El mineral sulfurado de plomo y zinc conteniendo plata son sometidos a pruebas de laboratorio para determinar el diagrama de flujo más adecuado para la producción de los concentrados de plomo y zinc para comercializarlos en las fundiciones. Hay que recobrar tanta plata tan posible en el concentrado de plomo ya que se tiene un pago superior que en el concentrado de zinc. El mineral suele contener esfalerita, una porción de la cual es flotable en el circuito de zinc, pero difícil para deprimir en el circuito de plomo.
También, la recuperación de minerales de plata en mineral de plomo-zinc es factible con diagrama de flujo No 2. El proceso consta de flotación selectiva para producir un concentrado plomo-plata y un concentrado de zinc. La sobremolienda de minerales de plata es perjudicial para la recuperación por flotación, así una unidad de flotación puede ser usada en el circuito recuperar parte de la plata de manera inicial y valores plomo tan pronto como estén liberados. Los diagramas de flujo típicos están diseñados para un rango de 300 a 500 toneladas al día.
Diagrama de Flujo #1 para Plomo-Zinc
Sección Chancado
La sección de chancado consta de una sola etapa para planta de 50 a 65 toneladas diarias, en caso contrario se incrementa el número de etapas de chancado. El mineral de la mina es alimentado a una tolva de gruesos y luego a una chancadora de quijadas. El mineral chancado es transportado por una faja transportadora hasta una tolva de finos. De la tolva de finos se alimenta el mineral al molino de bolas.
Sección Molienda
El diseño puede incorporar un Jig para la recuperación inmediata de una cantidad sustancial de plomo y la plata. Un molino descarga en un Jig, cuya descarga a su vez puede alimentar un circuito de flotación. Los relaves de esta etapa de flotación fluyen por la gravedad hacia un clasificador. El Jig y el concentrado obtenido inicialmente pueden producir un concentrado para su posterior limpieza y con una mínima cantidad de zinc. La recuperación de estos valores evita una excesiva reducción de tamaño y reduce las pérdidas de los elementos valiosos de plomo y de plata. Aprovechándose de esta recuperación se puede obtener parte del concentrado final de plomo-plata, ya que otra fracción mayor de concentrado se puede recuperar en el circuito grande de flotación Selectiva.
Recuperaciones en el Circuito de Molienda
Sección de Flotación Selectiva
Esta sección del diagrama de flujo incluye celdas de flotación mecánicas. El rebose del clasificador es alimentado por la gravedad hacia la primera celda de flotación de desbaste. Cinco a ocho celdas más proveen el tiempo de retención adecuado para la flotación de plomo. Este concentrado primario de plomo es luego entregado por la gravedad al circuito de flotación de limpieza. Usualmente se requiere de tres etapas de limpieza. Esta triple limpieza fue recomendada para reducir el contenido de zinc en el concentrado final de plomo-plata. Un circuito de celdas mecánicas de flotación puede operar sin bombas y su elección depende del tipo de celdas y del tamaño de la planta de procesamiento.
Los relaves del circuito de flotación de plomo se acondicionan antes de ingresar al circuito de flotación de zinc. Este circuito de flotación de zinc consta de flotación de desbaste y un circuito de limpieza de tres etapas.
Un Jig puede operar en el circuito de molienda junto con una celda de flotación.
Resultados de Flotación Selectiva (sin el Circuito de Molienda)
Reactivos de Flotación para Pb y Zn
Cal y sulfato de zinc son alimentados al molino de bolas, para el primero de usa un alimentador de reactivos secos. El cianuro de sodio, sulfito de sodio, sulfato de zinc, espumeante y colectores son alimentados por medio de un alimentador de reactivos para líquidos. La lechada de cal y el sulfato de cobre son adicionados al acondicionador de zinc, y el espumante y colector se adicionan al circuito de flotación usando un reactivo para líquidos.
Muestreo Visual
Es práctica común tomar muestras mediante un cortador u otro dispositivo de los relaves de flotación de zinc a fin de que el operador pueda determinar visualmente la operación del circuito de flotación. También es posible tomar muestras d los concentrados para efectuar algún cambio en los parámetros operativos. La experiencia del operador es importante para tomar decisiones de calidad de los productos muestreados.
Filtración de los Concentrados de Plomo y de Zinc
El espesamiento antes de la filtración no fue recomendado en este caso por la rapidez en la cual estos concentrados se pueden filtrar y el tonelaje relativamente pequeño a ser producido. El espesamiento se aconseja en minerales de filtración lenta y con grandes tonelajes.
Los concentrados de plomo-plata pueden ser filtrados en un Filtro de Discos, el queque del filtro se descarga directamente en depósitos de concentrado. El concentrado del Jig se puede combinar con el concentrado filtrado de plomo en el depósito de almacenamiento del circuito de flotación de tal forma que se depositen en la misma tolva de almacenamiento de concentrado.
Recuperación total del Concentrado de Plomo
Resumen del Diagrama de Flujo de Separación Plomo-Zinc #1
El diagrama de flujo No 1 incorpora la primera regla de procesamiento – recuperar el mineral tan pronto como se encuentre libre – esto se refiere al concentrado del Jig y al de una celda unitaria. Notar que este es un producto que puede formar parte del concentrado final (muy bajo contenido de zinc), y es recuperado rápidamente en el circuito de molienda.
Diagrama de Flujo #2 para Plomo-Zinc
La recuperación de minerales de plata ocurriendo en un mineral de plomo-zinc es factible de obtener usando el diagrama de flujo No 2. El proceso consta de flotación selectiva para producir un concentrado de plomo-plata y un concentrado de zinc por separado. La sobremolienda de minerales de plata es perjudicial para la recuperación por flotación, así la instalación de una celda en el circuito de molienda permite recuperar una parte grande de la plata y valores de plomo tan pronto como se hayan liberado.
Sección Chancado
La sección de chancado consta de una etapa primaria y una secundaria con cribado intermedio. Ambas trituradoras están ubicadas en la misma área y son operadas por la misma persona. Un mínimo de fajas transportadoras es requerido para este arreglo. El sistema de colección de polvo está limitado para sólo un edificio.
Circuito de Molienda
El mineral chancado es tratado en dos etapas de molienda usando un Molino de Barras en circuito abierto y un Molino de Bolas en circuito cerrado con un Clasificador. La Celda de flotación recibe la descarga del molino de bolas para la recuperación de una cantidad sustancial de los minerales de plata conjuntamente con galena tan pronto como liberado. Los reactivos son añadidos al molino de bolas. El hierro atrapado y la ocasional ganga gruesa son removidos del circuito por ubicada en la descarga del molino de la pelota y esto impide el desgaste excesivo de la celda de flotación.
El Jig no esta incluida en el flowsheet, pero en muchos minerales de este tipo es aplicable ya sea solo o con la celda de flotación. El grado de concentrado del Jig es usualmente muy alto e ideal para combinarse con el concentrado obtenido del circuito de flotación principal. Si la plata nativa o los valores de oro están presente, el Jig es una opción potencial y sería usada en la descarga del molino de barras en este caso.
Flotación Selectiva de Minerales Sulfurados de Plomo-Plata
El rebose del clasificador es tratado en un circuito con celdas de flotación mecánicas que permite limpieza del concentrado de plomo-plata y de zinc sin la necesidad de bombas. Para operaciones grandes de tonelaje las celdas de flotación de Flujo Libre son opcional para su uso en la etapa primaria y de agotamiento, mientras que las celdas de diseño común pueden usarse en el circuito de limpieza. Los dos bancos de flotación son arreglados a fin de que los bancos puedan estar uno frente al otro y pueden convenientemente ser controlados por un operador en un pasillo. La operación del Acondicionador también puede ser observada en esta zona. Un muestreador es usado en el circuito de zinc para tomar muestras de relaves de la planta y el operador pueda evaluar los resultados de la planta. Algunas plantas encuentran beneficio usar un muestreador para evaluar los relaves de circuito de plomo. El muestreador es también muy apropiado para evaluar los concentrados. La siguiente figura muestra el circuito de flotación completo, el plomo está en la izquierda y el circuito de cinc está a la derecha.
Espesamiento y Filtración
El concentrado de plomo-plata y el concentrado de zinc son cicloneados separadamente para quitar los sulfuros gruesos como productos gruesos adecuados para la filtración directa. El rebose de cada ciclón es enviado a un espesador y la descarga del espesador es enviado al circuito de filtración. Este procedimiento evita cualquier recargo de sulfuros pesados en los espesadores y, por consiguiente, simplifica su operación. Las bombas del tipo SRL son adecuadas para esta etapa.
Muestreo
Además del alimento a la planta se deben muestrear tanto el concentrado de plomo-plata, como el concentrado de zinc. De igual manera el relave final de la planta de flotación.
Reactivos de flotación típicos usados en minerales plomo-zinc
RESUMEN
Este diagrama de flujo incorpora todas las características necesarias para diseñar un circuito de flotación de fácil y simple operación. También puede incluirse instrumentación para facilitar el control de la planta.
Resultados Metalúrgicos Típicos
Muchos factores afectan los resultados metalúrgicos de cada planta. Sin embargo, en un estudio de este tipo es interesante notar las recuperaciones y las leyes que realmente se hace en plantas exitosas. Típicos resultados de estas dos plantas son incluidos para hacer estudios económicos de depósitos nuevos.
FLOTACION DE MINERALES DE PLATA
Argentita: Flotación normal, la cal tiene poco efecto. La recuperación baja cuando están presentes óxidos de hierro. El almidón ayuda a lograr un concentrado de mejor ley.
La razón de concentración es de 107,4: 1.
La mejor recuperación es de 98,5%.
Cerargirita: Flotación normal. La cal tiene poco efecto. La ley del concentrado baja en presencia de lamas, pero es mejorada con almidón.
La relación de concentración es de 25,5: 1.
La mejor recuperación alcanza a 98,8%.
Prousita: La cal es dañina. La ley es rebajada considerablemente por material talcoso, pero no la recuperación.
No puede usarse almidón.
La relación de concentración es de 12,4: 1.
La mejor recuperación es de 94,5%.
Pirargirita: La cal es dañina. La ley y la recuperación son rebajadas considerablemente por la presencia de lamas.
No es conveniente usar almidón.
Este mineral es muy sensitivo a los cambios de las condiciones de la flotación. El sulfuro de sodio es definitivamente dañino en todos los casos.
La relación de concentración es de 68,7:1.
La mejor recuperación es 97%.
Estefanita: La cal es dañina. La lama talcosa rebaja substancialmente la ley, pero no la recuperación. Se puede usar almidón para corregir esta anomalía.
La relación de concentración es de 87,5:1.
La mejor recuperación es 94,4%.
Polibasita: La cal tiene poco efecto. Las lamas calcosas rebajan solo la ley, pero el almidón puede emplearse para corregir esta anomalía.
La relación de concentración es de 67,5:1.
La mejor recuperación es 98,7%.
Tetraedrita: La cal tiene poco efecto. Las lamas calcosas rebajan solo la ley, pero se puede contrarrestar esta anomalía con almidón.
La relación de concentración es de 243,0:1.
La mejor recuperación es 99,1%.
Flotación simple
Cuando la mena argentífera contiene solamente pequeñas cantidades de sulfures de metales comunes (de 1 a 5%), es más conveniente obtener un concentrado bulk de todos los sulfures para una recuperación máxima de la plata. Para este fin, se recomienda una combinación de aerofloat 31 y un xantato tal como el aero 301 o el xantato 317 en una dosificación de 0,05 a 0,10 libras/ton. (25 a 50 gr/ton.). En lugar del aerofloat 31 es factible el uso del colector aero 3477.
Si en la mena están presentes, sulfures de zinc, arsenopiritas y pirrotina, comúnmente se requiere activar estos minerales con sulfato de cobre, antes de la adición del colector.
Si se presenta oro libre con los minerales de plata, se puede usar cantidades pequeñas del orden de 0,03 a 0,06 libras/tonelada (15 a 30 gramos/ton.) del colector aerofloat 208, en reemplazo parcial de los colectores arriba mencionados.
Flotación selectiva
En el caso de menas que contienen considerables cantidades de materiales estériles o están presentes sulfures de metales comunes con bajo contenido de plata, es recomendable una flotación selectiva. Esto implica el uso de cal, cianuro de sodio y sulfato de zinc; igualmente puede ser necesario el empleo de sulfitos. En algunos casos, puede ser preferente añadir los depresores al circuito dé limpieza. Para minimizar la disolución de los minerales de plata y cualquier oro libre presente en la mena, se recomienda el uso del complejo zinc-cianuro. Este complejo se prepara mezclando ya sea el óxido de zinc o sulfato de zinc con cianuro de sodio.
En la planta de Pulacayo de la Empresa Minera Huanchaca de Bolivia, se usaba en el circuito de plomo-plata, los siguientes reactivos:
– Cal, cianuro de sodio, aerocresil 2: 1 (1 parte de ácido cresílico y 2 partes de aerofloat 31), tiocarbanilida 130, xantato amílico (Z-5), mezcla 3 x 1 (7,5 Kg. de Z-3 y 2,5 Kg. de Z-5), sulfato de zinc y silicato de sodio.
En el circuito zinc-plata, se empleaban los siguiente reactivos:
– Sulfato de cobre, sodio aerofloat B, sodio aerofloat 243, mezcla barrett 111(1 parte aceite de pino, 1 parte aceite barrett N° 4 y una parte de aerofloat 31), silicato de sodio.
NOTA.– Los minerales de plata, tales como cerargirita, argentita, polibasita, prousita, pirargirita, estefanita y tetraedrita, responden bien a la flotación en un circuito natural. Agentes reguladores tales como el sulfuro de sodio, soda caustica, cal y almidón, tienden a depresar los minerales de plata en varios grados, dependiendo del tipo de mineral y la cantidad agregada.