Tratamiento de ultrasonido para mejorar la flotabilidad de minerales sulfurados de mina Rafaela

Abstract

Es difícil separar las partículas finas de carbón de otros sólidos, como los minerales sulfurados, y de líquidos, como el agua en procesos extractivos. Por esta razón la flotación de minerales sulfurados con alto nivel de carbón, en muchas oportunidades, genera problemas en su procesamiento, obteniéndose baja eficiencia en recuperaciones y disminución en la razón de enriquecimiento. En la actualidad, esto se contrarresta mezclando el mineral con otros con menor contenido de carbón o utilizando hasta cuatro veces la cantidad de reactivos, en algunos casos. La energía de ultrasonido -entendida como ondas de alta frecuencia- se ha utilizado en diferentes industrias para separar partículas finas. La literatura indica que el ultrasonido produce cavitación en la interfaz carbón-mineral y carbón-líquido, logrando que la superficie de las partículas minerales se limpie del carbón. En este documento se presenta el trabajo realizado en mina Rafaela, ubicada en la localidad de Cabildo en la región de Valparaíso. La faena explota minerales sulfurados de cobre con alto contenido de carbón orgánico, el que es sometido a un tratamiento de ondas ultrasónicas con el propósito de liberar las partículas ocluidas o débilmente liberadas por una capa de carbón. Para comprobar la eficiencia práctica del ultrasonido, se realizaron pruebas de flotación a escala de laboratorio y deshidratación para su posterior análisis químico mediante espectroscopía de absorción atómica. Los ensayos consideraron las siguientes variables más significativas: el tiempo de tratamiento ultrasónico, el pH del sistema, la adición de reactivos y el tamaño de las partículas. Los resultados obtenidos de este estudio muestran que el tratamiento mediante ondas ultrasónicas mejora entre un 4,2 y un 22,5 % la ley de cobre en concentrados y aumenta entre un 2,5 a un 14,9 % la recuperación de cobre en concentrados, estos resultados varían en función del tiempo de tratamiento. Se aprecia una mayor eficiencia en la separación carbón-mineral obteniéndose un menor atrapamiento mecánico y, en consecuencia, una mayor ley de concentrado. También se observa mayores tasas de sedimentación del sólido y menor turbiedad de la fase líquida. Este estudio mide la eficiencia en las recuperaciones de cobre y razones de enriquecimiento, al tratar mineral con ultrasonido a nivel de laboratorio, y que, además es una opción para mejorar los niveles de flotabilidad de minerales sulfurados con alto contenido en carbón orgánico.