Importancia de la porosidad de las partículas que se procesan a través de flotación de espuma: una revisión
Palabras clave:
porosidad, minerales ganga porosos, flotación de espuma, partículas porosasResumen
El efecto de los minerales ganga porosos desempeña un papel importante en la flotación de minerales metálicos, no metálicos y rocas como el carbón. Este artículo proporciona una revisión bibliográfica que demuestra los retos que enfrenta la flotación de espuma en la separación de minerales ganga porosos contenidos en minerales comerciales. Sin embargo, en la superficie de los minerales la estructura porosa es compleja y presenta heterogeneidad particular de acuerdo con el tipo de mineral y/o roca. Por lo tanto, para el desarrollo de la revisión bibliográfica se aplicó un enfoque transversal para incluir los diversos fenómenos físicos y químicos relacionados con la porosidad de un mineral y/o roca comercial. El concepto se define como “red estructural de diversos minerales que forman poros”. Con este enfoque y concepto el objetivo del presente trabajo fue ilustrar las características y la importancia de las redes estructurales en la formación de poros y su efecto sobre los fundamentos de la flotación de espuma (e.g., flotabilidad, hidrofobicidad, flotación verdadera etc.). Cinco casos de estudio fueron seleccionados para ilustrar la porosidad de diversos minerales y su impacto en los fundamentos de la flotación (así como en las respuestas metalúrgicas, grado y recuperación). La información se procesó a través de una rutina de análisis de imágenes fácil de comprender y aplicar para analizar la porosidad de los minerales y/o rocas de interés. Los resultados demostraron que la revisión bibliográfica es robusta y critica.
Referencias
Aksu, I., Bazilevskaya, E., & Karpyn, Z. T. (2015). Swelling of clay minerals in unconsolidated porous media and its impact on permeability. GeoResJ, 7: 1–13.
Atrafi, A., Gomez, C. O., Finch, J. A., & Pawlik, M. (2012). Frothing behavior of aqueous solutions of oleic acid. Minerals Engineering, 36–38: 138–144.
Azañero Ortiz, A., Núñez Jara, P., Figueroa Loli, A., León Delgado, E., Fernández Salinas, S., Orihuela Salazar, R., Caballero Ríos, M., Bazán Reyes, R., & Yi Choy Aragón, S. (2002). Flotación de minerales oxidados de plomo. Revista del Instituto de investigación de la Facultad de Minas, Metalurgia y Ciencias Geográficas, 5(10): 34-43. https://doi.org/10.15381/iigeo.v5i10.757
Azizi, A., Masdarian, M., Hassanzadeh, A., Bahri, Z., Niedoba, T., & Surowiak, A. (2020). Parametric Optimization in Rougher Flotation Performance of a Sulfidized Mixed Copper Ore. Minerals, 10(8): 660. https://doi.org/10.3390/min10080660
Batjargal, K., Guven, O., Ozdemir, O., Karakashev, S. I., Grozev, N. A., Boylu, F., & Çelik, M. S. (2023). Frothing Performance of Frother-Collector Mixtures as Determined by Dynamic Foam Analyzer and Its Implications in Flotation. Minerals, 13(2): 242. https://doi.org/10.3390/min13020242
Caballero Garduño, P. (2022). Estado del arte sobre la electroflotación en celda [Tesis de licenciatura, Universidad Nacional Autónoma de México]. https://ru.dgb.unam.mx /bitstream/20.500.14330/TES01000823964/3/0823964.pdf
Carrizales-Méndez, Y. N., López-Saucedo, F., Rodríguez Vega, A., Carillo Pedroza, F. R., Beltrán Cruz, J. M., & Batista Rodríguez, J. A. (2021). Análisis de la distribución de partículas ultrafinas en la flotación de carbón y su relación con las variables metalúrgicas: recuperación y contenido de cenizas. CienciAcierta, 65(enero–marzo): 139–152.
Caudillo-Landeros, K. A., Jimenez-Jacobo, A. T., Palafox-Rivas, L., Torres-Villanueva, I., Delgadillo-Castañon, X. Y., Corona-Arroyo, M., & Salazar-Hernández, M. (2023). Uso del potencial zeta en la caracterización de superficies de adsorbentes (MS-Nx-Fe). Jóvenes en la Ciencia, 21: 1–6. Recuperado a partir de https://www.jovenesenla ciencia.ugto.mx/index.php/jovenesenlaciencia/article/view/3948
Chambi Huanca, L. M. (2020). Optimización del proceso de flotación para la mejora de la recuperación de minerales plomosos [Tesis, Universidad Nacional del Altiplano de Puno].
Chen, S., Tang, L., Tao, X., Chen, L., Yang, Z., & Li, L. (2017). Effect of oxidation processing on the surface properties and floatability of Meizhiyou long-flame coal. Fuel, 210: 177–186. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.08.053
Cook, B. K., & Gibson, C. E. (2023). A review of fatty acid collectors: Implications for spodumene flotation. Minerals, 13(2): 212. https://doi.org/10.3390/min13020212
Cordeiro, P. F. O., Oliveira, C. G., Paniago, L. N., Romagna, G., & Santos, R. V. (2018). The carbonate-hosted MVT Morro Agudo Zn-Pb deposit, central Brazil. Ore Geology Reviews, 101: 437-452. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.oregeorev. 2018.08.002
Elizondo-Álvarez, M. A., Uribe Salas, A., Bello Teodoro, S., & Alonso González, O. (2022). Comportamiento de flotación y mecanismos de interacción entre minerales sulfurados. Epistemus, 15(31): 22–30. https://doi.org/10.36790/epistemus.v15i31.182
Elizondo-Álvarez, M. A., Uribe-Salas, A., & Bello-Teodoro, S. (2021). Chemical stability of xanthates under different environmental conditions. Ecotoxicology and Environmental Safety, 207: 111509.
Elizondo-Álvarez, M. A., Uribe-Salas, A., & Nava-Alonso, F. (2020). Flotation studies of galena, cerussite, and anglesite. Minerals Engineering, 155: 106456.
Foszcz, D., & Drzymała, J. (2011). Differentiation of organic carbon in Polish copper concentrates. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 47: 17–26.
Gredelj, S., Zanin, M., & Grano, S. R. (2009). Selective flotation of carbon. Minerals Engineering, 22(3): 279–288. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2008.08.006
Hassanzadeh, A., Gholami, H., Özkan, S. G., Niedoba, T., & Surowiak, A. (2021). Effect of Power Ultrasound on Wettability and Collector-Less Floatability of Chalcopyrite, Pyrite and Quartz. Minerals, 11(1): 48. https://doi.org/10.3390/min11010048
Hassanzadeh, A., Safari, M., Hoang, D. H., Khoshdast, H., Albijanic, B., & Kowalczuk, P. B. (2022). Technological assessments on recent developments in fine and coarse particle flotation systems. Minerals Engineering, 180: 107509. https://doi.org/https://doi.org/ 10.1016/j.mineng.2022.107509
Huang, Z., Wang, G., Lei, Q., Liu, G., Fu, Y., Li, N., & Liu, J. (2022). Genetic Relationship between Mississippi Valley-Type Pb–Zn Mineralization and Hydrocarbon Accumulation in the Wusihe Deposits, Southwestern Margin of the Sichuan Basin, China. Minerals, 12(11): 1447. https://doi.org/10.3390/min12111447
Izydorczyk, G., Mikula, K., Skrzypczak, D., Moustakas, K., Witek-Krowiak, A., & Chojnacka, K. (2021). Potential environmental pollution from copper metallurgy and methods of management. Environmental Research, 197: 111050. https://doi.org/https://doi .org/10.1016/j.envres.2021.111050
Jeldres, R. I., Uribe, L., Cisternas, L. A., Gutiérrez, L., Leiva, W. H., & Valenzuela, J. (2019). The effect of clay minerals on the flotation of copper ores: A critical review. Applied Clay Science, 170: 57–69. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.01.013
Kemp Cañón, A. (2018). Análisis crítico de las eficiencias en flotación [Tesis de maestría, Universidad de Chile].
Konieczny, A., Pawlos, W., Krzeminska, M., Kaleta, R., & Kurzydło, P. (2013). Evaluation of organic carbon separation from copper ore by pre-flotation. Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 49: 189-201. https://doi.org/10.5277/ppmp130117
Krūmiņš, J., Kļaviņš, M., Ozola-Davidāne, R., & Ansone-Bērtiņa, L. (2022). Clay minerals for carbon capture. Minerals, 12(3): 349. https://doi.org/10.3390/min12030349
Laskowski, J. S., & Yu, Z. (2000). Oil agglomeration of oxidized coals. International Journal of Mineral Processing, 58(1): 237–252.
Liang, L., Tan, J., Li, B., & Xie, G. (2019). Reducing quartz entrainment in fine coal flotation by polyaluminum chloride. Fuel, 235: 150–157.
Mao, Xia, W., Xie, G., & Peng, Y. (2019). Effects of pre-wetting time on surface topography and floatability of lignite particles. Powder Technology, 359. https://doi.org/10.1016/ j.powtec.2019.10.049
Mao, Z., Xia, W., Wang, D., & Yang, X. (2020a). Zero-conditioning flotation. Minerals Engineering, 152: 106366.
Mao, Z., Xia, W., Wang, D., & Yang, X. (2020b). Wettability modification and its effect on lignite flotation. Separation and Purification Technology, 248: 117074.
Mao, Y., Xia, W., Xie, G., & Peng, Y. (2020). Effects of pre-wetting time on surface topography and floatability of lignite particles. Powder Technology, 359: 1–7.
Masdarian, M., Azizi, A., & Bahri, Z. (2020). Mechanochemical sulfidization in mixed sulfide-oxide copper ores. Chinese Journal of Chemical Engineering, 28(3): 743–748.
Suárez, M., García-Rivas, J., Morales, J., Lorenzo, A., García-Vicente, A., & García-Romero, E. (2022). Review and new data on the surface properties of palygorskite: A comparative study. Applied Clay Science, 216: 106311. https: //doi.org/https://doi.org/10 .1016/j.clay.2021.106311
Midekessa, G., Godakumara, K., Ord, J., Viil, J., Lättekivi, F., Dissanayake, K., Kopanchuk, S., Rinken, A., Andronowska, A., Bhattacharjee, S., Rinken, T., & Fazeli, A. (2020). Zeta Potential of Extracellular Vesicles: Toward Understanding the Attributes that Determine Colloidal Stability. ACS Omega, 5(27): 16701-16710. htt ps://doi.org/10.1021/a csomega.0c01582
Molina Ballesteros, E., García Talegón, J., & Alonso Gavilán, G. (2009). Papel de la porosidad en el proceso de silicificación del borde occidental de la cuenca terciaria del Duero. Revista de la Sociedad Geológica de España, 22(3–4): 145–154.
Montgomery, D. C., & Runger, G. C. (1996). Applied statistics and probability for engineers. Wiley.
Pan, Z., Xiong, J., Cui, Y., Wei, Q., Jia, W., Zhang, Z., Jiao, F., & Qin, W. (2022). Effect mechanism of carbonaceous materials on the flotation separation of lead–zinc ore. Separation and Purification Technology, 294: 121101. https://doi.org/https://doi.org /10.10 16/j.seppur.2022.121101
Pugh, R., & Stenius, P. (1985). Solution chemistry and flotation of apatite. International Journal of Mineral Processing, 15(3): 193–218.
Ran, J.-C., Qiu, X.-y., Hu, Z., Liu, Q.-J., Song, B.-X., & Yao, Y.-Q. (2019). Effects of particle size on flotation performance in the separation of copper, gold and lead. Powder Technology, 344: 654-664. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.1 2.045
Retamal, J. I., Robles, P. A., Quezada, G. R., & Jeldres, R. I. (2024). Molecular Design and Spodumene Flotation—A Review. International Journal of Molecular Sciences, 25(6): 3227. https://doi.org/10.3390/ijms25063227
Rosas Licona, P. M., Badillo Morales, A. G., Cerna Cortez, J. R., & Alatriste Bueno, V. G. S. (2024). Fisicoquímica de Superficies: la Ciencia de los Materiales Porosos. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5): 7307-7324. https://doi.org /10.37811/cl_rcm.v8i5.14148
Sánchez, F. G., Solís, R. P., Partida, E. G., & Camprubí, A. (2007). Estratigrafía del noreste de México y su relación con yacimientos estratoligados de fluorita, barita, celestina y Zn-Pb. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 59(1): 43–62.
Shen, J., Xia, W., Mao, Z, Wang, D., & Yang, X. (2020). Effect of pore size on wetting. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 601: 124997.
Shu, K., Xu, L., Wu, H., Peng, L., Xu, Y., Luo, L., Yang, J., & Tang, Z. (2020). In situ adsorption of mixed collectors BHA/DDA in spodumene-feldspar flotation system. Separation and Purification Technology, 251: 117325. https://doi.org/https://doi.org/10 .1016/j.seppur.2020.117325
Szmigiel, A., Apel, DB, Skrzypkowski, K., Wojtecki, L. y Pu, Y. (2024). Avances en aprendizaje automático para un rendimiento óptimo en procesos de flotación: Una revisión. Minerals, 14 (4): 331. https://doi.org/10.3390/min14040331
Tabatabaei, R. H., Nagaraj, D. R., Vianna, S. M. S. M., Napier-Munn, T. J., & Gorain, B. (2014). The effect of non-sulphide gangue minerals on the flotation of sulphide minerals from Carlin-type gold ores. Minerals Engineering, 60: 26-32. h ttps://doi.org/https://d oi.org/10.1016/j.mineng.2014.02.004
Uribe, R., Camillo, F., & Lascano, L. (2021). Minerales arcillosos: propiedades, clasificación y aplicaciones. InfoANALÍTICA, 9(2): 15–57. https://doi.org/10.26807/ia.v9i2.202
Wang, G., Bai, X., Wu, C., Li, W., Liu, K., & Kiani, A. (2018). Recent advances in the beneficiation of ultrafine coal particles. Fuel Processing Technology, 178: 104–125.
Xie, G. Mao, Y., Xia, W., & Peng, Y. (2022). Dynamic pore wetting and its effects on porous particle flotation: A review. International Journal of Mining Science and Technology, 32(6): 1365-1378. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2022.09.014
Xie, R., Zhu, Y., Liu, J., & Li, Y. (2021). Flotación y adsorción de un nuevo colector catiónico. Separation and Purification Technology, 264: 118445.
Xing, Y., Gui, X., Karakas, F., & Cao, Y. (2017). Role of collectors and depressants in mineral flotation. Minerals, 7(11), 223. https://doi.org/10.3390/min7110223
Zhang, H., Du, M., Hu, H., Zhang, H. y Song, N. (2024). Revisión del tratamiento ultrasónico en la flotación de minerales: Mecanismo y desarrollo reciente. Molecules, 29 (9): 1984. https://doi.org/10.3390/molecules29091984
Zhu, Z., Yin, W., Wang, D., Sun, H., Chen, K., & Yang, B. (2020). The role of surface roughness in the wettability and floatability of quartz particles. Applied Surface Science, 527: 146799. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146799
