Merrill Crowe

MODELOS MATEMÁTICOS PARA SIMULAR FLOTACIÓN INDUSTRIAL A PARTIR DE PRUEBAS DE LABORATORIO 

Resumen
Este trabajo de investigación tiene por objeto dar a conocer el flow sheet, balance de materiales, planteo de ecuaciones y desarrollo de modelos matemáticos que nos permitirán predecir resultados finales tales como: leyes, recuperaciones y radio de concentración que un mineral reportará cuandosea procesado por flotación a escala industrial con información obtenida de pruebas batch a nivel de laboratorio, método que se puede aplicar a una amplia variedad de minerales y poder evaluarlos técnica y económicamente con un alto nivel de confianza.

Introducción
Cuando observamos una planta concentradora en operación, el mineral es concentrado: iniciando el proceso en trituración, continua lamolienda, clasificación y finalmente, flotación, donde se obtiene el producto final o concentrado(s); para lograr este objetivo se ha tenido que pasar por una serie de estudios metalúrgicos hasta llevar a cabo el Proyecto Final; estas etapas se resumen en los siguientes pasos:
1- Pruebas tipos batch a nivel de laboratorio.
2- Pruebas cerradas en cadena o simulación continua a escala delaboratorio.
3- Pruebas en Planta Piloto.
4- Pruebas industriales por campañas.
5- Procesamiento industrial del mineral.
Llevar a cabo las etapas anteriores para ejecutar un proyecto requiere de fuertes gastos y un largo período de tiempo por lo que esta investigación propone un método capaz de simplificar y/o eliminar alguna(s) de las fases anteriores, en este caso con solo resultados de pruebasbatch, desarrollando una diagrama de flujo, planteangdo ecuaciones que relacionen el balance de materiales, con estos modelos matemáticos podemos predecir resultados con perfectas coincidencias en la práctica, que se obtendrán cguando se beneficie industrialmente el mineral.

Antecedentes
Desde los inicios de la flotación ha existido interés por desarrollar métodos eficientes y rápidos para evaluarmetalúrgicamente un mineral, así por los años 60 se introducen los conceptos de eficiencia de separación en base a índices cinéticos, posteriormente mediante flotación Rougher y múltiples etapas de limpieza y ploteando los resultados se podían determinar por aproximación el grado final del concentrado; por la década del 80 los investigadores canadienses Agar y Kipie introducen los conceptos SPLITFACTOR o factores de separación considerando la fracción no flotable en pruebas batch; complicando severamente el número y desarrollo de ecuaciones conforme se aplican más etapas de limpieza. En el presente trabajo se desarrollan modelos matemáticos considerando la fracción flotable simplificando notablemente el manejo de ecuaciones sin complicaciones cuando se realizan varias etapas de limpieza.Estos modelos se pueden aplicar con un alto nivel de confiabilidad en:
a. Exploración minera, para continuar con este trabajo se necesita resultados metalúrgicos rápidos y económicos.
b. Evaluación técnico-económica de minerales donde los recursos económicos son escasos.
c. Comercialización de concentrados minerales previamente a su tratamiento, porque se pueden calcular el efecto de losproductos intermedios o middlings en el concentrado final.

Metodología
El concepto para presentar un circuito de flotación es atribuido al factor de distribución o SPLIT FACTOR (SF) de cada componente y en cada etapa de separación, este SF no es más que la fracción de alimentación que reportan los flujos no flotables o relaves en cada caso o etapa de separación o junta de flujos en flotaciones,rougher, cleaner, recleaner o scavenger, etc.
La magnitud de los SF dependen principalmente del tiempo de flotación, condiciones físico-químicas del mineral, datos suficientes que son determinados en una prueba de flotación batch, cuantificando así los factores de distribución y con estos factores se puede calcular los resultados que se obtendrán en una flotación continua, piloto o industrial....