y abundante recurso natural que cumple un importante papel en la vida cotidiana, no sólo es una de las principales fuentes para la producción de energía sino que representa un combustible esencial para la producción de acero y otras actividades industriales. Como fósil natural, el carbón ha sido elprimer combustible mineral que la humanidad comenzó a explotar industrialmente, aumentando su consumo global conforme avanza el desarrollo mundial (Danús y Vera, 2010). A nivel nacional se ha establecido la existencia de 35 cuencas carboníferas distribuidas a lo largo de las cordilleras, convirtiendo a Colombia en uno de los países en poseer mayores reservas de carbón en Latinoamérica y siendo elquinto país exportador de carbón térmico del mundo (UPME, 2005).
El carbón mineral está compuesto de materia orgánica y materia mineral (cenizas, azufre, metales). Un carbón debe idealmente tener un bajo contenido de materia mineral, lo cual puede garantizar un proceso más eficiente dado que se obtiene un mejor aprovechamiento de su poder calorífico, se disminuyen los costos de transporte, secumplen con las especificaciones de los consumidores y se generan menos contaminantes al medio ambiente durante el proceso de combustión. Es por eso que los carbones con alto contenido de cenizas y azufre no resultan rentables para su explotación y no son aptos para la exportación (Montoya, 2000).
Actualmente, la Compañía Cerrejón (Guajira) produce alrededor de 32 millones de toneladas anuales decarbones para exportación, sin embargo, cuenta con betas que no cumplen las características de exportación, por lo cual esos carbones se procesan en una planta de lavado que mejora sus características térmicas. Esta planta procesa entre 350 y 500 ton/h de carbón generando una corriente anual de 167,000 toneladas de lodos de carbón aproximadamente, con contenidos de materia mineral superiores al...
J. M. Barraza Burgos, L. M. Díaz Contreras, L. Rubio Jimenéz
Escuela de Ingeniería Química, Universidad del Valle, Ciudadela Universitaria Menlendez,
Calle 13 # 100-00, Cali, Colombia.
E-mail: juan.barraza@correounivalle.edu.co
Resumen
El efectodel tipo y la concentración de los reactivos químicos en el proceso de flotación de lodos de carbón, provenientes de la planta de lavado de la mina El Cerrejón (Guajira), fue analizado desde el punto de vista técnico y económico, mediante pruebas primarias de flotación usando los espumante comerciales Metil Isobutil Carbinol (MIBC), Aerofroth 65 (AF65) y Foaming F–122, además de los colectoresKerosene, Fuel Oíl y Creosota. La concentración de los espumantes fue de 20, 25 y 30 ppm, mientras que la de los colectores fue de 0.5, 1 y 2 lb/ton de lodo seco (LS). La variable de respuesta fue la eficiencia de separación. Se calculó el índice de relación (IR) como un parámetro que relaciona el valor comercial de cada uno de los reactivos, la cantidad que se utilizo, los rendimientos y laselectividad del carbón.
Los resultados mostraron que la combinación colector-espumante, Fuel Oíl y MIBC, con concentraciones de 2 lb/ton y 25 ppm respectivamente, presentó la mayor eficiencia de separación (62.1%), representada por un alto porcentaje de recuperación orgánica y un bajo porcentaje de ceniza en el carbón flotado. La corrida con mejor IR (0.09) fue la realizada con el espumante MIBC y elcolector fuel oíl, ambos reactivos con sus niveles bajos de concentración, 20 ppm para el espumante y 0.5 lb/ton para el colector. En esta corrida se obtuvo la segunda mejor calidad de carbón flotado representado por un porcentaje bajo de cenizas (31.04%) lo que demuestra la relación entre la calidad final obtenida del carbón beneficiado con su valor comercial.
PALABRAS CLAVES: lodos finos decarbón, flotación, espumantes, colectores.
1. Introducción
El carbón es un valioso y abundante recurso natural que cumple un importante papel en la vida cotidiana, no sólo es una de las principales fuentes para la producción de energía sino que representa un combustible esencial para la producción de acero y otras actividades industriales. Como fósil natural, el carbón ha sido elprimer combustible mineral que la humanidad comenzó a explotar industrialmente, aumentando su consumo global conforme avanza el desarrollo mundial (Danús y Vera, 2010). A nivel nacional se ha establecido la existencia de 35 cuencas carboníferas distribuidas a lo largo de las cordilleras, convirtiendo a Colombia en uno de los países en poseer mayores reservas de carbón en Latinoamérica y siendo elquinto país exportador de carbón térmico del mundo (UPME, 2005).
El carbón mineral está compuesto de materia orgánica y materia mineral (cenizas, azufre, metales). Un carbón debe idealmente tener un bajo contenido de materia mineral, lo cual puede garantizar un proceso más eficiente dado que se obtiene un mejor aprovechamiento de su poder calorífico, se disminuyen los costos de transporte, secumplen con las especificaciones de los consumidores y se generan menos contaminantes al medio ambiente durante el proceso de combustión. Es por eso que los carbones con alto contenido de cenizas y azufre no resultan rentables para su explotación y no son aptos para la exportación (Montoya, 2000).
Actualmente, la Compañía Cerrejón (Guajira) produce alrededor de 32 millones de toneladas anuales decarbones para exportación, sin embargo, cuenta con betas que no cumplen las características de exportación, por lo cual esos carbones se procesan en una planta de lavado que mejora sus características térmicas. Esta planta procesa entre 350 y 500 ton/h de carbón generando una corriente anual de 167,000 toneladas de lodos de carbón aproximadamente, con contenidos de materia mineral superiores al...
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