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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR EXTRACTING ORGANIC CARBON AND/OR BITUMEN FROM ORES OF METAL SULFIDES OR POLYMETAL SULFIDES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/027334
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pretreatment or process prior to ore flotation, which allows the total or partial extraction of bitumen or other organic elements that form part of the ore and which interact negatively with the flotation process. The pretreatment consists of mixing the ore with water and adding a strong base. Following a period of agitation and bubbling, the organic elements are separated, said elements rising to the surface owing to the hydrophobicity thereof and being removed. Ore particles of economic interest are also removed together with the organic elements. For this purpose, cleaning steps that allow the ore to be returned to the process are considered. When the pretreatment is complete, the ore has a lower content of organic elements, which facilitates the ore flotation process and improves the indicators thereof: recovery, concentrate grade, and use of reactants.

Inventors:
SCHWARZE FRAILE, Juan Francisco (Piremavida 7117, La FloridaSantiago, 62, 8270662, CL)
Application Number:
CL2017/050049
Publication Date:
February 15, 2018
Filing Date:
September 05, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHWARZE FRAILE, Juan Francisco (Piremavida 7117, La FloridaSantiago, 62, 8270662, CL)
International Classes:
B03B1/00; B03D1/02; C10G1/04
Domestic Patent References:
WO2013064940A12013-05-10
WO2005123608A12005-12-29
Foreign References:
CA1129801A1982-08-17
CA2101240A11994-01-24
US20080121567A12008-05-29
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Método de pretratamiento previo a la flotación de minerales sulfurados con contenido de bitumen, que permite extraer este componente CARACTERIZADO porque comprende las siguientes etapas:

a. adicionar hidróxido de sodio a la pulpa mineral en 0,5:5 Kg/t b. Acondicionar la pulpa durante 15 - 45 min.

c. Una etapa de separación primaria, realizada en reactores agitados, con burbujeo de aire.

d. Una, dos o tres etapas de limpieza del bitumen sucesivas, realizadas en reactores agitados, con burbujeo de aire.

e. Retornar de las colas de las etapas de limpieza de bitumen hacia la etapa anterior (aguas arriba).

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque utiliza como base fuerte hidróxido de calcio (CaOH) y/o óxido de calcio (CaO).

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque puede considerar o no la instalación de aislación térmica en las cañerías y reactores.

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el hidróxido de sodio se puede agregar en la etapa de acondicionamiento o en la molienda.

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque puede o no incluir la etapa de acondicionamiento.

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque también aplica a minerales de sulfuras metálicos con otros contenidos de carbono orgánico de naturaleza diferente al bitumen, tales como protobitumen, hidrocarburos, gas natural y carbón.

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque utiliza aire u otro gas para el burbujeo.

Pretratamiento descrito en reivindicación 1 , CARACTERIZADO las colas de las etapas de limpieza pueden retornar a la etapa anterior, o bien unirse a las colas de la separación primaria.

Description:
DESCRIPCIÓN

Esta invención considera un método de pretratamiento del mineral de cobre bituminoso que sale de la molienda. Este pretratamiento consiste en la adición de hidróxido de sodio (NaOH) en dosis entre 0,5 y 5 kg/t de mineral, una etapa de acondicionamiento, una etapa de separación primaria, y una, dos o tres etapas de separación secundaria o limpieza, donde se obtienen dos productos: una pulpa rica en bitumen que se descarta y una pulpa pobre en bitumen que alimenta la flotación de cobre. Las etapas de limpieza son necesarias porque junto con el bitumen se arrastra mecánicamente pulpa con contenido de cobre, el que se debe recuperar mediante su recirculación hacia la etapa previa aguas arriba. Con este pretratamiento se consigue mejorar los indicadores técnicos de la flotación (recuperación, ley de concentrado, consumos de reactivos y tiempo de residencia).

El proceso comienza con la Etapa de Acondicionamiento, donde se recibe la pulpa mineral proveniente de la molienda, en un reactor agitado. En este reactor se adiciona hidróxido de sodio en una dosis que puede variar entre 1 y 5 kg de mineral. El tiempo de residencia de la pulpa en esta etapa se ubica en el rango entre 5 y 60 minutos.

Luego la pulpa alimenta la Etapa de Separación Primaria, que se realiza en reactores agitados con burbujeo de aire. El burbujeo produce que el bitumen ascienda a la superficie. Por rebose, se extrae una pulpa enriquecida con bitumen (concentrado primario). El tiempo de residencia en esta etapa es de 5 a 40 minutos. La cola de esta etapa es el mineral con bajo contenido de bitumen, y alimenta la flotación. El concentrado primario alimenta la Etapa de Primera Limpieza, que se realiza en reactores agitados con burbujeo de aire, conectados en serie. El burbujeo produce que el bitumen ascienda a la superficie. Por rebose, se extrae una pulpa con mayor enriquecimiento en bitumen (concentrado de la primera limpieza). El tiempo de residencia en esta etapa es de 5 a 30 minutos. La cola de esta etapa se retorna a la Etapa de Separación Primaria.

El concentrado de la primera limpieza alimenta la Etapa de Segunda Limpieza, que se realiza en reactores agitados con burbujeo de aire, conectados en serie. El burbujeo produce que el bitumen ascienda a la superficie. Por rebose, se extrae una pulpa con aún mayor enriquecimiento en bitumen (concentrado segunda limpieza). Este

i concentrado se descarta. El tiempo de residencia en esta etapa es de 5 a 25 minutos. La cola de esta etapa se retorna a la Etapa de Primera Limpieza.

Los reactores utilizados por esta invención son reactores usuales de la industria. Se pueden utilizar celdas de flotación convencional, celdas de flotación columnar, celdas de flotación neumáticas, mezcladores-separadores de espuma, o cualquier otro equipo que cumpla similar función. La agitación de la pulpa puede ser mecánica o neumática. El burbujeo de aire puede ser logrado mediante inyección de aire o mediante auto- aspiración. Producto del arrastre mecánico, parte del contenido de cobre de la pulpa sale junto con el concentrado de bitumen en cada etapa. Por ello, la cantidad de etapas de limpieza dependerá de la naturaleza de los reactores agitados que se utilicen, pudiendo ser mayor o menor que las dos etapas indicadas en esta descripción.

Las eficiencias por cada etapa, basadas en pruebas experimentales, se muestran a continuación:

Las pruebas experimentales muestran que con los niveles de extracción de bitumen logrados se consiguen recuperaciones y leyes de concentrado de cobre en la flotación similares a las logradas con los minerales con bajo o nulo contenido de bitumen.

Una comparación del procesamiento de minerales de cobre con contenidos de bitumen, con o sin tratamiento, se muestra a continuación: Consumo Tiempo

Ley Cu Consumo Tiempo

Recupede de

en de de ración de NaOH, Pretrataconcenespumant flotación, cobre, % kg/t miento,

trado, % e, g/t min min

Mineral sin

82 22 200 25 pretratamiento

Mineral con

85-90 26-28 1-5 25-40 50 15 pretratamiento

Dado que la reacción se ve favorecida con la temperatura, la implementación del proceso a nivel industrial debiera considerar la instalación de aislación térmica en las cañerías y reactores con el fin de aprovechar el calor generado en la etapa de molienda, evitando que la pulpa se enfríe. A mayor temperatura, la cinética se acelera y el consumo de hidróxido de sodio baja. Otra optimización posible para algunos minerales es agregar el hidróxido de sodio en la molienda. Con esta optimización se reduce el tiempo de residencia en el acondicionamiento, pudiendo incluso no ser necesaria esta etapa. También es posible utilizar una base fuerte diferente al hidróxido de sodio, tal como el hidróxido de calcio (Ca(OH)2) (0,5 a 5 kg) o el óxido de calcio (CaO) (0,5 a 7 kg/t). Las dosis requeridas deben ser estudiadas para cada tipo de mineral.

El aumento en la recuperación de cobre tiene un efecto positivo sobre los ingresos que puede lograr la minera que trata estos minerales. El aumento en la ley del concentrado reduce los costos de transporte de concentrado y de fundición. La reducción en el consumo de espumante implica un ahorro en el costo de este insumo, además de los costos operativos que implica enfrentar una mayor cantidad de espuma en los procesos aguas abajo.