UNIVERSIDAD AUTONOMA “TOMAS FRIAS”FACULTAD DE INGENIERIA MINERACARRERA DE INGENIERIA MINERA

“PREPARACION DE SOLUCIONES”

Docente: Ing. Javier Flores.Universitario: Univ. Victor Hugo Quispe BallesterosMateria: Flotación (MIN-350)Fecha de entrega: Potosí 23 de abril del 2015

Potosí – Bolivia

PREPARACION DE SOLUCIONES

1.- MARCO TEORICO:

De acuerdo a investigaciones se tiene los siguientes conceptos sustancias químicas para poder concentrar los minerales aprovechando las reacciones que ocasionan al reaccionar estés al tener contacto con estés mismos.

1.1.- CLASIFICACIÓN DE LOS REACTIVOS:

Los reactivos o agentes de flotación se clasifican en:

a).- COLECTORES:

Son compuestos químicos orgánicos, cuyas moléculas contienen un grupo polar y uno no- polar. El anión o catión del grupo polar permiten al ión del colector quedar adsorbido a la superficie también polar, del mineral. Por el contrario, el grupo no-polar o hidrocarburo queda orientado hacia la fase acuosa hidrofugando el mineral, ya que tal orientación resulta en la formación de una película de hidrocarburo hidrofóbico en la superficie del mineral Por consiguiente, las partículas de mineral hidrofobisadas por una película de colector se adhieren a las burbujas de aire que van subiendo, arrastrando consigo el mineral a la superficie de la pulpa Estos reactivos se asocian más a los sulfuros y al aire, pero muy poco a la ganga. En los acondicionadores y celdas de flotación actúan rápidamente sobre los sulfuros, a los que rodean con una película que se pegan a las burbujas de aire que salen a la superficie de la pulpa formando las espumas de los concentrados. Ósea actúan de enlace, como ganchos entre las burbujas de aire y el sulfuro que queremos recuperar En la adsorción de los colectores sobre la superficie del mineral la parte no-polar es orientada hacia la fase del agua y la parte polar hacia la fase del mineral; esta orientación es que actualmente hace que la superficie del mineral sea impermeable

b).- MODIFICADORES:

La función específica de los reactivos modificadores es precisamente preparar las superficies de los minerales para la adsorción o desorción de un cierto reactivo sobre ellas y crear en general en la pulpa condiciones propicias para que se pueda efectuar una flotación satisfactoria. Ósea cambia o modifica la superficie de los sulfuros o de la ganga, para favorecer o impedir que los reactivos colectores actúen sobre ellos, evitando de esta manera que floten Ya hemos visto dos clases de reactivos: Los espumantes que gustan del aire más que el agua y los colectores que gustan de los sulfuros y del aire. Hay además, otra clase de reactivos que se llaman modificadores, porque cambian o modifican la superficie de los sulfuros o de la ganga. Hay reactivos modificadores que cambian la superficie de la ganga, formando una capa alrededor de los gramos de roca, lo que impide que estas partículas entren en contacto con los colectores a fin de que no se vuelvan flotables También hay reactivos modificadores que cambian la superficie de algunos sulfuros y no de otros. Entonces, si agregamos un reactivo de este tipo, modificará solamente la superficie de cierto sulfuro y no los otros sulfuros presentes, permitiendo que floten solamente los que no han sido

modificados. Esto es lo que contiene sulfuros de plomo y de zinc; si agregamos colector xantato Z-5 que no hace distinción de ninguna clase, ambos flotarán. Pero si antes de agregar el Z - 5 añadimos a la pulpa un modificador como el sulfato de zinc, este reactivo actuará sobre los granos de sulfuro de zinc, y les impedirá flotar en el momento en que se agregue el colector porque su superficie ha sido modificada. En este caso, sólo flotará el sulfuro de plomo La lista de modificadores o agentes reguladores usados en flotación es variada; y en general, el término regulador, es aplicado a todos aquellos reactivos, los cuales no tienen tareas específicas de colección o espumación. Estos se clasifican por su función como sigue:

- Depresores. - Reactivadores o activadores. - Reguladores de pH.- Dispersantes .- Floculantes.- Sulfidizantes.

c).- ESPUMANTES.

Tiene como propósito la creación de una espuma capaz de mantener las burbujas cargadas de mineral hasta su extracción de las celdas de flotación Son sustancias tensoactivas heteropolares que pueden adsorberse en la superficie de separación agua-aire. A los espumantes corresponde la creación de una espuma y que por este hecho, permite la separación de las partículas hidrófobas e hidrófilas.

El objetivo principal de los espumantes es dar consistencia, rodeando de una capa adsorbida a las pequeñas burbujas de aire que se forman en la pulpa, por agitación o inyección de aire, evitando que se unan entre sí (colalescencia) y que cuando salgan a la superficie no revienten, constituyendo las espumas; además, dar elasticidad, ayudando a las burbujas ascendentes a irrumpir a través de la capa superior del agua, emergiendo intactas en la interface agua-aire

En la fase liquida de la pulpa de flotación su acción eleva la resistencia mecánica de las burbujas de aire, favorece su conservación en estado disperso, aumentando de esta forma la superficie de adherencia de las partículas de mineral flotante y la estabilidad de la espuma de flotación. La estabilidad de las espumas constituye la primera cualidad que un espumante debe conferir a una pulpa mineral. G. Brown, C. Thurman y Mac Bain han demostrado que la estabilidad de las espumas aumenta con una viscosidad creciente y la permeabilidad decreciente de la película liquida. La práctica de la flotación muestra, en efecto que una espuma cargada de pequeñas partículas es mucho más estable que una espuma vacía, en fin es necesario subrayar que la estabilidad de una espuma depende de la temperatura y también del pH de la pulpa Los espumantes realizan el siguiente trabajo: A los reactivos espumantes les gusta el aire. Ud. recuerda que a los reactivos les gusta más un elemento que los otros; pues bien, a los espumantes les gusta mucho el aire y poco el agua. ¿Qué quiere decir esto en una celda de flotación? Veamos Sabemos que a una celda de flotación se le inyecta aire por el eje de la máquina dentro del agua, debido al movimiento de la mariposa, o por la

agitación producida por el mismo aire, resulta que el aire introducido se desmenuza en pequeñísimas burbujas que van subiendo a través de la pulpa Ahora, cuando ponemos uno de los reactivos espumantes, dentro de una pulpa con agua, donde se inyecta aire, ¿Qué es lo que pasa? Como al espumante le gusta el aire, entonces sucede que este reactivo se acerca a las burbujas de aire y las rodea cubriéndolas completamente con una capa muy delgada. En otras palabras, él espumante forma una capa alrededor de las burbujas de aire, impidiendo que las pequeñísimas burbujas se junten unas con otras formando grandes burbujas que subirían rápido a la superficie y reventarían. Al contrario, con esta capa de espumante alrededor de ellas, las burbujas de aire muy pequeñas se protegen unas de otras y cuando llegan a la superficie, dicha capa de espumante impide que revienten muy pronto

2.- OBJETIVOS:

- Objetivo general:

Realizar la preparación de los reactivos para el proceso de flotación de minerales.

- Objetivos específicos:

- Tener conocimiento sobre los reactivos que utilizaremos, y la utilidad de esta.

- Conocer los materiales y los equipos para preparar los reactivos.

- Aprender a manipular correctamente los materiales e equipos que se utilizarán.

3.- MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS:

3.1.- MATERIALES:

- MATRAZ AFORADO:

Es un tipo de matraz que se usa como volumétrico, El matraz aforado a diferencia del matraz graduado, que sirve para medir exactamente una cantidad determinada de volumen, como 10 ml, 50 ml, 100 ml.

- VASO PRECIPITADO:

Tiene forma cilíndrica y posee un fondo plano, se encuentran en varias capacidades, su objetivo principal es contener líquidos o sustancias químicas diversas de distinto tipo.

- PIZETA:

La pizeta, también llamada frasco lavador y/o matraz de lavado, es un frasco cilíndrico de plástico o vidrio con pico largo, que se utiliza en el laboratorio de química o biología, para

contener algún solvente, por lo general agua destilada o desmineralizada, aunque también solventes orgánicos como etanol, metanol, hexano, etc.

- PIPETA CON PERA:

Es un instrumento de laboratorio el cual sirve para medir o transvasar cantidades pequeñas de líquido de un recipiente a otro.

- BAJILLA:

Solo se necesitó para poder pesar el nitrato de sodio

3.2- REACTIVOS:

- Cianuro de sodio (NaCN).

- Nitrato de plomo (Pb(NO3)2).

- Lito fosfato (AR-1242).

- Xantato (Z-14).

3.3.- EQUIPOS:

- Balanza analítica eléctrica:

Es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos.

4.- Cálculos y resultados:

a).- Preparación de Cianuro de sodio (NaCN).

Datos:

Solución de Cianuro de sodio (NaCN) 500 ppm. En un volumen de 200 cm3.

X gl. de (NaCN )=

500 ppm.∗1 gl

1000 ppm.; Xgl. (NaCN )=5 g /l

X mg.cm 3

. de (NaCN )=

5 g .l .

∗1l .

1000 cm3.∗1000mg .

1g .=5mg /cm3

X mg .de (NaCN )=200 cm 3.∗5mg .1cm 3.

=1000mg.=1g .

Entonces usaremos 1g. de cianuro de sodio en 200 cm3

b).- Preparación del Nitrato de plomo (Pb(NO3)2).

Datos:ρ Pb (NO3))= 1,16g/cm3

Solución del nitrato de plomo (Pb (NO3)) en 200ml al 5%Solución

X g.de Pb (NO 3 )=5%×200100%

; Xg .Pb (NO3 )=10g

ρ=mV;V=m

ρ;V= 10 g

1,16g /cm3=8.62cm3

c).- Preparación del Lito fosfato (AR-1242).

Datos:

Solución de Lito fosfato (AR-1242) al 1% en 100 cm3

Xml . ( AR−1242 )=1%×100100%

=X ml .(AR−1242)=1ml

d).- Preparación Xantato (Z-14).

Datos.

Solución se Xantato (Z-14) al 1 % en 150 cm3.

X g .de (Z−14 )=1%×150100%

; Xg .(Z−14)=1.5g

5.- REALIZACION DE LA PRÁCTICA:

La práctica se llevó acabo el día jueves 16 de abril en el laboratorio de concentración de minerales, para empezar los encargados de laboratorio nos indicaron de como realizaremos esta práctica, y los reactivos que vamos a preparar tomando en cuenta los cuidados y precauciones que se debe tomar al realizar este tipo soluciones.

En principio se realizaron el cálculo del peso y volumen de los reactivos a utilizar de:

- Cianuro de sodio (NaCN).

- Nitrato de plomo (Pb(NO3)2).

- Lito fosfato (AR-1242).

- Xantato (Z-14).

Comenzando por el cianuro de sodio este era una sustancia solida el cual se debía tener mucho cuidado ya que es muy dañino para la salud así que se tuvo que usar implementos de seguridad como guantes de goma lentes y en lo posible un barbijo así mismo se realizó este procedimiento en alguno de las otras sustancias que se realizó en la práctica como también podemos indicar en la solución del nitrato de plomo este era un activador y es una sustancia sólida que como sabemos tiene propiedades hidrofóbicas, esta sustancia era de color blanco parecía como granitos con polvo, fue por eso que tardamos más en disolverlo, luego realizamos la preparación del AR-1242 que es un colector, nos explicaron los cuidados que se debe tener con esta sustancia ya que este se encontraba en un estado líquido y puede ser un poco volátil ya que podemos aclarar que solo se realizó el cálculo de esta sustancia al 1% ya que no se tenía mucho reactivo, asi culminando la practica con el ultimo reactivo que era un xantato Z.14 que es un colector que se encuentra en estado sólido de igual manera se procedió con los cálculos y con los respectivos cuidados.

Para la preparación de estos de reactivos se utilizó agua destilada que es indispensable para este tipo de pruebas de laboratorio, se prepararon los reactivos hasta alcanzar 200ml-100ml de volumen

6.- CONCLUSIONES:

Esta práctica se realizó satisfactoriamente, logrando la preparación de los reactivos añadiendo el reactivo correctamente calculado.

También se puede decir que los reactivos se pueden reconocer rápidamente por su color, olor, turbidez en solución y por su solubilidad.

Cada reactivo tiene diferente proceso de preparación, algunos de ellos son difíciles de disolver con el agua destilada, y algunos cambian totalmente el color inicial que tenían.

7.- RECOMENDACIONES:

- Manipular y utilizar correctamente los materiales.

- Utilizar las medidas de seguridad correspondientes para el manejo de estas sustancias.

- Se debe tener mucha precisión al realizar la lectura en la vaso precipitado asi como el matraz.

- Nadie debe apoyarse y en lo posible ni a tocar la mesa, cuando se está leyendo el peso en la balanza analítica, porque se ve que los resultados varían enormemente.

- Si se tiene alguna duda preguntar al responsable antes de realizar alguna operación.- Los materiales en los que se preparan los reactivos deben estar limpios y bien secos.

- Tener mucho cuidado al momento de preparar los reactivos ya que algunos como pueden ser muy tóxicos, principalmente cuando entran en contacto con el agua destilada.

- Tomar en cuenta el tiempo que toma el reactivo en solubilizarse al momento de ser mezclado con el agua destilada.- Poner fecha de realización de la solución en el frasco donde contiene la solución ya que este se puede utilizar en un futuro y poder verificar su caducación porque estas soluciones son útiles unos dos meses aproximadamente

8.- BIBLIOGRAFÍA:

-Apuntes de la clase

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Densidad_Concepto.htm

http://html.rincondelvago.com/densidad-y-peso-especifico_1.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes

9.- ANEXOS:

Aquí podemos ver los materiales

CIANURO DE SODIO preparado (NACN) 200ml

10.- TRABAJO DE IMVESTIGACION SOBRE LOS REACTIVOS:

a).- Colectores.

b).- Modificadores.

c).- Espumantes.

a).- COLECTORES:

- AR-1238Colector usado en la flotación de sulfuros de cobre - plata, por su selectividad al sulfuro de fierro. También es usado en los circuitos de Scavenger, mejorando la recuperación de los valores que se pierden en el relave.

-AR-1211

Colector con buena sinergia cuando actúa con el Xantato Isopropílico de Sodio, a fin de reducir consumo y obtener una mejor recuperación de los minerales valiosos, tales como marmatita y esfalerita.

-AR-125

Colector de acción rápida, usado en los circuitos de flotación de plata/plomo especialmente en las celdas unítarias. Actúa muy bien en circuitos neutros y alcalinos, tiene buena sinergía en los Xantatos.

b).- MODIFICADORES:

- Sulfato de Cobre (CuSO4):

El CuSO4 5 H2O, sulfato de cobre con 5 moléculas de agua,forma cristales azules brillantes asimétricos del sistema triclínico con una densidad de2.28 g/ml. Es un activador de la esfalerita, también pirita, calcopirita, piratita,arsenopirita y cuarzo.

- SULFATO DE ZINC (ZNSO4):

El ZnSO4 7 H20, son cristales incoloros; es uno de los reactivos reguladores principales de acción depresoras, utilizada para la flotaciónselectiva de minerales de cobre y plomo de la esfalerita.

- BISULFITO DE SODIO (NAHSO3):

Es un depresor para sulfuros de zinc y fierro. Se usaen reemplazo del cianuro de sodio particularmente en minerales con contenido deplata, la adición del agente reductor sulfito de sodio o bisulfito de sodio previene laoxidación y por consiguiente, la activación resultante de la esfalerita.

c).-ESPUMANTES:

- ER-450

Este espumante es más energético de nuestra serie, que se manifiesta en el menor consumo de reactivos. Su uso es para todo tipo de concentración de minerales en los que se necesite una mayor recuperación como objetivo principal.- ER-590

Espumante con una selectividad buena cuando es usado en una flotación diferencial de plomo, zinc, plata. Tiene buena sinergia con los colectores empleados.Otra característica es el bajo consumo del espumante.- ER-370

Es un espumante que tiene más fuerza que el anterior, pero conservando propiedades selectivas. Este producto se puede usar en circuitos de flotación de Pb, Cu y Zn.

PROBETA