flotación

La flotación es un proceso de separación que aprovecha las diferencias en cómo los minerales interactúan con el agua y el aire. Una lechada de mineral finamente molido (típicamente de 20 a 30 micrómetros) se mezcla con agua, reactivos químicos y aire. Algunos minerales se adhieren preferentemente a las burbujas de aire y suben a la superficie como una espuma; otros se hunden. Los minerales flotantes se desespuman como concentrado, mientras que el material más pesado se asienta como relaves. Este proceso maneja minerales mixtos que contienen múltiples minerales valiosos que no pueden separarse solo por gravedad.

La química es deliberada. Los colectores son compuestos hidrofóbicos que recubren la superficie de los minerales objetivo, haciéndolos repelentes al agua y propensos a las burbujas. Los espumantes son compuestos orgánicos (a menudo aceite de pino o equivalentes sintéticos) que estabilizan las burbujas de aire, evitando que se unan demasiado rápido. Los depresores inhiben selectivamente la flotación de ciertos minerales, manteniéndolos en el fondo. El pH, la temperatura y las dosis de reactivos se ajustan para cada tipo de mineral; un circuito de cobre-molibdeno requiere una química diferente a la de un circuito de plomo-zinc.

Las celdas de flotación son recipientes mecanizados que varían de 5 metros cúbicos a 100 metros cúbicos o más en plantas industriales. Un impulsor mecánico en la parte inferior aspira aire a través de una tubería y simultáneamente agita la lechada, creando burbujas finas y turbulencia. El tiempo de residencia es típicamente de 5 a 15 minutos por celda. Múltiples celdas se organizan en serie: las celdas desbastadoras producen un concentrado a granel que luego se remuele y se limpia en celdas de barrido y limpieza para eliminar minerales no deseados y mejorar la ley.

El proceso funciona porque la adhesión es selectiva pero imperfecta. Una planta de flotación bien operada podría recuperar del 85 al 95 por ciento del mineral objetivo mientras rechaza del 70 al 90 por ciento de la ganga (roca estéril). Sin embargo, esta selectividad depende en gran medida del tamaño de partícula, la liberación (el grado en que los minerales de mena están físicamente separados del estéril) y el equilibrio de reactivos. Las partículas finas flotan mal y pueden perderse; las partículas muy gruesas se asientan demasiado rápido.

La flotación se volvió dominante a principios del siglo XX porque resolvió el problema del procesamiento de minerales de baja ley y finamente diseminados que la separación por gravedad y la separación magnética no podían manejar económicamente. Hoy en día es el estándar para sulfuros de cobre, plomo, zinc, molibdeno, níquel y muchos minerales de metales preciosos. El término proviene de la simple observación de que las partículas minerales tratadas literalmente flotan a la superficie, un principio visual y mecánico que permanece inalterado desde la práctica más temprana hasta el diseño de circuitos modernos.