Columna de Flotación para Laboratorio

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Columna de Flotación para Laboratorio

Esta celda de columna de flotación para laboratorio tiene un control de proceso incorporado LCD con pantalla táctil Siemens y 3 bombas: bomba de alimentación y bomba de cola, y también compresor de aire.

La computadora de control incorporada controla la velocidad de alimentación, la bomba de cola y la altura de la espuma, el flujo de aire y el flujo de agua de lavado.

Una columna de flotación estándar incluye las siguientes partes:

  • Columna φ100 * 2000 mm con un espesor de pared de 6 mm
  • Pistola de pulverización / Generador de microburbujas con una presión de trabajo de 0.3Mpa-0.5Mpa
  • Sujetador del Dispersador de aire
  • Dispositivo amortiguador del sistema de alimentación, alimentador de mineral, bomba de alimentación
  • Sensor de presión del sistema de detección de nivel de líquido
  • Bomba de cola del sistema de control de relaves
  • Sistema de control de automatización por PLC, gabinete de control, pantalla táctil
  • Válvula de control del sistema de suministro de agua, dispositivo de lavado, dispositivo de lavado de espuma
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Descripción

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PRUEBAS DE PARAMETROS EN LA FLOTACION COLUMNAR

Los resultados de flotación columnar por lotes o batch presentados aquí fueron publicados previamente. Sin embargo, estos datos fueron importantes para establecer las condiciones para una óptima flotación continua en columna del mineral de fluorita de Fish Creek. Se realizaron pruebas de flotación batch en columna de acuerdo a variaciones en la longitud de la columna, la ubicación de la inyección de alimentación, la recirculación de la cola, la profundidad de la espuma, las adiciones de agua de lavado y las fracciones del tamaño de partícula.

LONGITUD DE LA COLUMNA

columna de flotación para laboratorio longitud de la columna

Desde el inicio de las columnas de flotación a principios de la década de 1960, la longitud de la columna ha sido una preocupación para las plantas comerciales de procesamiento de minerales que anticipan la instalación y operación de columnas de flotación. Una celda de flotación columnar está libre de agitación violenta. Las velocidades de flujo de pulpa de alimentación y relaves y las velocidades de sedimentación de partículas afectan el tiempo de retención de las partículas en la columna.

La zona de colección tiene su límite superior en el puerto de inyección de alimentación y se extiende hacia abajo hasta la base de la columna. Esta zona debe tener suficiente longitud para proporcionar un tiempo de retención adecuado para que las partículas en sedimentación se adhieran a las burbujas ascendentes. La teoría del diseño de la longitud de la columna se basa en este concepto. Se debe incluir una longitud de columna adicional para las tres zonas de columna superiores según lo prescriban las necesidades particulares del sistema mineral. La mayoría del trabajo que respalda esta teoría se ha realizado en separaciones de cobre y molibdeno.

El efecto de las variaciones en la longitud de la columna sobre el mineral de fluorita se estudió acortando la columna, manteniendo una relación constante de cada zona de columna dentro de las limitaciones físicas del equipo y observando las fluctuaciones de grado y recuperación. A medida que se acortaba la celda de flotación de la columna, disminuían las recuperaciones de fluorita (figura B-1). El tiempo de retención se calculó para condiciones de flujo pistón basadas en el volumen de la zona de recolección y el caudal de relaves. La recuperación de fluorita disminuyó porque el tiempo de retención de partículas no fue suficiente ya que la zona de recolección se acortó al disminuir la longitud de la columna.

Las calidades de fluorita aumentaron con la disminución de la longitud de la columna porque solo flotaron las partículas con suficiente hidrofobicidad para lograr la unión de la burbuja a la corriente de concentrado. A medida que se acortaba la columna, el tiempo de retención de las partículas disminuía, provocando que se recogieran fracciones más pequeñas de la fluorita liberada, mientras que también se reducía la cantidad de ganga que era arrastrada o colectada en la espuma (figura B-2).

UBICACIÓN DE LA INYECCION DE LA ALIMENTACION

Se llevaron a cabo pruebas para determinar el efecto de la ubicación vertical del puerto de inyección de la pulpa de alimentación sobre el grado de fluorita y la recuperación.

La recuperación de fluorita disminuyó gradualmente a medida que el puerto de inyección de alimentación se movió más cerca de la base de la columna (figura B-3). En esencia, la ubicación de inyección de alimentación está directamente relacionada con el tiempo de retención de partículas en la zona de colección de la columna. A medida que la ubicación de la inyección de alimentación se movió hacia la base de la columna, la longitud de la zona de recolección disminuyó, reduciendo el tiempo de retención de partículas, y se produjo una disminución de la recuperación de fluorita (figura B-4).

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Los grados del concentrado de fluorita aumentaron a medida que la ubicación de la inyección de alimentación se acercaba a la base de la columna. Bajar la posición vertical del puerto de inyección de la pulpa de alimentación es equivalente a acortar la longitud de la zona de colección. Esto explica la respuesta similar de la recuperación y el grado de fluorita a las variaciones en la longitud de la columna o en la ubicación de la inyección de la pulpa de alimentación. El incremento observado en el grado de la fluorita en la medida que el lugar de inyección de alimentación es movido hacia la base de la columna se debió a los efectos de concentración añadidos de las tres zonas superiores de la columna. A diferencia de las pruebas de variación de longitud de columna, las dos zonas superiores permanecieron en longitud constante, mientras que la zona de limpieza de fase de pulpa aumentó en longitud a medida que la ubicación de inyección de alimentación se acercaba a la base de columna.

RECIRCULACION DE LAS COLAS

Se investigaron las variaciones en el grado y recuperación de fluorita cuando una porción de la corriente de relaves se recirculó a diferentes velocidades durante la flotación en la columna. Los caudales de recirculación de colas se convirtieron en velocidades de pulpa superficial en función de las condiciones de flujo de tapón en el volumen de la zona de recolección. La tendencia resultante se da en la figura B-5.

La recuperación de fluorita se deterioró y el grado mejoró a medida que aumentaba la velocidad de recirculación. Debido a que el cortocircuito de parte de la pulpa de alimentación, causadas por la mezcla axial, aumenta a medida que aumenta la velocidad de recirculación, se esperaban estas tendencias. Además, la tendencia de los datos de esta investigación frente a la velocidad superficial del líquido no mostró correlación, por lo tanto, se concluyó que las recuperaciones reducidas y el aumento de las leyes eran el resultado de la disminución en la distribución del tiempo de retención de partículas. En estas condiciones, solo aquellas partículas con las energías de adsorción más fuertes tienen tiempo suficiente para unirse a las burbujas ascendentes.

Estos resultados muestran que la zona de recolección debe alargarse para proporcionar un tiempo de retención de partículas suficiente a medida que se amplía la distribución del tiempo de retención de partículas y para compensar el aumento en la mezcla de la pulpa.

PROFUNDIDAD DE LA ESPUMA

Se realizaron una serie de pruebas en el mineral de fluorita para determinar el efecto de la profundidad de la espuma sobre los grados y las recuperaciones del mineral. La profundidad de la espuma tuvo un efecto discernible en los grados de concentrado de la fluorita; a medida que aumentaba la profundidad de la espuma, aumentaban los grados de fluorita en el concentrado (figura B-6). La mejora de la fluorita se produjo en la limpieza de la fase de espuma y en las zonas interfaciales pulpa- espuma. La fase de espuma es más eficiente que la fase de pulpa en el enriquecimiento del concentrado. A mayores profundidades de espuma, se realizó más limpieza de fluorita y se obtuvieron concentrados de mayor calidad.

Los datos de recuperación de fluorita estaban dispersos. Ninguna tendencia adecuada podría relacionar los datos de recuperación con mayor precisión que una línea con una pendiente de casi cero. Aunque no se pudo identificar la fuente de estas fluctuaciones, no se pudo establecer una conexión directa con las variaciones de profundidad de la espuma. Se concluyó que la profundidad de la espuma no tenía una correlación primaria con la recuperación de fluorita.

Dado que la profundidad de la espuma mejora los grados de fluorita sin deteriorar las recuperaciones, la profundidad de espuma debe mantenerse a una profundidad lo más grande posible, manteniendo una longitud de columna suficiente para que las zonas de colección proporcionen el tiempo de retención de partículas necesario para mantener las recuperaciones del mineral.

ADICIONES DE AGUA DE LAVADO

La razón principal para usar agua de lavado en los sistemas de flotación de columna es aumentar el grado del concentrado recuperado mediante el desplazamiento de las partículas hidrofílicas atrapadas (ganga) que reportan a la fase de espuma. Se ha observado también que las adiciones de agua de lavado ayudan a estabilizar el lecho de espuma. Se realizaron pruebas para determinar el efecto de los cambios en las tasas de adición de agua de lavado en la flotación columnar sobre el grado y la recuperación del mineral de fluorita de Fish Creek. Se introdujo agua de lavado a través de una boquilla de spray ubicada 1 pulg por encima de la columna. Las velocidades de adición se normalizaron dividiendo por las velocidades de flujo volumétrico de la pulpa de alimentación a la columna.

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Las adiciones de agua de lavado afectaron el grado de fluorita y la recuperación durante la flotación de la columna de una manera compleja (figura B-7). El aumento de las adiciones de agua de lavado de 0 a 6 pct del caudal volumétrico de la pulpa de alimentación aumentó el grado de fluorita, pero disminuyó la recuperación. El aumento de las adiciones de agua de lavado de 6 pct a aproximadamente 35 pct mejoró la recuperación de fluorita y disminuyó el grado de fluorita. Por encima del 35% de agua de lavado adicional, el grado de fluorita aumentó nuevamente, mientras que la recuperación se mantuvo aproximadamente constante.

El efecto complejo de las adiciones de agua de lavado en la flotación de la fluorita en la columna se puede atribuir a la doble naturaleza del agua de lavado de la columna al eliminar el material de ganga que reporta a la espuma, mientras se fluidiza el lecho de espuma para evitar la sobrecarga mineral. Según lo detalla la figura B-7, el flujo óptimo de adición del agua de lavado fue de 6 pct. Sin embargo, las tasas de flujo de agua de lavado en exceso a 40 pct produjeron grados y recuperaciones que se acercaron a aquellos que corresponden a 6 pct. Estas adiciones pueden no ser factibles debido al aumento en el consumo de agua, la dilución del sistema y los problemas de manejo de materiales aguas abajo.

FRACCIONES DE TAMAÑO DE PARTICULA

Para cuantificar la eficiencia de separación de la flotación columnar en comparación con la flotación convencional, se realizaron análisis de distribución de tamaño de partículas en los productos obtenidos de cada método. El estudio se realizó extrayendo una porción de la suspensión de alimentación de columna acondicionada y enviándola a un proceso de flotación batch (por lotes) convencional. Los productos de la flotación columnar y convencional se clasificaron en tamaños usando mallas Tyler 48-, 65-, 80-, 100-, 150-, 200-, 270-, 325- y 400-mesh.

La flotación rougher en columna produjo concentrados de grado sustancialmente más alto que la flotación convencional del mineral de fluorita (figura B-8). Los grados de fluorita en la flotación columnar fueron mayores que los de la flotación convencional para todas las fracciones de tamaño.

Las recuperaciones de fluorita por flotación convencional fueron ligeramente más altas que las de la flotación de columna, excepto las partículas entre 65 y 100 mallas (figura B-9). Aunque la flotación convencional proporciona un pequeño aumento en la recuperación de fluorita para la mayoría de las fracciones de tamaño de partícula, la flotación en columna mantiene la ventaja porque las recuperaciones de fluorita convencionales quedarían muy por debajo de las recuperaciones de fluorita en las etapas de limpieza que serían necesarias para alcanzar las leyes de fluorita.

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