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Célula de Flotación por Espuma
Breve descripción
Un tanque de procesamiento mineral avanzado que separa los minerales metálicos valiosos de la ganga de roca triturada sin valor. Al hacer burbujear aire comprimido a través de una pulpa de mineral agitada químicamente, las partículas hidrófobas objetivo se adhieren a las burbujas ascendentes, formando una espuma concentrada que rebosa por la parte superior mientras el material de desecho se hunde.
Uso / Función
- Uso principal: Concentración de minerales sulfurados de baja ley (cobre, plomo, zinc, níquel, molibdeno) y mineral de hierro.
- Usos secundarios: Reciclaje de fibras de papel, separación de microplásticos y purificación de polvo fino de carbón industrial.
- Escala: Plantas de procesamiento de minerales e instalaciones de refinación metalúrgica.
Principio de funcionamiento
- Preparación de la pulpa: El mineral finamente molido se mezcla con agua para formar una suspensión fluida dentro de un tanque abierto.
- Adición de colectores químicos: Se añaden surfactantes colectores (como xantatos o derivados de aceites vegetales o de pino) que recubren los granos minerales deseados para volverlos hidrófobos (repelentes al agua).
- Dispersión de aire y agitación: Un impulsor central de alta velocidad agita vigorosamente la pulpa mientras inyecta finas microburbujas de aire comprimido.
- Adhesión a las burbujas: Las partículas minerales hidrófobas se adhieren selectivamente a las microburbujas de aire que ascienden, mientras que la ganga hidrófila permanece en suspensión o se hunde.
- Espumado y recolección: Una espuma mineralizada estable se acumula en la superficie fluida y es arrastrada continuamente por paletas giratorias hacia canaletas de recogida para su posterior fundición.
Cómo crearlo
- Construir la estructura del tanque: Fabricar un recipiente profundo rectangular o cilíndrico con placas de acero soldadas o madera tratada con sellador impermeable.
- Montar el eje central y el rotor: Instalar un eje de transmisión vertical equipado con un impulsor de álabes en el centro inferior del tanque.
- Instalar el tubo de inducción de aire: Colocar un tubo central hueco o línea de aire a presión alrededor del eje del impulsor para suministrar un flujo constante de aire a la zona de agitación.
- Fabricar las canaletas y paletas: Añadir canaletas laterales de recogida y paletas giratorias accionadas por motor en los bordes superiores para barrer la espuma.
- Conectar la alimentación y descarga: Situar una caja de alimentación en un extremo y un vertedero de descarga de relaves con altura ajustable en el extremo opuesto inferior.
Materiales necesarios
- Cuerpo de la célula: Chapa de Acero soldada o tanque de Madera tratada.
- Transmisión e impulsor: Eje de Acero y rotor de fundición resistente a la abrasión.
- Fluidos del proceso: Agua para la suspensión y Aceite vegetal o colectores/espumantes orgánicos.
Variantes y mejoras
- Célula de flotación por subaireación: Un rotor sumergido succiona aire atmosférico por un tubo hueco sin necesidad de compresores externos.
- Columna de flotación: Columna vertical alta que utiliza difusores inferiores para generar microburbujas con agua de lavado a contracorriente, logrando gran pureza.
- Célula de flotación neumática: La aireación ocurre fuera del tanque principal en mezcladores de alto cizallamiento antes de una descarga rápida de la espuma.
Límites y riesgos
- Toxicidad química: Los reactivos colectores y espumantes pueden representar riesgos de contaminación ambiental si no se gestionan adecuadamente las aguas residuales.
- Sensibilidad al tamaño de partícula: Requiere molienda extremadamente fina (por debajo de 100 micras); las partículas gruesas no logran flotar.
- Desgaste mecánico: La pulpa abrasiva desgasta rápidamente impulsores, estatores y recubrimientos de bombas, requiriendo mantenimiento frecuente.