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Optimizando celdas de flotación en minería

Una nueva tecnología permite mediciones más exactas en las celdas de flotación, permitiendo eliminar la observación humana de esa parte del proceso minero.

Una nueva tecnología permite que transductores de matriz emitan pulsos de sonidos extremadamente altos (ultrasónicos), accionados de forma independiente en la celda de flotación, a bajos niveles audibles. La potencia de amplitud del pulso es lo suficientemente grande como para causar un fenómeno llamado “rarefacción”, el que provoca la cavitación producida a partir de los diafragmas transductores de la matriz, a medida que estos pulsan. Las burbujas de cavitación oscilan delante del diafragma, lo que causa implosiones que generan altos niveles de energía, los que son suficientes para disolver el material soluble (tierra soluble, sales, calcio, etc.), y desplazar las partículas no solubles (tales como la calcificación y la grasa de los diafragmas de los transductores de matrices).

La transmisión de la señal ultrasónica en un líquido no se ve afectada por el cambio de densidad o por el cambio de conductividad. Las señales ultrasónicas son atenuadas por la espuma, la que reduce la amplitud de la señal. La pulsación en cada transductor de la matriz permite de forma independiente que el sistema determine la presencia de líquido a causa de las señales de gran amplitud de resonancia en la pulpa/pasta líquida.

La espuma es un medio muy pobre para la transmisión del sonido y atenúa la señal, por lo que detectar la interfaz entre la pulpa/pasta líquida y la interfaz de la espuma es muy simple, debido a la enorme variación en el tamaño de amplitud de la señal.


Usos primarios de aplicación

Todas las celdas de flotación por espuma que requieren altos niveles de control manual del operador para compensar los cambios de variabilidad del cuerpo del mineral que afectan las tasas de recuperación, tienen bajas eficiencias de producción e incrementan el uso de químicos y de energía. En cambio, con esta tecnología, existe una matriz adecuada para toda la recuperación de minerales (Cobre, Molibdeno, Oro, Plata, Plomo, Níquel, mineral de Hierro, Carbón, Potasa, arenas petrolíferas, Zinc, Yeso, etc.) y que proporcionará una retroalimentación del proceso para mejorar el control de la automatización, entregando:

1. Un nivel de pulpa/pasta fiable para la interfaz de espuma, con la resolución “alta” a 2 mm (0,08”), sin problemas de acumulación y cambio de densidad.

2. Un nivel de altura de la espuma por encima del punto de transporte de lavado para indicar los niveles de recuperación de espuma.

3. Una salida analógica de la densidad de la espuma en la posición de lavado para indicar la eficiencia de recuperación.

4. Una salida analógica de sólidos en suspensión en la fase de suspensión para determinar las condiciones óptimas para la liberación de partículas de ganga.


Las cuatro salidas analógicas anteriores permitirán que el sistema de control detecte las siguientes características de operación de proceso:


1. Pulpa/pasta para interfaz de espuma

El sistema acústico proporcionará un nivel de interfaz repetible de pulpa/ espuma, debido a que la amplitud de la señal en líquido es muchas veces mayor que en la espuma. La posición de nivel no variará a medida que aumente o disminuya el volumen de aireación, como lo haría la sonda o el sistema de flotación. La resolución más alta, utilizando la “matriz de alta resolución” es de 2 mm (0,08”), por lo que es posible y estable medir pequeñas profundidades de espuma cerca del lavado, incluso con los cambios de densidad y conductividad de la pulpa/pasta.


2. Altura de la espuma por encima del punto de transporte de lavado

La medida de altura de la espuma es muy importante por varias razones:

(A) Si la altura de la espuma de la espuma es inferior al punto de transporte de lavado, la celda de flotación no está produciendo.

(B) Mediante el uso de la “Matriz de alta resolución” y montando el transductor superior de la matriz por encima del punto de transporte de lavado, puede proporcionar una altura de espuma precisa sobre la posición de lavado, lo que indica la recuperación de altura de espuma. Los transductores de matriz pueden distinguir entre la espuma y el aire debido a los diferentes tamaños de amplitud de la señal.

Transductor de matriz.

3. Densidad de la espuma

Mediante el uso de la Matriz de analizador, podemos proporcionar una salida analógica de la variable, basada en las variaciones de penetración de la señal, causada por cambios en la densidad mineral (recuperación) de la espuma. La espuma fluye entre los dos conjuntos de Matrices y, como la densidad de la espuma varía, se observa un cambio en el tamaño de la amplitud de la se- ñal. Esta señal se puede utilizar como retroalimentación para el control de dosificación de aireación y/o vaporización a fin de evitar el colapso de la espuma si la densidad es muy alta, o una recuperación pobre si la densidad es demasiado baja. Se puede utilizar en conjunto con cámaras para indicar la tracción de masa de la Celda individual. También puede ser usada como una indicación de la calidad del concentrado.


4. Concentración de sólidos suspendidos

Como se indica anteriormente, mediante el uso de la Matriz del Analizador también podemos derivar una salida analó- gica adicional, la que proporcionará la concentración de sólidos en suspensión en la pasta/pulpa. Esta medición no se ve afectada por las tasas de aireaciones y dará retroalimentación de características ideales para maximizar la recuperación. Se genera una señal proporcional a la masa en la ruta de señal. Utilizado en combinación con el analizador de densidad de espuma, se identificará si la concentración está fuera de rango, afectando las velocidades de elevación de las partículas y resultando en un aumento de pérdida de mineral para residuos.

Es posible comprobar un número de condiciones de proceso al utilizar combinaciones de las cuatro salidas, lo que podría estar afectando al rendimiento de la celda de flotación y proporcionar el estado de alarma.

Podemos proporcionar información de retroalimentación continua al sistema de control para cada celda de flotación, que arrojará los datos necesarios para reaccionar con mayor rapidez a la variación de cuerpo de minerales, lo que afecta al rendimiento de recuperación de la celda de flotación. Esto mejorará la eficiencia de las celdas individuales, mediante la supervisión continuada de estas cuatro variables de proceso, y depender menos de los operadores observando manualmente para los cambios dentro de cada celda.


Por Cristián Aravena, Sales and Marketing Manager en Instrumining. / www.instrumining.cl
Mayo 2019
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