YIANATOS BERNARDINO, JUANVALLEJOS ARAVENA, PAULINA ELVIRAVINNETT PERALTA, LUIS EDUARDO2024-10-312024-10-312016https://repositorio.usm.cl/handle/123456789/67800Catalogado desde la versión PDF de la tesis.The dissemination of valuable mineral in deposits is a very significant condition in mineral processing. This property determines the level of gringing needed to reach the level of liberation required in the next stage of separation. A higher dissemination indicates that the grain size of the mineral in deposit is smaller. Thus, it is necessary to obtain particules of finer size to increase mineral liberation, which implies an increase in the energy consumption in the comminution stage. However, to reach an appropiate yield in the separation stage, mineral particles should not be excessively fine, because this condition limits the flotation rate and the maximum recovery of these minerals. In the separation stage by flotation, the different streams of the process are commonly characterized according to their particle size, because this variable directly affects the mineral recovery. Nevertheless, minerals have also a distribution of liberation for every class of particle size, which determines a flotation rate, which is a function of these two variables. Nowadays, there are advanced tools for the mineralogical characterization of the streams associated with the flotation process. Examples of these are the technologies QEMSCAN (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy) and MLA (Mineral Liberation Analyzer), which allow to obtain mineralogical information by size and liberation classes. However, these instruments are complex and expensive, and therefore there is still only limited access to them. Taking all these into account, in this thesis a methodology to characterize the mineral feed to the flotation process was proposed, by liberation and particle size, from a reduced number of particle size and mineral liberation measurements. This methodology contemplates a modification of the classical Gaudin liberation model, incorporating a grain size distribution for the mineral in the ore deposit. Thus, from the mineral granulometric information, feed grade, grain size distribution and a simplified liberation model, the mineral in the flotation feed was characterized, according to the particle size and mineral liberation. This result cannot be obtained by applying the conventional Gaudin model, which considers the mineral grain size as a constant in the ore deposit. Results from a previous research were analyzed, where a Galena mineral was characterized in different streams of a pilot flotation process. The available information included the mass distribution of the floatable mineral, by size and liberation (from MLA analysis) in the feed. The data fit for that distribution was performed, based on the proposed methodology, estimating the grain size distribution of the mineral in the ore deposit. The best fit was obtained by using a Gamma distribution for the mineral grain size, showing good agreement with the data trend. Thick particles are concentrated mostly in the low liberation classes, while the finer mineral presented a greater mass in the higher liberation classes. At industrial scale, the mineral (copper sulfide) in the feed to a Rougher circuit was characterized, by liberation and particle size, applying the methodology proposed in this thesis and considering the QEMSCAN analysis for the mineral. Then, from the estimated floatable mineral distribution, by size and liberation classes, along with the overall recovery and top of froth (TOF) grade profiles measurement by size class, a characterization of the collection rate along the Rougher flotation bank was carried out. These profiles were fit by estimating a rate constant and a maximum recovery for every liberation and size class. The overall recovery was obtained as a function of the collection zone recovery and the froth zone recovery. These results showed a good fitting to describe the overall Cu recovery profile, while TOF grade profiles of Cu showed a good fit for the data trend. The results showed that the rate constant and the maximum recovery increase towards higher liberation classes and decrease when the particle size increases. From the rate constants and the maximum recoveries obtained, the recovery profiles were described along the Rougher flotation circuit as a function of particle size and mineral liberation. It was observed that the effect of a change in mineral liberation, on the recovery profile, was more significant in comparison to the effect of the particle size, for the particle sizes and liberation classes considered in this analysis. The development of this new methodology provides a tool to characterize industrial flotation circuits for diagnose effects and potentially for the flotation process control, from a reduced number of measurements of particle size and mineral liberation.La diseminación del mineral valioso en los yacimientos es una condición muy relevante en procesamiento de minerales. Esta propiedad determina el nivel de molienda necesario para alcanzar el grado de liberación requerido en la posterior etapa de separación. Una mayor diseminación indica que el tamaño de grano del mineral en el yacimiento es más pequeño. Por lo tanto, se deberán obtener partículas de tamaño más fino para aumentar la liberación del mineral, lo que implica aumentar el consumo de energía en la etapa de conminación. Sin embargo, para alcanzar un adecuado rendimiento en la etapa de separación, las partículas de mineral no deben ser excesivamente finas, pues esta condición limita la cinética y recuperación máxima de estos minerales. En la etapa de separación por flotación, las distintas corrientes del proceso son comúnmente caracterizadas según el tamaño de partícula, ya que esta variable afecta directamente la recuperación. No obstante, los minerales poseen una distribución de liberación para cada clase de tamaño de partícula, lo cual determina una cinética de flotación que es función de estas dos variables. Actualmente, se cuenta con herramientas avanzadas para la caracterización mineralógica de las corrientes asociadas al proceso de flotación. Ejemplo de esto son las tecnologías QEMSCAN (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy) y MLA (Mineral Liberation Analyzer), que permiten obtener información mineralógica por clase de tamaño y de liberación. Sin embargo, estos instrumentos son complejos y de alto costo, por lo que todavía son herramientas de acceso limitado. A raíz de lo anterior, en el presente trabajo de tesis se propuso una metodología para caracterizar el mineral de alimentación al proceso de flotación, según tamaño de partícula y liberación, a partir de un número reducido de mediciones de liberación y tamaño de partícula. Esta metodología contempla una modificación al modelo de liberación de GaudIn convencional, incorporando una distribución de tamaño de grano del mineral en el yacimiento. De esta forma, a partir de la información granulométrica del mineral, la ley de alimentación, la distribución de tamaño de grano y un modelo de liberación simplificado, se logró caracterizar el mineral en la alimentación a flotación, según tamaño de partícula y liberación. Este resultado no se puede obtener aplicando el modelo de Gaudón convencional, el cual considera un tamaño de grano de mineral constante en el Yacimiento. Se analizaron los resultados de un estudio anterior, en donde se caracterizó un mineral de Galena en las distintas corrientes de un proceso de flotación piloto. La información disponible contemplo la distribución másica del mineral flotable, según clase de tamaño y liberación (a partir de análisis MLA) en la corriente de alimentación. Se realizó el ajuste de dicha distribución, en base a la metodología propuesta, estimando la distribución de tamaño de grano del mineral en el yacimiento. El mejor resultado se obtuvo al utilizar una distribución de tamaño de grano de tipo Gamma, observándose un adecuado ajuste a la tendencia de los datos. Las partículas gruesas se concentraron mayoritariamente en las clases de baja liberación, mientras que el mineral más fino presento mayor masa en las clases más liberadas. A escala industrial, se caracterizó el mineral (sulfuros de Cu) en la alimentación a un circuito Rougher, según tamaño de partícula y liberación, aplicando la metodología propuesta en este trabajo de tesis y contando con información del análisis QEMSCAN del mineral. Luego, a partir de la distribución estimada del mineral flotable, por clase de tamaño y liberación, junto a las mediciones de los perfiles de recuperación global y leyes de tope de espuma (TDE) por clase de tamaño, se realizó una caracterización de la cinética de colección a lo largo del banco de flotación Rougher. Se efectuó el ajuste de estos perfiles, estimando una constante cinética y una recuperación máxima por cada clase de tamaño y liberación. La recuperación global se obtuvo en función de la recuperación de la zona de colección y de la zona de espuma. Los resultados mostraron un buen ajuste del perfil de recuperación global de Cu, mientras que los perfiles de leyes de TDE de Cu presentaron un buen seguimiento de la tendencia de los datos. Los resultados del ajuste mostraron que la constante cinética y recuperación máxima aumentan hacia las clases de mayor liberación y disminuyen a medida que aumenta el tamaño de partícula. A partir de las constantes cinéticas y recuperaciones máximas obtenidas, se describieron los perfiles de recuperación a lo largo del circuito de flotación Rougher en función del tamaño de partícula y la liberación del mineral. Se observó que el efecto de un cambio en la liberación del mineral, sobre el perfil de recuperación, fue más significativo en comparación al efecto del tamaño de partícula para las clases de tamaño y liberación consideradas en este análisis. El desarrollo de esta nueva metodología proporciona una herramienta para caracterizar los circuitos de flotación industrial para efectos de diagnóstico y potencialmente para el control de la flotación, a partir de un número reducido de mediciones de tamaño de partícula y liberación.CD ROMCARACTERIZACIONFLOTACIONGALENATesis de PregradoB - Solamente disponible para consulta en sala (opción por defecto)3560900235045