Flotación de Fosfatos

Las formaciones que soportan depósitos de fosfatos en algunos lugares constituyen camas relativamente gruesas de piedras areniscas fosfáticas que pueden extraerse a gran escala utilizando métodos de minado a tajo abierto. Las características del mineralógicas cambian considerablemente y requieren condiciones diversas de tratamiento para zonas específicas. Para recuperar fosfatos, la flotación es de suma importancia para mejorar la calidad del producto y en este caso se describe el tratamiento de un mineral con 20% de P2O5 para tener un concentrado de 30-32% P2O5.

La industria creciente de fertilizantes ha aumentado la demanda de fosfatos para producir superfosfatos. El mercado de fertilizante es muy competitivo. Los costos de transporte y las especificaciones de mercado son a menudo factores importantes. En Estados Unidos hay zonas de fosfatos en Utah, Wyoming, Idaho, y Montana, y han recibido interés creciente para cumplir con las necesidades agrícolas de muchas zonas.

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Diagrama de Flujo para Flotación de Fosfatos

El diagrama de flujo es aplicable para tratar ciertos minerales de fosfato, aunque algunas modificaciones pueden ser efectuadas. El transporte del mineral en camión hacia la planta es práctica común. El chancado, cuál no es mostrado en el diagrama de flujo descrito, es efectuado con chancadoras convencionales como la chancadora de quijadas para la reducción primaria y chancadoras cónicas para la reducción secundaria en circuito cerrado con zarandas vibratorias.

Molienda de fosfatos

Una molienda en molino de barras puede usarse para tener un producto aproximadamente de 35 mallas ya que la producción de lamas debe ser minimizada para poder tener la máxima recuperación. El Molino de Barras funciona en un circuito cerrado con un Ciclón para lograr la clasificación de los minerales de fosfato liberados.

Deslamado de fosfatos

La remoción completa de lamas es esencial para la flotación exitosa de fosfatos. El rebose del ciclón es parcialmente deslamado y densificado usando un Clasificador Espiral. Las arenas deslamadas del clasificador espiral son sometidas a un atricionamiento a aproximadamente 60-70% de sólidos para limpiar las partículas minerales de algún material muy fino. Un Atricionador de cuatro celdas es usado con este propósito. La descarga es deslamada usando ciclones que producen un rebose con lamas y una descarga inferior relativamente gruesa lista para flotación.

Flotación de fosfatos

La descarga inferior del ciclón que puede tener una densidad variable es enviada a un tanque para uniformizar su densidad y luego pasa por un acondicionador. Los reactivos (petróleo y el ácido graso) son añadidos al acondicionador que opera de 60 a 70% de sólidos. La flotación se realiza a 30% de sólidos en dos etapas con condicionamiento y densificación intermedia con reactivos adicionales para la recuperación óptima. Las celdas de flotación mecánicas son usadas debido a los tonelajes altos que deben ser manejados. Las celdas deben tener de preferencia rebose por dos lados para la remoción rápida de espuma porque una proporción grande se reporta como concentrado. La flotación es muy rápida si el alimento es bien deslamado y acondicionado. Los tonelajes grandes usualmente tratados requieren varias secciones paralelas de flotación, pero sólo una sección se muestra en el diagrama de flujo para mayor simplicidad.

La limpieza doble de las espumas sin reactivos adicionales es ilustrada para garantizar un producto con las especificaciones comerciales. Mientras el relave de limpieza es recirculado a la cabeza de circuito primario y luego sometido a etapas de deslamado y acondicionamiento. A diferencia de la práctica de operaciones de fosfato en Florida, los concentrados de flotación no son sometidos a una nueva etapa de flotación para la remoción de sílice.

El diagrama de flujo muestra los reboses de los primeros dos ciclones dirigiéndose al espesador de relaves. La descarga inferior del ciclón es alimentada a la segunda etapa de flotación. Esta etapa adicional con el ciclón funciona como una etapa de recuperación final para partículas finas de fosfato que pudieron haber sido rechazadas en las fases iniciales del deslamado.

Secado y Filtrado de fosfatos

El concentrado limpio de flotación se filtra muy rápidamente debido a sus características granulares. Un filtro horizontal al vacío es ideal para esta aplicación. El secado es requerido por especificaciones de mercado y costos de transporte, y suele hacerse en un secador rotatorio. Los concentrados secados se almacenan antes de su embarque.

Deposición de relaves

El diagrama de flujo muestra que los relaves son espesados para la recuperación de agua para su recirculación. Las lamas requieren floculación para sedimentarse en el espesador debido a su composición arcillosa o sumamente fina. La descarga del espesador es bombeada a la poza de relaves.

Muestreo

El alimento, concentrado final, lamas y relaves de flotación son muestreados. Es recomendable tomar muestras en intervalos de 60 minutos para tener una muestra representativa de cada turno, y del día de operación.

Pruebas de laboratorio con fosfatos

Los depósitos de fosfatos varían considerablemente en todo el mundo y representan un reto para el metalurgista. El simple lavado y clasificación en zarandas se aplican a algunos minerales mientras que la flotación es requerida para otros minerales. Las partículas granulares (– 20+35 mallas) de fosfato requieren reactivos químicos y separación por aglomeración usando mesas y concentradores en espiral. Calcinar es algunas veces efectivo para quitar materia orgánica u otros componentes de la ganga. Por consiguiente, el cabal trabajo experimental es un prerrequisito para una operación exitosa.

Resumen

Mineral: Roca con fosfatos
Ley: 20.0% P2O5
Proceso: Flotación
Balance Metalúrgico:
Concentrado…………………….31.0% P2O5
Recuperación……………………70.0%
Reactivos, kg/t:
Ácido Graso………………………………….0.4
Petróleo…………………………………….0.3
Datos operativos: Molienda a —35 mallas, atrición y deslamado antes de flotación a pH 8 – 9. La soda caustica es usada a veces con el ácido graso y el petróleo