Optimización del proceso de flotación para la producción de concentrado de Grafito: Evaluación de Celda Denver e Hydrofloat en minerales sulfurados de una mina en Québec.

Abstract

La creciente demanda de grafito ha impulsado la realización de investigaciones destinadas a optimizar su extracción. En este contexto, el presente estudio, fue realizado en la UQAT, y tuvo como objetivo evaluar las celdas Hydrofloat y Denver para optimizar el proceso de flotación flash en la producción de concentrado de grafito de la futura mina de Lac Knife. Para poder lograr este objetivo, se realizaron en total 11 pruebas de flotación entre ambas celdas, variando los parámetros operacionales. Además, estas flotaciones se llevaron a cabo a un tamaño de partícula de P80 = 648 μm y con un porcentaje inicial de carbón de 14.7%. Los mejores resultados se obtuvieron en las flotaciones realizadas con la celda Denver, en el ensayo n°5 (E5), en la cual se alcanzó recuperaciones de hasta un 78% con leyes de concentrado aproximadas a un 96% de carbón. Esto se logró mediante flotaciones de 4 minutos, con un flujo de aire de 4 LPM, una agitación de 1800 rpm, un porcentaje de solido de 34%, y con 2,5 g/ton de Diesel y 15 g/ton de MIBC, alimentando este último reactivo, en 2 etapas: en t0 = 0 min y t1 = 2 min. Dado los resultados de esta prueba, se replicaron 3 pruebas en las mismas condiciones para validar los resultados. Por el contrario, en el caso del Hydrofloat, la recuperación más alta alcanzada fue del 26% en la prueba n° 11(E11), y la mayor ley se obtuvo en la prueba n°8 (E8) con un 37%. En la prueba E8, la dosis de colector fue menor que en la prueba E11, siendo de 15 g/ton y 25 g/ton respectivamente, y en cuanto al MIBC, se emplearon 2,5 g/ton para la prueba E8 y 15 g/ton para la prueba E11. Además, en ambos casos se operó durante aproximadamente 12 minutos con un flujo de aire de 4 LMP, un flujo de agua de 2.5 LPM, y un contenido de sólidos del 22% en el Hydrofloat. Finalmente, dado a los resultados presentados y la dificultad de operar el Hydrofloat de manera óptima debido a diversos factores operacionales, tales como mantener un porcentaje de sólido constante y flujos de alimentación del material continuos, se optó a un corto plazo por continuar el tratamiento del material con la celda mecánica y a un largo plazo estudiar en detalle las variables operacionales del Hydrofloat.

The increasing demand for graphite has spurred research efforts aimed at optimizing its extraction methods. In this regard, our study, conducted at UQAT, aimed to evaluate the performance of Hydrofloat and Denver cells in optimizing the flash flotation process for graphite concentrate production at the prospective Lac Knife mine. To achieve this goal, we conducted a series of 11 flotation tests using both cell types, with variations in operational parameters. These tests were carried out with a particle size of P80 = 648 μ m and an initial carbon content of 14.7%. The most promising results were observed in the Denver cell trials, particularly in trial No. 5 (E5), where we achieved recoveries of up to 78% with concentrate grades reaching approximately 96% carbon. This was accomplished through 4 minute flotation cycl es, utilizing an air flow rate of 4 LPM, agitation at 1800 rpm, a solids percentage of 34%, and the addition of 2.5 g/ton of Diesel and 15 g/ton of MIBC. The MIBC was added in two stages: at t0 = 0 min and t1 = 2 min. Encouraged by these findings, we repli cated the conditions in three additional tests to validate the results. In contrast, the Hydrofloat trials yielded lower results, with the highest recovery recorded at 26% in trial No. 11 (E11) and the highest grade achieved in trial No. 8 (E8) at 37%. Notably, the collector dose in E8 was lower compared to E11, at 15 g/ton an d 25 g/ton respectively. Similarly, the MIBC dosage differed between the two trials, with 2.5 g/ton for E8 and 15 g/ton for E11. Operations were conducted for approximately 12 minutes in both cases, with an air flow rate of 4 LPM, a water flow rate of 2.5 LPM, and a solids content of 22% in the Hydrofloat. Considering the presented results and the operational challenges encountered with the Hydrofloat, such as maintaining consistent solids percentages and continuous material feed, we have decided to continue short term material treatment using the mechanical cell. However, in the long term, we plan to conduct a detailed study of the Hydrofloat's operational variables.