El procesamiento de feldespato por flotación es bien conocido. El tratamiento por flotación busca retirar los contaminantes e impurezas, y mantener la alúmina (Al2O3) en un 19%, incluso en minerales de bajo grado de feldespato. Algunos métodos de recuperación en seco son económicamente tienen por límite un 17% de Al2O3.
El problema en el feldespato es recuperar por flotación productos relativamente gruesos sin excesos de lamas, en general el tamaño debe ser menos 20 mallas, con no más de un 10% menor que 200 mallas. Bajo estas condiciones de flotación es crítica y pulpas abrasivas son así como corrosiva. La acción del feldespato pulpa debe contrarrestarse mediante una adecuada selección de equipos para resistir estas condiciones.
El feldespato es la materia prima fundamental para la fabricación de prácticamente todos los productos de arcilla en un horno. Se utiliza en vidrio, cerámica, porcelana, esmaltes, y en la obtención de polvos, así como aglomerante.
Diagrama de Flujo de Tratamiento de Feldespato
El diagrama de flujo mostrado es para un típico mineral de feldespato que contiene cuarzo, mica, granate y otros silicatos de hierro encontrados normalmente en las pegmatitas o grandes filones de granito. Los requisitos de equipo y condiciones de flotación siempre deben ser establecidos por un exhaustivo programa de pruebas de laboratorio
Importancia del feldespato:
Chancado del Mineral de Feldespato
El Mineral de feldespato es generalmente extraído desde un tajo abierto y transportado a la planta por camión. El diagrama de flujo muestra un circuito abierto convencional de dos etapas del sistema de chancado capaz de reducir el mineral a ¾». Luego del chancado el mineral está en condiciones de ser enviado a una reducción de tamaño en un molino de barras. Un circuito de chancado en circuito cerrado es recomendable en operaciones de gran tonelaje para una máxima eficiencia de molienda y la capacidad de procesamiento.
Molienda del Mineral de Feldespato
El molino de barras es un equipo estándar para la molienda de un mineral de feldespato, produciendo un producto granular con un mínimo de lamas y material tamaño fino. La molienda se realiza siempre a menos 20 mallas considerando las necesidades del mercado. El feldespato de tamaño grueso flota muy bien y si la liberación es obtenida con este tamaño no más molienda es necesaria.
Clasificar por tamaño la descarga del molino de barras puede hacerse con un trommel. Operando el molino de barras en 25-35% de sólidos, la clasificación parcial se realiza en el molino y sólo la fracción fina descarga sobre el trommel. Normalmente, la fracción gruesa que no pasa la abertura del trommel se descarta ya que usualmente contiene mica y partículas duras de cuarzo con muy poco de feldespato. Este residuo puede representar solo 3 a 5% del tonelaje del molino.
Operaciones de gran tonelaje puede requerir clasificar la descarga del molino de barras a través de una zaranda vibratoria. En el caso de una molienda a menos 48 mallas y tamaños más finos, un clasificador en espiral puede usarse.
Molinos de barras con descarga por rebose y parrillas internas de acero manganeso han dado muy buen servicio y capacidad en el tratamiento de mineral de feldespato. Las parrillas permiten llevar una mayor carga de barras y descarga no contiene un excesivo contenido de finos. Las pérdidas por lamas son generalmente por debajo del 10% del alimento ingreso al molino.
Filtración y Secado del Concentrado de Feldespato
Los concentrados de flotación de feldespato son sometidos a una etapa de eliminación del contenido de agua en un clasificador a aproximadamente 20% de humedad y posteriormente se llevan a un filtro horizontal de vacío hasta 7-9% de humedad. La etapa final de eliminación de humedad se efectúa en un secador rotatorio estándar. El producto seco es elevado a silos de almacenamiento y clasificado a 20 mallas en una zaranda vibratoria para quitar el material de sobretamaño el cual sigue el camino hasta la etapa de flotación de feldespato
Deslamado y acondicionamiento
La descarga del molino de barras alimenta a un clasificador en espiral produciendo una un producto grueso y uno fino. El producto fino es además clasificado en un Hidroclasificador, y su rebose generalmente menos 325 mallas, se descarta. El producto grueso del Hidroclasificador es enviado de vuelta al clasificador justo por encima del nivel del líquido mediante una bomba de diafragma.
Este arreglo ha funcionado muy bien en la práctica la planta sin acumulación de material de tamaño crítico en el sistema. El Jig también tiene una aplicación como deslamador en este sistema donde la separación de la fracción gruesa.
http://www.mindat.org/min-9581.html
El producto grueso del clasificador está sometido a un acondicionamiento de alta intensidad en un acondicionador. Este acondicionador es el tipo abierto y ambos mecanismos están impulsados por un motor. El eje y la hélice está recubierto de goma y el depósito es de acero para resistir la acción de los reactivos que son introducidos en el circuito en este punto para la subsiguiente flotación del mica y las impurezas de óxido de hierro. EL acondicionado se realiza normalmente a 65-70% de sólidos
Flotación de Feldespato
Toda la flotación se lleva a cabo en circuitos ácidos, ya sea con ácido sulfúrico o ácido fluorhídrico que son altamente corrosivos para las partes metálicas. Por esta razón es necesario utilizar máquinas de flotación con particiones, cubiertas y los impulsores de caucho moldeado, y además con placas de desgaste. Los impulsores cónicos ofrecen el mejor servicio en el manejo de la fracción gruesa libre de lamas.
En el diagrama de flujo se muestra, el primer banco de «celdas de flotación que elimina las impurezas. Sin embargo, en algunos casos puede ser deseable y necesario hacer flotar la mica primero y luego flotar los minerales de hierro que son impurezas.
Después de la eliminación de las impurezas, los relaves de esta etapa de flotación son deslamadas y el producto deslamado es condicionado a alta densidad para deprimir la sílice. El feldespato es flotado en un circuito de ácido con ácido fluorhídrico.
Reactivos de Flotación de Feldespato
La sílice puede tener un valor comercial como subproducto. En este caso podrá ser trasladado a una tolva para su almacenamiento y posterior comercialización. La Mica recuperada en el circuito de flotación primario, si esta en cantidad y calidad suficientes, podrá ser procesada y comercializada como un subproducto.
Los reactivos utilizados normalmente en feldespatos son ácido sulfúrico, ácido fluorhídrico, kerosene, petróleo, acetatos de amina como ARMAC T (y acetatos de aminas derivados de ácidos grasos de Coco y sebo), sulfonato de petróleo. Un espumante de alcohol como el Metil Isobutil Carbinol puede ser usado para regular el carácter y el tipo de espuma. El Aceite de pino también puede ser utilizado. Las cantidades y la combinación de estos reactivos varía según el carácter y grado de mineral. El reactivo importante es el ácido fluorhídrico, que debe ser utilizado para deprimir la sílice y hacer posible la flotación feldespato con uno de las sales de aminas en un pH de 2.5-3.0.
Para ciertos requisitos de mercado, como en el caso de la alfarería, es necesario eliminar la película de reactivo de la superficie del feldespato y así hacerla mojable por el agua. Esto puede lograrse mediante el acondicionamiento del concentrado de feldespato en un acondicionador ubicado antes de la etapa de eliminación de agua y filtración. Las arcillas como caolinita o bentonita o una combinación de los dos tienen la propiedad de absorber los reactivos. La arcilla puede ser lavada en el clasificador en espiral y el rebose de este es descartado. Generalmente de 1 a 3 kilos de arcilla por tonelada del concentrado se adiciona al agitador para limpiar la superficie de las partículas de feldespato.
Especificaciones del Concentrado de Feldespato
La clasificación de la calidad del feldespato se ha efectuado a través de la cooperación de la Oficina Nacional de Normas (División de Normas Comerciales) de los Estados Unidos. Esta clasificación se efectúa bajo estándar comercial CS 23-30 que cubre las pruebas de determinación de tamaño y métodos estándar de análisis químico. Hay una clasificación basada en la finura de molienda y una clasificación basada en la composición química, ya que influye en su uso,
El grupo 1. Incluye el grado cerámico, y se basa en el contenido de sílice y álcali, y conteniendo menos de 4% de Na2O.
Grupo 2. Incluye el material para uso en cristales, se basa en el contenido de soda, y debe contener un 4% o más de Na2O.
El grupo 3. Incluye el material para la fabricación de vidrio, se basa en el contenido de alúmina y de hierro.
La figura muestra celdas de flotación No 18 a prueba de ácidos para producir concentrados de feldespato de grado comercial
Problemas de Producción
Para todos los grados de feldespato, los requisitos son que el contenido de hierro por debajo del 0,10% como Fe2O3 y que existan proporciones definidas de K2O y Na2O con respecto a la sílice. Estas exigencias requieren preparación, y la flotación está evolucionando rápidamente como el principal método utilizado.
Combinaciones de Reactivos
Una etapa de flotación de deslamado es aconsejable. La Mica es una impureza y es la primera en flotar con una combinación de petróleo y acetato de amina en una pulpa cuyo pH se ha regulado con H2SO4. La flotación de la segunda etapa puede ser precedida por lavado y un segundo acondicionamiento con sulfonatos de petróleo en una pula acida para extraer más hierro. La tercera etapa la flotación es con ácido fluorhídrico y acetato de aminas para que flote el feldespato y deje la sílice en los relaves. La primera y la segunda etapas pueden combinarse si la mica no se piensa recuperar. Debido a la diversidad en el contenido mineral de feldespato en un depósito, una combinación de reactivos debe ser desarrollada por cada depósito. Aquí de nuevo, deslamado y acondicionamiento de alta densidad son más importantes para obtener una buena separación de los feldespatos de sus impurezas.
El diseño típico incluye molienda en molino de barras, deslamado y flotación. Se requieren celdas y acondicionadores resistentes al ambiente acido.
