PORTADA :

Explotación de yacimientos tateriticos e r. Y~ 111 re--~ Holguln.

CONTRAPORTADA:

VOL. XV, Minería, No. 1, Diciembre, 1985 Ensayo para la detenninacióo del módulo de e•a ~ · ticidad y coeficiente de Poisson a rocas miner¿1fes . Dispositivo diseñado y construido '"' el CIPIMM . Minbas.

SUM~RIO

SUMM~RY Separación selectiYo de cobalto lúteo de soluciones carbonato-amo­niacales Selective separation of luteous cobait from ammonio carbonate solutions

Uc. Esteban Alfoaso, G. Samalea

Determinación cuantitativa de Au y Ag por espectrofotometría de absor­ción atómica en nuestros minerales ,Y productos de su tratamiento industrial Au and Ag quantitative determination by atomic obsorption spectrophoto­metry in ore samples c ;1d industrially treated products

Uc. José L. 1.cnnamres, Lic . Ed9m'do Acl!Yedo, Lic. C. hentes y T~. J. Pedroso

Beneficio de las arenas turbáceas Benefic iation of peaty sonds

lng. Doncrtc R.. Se<-J<>, Té-e. R@Tl'Oldo Sll6rez

BIGYM. Banco de información de Geofogía y Minería Geology and mining dota bank

lnq. J111n1 Madem Acoda

Lixiviación con ácido carbónico de los minerales niquelíferos reducidos. 1-Análisis termodinámico del proceso Carbonic acid ieaching of nikeliferous ores: 1 - Thermodinomic ono lysis of the process

ln9. Osvaldo Granda lbarra, CS<:

Flotación de barita del yacimiento "El Indio'', Pinar del Río Barite flotation in "El Indio" deposit in Pinar del Río

lng. Julio Romero Dmim, Alberto 11. Bandera y otros

3

'15

2

Determinación espectrográfica de elementos traza en níquel electro­liticG Spectrografhic determination of trace elements ·in electrolytic nickel

Lic. Aldtt Al-. Lic. J. L Lamamres, Téc. N. Dfcm

Las investigaciones mineras dentro de la exploración geológica detallada Mining research within the sphere of detailed geological exploration

llllJ. Orestes Scnihma, CSc:, 1119. .hlan Madem

Corrosión de aleaciones en medios de azufre Corrosion of alloys in . sulphur media

llllJ. Jos6 F. C'oam Mlnnida, lllCJ. J. Tres.:astro, Téc. l. Alv-

Tecnología de beneficio de la mena magnetítica del Sector Concordia Beneficiation technology for magnetite are from the "Concordia" zone

1119. 'l'a!lla Rodñ9-, CSc. L; L Garcla y Wltoto Suwardjo, OSc.

Determinación de compuestos de azufre en el sulfuro de Ni y Co obte­nido por precipitación con H2S a partir de licores carbonato amoniacales Determinotion of. sulphur complex in Ni and Co sulphides obtained by precipitation with H2S from ammonia-carbonate liquors

Uc. E. Acevltdo, Lic. C. Fuentes y Téc. Ped..-

Efectividad de la utilización de petróleo aditivo como agente reductor en el proceso Caron Effectiveness of using additive oil as reducing agent in the Caron process

lllCJ. J. CastelJaMS S116rez, CSc

ABSl'R4CTS

-:..-.,:.··. -- -

/ ..---......._ /"--­

{

\45 e=

54

·····-----~

75

78

• $• ··~ :_., ~~l.: (011 publim~ ~" : · , ...... ~;, ,, ? '

:, Mlnilfer.ic> d• ~ lndú~Jit~ ....... ~ •••• •·•·· · ,>Aven!d~ · .. $;ilv~d~~ 'Álhtnd, ·.· )t~, :c fff'.\

... · Zou · Poit•I Hab•n• . 1 .. " -,\ :,-;, :: > :- _Cfud,•d --~ .. ta ,; H•ban•, _,: p~~:-'

T•14f.c1110~! 70-?S4tl . v 7.0·lS49 > · . ·,·, ···'·'·.·-~_."."c.,."•_; ·.',.•- .~ .... ··; .• ~.:,", ... :·.-~."-.:,: "_i_·_ .. -.· ·_ .. ~,-.· .. '.· ... "_:·.· ...... :~_;_·_.''."·, T.et~ ~ti' 1 U ·. . . " . : - · ' -- < -- -__ : - < :• - - - -_-_ -: -- -- >~;·:~ ·~ -~< ~.' ,¿;'.\ ;·,:~·~4J~~:i?-- ·{i~i~~j~j~~

, .. · ,, :_; ·'' - ;'''

• .• Ol'f ·.lfc@i. Jét•1=ha11.,., •"•c . .- -~~; ;,

-~.f.·.t.!,~. · ..... ~~~~~~~ - - - :';'. ~

'·~ .,_,;:;: ' -

• •sld~tldera n . ombio ·.• <o!l~ .. , jlll~iJi••Í<I~ -e~_,,..~ ....

.:4oaam ... . 9•11•.

REVISTA TECMOLOGICA

COU: 622.765:622.363:622.2.U

Flotación de barita del yacimiento ''El Indio" Pinar del Río

lng. Julio Romero Daza* Alberto G. Bandera y otros

RESUMEN

Para el empleo del mineral barita en la conlormación de los lodos de perforación de petróleo se requiere que este alcance valo1·es superiores al 85 % de Ba 504 ca un peso especíiico superior a 4,00 glcrriJ. Entre las zonas de búsqueda de barita en Pinar del Río se ha localizado el yaci­miento 11El Indio•, cuyas menas de bajo contenido entre el 20 y 30 % de l3a S04 no satisfacen en estado natural las exigencias establecidas.

Mediante el método de i1otación se lian logrado alcanzar valores superiores al 85 % y 90 % de Ba SO 4 eliminando 1a impureza fundamental: el cuarzo. La extracción de la barita alcanzó valores superiores al 89 %. Se presentan los índices del beneficio por ilotación para estas menas. con la propuesta del esquema tecnológico para el procesamiento de los mismos.

INTRODUCCION

En la actualidad, el desarrollo energético del país se encuentra sustentado básicamente en el apro­vechamiento y transformación, a través de dif e­rentes tecnologías, del combustible por excelencia: el petróleo. Buscar, encontrar y explotar este recur­so energético, requiere de innumerables recursos y medios. En este contexto, en la explotación de los pozos petroleros profundos. se requiere de lodos aptos para el taponeo a altas presiones. En estos lodos y en un 80-90 Ofo, existe un componente bá­sico que es el mineral upesante.. o de alto peso es­pecífico. De entre varias alternativas los produc­tores potenciales de petróleo prefieren el mineral barita por sus características favorables para este fin, entre otras, alto peso específico y sobre todo, baja abrasividad. Los requisitos y exigencias que debe cubrir una barita apta para este uso. en su generalidad, no aparecen en los yacimientos existen­tes en Cuba, en estado natural.

*lnvesti9ador A9re9ado, CIPIMM

40

Actualmente la barita (Ba S04) utilizada en Cuba es totalmente de importación.

Dentro de los estudios geológicos en desarrollo ( 1] sobre la búsqueda de barita, se han localizado varias zonas, en Pinar del Río, dentro de estas se encuentra el yacimiento .. El Indio ... con menas cuyo contenido promedio varía entre el 20 % y 30 % de Ba S04 las cuales no es posible utilizar en estado natural en los lodos de perforación, ya que se necesitan contenidos superiores al 85 % de Ba S04 con un peso específico mayor de 4,0 g/cm3.

Las menas del yacimiento .. El Indio• -se caracte­rizan por su alto contenido de cuarzo, como im­pureza fundamental; con minerales de mica, clorita, hematita, pirita, galena y en menores cantidades productos de los procesos de alteración: caolinita y oxihidratos de hierro.

De todos los métodos estudiados (separación en medios densos, hidrogravimetría, flotación) se lo­graron resultados superiores mediante la aplicación de la flotación, resultando de todos, la variante más adecuada.

REVISTA TECMOLOGIC•

Mediante la flotación directa de las menas de bajo contenido (21,16 % de Ba S04) se ha logrado alcanzar valores superiores al 85 °1

0 de Ba S04 con extracciones mayores al 80 O/o.

Lavando previamente el mineral para eliminar •ardlla• y luego flotando los productos, •lavado grueso• y •lavado finoK, se alcanzaron valores supe­riores al 90 6/ 0 de Ba S04 con una extracción tam­bién superior al 90 O/o. Esta característica es debido a que las menas son básicamente barita, entrecre­cidas finamente con cuarzo y logran con una mo­lienda fina (x 70 % y menor de 0,074 mm) romper su entrecrecimiento, flotando la barita satisfac­toriamente, a la vez que se depresa el cuarzo.

Con los resultados logrados, se elaboró la pro­puesta de esquema tecnológico para el beneficio de las menas del yacimiento ·El Indio• que fueron tomadas para la elaboración del •Estudio técnico Económico sobre los yacimientos de barita El Indio y otros• [2}.

MINERAL Y SUS CARACTERISTICAS

Las menas del yacimiento El Indio, corresponden al estadio de búsqueda evaluativa de barita en la región N.O. de la provincia de Pinar del Río.

La mena baritica se presenta en forma masiva. cristalina, brechosa y en vetillas muy finas.

Es común la presencia de rocas blandas muy alteradas con esquistos micaceo-arcilloso y micaceo­arcilloso-cuarzosos.

Los tamaños de grano de la barita alcanzan en ocasiones valores pequeños del orden de 0,04-0,004 mm.

Los fragmentos mayores de la muestra no pasan de los 200 mm.. y no se encuentran fragmentos grandes monominerales de barita pura.

Según la composición mineralógica la muestra representa una mena barítica con cantidades im­portantes de cuarzo, mica, clorita, hematita y gale­nita y en menores cantidades producto de los pro­cesos de alteración: caolinita y oxihidratos de hierro.

Las muestras fueron sometidas a un proceso de trituración, homogenezación, cuarteo. etc.; utili­zando los criterios de Richard Chechett para menas parcialmente homogéneas.

La composición química de la meustra arrojó los siguientes resultados: Ba 504 : 27,76 Si02 52,54 :Al203 : 7,52 Fe20s : 2,84 CaO; 0,31 MgO : 0,58 S : 0;007 Pb : 0.03 Cu : 0,01 Zn : 0.005.

Estos resultados reflejan la presencia de Si02 como elemento perjudicial-fundamental. la presen­cia de Ah03 como reflejo de la arcilla y mica, ade­más cantidades poco significativas de Fe203, Pb, Cu, Zn, insignificantes pueden considerarse las im­purezas que contienen Ca O, MgO así como los sulfuros (S) como pirita, galena y otros.

El peso específico arrojó un resultado de 3,03 ·g/cm3.

Vol. XV, Mlnerla, Mo. 1, Diciembre, t985

DESCRIPCION DE LOS EXPERIMENTOS Y nISCUSION DE LOS RESULTADOS

La flotación es el método más utilizado actual­mente, para la obtención de barita de alta ley, a partir de menas de bajo contenido [3,4,5,6,] la efectividad del método está dada por la alta selec­tividad y humectabilidad de la barita, mediante los ácidos grasos (oleico), así como una alta capacidad de depresamiento del cuarzo con el vidrio liquido, una vez estos se separan mediante una molienda fina.

En nuestra experimentación se trabajó con 2 al­ternativas: a) Flotación directa al mineral primario.

b) Separación por lavado para eliminación de ar­cilla y material fino, obteniéndose 2 fracciones: ·lavada gruesa• y .. }avada fina~ y flotación de cada una de estas.

Para los experimentos se utilizó una celda de flotación de laboratorio de fabricación soviética del tipo YFL-67 con celdas e impeientes adaptables de: 0,5; 1; 1,5 y 3 litros.

Para la máquina de flotación se seleccionaron los siguientes parámetros como con1Stantes: - Velocidad del agitador (impelente) r.p.m.: 2 000 - Cantidad o volumen de aire 1/h = 184 - Velocidad de rotación de las paletas de extracción

de espuma r.p.m.: 10. Temperatura del medio : 28-30 ºC

Además para todo el trabajo se utilizó el diseño experimental de Placktt-Burman.

FLOTACION DIRECTA AL MINERAL PRIMARIO

El material original molido bajo 6 mm, fue tri­turado mediante un triturador de rodíllo de labo­ratorio y molino de martillo, incluyendo un tamizaje de control de 1 mm; garantizándose todo el mate­rial bajo esta malla.

Los niveles de las variables fueron seleccionados <le la .exoeriencia e información :

Fueron consideradas las variables :

- Tiempo de molienda (fina) en min . - Cantidad de depresor (Na2SiOa) en g/t - Cantidad de colector {ácido oleico) en glt - PH (Na2C03). - Tiemoo de flotación en min.

Para todos los experimentos se utilizó el siguien­te esquema (Figura 1).

Con los resultados obtenidos se procedió, luego de la definición de la significación de los varia­bles, al proceso de optimización, todo este trabajo fue procesado mediante la computadora CID-201 B utilizando un lenguaje LEAL.

Las condiciones óptimas de flotación incluida las limpiezas fueron:

41

F.LOTACt<lN. 'f, t.'flof\ 5.,1n.

K ( C®c•ntrado) e {.colo)

l'ig. 1. Esquema general de la flohición bllsica de barita

a) Tiempo de molienda: 3 min, que garantiza un 35 % de retenido :sobre 0,074 mm.

b) Depresor Na 2Si03 8 ml al 5 º/0 que corresponde a 800 g/t.

c) PH = 10 d) Colector (ácido oleico) al 1 11

0 /22,5 ml, que corresponde a 450 g/t.

e) Tiempo de flotación básica : 4 min. f) Tiempo de acondicionamiento: 20 min.

Las oeldas utilizadas fueron : Flotación básica: 31 P1·imera limpieza: 1,51

En la primera limpieza se añadieron 200 g/t de Na2SiOa.

El esquema con los índices de beneficio obteni­dos pueden verse en la Figura 2.

El esquema de flotación representado correspon­de al ciclo en circuito abierto del mineral primario con sus productos finales y medios. M·ediante el método de cálculo se han distribuido los valores de los productos medios para conocer los valores máximos a obtener en un ciclo continuo de flota­ción.

En la tabla a continuación se exponen estos re­sultados (ver tab. 1).

FLOTACION DE PRODUCTOS LAVADO GRUESO Y LAVADO FINO

Según los resultados del análisis petra-mineraló­gico las menas de este y;icimiento contienen arcillas del tipo caolinítico.

Con el fin de eliminar parte de los mismos se procedió a lavar las muestras mediante un clasifi­cador de espiral en 2 etapas.

El material alimentado a los clasificadores se en­contraba bajo 6 mm.

42

Fic:!. 2. Esquema de ftotacióri del m~neral pr;marlo

Tabla 1

Resultados de la flotación del mineral primario por recálculo de los productoi; medios

Producto T (Ofo) fJ (-0/o) E (Ofo)

K 32,0 86,42 94,51

e 68,0 2,36 5,49

p 100,0 29,25 100,00

Peso específico del concentrado: 4,12 g/cm3

Se utilizó un clasificador de espiral soviético tipo 476 . KRT de 220 mm de diámetro de espiral y 1 200 mm de largo.

Los parámetros seleccionados fueron:

1) Velocida~e la espiral: 18 r.p.m. 2) Angulo de inclinación: 10º 3) Alimentación: 400 kg/h 4) Flujo de agua : 240 l!h

Como producto de este lavado se obtuvieron 2 fracciones que las denominamos: uLavado grueso" y uLavado fino ...

Las recuperaciones en peso de cada fracción fue­ron:

TIPO % EN PESO

"Gruesa .. 85,5

u Fina .. 14,5

La granulometría de la fracción «fina" fue de 11,2 % de retenido sobre el tamiz de abertura de malla de 0,074 mm.

REVISTA TECNOLOGICA

El producto lavado grueso una vez seco, fue tri· turado a -1 mm.

A la muestra se le aplicó el procedimiento de la matriz experimental del diseño Plackett-Burman, aplicándole posteriormente el proceso de optimi­zación con limpieza.

En lá figura 3 se señalan los parámetros experi­mentados y k1s índices de beneficio.

Recalculando los productos medios para obtener las extracciones máximas posibles a lograr nos que­da finalmente: (Ver tabla 2).

Siguiendo fil mismo proceso anterior, se realizó la flotación del producto ulavado fino .. ; el esquema optimizado con limpiezas y con los índices de be­nefició se pueden observar en la figura 4.

Finalmente recalculando los productos medios se obtiene la tabla 3.

Para analizar globalmente las posibilidades de la flotación (conjuntamente) de los product0s .. }ava­do grueso .. y .. }avado fino" referidos a la muestra en su totalidad, se han unido y calculado todos los productos, ponderadamente, quedando como ~­isultado: (Ver tabla 4).

El esquema general propuesto se expone en la fürnra 5.

Fig. 3. Esquema d@ flotación del producto "Lavado Grueso"

Vol. XV, Mlneria, No. 1, Diciembre, 1985

Tabla 2

Resultados de la flotación del producto •Lavado grueso• por recálculo de los productos medios

Producto r

K 31,6 95,64 94,68

e 68,4 2,48 5,32

p 100,0 31,91 100,00

Peso específico del concentrado : 4.24 g/cm 3.

Flg. 4. Esquema de flotación del producto "Lavado Fino"

Tabla 3

Resultado de la flotación del producto •lavado fino• por recálculo de los productos medios

prcducto

K 24,5 83,20 92,71

e 75,5 2,12 7,29

p 100,0 21.98 100,00

Peso específico del concentrado: 4,09 g/cm3

•

"

F19. S. Esque"'a 9-~al para la flofaclé-n ci. barita del yacimiento

"El tacllo"

í} =~3/1

~~14 5

~~°?'~ ~~~ .¡ :'G0 1

B 10 11

12 ro::::::::::::::

A. - Flotaclw del ml1tor• primario

B - Fl,......6n del producto "LOYado Grueso"

C - ~lotación del producto ""Lavado Fino"

1. Preparación eli el campo 2. Tolva 3. Triturador de mandibula 4. Zaranda 12,5 mm 5. Triturador de cono 6. Triturador de rodillo 1. Zaranda de 6 mm 8 y 9. Clasificadores de espiral

10. Espesador 11. Tolva 12. Molino de bolas C<>n clasificador de espiral 13. Acondicionadores-Alimentadores 14. Alimentadores de reactivos 15. Batería de celdas de flotación 16. Sedimentador 17. Filtro 18. Secador 19. Molino pulverizador 20. Clasificadores neumáticos 21. Ensacadora

Tabla 4

Productos finales calculados de la flotación total de los pro­ductos •Lavado grueso• y •Lavado fino•

Producto /l

K 30,6 94,18 94,49

e 69,4 2,42 5,51

p 100,0 30.49 100,00

44

CONCLUSIONES

1) Las menas del yacimiento ·El Indio .. en esta­do natural no cumplen las exigencias en cuanto al contenido de Ba S04. Son menas barito-cuarzosas con cantidades menores de mica, caolín, pirita, ga­lena y arcillas. La impureza fundamental es el cuarzo.

2) Mediante la flotación directa al mineral pri­mario de baja ley (27 ,76 % de Ba S04) se ha lo­grado obtener un concentrado de 86,46 °lo de Ba S04 (2da. calidad) con una extracción de 82,71 %.

3) Lavando el mineral previamente y obteniendo las fracciones ·lavado grueso» y •lavado fino• y luego flotando éstos se pue<len obtener concentra­dos de 95,64 °lo y 83,20 º/o de Ba 504 respectiva­mente con extracciones de 69,75 0/0 y 55,66 º/0, sin recirculación de los productos medios.

4) Combinando los concentrados del ulavado grue­so» y el nlavado fino• con recirculación de los pro­ductos finos (según cálculo) es posible alcanzar un concentrado de 94,18 °;0 de Ba S04 con una extrac­ción de 94,49 que cumple las especificaciones de la la. calidad.

BIBLIOGRAFIA

[l) E. DENISOV; NODARSE y OTROS: "Informe de búsqueda evaluativa para barita en la región NO de la pro­vincia de P. del Río en los años 1980-83". Emp. Geo. lógica de Pinar del Río. Fondo Geológico Nacio-

na! de Cuba. MINBAS.

[2) A. NAMLET; K. HRISTO; L. NARCISO; D. GUSTAVO; K. DANAIL : "Estudio técnico económico sobre los ya­

cimientos de barita, sectores El Indio y otras". Emp. Integral de Proyectos para la Industria Básica. MINBAS. Nov. 1984 64 p .

[3) CHERNOSVIKOV Y:-:; z. MELNIKOV II: "Métodos para el proceso primario" (Beneficio). Guía para Jos geó­logos: Barita v Wi terita. Moscú. 1963. 3.'i pág.

[4] VINOKUROv F.P. Y urnos: "Flotación de la bariw de la pulpa deslamada en la fábrica de beneficio de Salaiski". "Tsvietnie metali No. 1. 1970. pp. -86-8í.

[5] LAMANT W.G. ANO SULLlVAN G.V.: Recovery of high grade barita from waste pond materials. RI-8673. Bureau of Mines Report of Investigations 1982. 13 p. United States Departament of Interior.

[6] LAMANT W.G. ANI> SULLJVAN G.V.: Recuvery uf 111·

trafine barite from mili wastes. RI-8668. Bureau o l mines report of investigations 1982 United StatL'!' Departament of the Interior.

REVISTA TECMOLOGICA