Dosificación y Control Automático de Reactivos en Flotación de Minerales

 

En la flotación de minerales, la dosificación de reactivos (colectores, espumantes y modificadores) es un factor sumamente importante que incide en el grado y recuperación de los elementos de valor económico (Au, Ag, Plomo, Zn, Cu, etc.) de los concentrados producidos.

 La dosificación de los reactivos se realiza en base a un factor de consumo determinado previamente (g reactivo/ton mineral) y que, además,  está asociado a la ley del elemento de interés. Este factor es convertido a flujo volumétrico (ml/min), que es la variable de proceso que se mide para realizar el control de la dosificación.

 

Each ore is unique and reagent requirements must be carefully determined by testwork. Guidelines for reagent selection, based on ore type, are available from reagent suppliers based on experience with many operations and with prior testwork programs.

 

Selection of reagents must be followed by careful consideration of the points of addition in the circuit. It is essential that reagents are fed smoothly and uniformly to the pulp, which requires close control of reagent feeding systems and pulp flowrate (Wills, 2016).

 

Y es precisamente, la forma en cómo se realiza este control operativo el que en ocasiones suele ser deficiente. Entre las diversas opciones que se observan en las operaciones se observan las siguientes:

·     Manualmente y Semiautomática: Se ajusta una velocidad determinada  a la bomba dosificadora que proporcione el flujo requerido, o bien, se ingresa un set point de fujo al que la variable de proceso se ajuste de forma automática. En los dos casos anteriores, el flujo dosificado, no cambiará a menos de que el usuario ejecute una nueva entrada, ya se sea de velocidad o punto de ajuste del flujo.

·      Automática: El set point de flujo se calcula ligado a la variación del tonelaje y las leyes del mineral, y la variable de proceso se ajustará a dicho punto de ajuste.

 Experto, Avanzado, etc.: Basados en una lógica más compleja, la cual no solo considera las variaciones en el tonelaje y las leyes; sino que incorpora otras mediciones tales como el grado y la recuperación, velocidad de derrame y tamaño de burbuja, estabilidad, color, textura, etc. Este control se desarrolla en el propio sistema de control o en aplicaciones por separado como un sistema experto o plataformas de optimización.

Este control busca optimizar la dosificación, es decir, determinar los puntos de ajuste de flujo de reactivos que generen los mejores resultados.

En el control experto o avanzado es necesario contar con mediciones de ensayes en línea, los cuales alimenten al sistema y este tenga elementos suficientes para ejecutar su lógica de forma adecuada.

 

En la actualidad, la utilización de analizadores de pulpas en línea para determinar los ensayes de las diferentes corrientes del proceso (cabezas, colas, concentrados, medios, etc.) y su integración a los sistemas expertos de flotación que contemplen la dosificación de reactivos son pieza clave en la mejora y optimización de los procesos de beneficio de los minerales (Santana, 2015).

Figura 1. Analizador de pulpas en línea courier (metso)

 

Figura 2. Esquema conceptual dosificación reactivos en modo experto

Contar con una dosificación de reactivos bajo un sistema experto o avanzado suma a una gran parte de los objetivos generales de control en las plantas que se muestran a continuación (Kelly, 1990):

1. Incrementar la capacidad de procesamiento.
2. Mejorar la recuperación de los minerales de valor.
3. Mejorar la ley de los concentrados (lo cual resulta en ahorro en el costo del procesamiento subsecuente)
4. Reducir los costos de operación (por ejemplo, mediante los ahorros en reactivos).

Figura 3. Objetivo de control de la flotación

 

Figura 4. Circuito de flotación operando en sistema experto

 

Figura 5. Control de dosificación experto

Existen operaciones en las que a pesar de contar con infraestructura suficiente para mantener optimizada la operación, no se aprovecha al máximo los activos que se tienen disponibles. Se observan casos de falta de mantenimiento a equipos (analizadores en línea) y calibración deficiente de estos, falta de sintonía de lazos de control, mediciones de variables que solo funcionan como monitoreo y no están integradas a ninguna lógica de control, entre otros.

Si bien, el integrar sistemas expertos o avanzados, requiere un nivel de inversión importante, los beneficios obtenidos compensan el desembolso de tales inversiones. La operación meramente manual, aún cuando se cuente con operarios y supervisores con gran experiencia en sus tareas, está sujeta a los criterios y decisiones del personal, cuya respuesta generalmente es a destiempo cuando las condiciones del proceso cambian (leyes, tonelajes, etc.), teniendo repercusiones en los resultados metalúrgicos (grados y recuperaciones).

La combinación de una gestión operativa efectiva, con los recursos tecnológicos adecuados representan una gran ventaja sobre las operaciones manuales y de enfoque reactivo en las plantas de flotación.

Referencias

Kelly, E. G. (1990). Introducción al Procesamiento de Minerales. CDMX: Limusa.

Santana, V. (2015). Incremento de Recuperación Metalúrgica mediante la Optimización de la Dosificación de Reactivos con el uso de los Sistemas Expertos. Zacatecas, México.

Wills, B. A. (2016). Mineral Processing Technology.