ESTUDIO DEL USO DE METABISULFITO DE SODIO EN EL PROCESO DE FLOTACIÓN DE MINERALES DE COBRE

Abstract

A raíz de la escasez de agua dulce y sus restricciones de uso en la zona norte de Chile, algunas mineras han optado por el uso de agua de mar en sus procesos de flotación, debido a su mayor disponibilidad y menor costo. Sin embargo, al utilizarse sin procesos de desalación, algunos iones en la pulpa producen efecto “buffer”, aumentando el consumo de cal al elevar el pH a 10, para lograr la depresión de pirita en el proceso convencional, afectando además las recuperaciones de cobre/molibdeno. En este contexto, existen antecedentes acerca del uso de metabisulfito, que hace factible la flotación a pH neutro en aguas salobres. Por otra parte, en las plantas concentradoras existen pérdidas de cobre al estar contenido en partículas ultrafinas que no flotan y son arrastradas por las colas del proceso. Incrementar su recuperación, mediante un agente floculante podría mejorar la eficiencia del proceso. En esta investigación se estudió el uso de metabisulfito sin y con goma guar como aditivo floculante, para incrementar la flotación de partículas ultrafinas de cobre y aumentar la recuperación de cobre/molibdeno, mediante pruebas flotación bajo distintas condiciones experimentales, haciendo énfasis en el uso de agua de mar. Las pruebas se llevaron a cabo en el laboratorio de Ingeniería civil en Minas de la UTFSM, mientras que las variables evaluadas corresponden a dosis de goma guar y metabisulfito de sodio, pH, tipo de agua, tiempo de aireación y tipo de mineral. Para evaluar el desempeño del proceso, se realizaron análisis de la ley de cobre, molibdeno y hierro, junto con análisis mineralógicos. De acuerdo con los resultados obtenidos bajo las distintas condiciones aplicadas, el mejor desempeño en términos recuperación y ley de Cu se obtuvo con una dosis de 175 g t-1 de metabisulfito de sodio, a pH cercano a 6,3 generado a causa del efecto acidificante del mismo, sin la adición de un modificador de pH. Bajo estas condiciones, en agua de mar se obtuvo una recuperación de 93% y una ley de 7% de Cu, mientras que en agua destilada se alcanzó una recuperación de 90% y una ley de 13% de Cu. Respecto al uso en conjunto de metabisulfito y goma guar, este último inhibió en cierta medida el efecto depresor sobre el Fe del metabisulfito, provocando además la depresióndel molibdeno. Por otro lado, el mejor resultado al hacer uso de ambos reactivos fue a pH 8,5 regulado con NaOH, en agua destilada con dosis de 175 g t-1 de metabisulfito y 100 g t-1 de goma guar, que generó una mejora con relación a la recuperación de Cu y depresión de Fe, pero disminuyó la recuperación de Mo. Teniendo en cuenta los costos y la dosis de la cal necesaria en el proceso de flotación en comparación con los del metabisulfito, existe un margen económico razonable en el que este último puede transformarse en un sustituto desplazando el uso de cal y reduciendo los costos, aunque esto deber ser estudiado en cada caso de forma independiente, en mayor profundidad.

Due to the shortage of fresh water and its restrictions on use in the northern part of Chile, some mining companies have opted for the use of seawater in their flotation processes, due to its greater availability and lower cost. However, when used without desalination processes, some ions in the pulp produce a buffer effect, increasing lime consumption by raising the pH to 10, to achieve pyrite depression in the conventional process, also affecting copper recoveries /molybdenum. In this context, there is background on the use of metabisulfite, which makes flotation at neutral pH feasible in brackish waters. On the other hand, in the concentrator plants there are losses of copper to be contained in ultrafine particles that do not float and are dragged by the process tails. Increase your recovery, using a flocculating agent could improve the efficiency of the process. In this investigation, the use of metabisulfite without and with guar gum as a flocculant additive was studied to increase the flotation of ultrafine copper particles and increase the recovery of copper / molybdenum, by means of flotation tests under different experimental conditions, emphasizing the use of seawater. The tests were carried out in the UTFSM Civil Engineering in Mines Laboratory, while the variables evaluated correspond to doses of guar gum and sodium metabisulfite, pH, type of water, aeration time and type of mineral. To evaluate the performance of the process, analyzes of the copper, molybdenum and iron grade were carried out, together with mineralogical analyzes. According to the results obtained under the different conditions applied, the best performance in terms of recovery and grade of Cu, was obtained with a dose of 175 g t -1 of sodium metabisulfite, at a pH close to 6,3 generated due to the effect acidifier thereof, without the addition of a pH modifier. Under these conditions, a recovery of 93% and a grade of 7% of Cu was obtained in seawater, while in distilled water a recovery of 90% and a grade of 13% of Cu was achieved. With regard to the joint use of metabisulfite and guar gum, the latter inhibited to some extent the depressing effect on Fe of the metabisulfite, also causing molybdenum depression. On the other hand, the best result when using both reagents was at pH 8.5 regulated with NaOH, in distilled water with doses of 175 g t -1 of metabisulfite and 100 g t-1 of guar gum, which generated an improvement in relation to the recovery of Cu anddepression of Fe, but the recovery of Mo decreased. Taking into account the costs and dose of lime needed in the flotation process compared to those of metabisulfite, there is a reasonable economic margin in which the latter can be transformed into a substitute by displacing the use of lime and reducing costs, although This should be studied independently in each case, in greater depth.