Medición de la densidad en el proceso de flotación

¿Busca una mayor tasa de recuperación en el proceso de flotación mediante la automatización y la instrumentación? Este artículo describe las finalidades y ventajas de medir la densidad en diferentes aplicaciones de flotación por espuma. En primer lugar, se explican el proceso de flotación por espuma en sí y los fines del control y, a continuación, se exponen cinco razones clave para medir la densidad.

La optimización completa para una recuperación máxima en el proceso de flotación sólo puede lograrse cuando se utiliza conjuntamente una novela de instrumentos y analizadores, como densímetros, medidores de nivel, caudalímetros, cámaras de espuma, etc. Este libro blanco mostrará la importancia del densímetro, que es el área de especialización de Rhosonics.

El proceso de flotación por espuma

En las etapas anteriores del proceso, se creaban partículas finas y se liberaban los minerales valiosos de sus portadores, también llamados ganga. En general, la flotación se utiliza para separar y recuperar. Los minerales valiosos se concentran y se separan de las partículas no deseadas (ganga).

Para ello se utilizan productos químicos y espuma. Este proceso aprovecha las diferencias en las propiedades superficiales entre minerales y ganga. El principio de la flotación por espuma es una compleja combinación de las leyes de la química de superficies, la cristalografía y la física. La eficacia del proceso depende de aspectos como la densidad, la conductividad eléctrica y las propiedades físicas y químicas.

Sin un proceso de flotación, muchos metales y materias primas inorgánicas serían extremadamente escasos y caros, ya que actualmente no hay muchos yacimientos de alta ley que puedan procesarse por métodos físicos y mecánicos sencillos.

Finalidad del control de procesos

El principal objetivo al controlar el proceso de flotación es maximizar la calidad del producto. Al disminuir la cantidad de ganga, se obtiene un producto enriquecido. Para alcanzar estos objetivos, es necesario supervisar y controlar continuamente los lodos. Esto permite estabilizar el proceso y garantizar unas condiciones de flotación óptimas.

Puntos de medición

En la celda de flotación, existen varios puntos de instalación posibles para los densímetros. Por ejemplo, en el lodo de alimentación y en los relaves. Consulte la descripción general de los puntos de medición en la figura siguiente.

La célula de flotación: visión general de las aplicaciones de medición

¿Por qué medir la densidad?

Instrumentos como los densímetros ayudan al personal de proceso y a los operarios a supervisar y controlar eficazmente el proceso de flotación, optimizarlo y evitar fallos en el proceso. Cuando se utilizan junto con un sistema de control avanzado, las lecturas de densidad permiten el control automático de válvulas y bombas y ayudan a tener una dosificación eficiente de productos químicos o aire, lo que resulta en la mejora del proceso que puede conducir a un mayor enriquecimiento y recuperación del mineral deseado.

Medición de la alimentación de flotación

La medición de la densidad en la alimentación de la flotación es un punto de instalación conocido en las plantas de tratamiento de minerales, y es muy importante para el balance de masas. La mezcla de un densímetro y un caudalímetro en la alimentación de flotación y la línea del producto final de la flotación, no sólo permiten calcular el balance de masa, sino también la eficiencia del circuito.

Fases de pulpa y espuma

Se ha investigado el efecto de la densidad de la alimentación de flotación en el rendimiento metalúrgico. Los resultados de las pruebas han demostrado que la densidad de la pulpa afecta a parámetros clave del proceso de flotación, tanto en la fase de pulpa como en la de espuma (Runge et al., 2012).Runge et al, 2012).

Una de las conclusiones fue que la recuperación de la fase de espuma presumiblemente mejora debido a un efecto estabilizador debido a una mayor carga de sólidos en las superficies de las burbujas. Deberían realizarse investigaciones adicionales para determinar la alimentación óptima para una operación concreta.

Evitar las harinillas

El tamaño de las partículas desempeña un papel crucial en el enriquecimiento del mineral en el proceso de flotación. El operador de flotación quiere evitar que se produzcan "middlings" (un producto que no es ni un producto mineral limpio ni un rechazo/cola).

Estas partículas de tamaño medio están formadas por minerales y ganga. La ganga sólo puede separarse de los minerales valiosos en las celdas de flotación cuando las partículas se han molido lo suficientemente finas en etapas anteriores.

Las burbujas eliminan las partículas finas

La medición de la densidad en tiempo real puede ayudar a verificar los cambios en la pulpa desde el circuito de molienda hasta las celdas de flotación. La densidad de la pulpa tiene una alta correlación con el tamaño de las partículas, por lo que el operario podría utilizar este parámetro (junto con otras variables) para mejorar el control sobre el proceso.

espacio

Enriquecimiento eficaz

Una flotación óptima significa reducir la cantidad de ganga que se envía junto con los minerales valiosos a etapas posteriores del proceso. Debe obtenerse un producto enriquecido con los menores costes energéticos y que contenga los materiales más valiosos (el concentrado). Reducir la cantidad de ganga puede mejorar la calidad del concentrado.

La instrumentación desempeña un papel crucial en este proceso de enriquecimiento porque es la base de todo el control del proceso. La automatización puede dar lugar a un alto nivel de rendimiento en el circuito.

Además de la densidad, la inyección de aire y la dosificación de reactivos deben supervisarse y controlarse para un enriquecimiento eficaz del producto. La inyección inteligente de aire podría resolver los problemas con los niveles de espuma sin utilizar demasiados reactivos.

La elección correcta de la instrumentación sólo puede lograrse si se adquiere una comprensión detallada del funcionamiento y la aplicación del instrumento necesario dentro de un proceso determinado (Laurila et al., 2002).

Instalar sensores es importante, pero el sensor en sí no garantiza un rendimiento continuado. También es esencial contar con un equipo cualificado. El operario de flotación debe ser capaz de interpretar y comprender los datos de medición.

El operador es fundamental para sacar el máximo partido de los datos de proceso recopilados. Se necesita un control avanzado del proceso para ayudar al operador y lograr un buen rendimiento en todo el circuito de flotación. (Di Sandro, 2017).

Jerarquía en el sistema de control de la flotación

Caída del nivel de purines

El nivel de pulpa dentro de la célula puede descender debido a un aumento de la alimentación de mineral (XinHai, 2020). En este caso, el operador de flotación debe disminuir la densidad de alimentación, ajustar los procesos de molienda y clasificación o ajustar la dosificación de reactivos o la inyección de aire para mantener el nivel de la pulpa en un punto determinado. Se puede utilizar un densímetro en línea para comprobar en tiempo real la cantidad de mineral en la alimentación. (XinHai, 2020).

Células de flotación en una planta de procesamiento de Moroccon

El mineral se amontona en el depósito

Uno de los problemas que pueden surgir en el proceso de flotación es que el mineral en el tanque de flotación se amontona (XinHai, 2020), podría deberse a un contenido demasiado elevado de sólidos en los purines, que puede controlarse en tiempo real con un densímetro.

Otras razones podrían ser cambios en la presión, un volumen de inflado elevado y cambios en la capacidad de aspiración del tanque de succión. El operador de flotación puede utilizar diferentes herramientas para hacer que la lechada vuelva a fluir.

Equipamiento disponible

La medición de la densidad suele realizarse mediante dispositivos de medición basados en la radiación. Esta tecnología se ha utilizado en la industria de procesamiento de minerales durante décadas. Sin embargo, hoy en día las normativas gubernamentales son cada vez más estrictas y los costes asociados aumentan. Cada vez más densímetros nucleares están siendo sustituidos por alternativas.

Estas alternativas pueden hacer el mismo trabajo, sin costes administrativos ni riesgos para la salud y la seguridad relacionados con la fuente nuclear.

Medidor de densidad de purines (SDM ECO)

La 3ª generación ecológica Medidor de densidad de purines Rhosonics (SDM ECO) se ha introducido en 2023 y preludia una nueva era de mediciones de densidad de lodos no nucleares. Es conocido como una de las mejores alternativas a los densímetros radiométricos, con más de 1.000 instalaciones en todo el mundo.

Conclusión

Como se ha comentado en nuestros blogs sobre flotación, la medición de la densidad en el circuito de flotación es importante. La medición de la densidad puede utilizarse para el control avanzado del proceso, evitando la caída de los niveles de pulpa y el apilamiento de mineral en el tanque y aumentando la eficiencia y la recuperación en el proceso de flotación.

Junto con la medición del caudal, la densidad también puede utilizarse para el balance de masas y para calcular el rendimiento del circuito.

¿Desea más información?

Rhosonics cuenta con más de diez años de experiencia en el uso de la tecnología ultrasónica para la medición no nuclear de la densidad en la industria de procesamiento de minerales. Nosotros puede ayudarle a sustituir los densímetros nucleares. Nuestros densímetros se utilizan en diferentes aplicaciones, como molinos de bolas, ciclones, celdas de flotación y el proceso de espesamiento.

Por favor, póngase en contacto con Rhosonics si desea saber más sobre la medición de la densidad de forma no nuclear. Nuestro equipo está preparado para sustituir su densímetro nuclear.

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