Estudio de efecto espumante de lignosulfonatos en flotación

Abstract

La minería es una de las actividades principales para la economía en Chile, donde la flotación es el proceso más utilizado para concentrar minerales cobre-molibdeno (Cu-Mo), la cual se basa en la adhesión de partículas hidrofóbicas a burbujas de gas (aire, nitrógeno). La flotación es una de los procesos que por medio de reactivos químicos como los espumantes, colectores, activadores, depresores y modificadores logran la separación de los minerales valiosos de los no valiosos, donde, las dos etapas de la flotación para separar el cobre-molibdeno es la flotación colectiva y selectiva, la primera separa el cobre-molibdeno de la cola (mineral no valioso) llevando el cobre-molibdeno a la siguiente etapa que es la flotación selectiva donde se utiliza el sulfhidrato de sodio (NaSH) como depresor de los sulfuros de cobre y llegando a recuperar la molibdenita como concentrado, por lo cual el NaSH presenta efectos medioambientales relacionadas con las posibles emisiones de gas sulfhídrico tóxico (H2S) y malos olores. Donde estudios previos encontraron al lignosulfonato como un reemplazo para el sulfhidrato de sodio (NaSH), llegando este a deprimir la molibdenita y así poder separar el cobre como concentrado y la molibdenita como cola sin el uso del sulfhidrato de sodio (NaSH), sin embargo, al usar el lignosulfonato evidenciaron la formación de espuma, pero a pesar de eso no se realizaron avances significativos en el estudio del efecto de este reactivo sobre los fenómenos de formación de espuma/espumabilidad en la separación de cobre-molibdeno en la flotación. Es por eso que el objetivo de este trabajo fue investigar los efectos espumantes de tres diferentes lignosulfonatos (KLS, NaLS, CaLS) a través de técnicas de espumabilidad así como son la medición de la tensión superficial, índice dinámico de espumabilidad, distribuciones de tamaño de burbuja y recuperación de agua. Se probaron tres lignosulfonatos los cuales correspondieron a lignosulfonato de sodio azucarado (NaLS), lignosulfonato de calcio (CaLS) y una muestra preparada por sulfometilación de lignina kraft (KLS). Los resultados mostraron que todos los lignosulfonatos mostraban actividad superficial que disminuía con el pH y estaba relacionada con el grado de anionicidad y el peso molecular. El NaLS mostró el valor de Índice Dinámico de Espumabilidad (DFI) más alto de todas las muestras testeadas. Los lignosulfonatos probados en este estudio afectaron fuertemente el tamaño de las burbujas. Las pruebas de recuperación de agua realizadas mediante experimentos de flotación en un sistema de 2 fases mostraron que la muestra de KLS y NaLS tuvieron los efectos más fuertes, los cuales se correlacionaron con los resultados de tensión superficial, espumabilidad y tamaño de burbuja.