Reactivos colectores de flotación, ¿Qué son y cómo se clasifican?

El proceso fisicoquímico de flotación es uno de los más utilizados para separar especies minerales mediante adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. Para llevarlo a cabo se utilizan reactivos colectores, que permiten recuperar los metales con más eficacia, y a continuación te contaremos qué son, su clasificación, modo de acción y beneficios de uso.

Un repaso por el concepto de flotación

Recordemos que la flotación es un proceso fisicoquímico trifásico (sólido-líquido-gaseoso) mediante el cual se separan minerales complejos, con base en las propiedades superficiales de cada uno. Este proceso destaca como el método más eficaz de procesamiento de minerales, con mayores aplicaciones, pero también como el más complejo. Existen tres alternativas para la flotación: con aceite, por película y con espuma, siendo la última la más utilizada y la que ha tenido mayor desarrollo. Se fundamenta en la adhesión selectiva de los minerales en el seno de una pulpa acuosa a las burbujas de aire que se introducen; los minerales que se adhieren a las burbujas se separan en forma de espuma mineralizada, que conforman el concentrado, mientras que los demás se quedan en la pulpa y conforman el relave.

Tipos de reactivos

• Colectores. Proporcionan características hidrofóbicas (de repeler el agua) a los minerales.
• Modificadores. Regulan la condición de funcionamiento de los colectores.
• Espumantes. Permiten que se forme una espuma estable.

¿Qué son los reactivos colectores?

Los reactivos colectores son un grupo de reactivos orgánicos de diferentes composiciones. Su misión es favorecer la condición hidrofóbica selectiva de los minerales para crear una condición favorable para la adherencia de las burbujas de aire, de modo que se separan del agua y aumenta el ángulo de contacto con las burbujas.

• Los reactivos colectores se dividen en dos grupos con base en su capacidad de disociación: Ionizables o ionógenos que se disocian en iones.
• No ionizables o no ionógenos: Son hidrocarburos y aceites hidrocarbonados que actúan de forma molecular y pueden ser aniónicos o catiónicos. Los reactivos ionizables aniónicos se dividen en oxidrilo (ácidos grasos, alquilsulfatos) y sulfhidrilo (xantatos, ditiofosfatos). Por su parte, los catiónicos son aminas y derivados amínicos.
• Catiónicos. Son componentes polares que se unen selectivamente a las superficies minerales y tienen un componente no polar que convierte a la superficie en hidrófoba.

Tipos de reactivos colectores para flotación

• Xantatos. Estos reactivos son sales sódicas o potásicas del ácido xántico que se utilizan para la flotación convencional de minerales sulfurados, polimetálicos PAX, SIPX, SIBX. Se componen por alcohol, sodio y potasio. Son reactivos de alta selectividad apropiados para la recuperación de sulfuros, minerales nativos y minerales oxidados previamente sulfurados. Se emplean en circuitos neutros o alcalinos ya que sufren hidrólisis en medios ácidos.
• Tionocarbamatos. Son reactivos colectores oleosos derivados del etilo propilo tionocarbamato que se utilizan en circuitos de flotación en un rango de pH de 4 a 12 para la recuperación de cobre, plata, oro minerales y níquel en la presencia de minerales oxidados o arcillas limosas.
• Ditiofosfatos. Son ésteres secundarios del ácido ditiofosfórico que se obtienen por la reacción de pentasulfuro de fósforo con alcoholes. Son colectores altamente selectivos, por lo que se usan como secundarios para la recuperación de oro y plata cuando se relacionan con minerales sulfurosos. Si bien son más solubles en agua que los xantatos, son menos susceptibles a la hidrólisis, por lo que pueden actuar en medios ligeramente ácido.
• Ditiocarbamatos. Son colectores secundarios que se utilizan en minerales asociados a sulfatos (de cobre y plata) para obtener mayor velocidad de flotación y alta velocidad.
• Tioles: Se utilizan para la flotación de sulfuros de cobre y zinc, así como para minerales oxidados.
• Carboxílicos: Son ácidos grasos y sus sales que se utilizan por sus propiedades colectoras para la recuperación de minerales oxidados y no metálicos.
• Sulfatos y sulfonatos: Se obtienen por la sulfonación o sulfatación de alcoholes y se utilizan para la flotación selectiva de oxidas y sales, y tienen propiedades espumantes.
• Catiónicos: Son reactivos formados por aminas y derivados amínicos que se caracterizan por ser de fácil adsorción y desorción como consecuencia de una actuación por un mecanismo de atracción electrostático. Son menos selectivos que los aniónicos, pero su efectividad es mayor en la flotación de cuarzo, silicatos y minerales oxidados.
• No ionizables: Se utilizan en la flotación de minerales hidrofóbicos como el azufre, grafito, molibdenita y carbón. Son colectores no ionizables como el keroseno, hidrocarburos o aceites hidrocarbonados que no tengan grupos polares. Son reactivos hidrofóbicos, sin medios propios para adsorberse sobre superficies minerales, por lo que suelen ser utilizados en combinación con otros compuestos orgánicos de carácter heteropolar.

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