Kinetics and Recovery of Xanthate–Copper Compounds by Ion Flotation Techniques
Martín Reyes,1 * Francisco Patiño,1 Francisco J. Tavera,2 Ramiro Escudero,2 Isauro Rivera,1 and Miguel Pérez1
1 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca Tulancingo Km 4.5 42184. Pachuca, Hidalgo, México. *Responsible author: mreyes@uaeh.edu.mx
2 Instituto de Investigaciones Metalúrgicas Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Santiago Tapia 403, 58000, Morelia Michoacán, México.
Received November 7, 2008 ]]> Accepted March 12, 2009
Abstract
The recovery of copper in aqueous media by ion flotation in a laboratory flotation cell was carried out. Hydrodynamics and gas dispersion parameters were obtained. The results show that the increase of potassium amyl xanthate concentration above the stoichiometric amount considerably affects the efficiency of the separation of copper. In a stage of flotation with recirculation, recoveries of 58% and 66 % were obtained with the flat and the cylindrical spargers respectively. The dispersion parameters and bubble surface area flux (Sb) show a good relation with the apparent flotation rate constant (k), even when the superficial gas velocity is 0.8 cm/s, where we can find the appropriate hydrodynamic conditions to carry out the ion flotation. The system subsequently changes from a homogeneous bubble flux to a turbulent flux.
Gas dispersion results show that superficial gas velocity, superficial liquid velocity, dispersion system geometry and the simulated malfunction of spargers considerably affect the recovery of copper in a multi stage system of five flotation cells. The best recoveries were obtained at low superficial gas velocities, achieving efficiencies of 94%, 90% and 95 % with the flat, cylindrical and battery of four spargers respectively.
Keywords: Ion flotation, Xanthate, Gas holdup, Copper, recovery.
Resumen
Se llevó a cabo la recuperación de cobre contenido en medio acuoso por flotación iónica en una celda de flotación de laboratorio. Se obtuvieron los parámetros de la dispersión de gas e hidrodinámica del sistema. Los resultados muestran que el incremento de la concentración de xantato amílico de potasio por arriba de la cantidad estequiométrica afecta considerablemente la eficiencia de separación de cobre. En la flotación iónica en una etapa con recirculación se obtuvieron recuperaciones del 58 y 66 % para el dispersor plano y cilíndrico, respectivamente. Los parámetros de la dispersión, el flujo de superficie de burbujas Sb (s–1) tienen buena correlación con la constante cinética de flotación aparente k (min–1), esto hasta un valor de la velocidad superficial de gas de 0.8 cm/s, donde se tienen condiciones hidrodinámicas adecuadas, donde el sistema cambia de un flujo de burbujas homogéneo a uno turbulento. Los resultados de la dispersión de gas muestran que la velocidad superficial de gas, la velocidad superficial de líquido y la geometría del sistema de dispersión, afectan significativamente la recuperación de cobre acuoso en un sistema multi etapas de cinco celdas de flotación. Las mejores recuperaciones obtenidas se obtuvieron a bajas velocidades superficiales de gas, logrando eficiencia de 94, 90, y 95 % para el dispersor plano, cilíndrico y batería de cilíndricos, respectivamente.
Palabras clave: Flotación iónica, xantato, gas retenido, cobre, recuperación.
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Acknowledgments
The corresponding author wishes to express his gratitude to the following organizations: CONACYT. for scholarships, the Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo for the all assessment during the postgraduate studies, the Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo and Instituto de Investigaciones Metalúrgicas.
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