Impacto de la calidad química del agua en estudios de flotación de laboratorio de un mineral sulfurado de cobre

Abstract

El objetivo de este trabajo de memoria es estudiar el efecto que tiene la calidad química del agua y el tiempo de residencia del mineral en la eficiencia de la flotación de minerales sulfurados de cobre, para lo cual se consideran pruebas de flotación batch a escala de laboratorio en condiciones rougher de cuatro combinaciones de muestras de mineral y agua que han estado en contacto períodos de tiempo distintos. Así, se identifica un mineral de bajo tiempo de residencia y un mineral de alto tiempo de residencia, M-BTR y M-ATR, respectivamente. Respecto a las muestras de agua, éstas presentan una diferencia de fuerza iónica de 27%, por lo cual se identifican como agua de baja y alta fuerza iónica, A-BFI y A-AFI. En este trabajo la calidad química del agua es definida en base a seis propiedades: pH, Eh, conductividad eléctrica, turbidez, oxígeno disuelto y sólidos totales. La eficiencia de las pruebas de flotación de cada combinación es estudiada a partir de análisis a la recuperación metalúrgica y leyes de cobre obtenidas en el concentrado, analizando principalmente gráficos de razón de enriquecimiento vs tiempo, recuperación en función del tiempo y ley, recuperación metalúrgica vs recuperación de agua y comparación de modelos cinéticos. Adicionalmente se evalúa de manera gráfica el efecto de las propiedades del agua en las leyes y recuperaciones, junto con un análisis de la evolución de cada tipo de agua posterior a la flotación. Adicionalmente se realiza un procedimiento anexo en que se varía de manera cíclica la temperatura de tres tipos de agua, agua destilada, agua fresca y agua recuperada de procesos, estas dos últimas proporcionadas por la planta de procesamiento de la División Andina de Codelco. El objetivo de esta actividad es efectuar un seguimiento a la evolución de la calidad química del agua, en base a las seis propiedades mencionadas anteriormente, al estresar de manera constante cada solución aumentando y disminuyendo la temperatura. A partir de esto se busca identificar la existencia de una correlación entre el envejecimiento del agua por reutilización y por cambios de temperatura. Se concluye que la eficiencia de la flotación, en términos de recuperación metalúrgica final, es mejor para la combinación M-ATR / A-AFI que para la combinación M-BTR / A-BFI, con recuperaciones de 87,41% y 86,42%, respectivamente. Por otro lado, se observa que la ley acumulada de cobre para M-BTR / A-BFI es de 5,67%, mientras que M-ATR / A-AFI presenta una ley de 3,65%. Sin embargo, al comparar las cuatro combinaciones planteadas, se destaca que la mayor eficiencia la presenta la combinación M-BTR / A-AFI, para la cual se obtiene una ley acumulada de 6,28% y una recuperación metalúrgica de 87,98%. Respecto al estudio de variación de temperatura se concluye que, a pesar de observar similitudes en la evolución del pH y Eh para los tres tipos de agua, probablemente asociadas con la carbonación del fluido, no es posible identificar una relación entre envejecimiento por temperatura y por flotación, principalmente a causa de la considerable diferencia en carga iónica, haciendo que los valores de conductividad y sólidos totales del agua recuperada sean inalcanzables para el resto de muestras.