Procesos de Molienda y Flotación en la Concentración de Minerales

Procesos de Molienda en la Industria Minera

La molienda es una operación de reducción de tamaño de rocas y minerales, similar al chancado. Se habla de molienda para partículas menores a una pulgada (-1"). Se utiliza para concentrar minerales ferrosos o no ferrosos, permitiendo hacer flotar el mineral y hundir la ganga.

Tipos de Molienda y Equipos Utilizados

Existen diversos sistemas según el mecanismo y el medio moledor empleado:

• Muela: Consiste en un par de ruedas para la pista de aplastamiento.
• Disco: Discos lisos o dentados que se enfrentan y giran a velocidades opuestas.
• Barras: Cilindro horizontal que gira alrededor de su eje longitudinal. El material se reduce por fricción y percusión mediante elementos moledores.
• Otros tipos: Bolas, rodillo, AG (Autógena) y SAG (Semiautógena).

Molino SAG (Semiautógena)

El molino SAG se caracteriza por poseer una mayor potencia, mayor tamaño y una mayor razón de reducción. Su principal ventaja es que permite procesar el material sin tener que pasar por las etapas de chancado secundario y terciario.

Variables Críticas en la Operación de Molienda

Para optimizar el proceso, se deben controlar las siguientes variables:

• Velocidad crítica.
• Relación entre variables.
• Tamaño máximo de elementos.
• Volumen de carga.
• Potencia y tipos de molienda.

Velocidad Crítica

Es la velocidad crítica en la que la bola asciende y cae para seguir moliendo el mineral apropiadamente. Es la velocidad que hace que la fuerza centrífuga actúe sobre el elemento moledor, de modo que las bolas no queden pegadas a la pared del molino.

Relación entre Elementos del Sistema

Involucra el diámetro del molino, la velocidad y el diámetro de los elementos moledores:

• +D bolas: Un mayor diámetro de bolas favorece la rotura de partículas grandes y la molienda de partículas duras.
• –D bolas: Un menor diámetro de bolas favorece la molienda de partículas finas.

Potencia Máxima de Operación

La potencia máxima se desarrolla cuando el volumen de carga es de aproximadamente el 50%. No obstante, se suele trabajar entre un 30-40%, ya que la potencia obtenida es similar a la del 50%.

Proceso de Flotación de Minerales

La flotación es un proceso físico-químico cuyo objetivo es concentrar las especies minerales mediante el uso de la adhesión selectiva de burbujas de aire a las partículas minerales. Esto se logra mediante la agitación e inyección de aire a la pulpa proveniente de la molienda.

Principios Básicos

El proceso se fundamenta en la interacción entre el mineral hidrofóbico y las burbujas de aire.

Reactivos Químicos en la Flotación

El uso de reactivos es esencial para modificar las propiedades de las superficies:

• Depresante: Disminuye la flotabilidad de un mineral, volviendo su superficie hidrofílica e inhibiendo la recolección de burbujas en el mineral que no debe flotar.
• Colector: Reactivo fundamental en la flotación. Produce una película hidrofóbica sobre el mineral, lo cual lo separa del agua y lo induce a unirse a la burbuja (ejemplo: xantatos). Su función es adherir la partícula a la burbuja.
• Activador: Aumenta la flotabilidad de ciertos minerales, ayudando a la absorción del colector y fortaleciendo el enlace entre la superficie y el colector.
• Espumante: Crea la espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción.

Variables que Inciden en el Resultado de la Flotación

La flotación se define como un proceso químico-cinético donde inciden las siguientes variables:

Propiedades de la Mena

• Granulometría, densidad y flotabilidad.
• Grado de oxidación, pH y características químicas.

Características de los Reactivos de Flotación

• Concentración superficial del colector.

Características de la Celda de Flotación

• Tamaño y número de burbujas.
• Comportamiento hidrodinámico.
• Movimiento de la partícula sólido-burbuja-fluido.