Antiespumantes y Método de evaluación a nivel de laboratorio

Por Dario Morales | Molycop Chile


“Molycop Chile cuenta con una amplia gama de reactivos antiespumantes los cuales son útiles para eliminar o bien controlar la sobre espumación en circuitos de flotación. Es frecuente la presencia de sobre espumación, provocando perdidas de concentrado por derrame de las celdas, debido a condiciones mineralógicas o bien por uso de tensoactivos (sea en etapas anteriores a la flotación o durante la flotación) generando este tipo de problemas.

Es por esta razón que se ha desarrollado una metodología, utilizando un equipo de nombre Bikerman, para evaluar este tipo de productos obteniendo parámetros como el tiempo medio de la columna de espuma y la velocidad de caída una vez dosificado el antiespumante. Más detalles en el siguiente caso de estudio”


“Cabe destacar que este mismo equipo, permite efectuar estudios de espumantes: donde se logra obtener el perfil altura de colchón de espuma & tiempo, así como hold up de gas y tiempo de retención de espuma, entre otros parámetros”.



DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA

Para este ensayo de antiespumantes se ha utilizado el equipo BIKERMAN (Figura 1), el cual es idóneo para determinar características de espuma de distintos espumantes, así como también para desarrollar pruebas de antiespumantes.

Se utilizaron muestras de Over Flow, entregadas por el cliente, con el siguiente detalle:

  • Para cada prueba se utilizaron 15 lts. de pulpa a 6% de sólido. Por lo tanto se determino el % sólido en laboratorio para confirmar valor y luego se precedió a diluir con agua potable.

  • Flujo de aire constante: 10 lpm

  • Las pruebas se desarrollaron en laboratorio metalúrgico La Joya, Arequipa – Molycop Adesur, los días 4, 5 y 6 de Junio.

Figura 1. Equipo Bikerman

Para cada ensayo la pulpa se preparó de la misma manera, siendo las principales variables descritas a continuación:

  • Porcentaje sólido : 6%

  • pH : 10 (ajuste con Cal)

  • Colector primario : Matcol D-101 (33 g/t)

  • Colector secundario : SIBX (7 g/t)

  • Espumante 1 : X-133 (24 g/t)

  • Espumante 2 : aceite de pino (16 g/ton)

  • NaSH : ~ 100 g/ton (-90 mV)

  • Flujo de aire : 10 lpm

  • Área columna : 84,3 cm3

  • Jg : 1,98 cm/s


  • La dosificación de reactivos, se realiza en el estanque azul del equipo Bikerman (Figura1).

  • Una vez acondicionada la pulpa (2 a 3 min), se inicia la prueba.

  • Para cada prueba se verifica el aumento de columna de espuma en función del tiempo.

  • A través de las ec. 1 (modelo ajustado para medir la estabilidad de crecimiento de espuma) y la ec. 2 (tiempo de retención de espuma – Laplante 1983), Se determina el tiempo de retención de la columna de espuma (FRT), hold up, y curva ajustada altura de espuma & tiempo.


  • Una vez estabilizada la altura de la columna de espuma se procede a dosificar el antiespumante. Al dosificar el antiespumante, de inmediato comienza la lectura de la caída de la columna de espuma en función del tiempo (ver video).

  • A través de la ec. 3, ecuación de tiempo de vida media se obtienen el tiempo de vida media de la columna o colchón de espuma.

Ec. 3: Zanin, M., Wightman, E., Grano, S.R., Franzidis, J.-P. (2009) Quantifying contributions to froth stability in porphyry copper plants. Int. J. Miner. Process., vol 91, pp. 19-27

(*Video de Prueba Antiespumante)


PRUEBAS EFECTUADAS

Se evaluaron 3 tipos de antiespumantes distintos, más el antiespumante estándar o “STND”. A continuación una tabla resumen con los antiespumantes y sus respectivas dosis ensayadas:


  • Inicialmente se efectuaron una serie de ensayos con el antiespumante STND para calibrar el mineral, así como su dosis en gr/ton. Esta etapa fue algo compleja ya que como se observará más adelante, con el antiespumante STND, en ningún momento (dosis máxima ensayada: 165 g/ton), se eliminó la espuma.

  • Como resultado de esta etapa de calibración, se concluye iniciar la evaluación del antiespumante P4000K con una dosis de 55 g/ton. Se efectuaron varias pruebas de dosificaciones de P4000K, identificado la eliminación de espuma a 14 gr/ton.

  • Luego se verificó para 14 gr/ton el comportamiento de caída de columna de espuma para P4000B y P4000E.


EVALUACIÓN ANTIESPUMANTE ESTÁNDAR

1.- ASCENSO



EVALUACIÓN ANTIESPUMANTE ESTÁNDAR

2.- DESCENSO

EVALUACIÓN ANTIESPUMANTE ESTÁNDAR

3.- EFECTO ESTABILIZACIÓN COLUMNA DE ESPUMA


Con antiespumante STND se observó el siguiente fenómeno:

• Una vez dosificado 55 g/ton la columna de espuma baja, para luego estabilizarse rápidamente.

• Se procedió a dosificar otros 55 g/ton adicionales, ocurriendo el mismo fenómeno.

• Se dosificaron otros 55 g/ton adicionales, si generar cambios.

• Luego de 165 g/ton de antiespumante estándar, la columna de espuma se reduce, pero luego se estabiliza rápidamente en altura.

• En Anexo A, se puede verificar el análisis ZOOM in de cada una de las dosificaciones de antiespumante SNTD.


Utilizando el modelo para determinar el tiempo de vida media de la columna de espuma se obtienen Hmax y t1/2. (Tabla 1.)

La velocidad de caída corresponde a la pendiente de caída entre los 10 y 40 segundos, una vez dosificado el antiespumante correspondiente. (Tabla 1.)




EVALUACIÓN ANTIESPUMANTE P4000K – 55 g/ton

ASCENSO


EVALUACIÓN ANTIESPUMANTE P4000K – 28 g/ton

DESCENSO



CONCLUSIONES

1. El antiespumante STND, parece ser un excelente espumante para transporte de pulpas con sobre espumación donde no se necesita eliminar la espuma para las siguientes etapas.


2. El antiespumante STND, no es adecuado para estabilizar el “colchón” de espuma frente a problemas de sobre espumación presentados en equipos del circuito, tales como. Celdas, columnas y espesadores. Esto puede ser una razón que explique la sobre dosificación del antiespumante por parte de operadores.


3. De los 3 antiespumantes evaluados, nuestra mejor propuesta técnica en función de los parámetros evaluados (tiempo medio de caída de espuma y velocidad de caída) es el antiespumante P4000K, con dosis que van entre los 28 y 55 g/ton. Los cuales sería suficientes, como sugerencia para evaluar este antiespumante en una prueba industrial.



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Darío Morales V.

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