Estudio comparativo de la activación de pirita en flotación de minerales a nivel industrial y de laboratorio usando la técnica de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS)

Abstract

La flotación es uno de los procesos comúnmente utilizados en la separación selectiva de minerales sulfurados de cobre de origen. Al respecto, la activación de pirita por iones Cu(II), Fe(II), Ca(II) y Pb(II), es uno de los fenómenos superficiales que interviene en la disminución del porcentaje de cobre en el concentrado. En consecuencia, caracterizar el fenómeno y conocer las variables que intervienen en él resulta contingente. El presente trabajo tiene por objetivo determinar el efecto de la especiación del agua sobre la activación de pirita en condiciones relacionadas con operaciones de flotación a escala industrial. Específicamente, se busca estudiar a nivel de laboratorio el mecanismo de activación y las condiciones que la desfavorecen, para luego aplicar lo aprendido a la evaluación de la activación de pirita en una planta de flotación industrial chilena. La metodología utilizada para caracterizar el fenómeno de activación, requirió el uso de la técnica de espectrometría fotoelectrónica de rayos X (XPS) y de un correcto protocolo de preparación de muestra que evita sobreoxidaciones de la misma. Junto con lo anterior, se llevó a cabo un estudio de potencial de circuito abierto de un electrodo de pirita en conjunto con estudios acerca de su hidrofobización. Los resultados del estudio arrojaron que la activación se produce debido a la reducción de los iones Cu(II) presentes en la solución a Cu(I), donde las condiciones que desfavorecen la activación están dadas por valores de pH ácido y la sobresaturación de Cu(OH)2. En efecto, la presencia de especies insolubles de Cu(OH)2 genera una disminución en la activación. La especiación del agua interviene en la precipitación de especies de otros iones como el Ca(II) que modifican la superficie de la pirita, desactivándola. Se constató una posible activación de pirita en el circuito de una planta de flotación chilena en etapas posteriores a la flotación Rougher, donde corrientes de origen ácido y básico al ser mezcladas, generan las condiciones promotoras para la activación de la pirita.