1.El concepto de flotación
La flotación, también conocida como beneficio por flotación, es una tecnología de procesamiento de minerales que separa los minerales útiles de los minerales de ganga en la interfaz gas-líquido-sólido aprovechando las diferencias en las propiedades superficiales de los diferentes minerales presentes en las menas. También se denomina "separación de interfase". Todos los procesos tecnológicos que utilizan, directa o indirectamente, las interfases de fase para lograr la separación de partículas basándose en las diferencias en las propiedades de la interfaz de las diferentes partículas minerales se denominan flotación.
Las propiedades superficiales de los minerales se refieren a las propiedades físicas, químicas y de otro tipo de la superficie de las partículas minerales, como la mojabilidad, las propiedades eléctricas, los tipos, la saturación y la actividad de los enlaces químicos de los átomos superficiales, etc. Las diferentes partículas minerales presentan ciertas diferencias en sus propiedades superficiales. Al aprovechar estas diferencias, se puede lograr la separación y el enriquecimiento de minerales mediante interfaces de fase. Por lo tanto, el proceso de flotación implica interfaces trifásicas gas-líquido-sólido.
Las propiedades superficiales de los minerales pueden modificarse mediante intervención artificial con el fin de aumentar las diferencias superficiales entre los minerales útiles y las partículas minerales de ganga para facilitar su separación. En la flotación, los reactivos de flotación se utilizan habitualmente para modificar artificialmente las propiedades superficiales de los minerales, ampliar las diferencias superficiales entre ellos y aumentar o disminuir la hidrofobicidad de las superficies minerales, con el fin de ajustar y controlar el comportamiento de flotación de los minerales y obtener mejores resultados de separación. Por lo tanto, la aplicación y el desarrollo de la tecnología de flotación están estrechamente relacionados con los reactivos de flotación.
Dado que las propiedades superficiales de las partículas minerales difieren de parámetros físicos como la densidad y la susceptibilidad magnética, que son difíciles de modificar, es posible intervenir artificialmente para obtener las diferencias necesarias entre los minerales para su separación. Por lo tanto, la flotación se utiliza ampliamente en la separación de minerales y se considera el método universal de procesamiento de minerales. Es, en particular, el método más utilizado y eficaz para la separación de materiales finos y ultrafinos.
2. Aplicaciones de la flotación
El procesamiento de minerales es una operación de producción que prepara materias primas para la fundición de metales y la industria química, y la flotación por espuma se ha convertido en uno de los métodos más importantes de procesamiento de minerales. Casi todos los recursos minerales pueden separarse mediante flotación.
En la actualidad, la flotación se utiliza ampliamente en minerales de metales ferrosos principalmente para beneficiar hierro y manganeso, como hematita, smithsonita, ilmenita y otros minerales; minerales de metales preciosos principalmente para beneficiar oro y plata; minerales de metales no ferrosos como cobre, plomo, zinc, cobalto, níquel, molibdeno, antimonio, incluidos minerales de sulfuro como galena, esfalrita, calcopirita, calcocita, molibdenita, pentlandita y minerales de óxido como malaquita, cerusita, hemimorfita, casiterita, wolframita; separación de minerales de sal no metálicos como fluorita, apatita, barita y minerales de sal solubles como sal de potasa y sal de roca; así como la separación de minerales no metálicos y minerales de silicato como carbón, grafito, azufre, diamante, cuarzo, mica, feldespato, berilo, espodumena.
La flotación ha acumulado una amplia experiencia en el procesamiento de minerales, gracias a un continuo progreso tecnológico. Los minerales de baja ley y estructuralmente complejos, que anteriormente se consideraban sin valor industrial, ahora se reciclan (recursos secundarios) mediante flotación.
A medida que los recursos minerales se vuelven cada vez más escasos, los minerales útiles se distribuyen más finamente y se mezclan en los minerales, lo que hace que la separación sea más difícil; para reducir los costos de producción, las industrias como los materiales metalúrgicos y los productos químicos tienen mayores requisitos en los estándares de calidad y precisión de las materias primas procesadas, es decir, los productos separados.
Por un lado, es necesario mejorar la calidad; por otro, ante la dificultad de separar los minerales debido a la finura de sus partículas, la flotación ha demostrado cada vez más ventajas sobre otros métodos, convirtiéndose en el método de procesamiento de minerales más utilizado y prometedor en la actualidad. Los métodos de flotación han evolucionado gradualmente, desde su uso inicial para minerales sulfurados hasta minerales oxidados y no metálicos. Actualmente, la cantidad total de minerales procesados por flotación a nivel mundial alcanza miles de millones de toneladas anuales.
En las últimas décadas, la aplicación de la tecnología de flotación ya no se limita al campo de la ingeniería de procesamiento de minerales, sino que se ha expandido a la protección del medio ambiente, la metalurgia, la fabricación de papel, la agricultura, la industria química, la alimentación, los materiales, la medicina, la biología y otros campos.
Por ejemplo, la recuperación por flotación de componentes útiles en productos intermedios, volátiles y escorias de pirometalurgia; la recuperación por flotación de residuos de lixiviación hidrometalúrgica y productos de precipitación desplazados; la flotación en la industria química para el destintado de papel reciclado y la recuperación de fibras de líquidos de residuos de pulpa; la extracción de petróleo crudo pesado de arena mineral de lecho de río, la separación de pequeños contaminantes sólidos, coloides, bacterias y la eliminación de impurezas metálicas traza de aguas residuales son aplicaciones típicas en la ingeniería ambiental.
Con la mejora de los procesos y métodos de flotación, y la aparición de nuevos reactivos y equipos de flotación eficientes, la flotación se utilizará más ampliamente en más industrias y campos. Cabe destacar que, al utilizar procesos de flotación, los reactivos aumentan el costo del procesamiento (en comparación con la separación magnética y la separación por gravedad); el tamaño de partícula requerido para el beneficio es relativamente estricto; existen numerosos factores que afectan el proceso de flotación, con altos requisitos tecnológicos; y las aguas residuales que contienen reactivos residuales son perjudiciales para el medio ambiente.
3.Contenido de la investigación de flotación
El proceso de flotación involucra minerales sólidos y medios de separación (agua, gas). El contenido principal de la investigación incluye los principios básicos de la flotación, reactivos de flotación, maquinaria de flotación, procesos de flotación, etc.
La teoría básica de la flotación incluye la flotabilidad de los minerales, las propiedades de las interfaces de separación, etc., el estudio de las propiedades de las interfaces de fase, la interacción entre fases, el mecanismo de mineralización de las burbujas, etc.; la investigación sobre reactivos de flotación incluye los tipos, estructuras, propiedades, mecanismos de acción, métodos de preparación y uso de reactivos; la investigación sobre maquinaria de flotación incluye la estructura, el principio de funcionamiento y las ocasiones de aplicación de las máquinas de flotación; la investigación sobre procesos de flotación se refiere a la estructura del proceso, la influencia y el control de los factores del proceso y el sistema de reactivos; además, existe investigación sobre la aplicación práctica de varios minerales.
El sistema teórico de investigación en flotación involucra disciplinas como mineralogía de procesos, química orgánica, química inorgánica, química física (química de interfases, química coloidal), mecánica de fluidos, ingeniería mecánica, detección automática y análisis técnico y económico.
Hora de publicación: 09-feb-2026