En años anteriores los requerimientos por azufre de muchos fabricantes han aumentado hasta el grado que la demanda casi se ha doblado. Los usos nuevos, también, están continuamente siendo descubiertos. Es aparente que fuentes nuevas se deben encontrar para cubrir el aumento de la demanda, un hecho que ha llamado atención es que algunos depósitos contienen aproximadamente 25% de azufre.
El azufre de estos depósitos debe aumentar su calidad para estar dentro de los estándares. Ha quedado en evidencia en los desarrollos recientes, estos depósitos de baja calidad pueden ser exitosamente tratados por flotación para producir un concentrado de azufre de 85-90%. Este concentrado puede ser tratado en tanques de agitación con serpentines de vapor y luego puede enviarse a filtros de presión para la producción de azufre elemental de 99%.
Diagrama de Flujo para Recuperar Azufre
El diagrama de flujo mostrado es una muestra de tratamiento económico de azufre de baja calidad por flotación. Debido a la naturaleza variable del azufre en estos depósitos, un programa de pruebas, como el propuesto por 911 Metallurgist y su laboratorio, es recomendado para determinar los requerimientos del diagrama de flujo. La información obtenida a partir de estas pruebas determinará la base para el desarrollo futuro.
CHANCADO
El mineral es transportado a la tolva de gruesos donde es clasificado en una parrilla estacionaria de 8″. Un alimentador envía el mineral hasta la chancadora de quijadas. Para mantener el desgaste en la chancadora de mandíbula para un mínimo, una parrilla de 2′ x 6′ y con una abertura de 1″ se coloca delante de la trituradora de quijadas.
Como la molienda se hará en un circuito ácido usando bolas de acero o rocas de tamaño grande, un chancado secundario debe efectuarse. Cuando se usan rocas, estas sirven como medios de molienda para reducir de tamaño el mineral grueso. Es usualmente más económico hacer esta reducción en el circuito de chancado, que en el circuito de molienda.
El diseño de la chancadora secundaria es muy importante ya que los minerales usualmente vienen de minas a tajo abierto contienen una cantidad considerable de humedad que tendería a atascar la chancadora. Una polea magnética protege al equipo de los fragmentos de acero.
La humedad puede provocar también problemas cuando el mineral es descargado de la tolva de finos. El uso de varias tolvas con descargas individuales ha demostrado tener éxito, desde que el flujo puede ser cambiado en el caso de existir algún problema en una descarga.
MOLIENDA
La molienda no es requerida como normalmente suele suceder. Desde que el azufre aparece fijado como cementado o como un relleno entre las partículas de la ganga, una lavada de la superficie de las partículas puede ser suficiente para liberar el azufre después de que la ganga se ha reducido de tamaño. Un molino con rocas en circuito abierto es recomendado para tener un producto menos 20 mallas, usualmente aceptable para separar el azufre del material sin valor. Las condiciones acidas presentes en el mineral necesita de un molino de diseño especial. Si los depósitos grandes de cal están fácilmente disponibles, la molienda puede efectuarse adelante en un circuito neutro usando bolas de acero y un molino convencional de bolas adicionando la cantidad requerida de caliza para neutralizar el mineral.
Un trommel en la descarga del molino con una abertura de 20 mallas provee clasificación eficiente de descarga del molino. La fracción mayor a 20 mallas usualmente consta de cuarzo y otro material de la ganga y tiene un contenido bajo de azufre que normalmente puede ser considerado como relave.
FLOTACION DE AZUFRE
Las celdas de flotación mecánicas le permiten el operador producir un concentrado de alto grado con recuperación excelente.
Un concentrado primario es producido, promediando un contenido de azufre de 65%. Esto es entonces tratado en dos etapas de limpieza con el producto final analizando azufre entre 85-90%. El único reactivo usualmente requerido es un espumante de un alcohol ligero.
En vista del pH bajo del circuito, usualmente entre 2 y 3, las celdas deben ser resistentes al ambiente acido con el eje, impulsor, difusor y otras partes forradas con jebe. Esto es mucho más económico que aleaciones resistentes ácidas y ha demostrado ser más que satisfactorio.
Para evitar un costo alto en los equipos de espesamiento y filtración de los concentrados, un tanque cónico como el usado para alimentar reactivos secos es usado. 2 a 3 kilos de cal por tonelada son pueden ser usados para neutralizar los concentrados. La neutralización completa y la mezcla cabal son aseguradas introduciendo la cal con el concentrado de flotación dentro del cajón de bomba.
ESPESAMIENTO Y FILTRACION
Los concentrados neutralizados de flotación entran en un espesador a 30% de sólidos y son descargados a 60% de sólidos por una bomba. El control de la densidad de la pulpa puede estar hecho mientras la bomba está en operación.
Los concentrados espesados luego fluyen por la gravedad a un filtro de discos que produce un queque con 15% de humedad. El filtro está localizado en tal posición que el filtrado retornara al espesador por gravedad.
El queque se descarga por gravedad a un secador donde la humedad restante es removida. Los controles son importantes para mantener temperaturas correctas, debido al punto de fusión bajo de azufre. Debe usarse un sistema en el secador para impedir adhesión del material a las paredes del secador.
ALMACENAMIENTO
Desde el secador el concentrado es transportado por un elevador de cangilones hasta una tolva de almacenamiento. En este punto se cargan los camiones para el transporte del concentrado.
Planta de Flotación de azufre
Especificación Comercial del Azufre
El uso más grande de azufre es para la producción de ácido sulfúrico. Otros usos están en el papel, el caucho, y las industrias de fertilizante.
El azufre común debería tener un contenido de azufre de 99.5% y debería ser prácticamente libre de arsénico, selenio, plomo, cobre, zinc, hierro, y humedad.
Problemas de Producción
La concentración por flotación de azufre usualmente no produce un grado muy bueno de azufre, pero permite una mayor recuperación que el tratamiento por autoclave. El producto de flotación puede tratado en una autoclave, con una recuperación muy superior de azufre puro. El grado inferior del concentrado de flotación es debido a la presencia de un recubrimiento de azufre en partículas de ganga, haciéndolas flotables.
Combinaciones de Reactivos
Usualmente el uso de un alcohol como espumante es suficiente ya que el azufre es de fácil flotabilidad. En algunos casos la ligera adición de xantato es útil.
La recuperación de azufre en celdas mecánicas de flotación promedia cerca de 90%.