ES3015464T3

ES3015464T3 - Flotation cell

Info

Publication number: ES3015464T3
Application number: ES18928304T
Authority: ES
Inventors: Peter Bourke; Steve Schmidt; Antti Rinne; Jere Tuominen; Valtteri Vaarna; Aleksi Peltola
Original assignee: Metso Finland Oy
Current assignee: Metso Finland Oy
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2025-05-05
Anticipated expiration: 2038-08-01
Also published as: WO2020025850A1; CN110787912A; AU2018435420A1; PE20191275Z; MX2021001130A; CN210474319U; PL3829774T3; AU2019100826A4; PE20210792A1; FI3829774T3; EP3829774A4; ZA202101403B; AU2018435420B2; PT3829774T; CL2019002142U1; EP3829774A1; EP3829774B1

Abstract

Se describe una celda de flotación (1) para el tratamiento de partículas suspendidas en pulpa y su separación en un rebosadero (400) y un rebosadero (500). La celda de flotación comprende un tanque de flotación (10) con un centro (11), un perímetro (12), un fondo (13) y una pared lateral (14); una canaleta (2) y un labio de canaleta (21) que rodean el perímetro (12) del tanque de flotación. El tanque de flotación comprende además tubos de soplado (4) para la introducción de pulpa (100) en el tanque, un tubo de soplado con una boquilla de entrada (41), una entrada (42) para gas presurizado, una cámara alargada (40) y una boquilla de salida (43). La boquilla de salida está ubicada a una distancia vertical (L5) del labio de canaleta, siendo esta distancia (L5) de al menos 1,5 m. Además, se describe una línea de flotación y el uso de la línea de flotación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A flotation cell (1) is described for the treatment of suspended particles in pulp and their separation in an overflow (400) and an overflow (500). The flotation cell comprises a flotation tank (10) with a center (11), a perimeter (12), a bottom (13) and a side wall (14); a trough (2) and a trough lip (21) surrounding the perimeter (12) of the flotation tank. The flotation tank further comprises blow tubes (4) for introducing pulp (100) into the tank, a blow tube with an inlet nozzle (41), an inlet (42) for pressurized gas, an elongated chamber (40) and an outlet nozzle (43). The outlet nozzle is located at a vertical distance (L5) from the trough lip, this distance (L5) being at least 1.5 m. In addition, a waterline and its use are described. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Celda de flotación. Flotation cell.

Campo técnicoTechnical field

La presente divulgación se refiere a una celda de flotación para separar material valioso que contiene partículas de partículas suspendidas en una suspensión y a una línea de flotación y su uso. The present disclosure relates to a flotation cell for separating valuable material containing particles from suspended particles in a suspension and to a flotation line and its use.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

US 2008/0251427 A1 divulga una celda de flotación que comprende una unidad de pulverización y un tanque de separación. La unidad de pulverización incluye un mecanismo de pulverización configurado para dispersar burbujas de gas dentro de la suspensión y una boquilla de salida para descargar la suspensión y la dispersión de burbujas en el tanque de separación. US 2008/0251427 A1 discloses a flotation cell comprising a pulverizing unit and a separation tank. The pulverizing unit includes a pulverizing mechanism configured to disperse gas bubbles within the suspension and an outlet nozzle for discharging the suspension and the bubble dispersion into the separation tank.

CN 107362911 A divulga una celda de flotación que comprende un tanque de flotación y tubos de chorro para introducir suspensión en el tanque de flotación. CN 107362911 A discloses a flotation cell comprising a flotation tank and jet tubes for introducing suspension into the flotation tank.

US 2013/0341252 A1 divulga una celda de flotación que comprende un tanque de flotación y un tubo de chorro para introducir suspensión en el tanque de flotación. El tubo de chorro comprende una boquilla de salida configurada para producir una onda de choque supersónica en la suspensión. US 2013/0341252 A1 discloses a flotation cell comprising a flotation tank and a jet tube for introducing suspension into the flotation tank. The jet tube comprises an outlet nozzle configured to produce a supersonic shock wave in the suspension.

Resumen de la invenciónSummary of the invention

La celda de flotación de acuerdo con la presente divulgación se caracteriza por lo presentado en la reivindicación 1. The flotation cell according to the present disclosure is characterized by what is presented in claim 1.

La línea de flotación de acuerdo con la presente divulgación se caracteriza por lo presentado en la reivindicación 13. The waterline according to the present disclosure is characterized by what is presented in claim 13.

El uso de la línea de flotación de acuerdo con la presente divulgación se caracteriza por lo presentado en la reivindicación 15. The use of the waterline according to the present disclosure is characterized by what is presented in claim 15.

Se proporciona una celda de flotación para tratar partículas suspendidas en una suspensión y para separar la suspensión en un flujo inferior y un flujo superior. La celda de flotación comprende un tanque de flotación que comprende a su vez un centro, un perímetro, un fondo sustancialmente horizontal y nivelado, y una pared lateral; y un canal de evacuación y un borde del canal de evacuación que rodean el perímetro del tanque. El tanque de flotación tiene una altura, medida como la distancia desde el fondo hasta el borde del canal de evacuación. La celda de flotación se caracteriza en que el tanque de flotación comprende además tubos de chorro para introducir la alimentación de suspensión en el tanque de flotación. Un tubo de chorro comprende una boquilla de entrada para alimentar el tubo de chorro con la alimentación de suspensión; una entrada para gas a presión, la alimentación de suspensión sometida al gas a presión a medida que se descarga de la boquilla de entrada; una cámara alargada dispuesta para recibir bajo presión la alimentación de suspensión; y una boquilla de salida configurada para restringir el flujo de la entrada de alimentación de suspensión desde la boquilla de salida, para mantener la alimentación de suspensión en la cámara alargada bajo presión, y para inducir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión a medida que sale del tubo de chorro. La boquilla de salida está situada en el interior del tanque de flotación a una distancia vertical del borde del canal de evacuación, siendo la distancia de al menos 1.5 m. A flotation cell is provided for treating suspended particles in a slurry and for separating the slurry into an underflow and an overflow. The flotation cell comprises a flotation tank comprising a center, a perimeter, a substantially horizontal and level bottom, and a side wall; and a flush channel and a flush channel edge surrounding the perimeter of the tank. The flotation tank has a height, measured as the distance from the bottom to the edge of the flush channel. The flotation cell is characterized in that the flotation tank further comprises jet tubes for introducing the slurry feed into the flotation tank. A jet tube comprises an inlet nozzle for feeding the slurry feed to the jet tube; an inlet for pressurized gas, the slurry feed being subjected to the pressurized gas as it is discharged from the inlet nozzle; an elongated chamber arranged to receive the slurry feed under pressure; and an outlet nozzle configured to restrict the flow of the slurry feed inlet from the outlet nozzle, to maintain the slurry feed in the elongated chamber under pressure, and to induce a supersonic shock wave in the slurry feed as it exits the jet tube. The outlet nozzle is positioned within the flotation tank at a vertical distance from the edge of the evacuation channel, the distance being at least 1.5 m.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona una línea de flotación. La línea de flotación comprende un número de celdas de flotación conectadas fluidamente, y se caracteriza en que al menos una de las celdas de flotación es una celda de flotación de acuerdo con la invención. According to one aspect of the invention, a flotation line is provided. The flotation line comprises several fluidly connected flotation cells, and is characterized in that at least one of the flotation cells is a flotation cell according to the invention.

De acuerdo con un aspecto posterior de la invención, el uso de la línea de flotación de acuerdo con la invención está destinado a recuperar partículas que comprenden un material valioso suspendido en una suspensión. According to a further aspect of the invention, the use of the flotation line according to the invention is intended to recover particles comprising a valuable material suspended in a suspension.

Con la invención descrita en el presente documento, puede mejorarse la recuperación de partículas finas en un procedimiento de flotación. Las partículas pueden, por ejemplo, comprender partículas de mineral de mena tales como partículas que comprenden un metal. With the invention described herein, the recovery of fine particles in a flotation process can be improved. The particles can, for example, comprise ore mineral particles, such as particles comprising a metal.

En la flotación por espuma para mena mineral, la mejora del concentrado se dirige a un rango de tamaño de partículas intermedio entre 40 pm y 150 pm. Las partículas finas son, por tanto, partículas con un diámetro de 0 a 40 pm, y las partículas ultrafinas pueden identificarse como comprendidas en el extremo inferior del rango de tamaños de partículas finas. Las partículas gruesas tienen un diámetro superior a 150 pm. En la flotación por espuma del carbón, la mejora del concentrado se dirige a un rango de tamaño de partículas intermedio entre 40 pm y 300 pm. Las partículas finas en el tratamiento del carbón son partículas con un diámetro de 0 a 40 pm, y las partículas ultrafinas aquellas que hacen parte del extremo inferior del rango de tamaño de las partículas finas. Las partículas gruesas de carbón tienen un diámetro superior a 300 pm. In froth flotation for mineral ore, concentrate upgrading targets an intermediate particle size range between 40 pm and 150 pm. Fine particles are therefore particles with a diameter of 0 to 40 pm, and ultrafine particles can be identified as falling within the lower end of the fine particle size range. Coarse particles have a diameter greater than 150 pm. In froth flotation of coal, concentrate upgrading targets an intermediate particle size range between 40 pm and 300 pm. Fine particles in coal treatment are particles with a diameter of 0 to 40 pm, and ultrafine particles are those at the lower end of the fine particle size range. Coarse coal particles have a diameter greater than 300 pm.

Recuperar partículas muy gruesas o muy finas es un reto, ya que, en una celda de flotación mecánica tradicional, las partículas finas no son fácilmente atrapadas por las burbujas de gas de flotación y por lo tanto pueden perderse en los relaves. Normalmente, en la flotación por espuma, el gas de flotación se introduce en una celda o tanque de flotación a través de un agitador mecánico. Las burbujas de gas de flotación así generadas tienen un rango de tamaño relativamente grande, típicamente de 0.8 a 2.0 mm, o incluso mayor, y no son particularmente adecuadas para recoger partículas que tienen un tamaño de partícula más fino. Recovering very coarse or very fine particles is challenging because, in a traditional mechanical flotation cell, fine particles are not easily trapped by the flotation gas bubbles and can therefore be lost in the tailings. Typically, in froth flotation, flotation gas is introduced into a flotation cell or tank through a mechanical agitator. The flotation gas bubbles thus generated have a relatively large size range, typically 0.8 to 2.0 mm, or even larger, and are not particularly suitable for collecting particles with a finer particle size.

La recuperación de partículas finas puede mejorarse aumentando el número de celdas de flotación dentro de una línea de flotación, o recirculando el material una vez flotado (flujo superior) o el flujo de relaves (flujo inferior) de vuelta al principio de la línea de flotación, o a celdas de flotación precedentes. Se puede utilizar una línea de flotación más limpia para mejorar especialmente el grado o ley, también para las partículas finas. Además, se han ideado un número de disposiciones de flotación que emplean finas burbujas de gas de flotación o incluso las denominadas microburbujas. La introducción de estas burbujas más pequeñas o microburbujas puede hacerse antes de alimentar la suspensión a la celda de flotación, es decir, las partículas de mena se someten a burbujas finas en una conexión de alimentación o similar para promover la formación de aglomerados de partículas de mena-burbujas finas, que luego pueden flotar en celdas de flotación tales como celdas de flotación flash o celdas de columna. Alternativamente, se pueden introducir burbujas finas o microburbujas directamente en la celda de flotación, por ejemplo, mediante pulverizadores que utilicen la cavitación. Este tipo de soluciones no son necesariamente viables en relación con las celdas de flotación mecánica, ya que la turbulencia causada por la agitación mecánica puede hacer que los aglomerados de partículas de mena y burbujas finas se desintegren antes de que puedan subir a la capa de espuma para ser recogidos en el flujo superior y así recuperados. Fine particle recovery can be improved by increasing the number of flotation cells within a flotation line, or by recirculating the floated material (overflow) or the tailings flow (underflow) back to the beginning of the flotation line or to preceding flotation cells. A cleaner flotation line can be used to improve grade, especially for fines. In addition, several flotation arrangements have been devised that employ fine flotation gas bubbles or even so-called microbubbles. The introduction of these smaller bubbles or microbubbles can be done before feeding the slurry to the flotation cell; that is, the ore particles are subjected to fine bubbles at a feed connection or similar to promote the formation of fine-bubble ore particle agglomerates, which can then be floated in flotation cells such as flash flotation cells or column cells. Alternatively, fine bubbles or microbubbles can be introduced directly into the flotation cell, for example, using cavitation-based sprayers. Such solutions are not necessarily feasible for mechanical flotation cells, as the turbulence caused by mechanical agitation can cause agglomerates of ore particles and fine bubbles to disintegrate before they can rise to the froth layer to be collected in the overflow and thus recovered.

Las celdas de flotación en columna actúan como sedimentadores de tres fases en los que las partículas se mueven hacia abajo en un entorno de sedimentación obstaculizada en contracorriente con un flujo de burbujas de gas de flotación ascendente generadas por pulverizadores situados cerca del fondo de la celda. Aunque las celdas de flotación en columna pueden mejorar la recuperación de partículas más finas, el tiempo de residencia de las partículas depende de la velocidad de sedimentación, lo que puede repercutir en la flotación de partículas grandes. En otras palabras, mientras que las soluciones de flotación mencionadas pueden tener un efecto beneficioso para la recuperación de partículas finas, el rendimiento global de la flotación (recuperación de todo el material valioso, grado del material recuperado) puede verse socavado por el efecto negativo en la recuperación de partículas más grandes. Column flotation cells act as three-phase settlers in which particles move downward in a hindered settling environment countercurrent to an upward buoyancy gas bubble flow generated by pulverizers located near the bottom of the cell. Although column flotation cells can improve the recovery of finer particles, particle residence time depends on the settling velocity, which can impact the flotation of large particles. In other words, while the flotation solutions mentioned above can have a beneficial effect on the recovery of fine particles, overall flotation performance (recovery of all valuable material, grade of recovered material) can be undermined by the negative effect on the recovery of larger particles.

Para superar los problemas anteriores, se utilizan las denominadas celdas de flotación neumáticas, en las que el gas de flotación se introduce en un dispositivo de alto cizallamiento tal como un tubo descendente con alimentación de suspensión, creando así burbujas de gas de flotación más finas que son capaces de atrapar partículas también más finas ya durante la formación de burbujas en el tubo descendente. Sin embargo, estas celdas de flotación de alto rendimiento pueden requerir la creación de un vacío en el tubo descendente para lograr eficazmente la tasa de formación de burbujas requerida para atrapar las partículas deseadas en el corto tiempo que la alimentación de suspensión permanece en el tubo descendente. To overcome the above problems, so-called pneumatic flotation cells are used, in which the flotation gas is introduced into a high-shear device such as a slurry feed downcomer, thereby creating finer flotation gas bubbles that are capable of trapping even finer particles during bubble formation in the downcomer. However, these high-performance flotation cells may require the creation of a vacuum in the downcomer to efficiently achieve the bubble formation rate required to trap the desired particles in the short time the slurry feed remains in the downcomer.

Una vez que han salido del tubo descendente, los aglomerados de partículas burbuja de gas de flotación ascienden inmediatamente hacia la capa de espuma en la parte superior de la celda de flotación, y no se producen más atrapamientos de partículas en la parte de la celda de flotación hacia abajo desde la salida del tubo descendente. Esto puede llevar a que una parte significativa de las partículas que componen un material deseado (mineral) simplemente caigan al fondo del tanque de flotación y acaben en los relaves, lo que reduce la tasa de recuperación de la celda de flotación. Once they have exited the downcomer, the gas-bubble particle agglomerates immediately rise to the froth layer at the top of the flotation cell, and no further particle entrapment occurs in the section of the flotation cell downstream from the downcomer outlet. This can lead to a significant portion of the particles comprising a desired material (mineral) simply falling to the bottom of the flotation tank and ending up in the tailings, which reduces the flotation cell's recovery rate.

Sin embargo, típicamente las denominadas celdas de flotación de alto rendimiento o celdas de flotación neumáticas del tipo de celda Jameson no incluyen ninguna restricción de flujo para controlar la presión dentro del tubo descendente después de que se haya producido la formación de aglomerados de partículas-burbujas de aire de flotación. Dicho control de la presión es ventajoso también en vista de la presión a la que se forman las burbujas de gas de flotación (efecto sobre el tamaño de las burbujas), pero también para el ajuste de la presión relativa a la que se van a utilizar en el tanque de flotación. De este modo, se puede minimizar la coalescencia de las burbujas tras su formación. Esto es especialmente ventajoso, ya que la tasa de atrapamiento de partículas por las burbujas de gas de flotación disminuye a medida que aumenta el tamaño de la burbuja (siempre que la proporción de aire y líquido permanezca la misma). However, so-called high-performance flotation cells or pneumatic flotation cells of the Jameson cell type typically do not include any flow restrictions to control the pressure within the downcomer tube after the formation of particle-air bubble agglomerates. Such pressure control is advantageous not only in view of the pressure at which the flotation gas bubbles form (effect on bubble size), but also for adjusting the relative pressure to that at which they are to be used in the flotation tank. In this way, bubble coalescence after their formation can be minimized. This is particularly advantageous because the entrapment rate of particles by flotation gas bubbles decreases as bubble size increases (provided the proportion of air and liquid remains the same).

Además, las denominadas celdas de flotación de alto rendimiento pueden utilizarse en operaciones de liberación de carbón, en las que típicamente hay una línea de flotación que comprende una o dos celdas de flotación de este tipo al final del circuito de liberación para la recuperación de partículas de carbón especialmente finas. En el circuito de liberación, un sistema de recirculación de agua de procedimiento hace circular el agua desde la parte final del circuito (es decir, desde la línea de flotación y un circuito de deshidratación) de vuelta al circuito frontal (comienzo del circuito de liberación). Los productos químicos de flotación, especialmente los espumantes, suelen causar problemas en los procedimientos posteriores al circuito de flotación. Los problemas pueden aliviarse hasta cierto punto reduciendo al mínimo el uso de espumantes en la línea de flotación, pero si no se añade suficiente espumante al procedimiento de flotación, la formación de espuma en los tubos descendentes de acuerdo con el estado de la técnica puede sufrir, lo que conduce a condiciones de procedimiento inestables y especialmente a un funcionamiento inestable de los tubos descendentes y de la capa de espuma en una celda de flotación, lo que a su vez afecta negativamente a la recuperación de las partículas deseadas, en particular las partículas gruesas. La recuperación de partículas dentro de toda la distribución de tamaño de partículas de una suspensión se ve afectada a medida que aumenta el tamaño de la burbuja con una menor dosificación de espumante, en particular la de partículas gruesas. Furthermore, so-called high-performance flotation cells can be used in coal liberation operations, where there is typically a flotation line comprising one or two such flotation cells at the end of the liberation circuit for the recovery of particularly fine coal particles. In the liberation circuit, a process water recirculation system circulates water from the final part of the circuit (i.e., from the flotation line and a dewatering circuit) back to the front circuit (beginning of the liberation circuit). Flotation chemicals, especially frothers, often cause problems in processes downstream of the flotation circuit. The problems can be alleviated to some extent by minimizing the use of frothers in the flotation line, but if insufficient frother is added to the flotation process, froth formation in the downcomers according to the prior art may suffer, leading to unstable process conditions and, in particular, unstable operation of the downcomers and the froth layer in a flotation cell, which in turn adversely affects the recovery of desired particles, particularly coarse particles. Particle recovery within the entire particle size distribution of a suspension is impaired as bubble size increases with lower frother dosage, particularly that of coarse particles.

En los tubos descendentes de la técnica anterior, el gas de flotación se introduce de manera autoaspirante debido a la formación de un vacío dentro del tubo descendente. El tiempo de residencia del aire de flotación que se arrastra en la suspensión es muy corto (de 3 a 5 segundos), por lo que el sistema es muy sensible a las variaciones del procedimiento. Es necesario añadir constantemente espumantes para superar el efecto de restricción del caudal de aire necesario para mantener o incluso aumentar el vacío en el interior del tubo descendente con el fin de mantener las condiciones lo más constantes posible para el acoplamiento burbujapartícula, ya que los espumantes impiden que las burbujas se coalezcan y vuelvan a subir al espacio de aire no llenado por la suspensión en el interior del tubo descendente. Sin embargo, la adición de una cantidad de espumantes requerida por la utilización constante de un tubo descendente de la técnica anterior crea problemas en otras partes del procedimiento, particularmente en las operaciones de carbón, como se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, la solución ha sido disminuir la dosificación de espumante, lo que afecta negativamente al vacío del tubo descendente, a la formación de burbujas, así como al tamaño de las burbujas y al área superficial, y disminuye significativamente la recuperación de las partículas deseadas, haciendo que las celdas de flotación de alto rendimiento conocidas en la técnica anterior sean ineficientes en esa aplicación. In prior art downcomers, the flotation gas is introduced in a self-aspirating manner due to the formation of a vacuum within the downcomer. The residence time of the flotation air entrained in the suspension is very short (3 to 5 seconds), making the system very sensitive to process variations. It is necessary to constantly add frothers to overcome the restriction effect of the air flow rate required to maintain or even increase the vacuum inside the downcomer in order to keep conditions as constant as possible for bubble-particle coupling, since frothers prevent bubbles from coalescing and rising back into the air space not filled by the suspension inside the downcomer. However, the addition of a quantity of frothers required by the constant use of a prior art downcomer creates problems in other parts of the process, particularly in coal operations, as described above. Therefore, the solution has been to decrease the froth dosage, which negatively affects downcomer vacuum, bubble formation, as well as bubble size and surface area, and significantly decreases the recovery of the desired particles, rendering high-performance flotation cells known in the prior art inefficient in that application.

Mediante el uso de una celda de flotación de acuerdo con la presente invención, la cantidad de espumante requerida para optimizar el procedimiento de flotación puede reducirse significativamente sin comprometer significativamente la formación de burbujas, el acoplamiento de las burbujas con las partículas, la formación de una capa de espuma estable o la recuperación del material deseado. Al mismo tiempo, se pueden aliviar los problemas asociados a la recirculación del agua de procedimiento desde el circuito posterior al anterior. Un tubo de chorro que funciona a presión es completamente independiente del tanque de flotación. Se puede alcanzar un mejor caudal de gas de flotación, crear burbujas más finas y optimizar el uso de espumante, ya que el funcionamiento del tubo de chorro no depende de la dosificación de espumante. By using a flotation cell according to the present invention, the amount of froth agent required to optimize the flotation process can be significantly reduced without significantly compromising bubble formation, bubble attachment to particles, the formation of a stable froth layer, or the recovery of the desired material. At the same time, problems associated with recirculating process water from the downstream to the upstream circuit can be alleviated. A pressurized jet tube is completely independent of the flotation tank. Improved flotation gas flow rates can be achieved, finer bubbles can be created, and froth agent usage can be optimized, since the jet tube's operation is independent of froth agent dosage.

En las soluciones conocidas de la técnica anterior, los problemas se refieren especialmente a las limitaciones de la cantidad de gas de flotación que puede suministrarse en relación con la cantidad de líquido que fluye a través del tubo descendente, y a la necesidad de concentraciones relativamente altas de espumantes u otros agentes tensioactivos costosos para producir burbujas pequeñas. Con la invención que aquí se presenta, puede mejorarse la flotación de partículas finas y ultrafinas que comprenden, por ejemplo, mena mineral o carbón, reduciendo el tamaño de las burbujas de gas de flotación introducidas en la alimentación de suspensión en un tubo de chorro, aumentando la tasa de suministro de gas de flotación en relación con la tasa de caudal de flujo de partículas suspendidas en la suspensión, y aumentando la intensidad de cizallamiento o la tasa de disipación de energía en el tubo de chorro o adyacente a él. Aumenta la probabilidad de que las partículas más finas se adhieran o queden atrapadas por burbujas de gas de flotación más pequeñas, y mejora la tasa de recuperación del material deseado, tales como un mineral o carbón. En una celda de flotación de acuerdo con la invención, pueden crearse burbujas de gas de flotación suficientemente pequeñas, las llamadas burbujas ultrafinas, para garantizar un atrapamiento eficaz de las partículas finas de mena. Típicamente, las burbujas ultrafinas pueden tener una distribución de tamaño de burbuja de 0.05 mm a 0.7 mm. Por ejemplo, disminuyendo el tamaño medio de las burbujas de gas de flotación a un diámetro de 0.3 a 0.4 mm significa que el número de burbujas en 1 m3 de suspensión puede llegar a ser de 30 a 70 millones, y la superficie media total de las burbujas de 15 a 20 m2. En cambio, si el tamaño medio de las burbujas es de aproximadamente 1 mm, el número de burbujas en 1 m2 de suspensión es de unos 2 millones, y la superficie media total de 6 m2. En la celda de flotación de acuerdo con la invención puede ser posible entonces alcanzar una superficie de burbuja de 2.5 a 3 veces mayor que en las celdas de flotación de acuerdo con soluciones de la técnica anterior. No es necesario resaltar que el efecto de dicho aumento de la superficie de la burbuja en la recuperación de material valioso que comprende partículas es significativo. In the known prior art solutions, the problems relate especially to limitations in the amount of flotation gas that can be supplied relative to the amount of liquid flowing through the downcomer, and to the need for relatively high concentrations of frothers or other expensive surfactants to produce small bubbles. With the invention presented here, the flotation of fine and ultrafine particles comprising, for example, mineral ore or coal, can be improved by reducing the size of the flotation gas bubbles introduced into the slurry feed in a jet tube, increasing the flotation gas supply rate relative to the flow rate of suspended particles in the slurry, and increasing the shear intensity or energy dissipation rate in or adjacent to the jet tube. This increases the probability that finer particles will adhere to or be trapped by smaller flotation gas bubbles, and improves the recovery rate of the desired material, such as a mineral or coal. In a flotation cell according to the invention, sufficiently small flotation gas bubbles, so-called ultrafine bubbles, can be created to ensure efficient entrapment of the fine ore particles. Typically, the ultrafine bubbles can have a bubble size distribution of 0.05 mm to 0.7 mm. For example, decreasing the average size of the flotation gas bubbles to a diameter of 0.3 to 0.4 mm means that the number of bubbles in 1 m of suspension can reach 30 to 70 million, and the total average bubble surface area 15 to 20 m. In contrast, if the average bubble size is approximately 1 mm, the number of bubbles in 1 m of suspension is approximately 2 million, and the total average surface area is 6 m. In the flotation cell according to the invention, it may then be possible to achieve a bubble surface area 2.5 to 3 times greater than in flotation cells according to prior art solutions. Needless to say, the effect of such an increase in bubble surface area on the recovery of valuable material comprising particles is significant.

Al mismo tiempo, la recuperación de partículas más gruesas puede mantenerse a un nivel aceptable mediante el logro de una fracción de gas de flotación alta en la suspensión, y por la ausencia de zonas de alta turbulencia en la región por debajo de la capa de espuma. Es decir, se pueden emplear las ventajas conocidas de las celdas de flotación mecánica, aunque no haya necesariamente agitación mecánica presente en la celda de flotación. Además, el movimiento ascendente de suspensión o la pulpa dentro del tanque de flotación aumenta la probabilidad de que también las partículas más gruesas asciendan hacia la capa de espuma con el flujo de la suspensión. At the same time, the recovery of coarser particles can be kept at an acceptable level by achieving a high flotation gas fraction in the suspension and by avoiding high-turbulence zones below the froth layer. This means that the known advantages of mechanical flotation cells can be utilized, even though mechanical agitation is not necessarily present in the flotation cell. Furthermore, the upward movement of the suspension or pulp within the flotation tank increases the likelihood that coarser particles will also rise toward the froth layer with the flow of the suspension.

Uno de los efectos que pueden obtenerse con la presente invención es el aumento de la profundidad o espesor de una capa de espuma. Una capa de espuma más gruesa contribuye a una mayor ley, pero también a una mayor recuperación de partículas más pequeñas, y puede descartarse un paso de lavado de espuma separada, típica de las celdas de flotación en columna. One of the effects that can be achieved with the present invention is an increase in the depth or thickness of the froth layer. A thicker froth layer contributes to higher grades, but also to greater recovery of smaller particles, and a separate froth washing step, typical of column flotation cells, can be eliminated.

Al disponer un número de tubos de chorro en una celda de flotación de acuerdo con la invención, se puede aumentar la probabilidad de colisiones entre burbujas de gas de flotación, así como entre burbujas de gas y partículas. Tener un número de tubos de chorro puede garantizar una mejor distribución de las burbujas de gas de flotación dentro de un tanque de flotación, y las burbujas que salen de los tubos de chorro se distribuyen uniformemente por todo el tanque de flotación, las áreas de distribución de los tubos de chorro individuales tienen la posibilidad de intersecarse entre sí y converger, promoviendo así una distribución ampliamente uniforme de las burbujas de gas de flotación en el tanque de flotación, lo que a su vez puede afectar beneficiosamente a la recuperación de partículas especialmente pequeñas, y contribuir también a la mencionada capa de espuma uniforme y gruesa. Cuando hay varios tubos de chorro, se promueven las colisiones entre las burbujas de gas de flotación y/o las partículas en la alimentación de suspensión de diferentes tubos de chorro, ya que los diferentes flujos se entremezclan y crean subzonas de mezcla locales. A medida que aumentan las colisiones, se crean más aglomerados de burbujas y partículas que se capturan en la capa de espuma y, por lo tanto, se puede mejorar la recuperación de material valioso. By arranging a number of jet tubes in a flotation cell according to the invention, the probability of collisions between flotation gas bubbles, as well as between gas bubbles and particles, can be increased. Having a number of jet tubes can ensure a better distribution of the flotation gas bubbles within a flotation tank, and bubbles exiting the jet tubes are distributed evenly throughout the flotation tank. The distribution areas of the individual jet tubes have the possibility of intersecting each other and converging, thus promoting a broadly uniform distribution of the flotation gas bubbles in the flotation tank, which in turn can beneficially affect the recovery of especially small particles and also contribute to the aforementioned uniform and thick froth layer. When there are multiple jet tubes, collisions between flotation gas bubbles and/or particles in the suspension feed from different jet tubes are promoted, since the different flows intermingle and create local mixing subzones. As collisions increase, more agglomerates of bubbles and particles are created and captured in the foam layer, thus improving the recovery of valuable material.

Mediante la generación de burbujas finas de gas de flotación o burbujas ultrafinas, poniéndolas en contacto con las partículas, y mediante el control de la mezcla burbuja de gas de flotación-aglomerados de partículaslíquido de la suspensión, puede ser posible maximizar la recuperación de partículas hidrófobas en la capa de espuma y en el flujo superior o concentrado de la celda de flotación, aumentando así la recuperación del material deseado independientemente de su distribución de tamaño de partícula dentro de la suspensión. Puede ser posible lograr una alta ley para una parte de la corriente de la suspensión, y al mismo tiempo, una alta recuperación para toda la corriente de suspensión que pasa a través de una línea de flotación. By generating fine flotation gas bubbles or ultrafine bubbles, bringing them into contact with the particles, and by controlling the flotation gas bubble-particle agglomerate-liquid mixture in the slurry, it may be possible to maximize the recovery of hydrophobic particles in the froth layer and in the flotation cell overhead or concentrate, thereby increasing the recovery of the desired material regardless of its particle size distribution within the slurry. It may be possible to achieve a high grade for a portion of the slurry stream, and at the same time, a high recovery for the entire slurry stream passing through a flotation line.

Disponiendo las boquillas de salida de los tubos de chorro a una profundidad adecuada, es decir, disponiéndolas a una distancia vertical específica del borde del canal de evacuación, la distribución de la burbuja de gas de flotación puede optimizarse de manera uniforme y constante. Como el tiempo de residencia de las burbujas dentro de una zona de mezcla puede mantenerse lo suficientemente alto mediante una profundidad adecuada de las boquillas de salida del tubo de chorro, las burbujas pueden ser capaces de contactar y adherirse a las partículas finas de la suspensión de manera eficiente, mejorando así la recuperación de partículas más pequeñas, y también promoviendo la profundidad de la espuma, la estabilidad y la uniformidad en la parte superior del tanque de flotación. By arranging the jet tube outlet nozzles at an appropriate depth, i.e., arranging them at a specific vertical distance from the edge of the evacuation channel, the buoyancy gas bubble distribution can be optimized in a uniform and consistent manner. Since the bubble residence time within a mixing zone can be kept sufficiently high by maintaining an appropriate depth of the jet tube outlet nozzles, the bubbles are able to efficiently contact and adhere to the fine particles in the suspension, thereby improving the recovery of smaller particles and also promoting froth depth, stability, and uniformity at the top of the flotation tank.

Por zona de mezcla se entiende en el presente documento una parte o sección vertical del tanque de flotación en la que tiene lugar la mezcla activa de partículas suspendidas en la suspensión con burbujas de gas de flotación. Además de esta zona de mezcla creada en toda una sección vertical del tanque de flotación, pueden crearse subzonas de mezcla individuales separadas y regionales en áreas donde los flujos de suspensión dirigidos radialmente hacia fuera por impulsores individuales se encuentran y entremezclan. Esto puede favorecer aún más los contactos entre las burbujas de gas de flotación y las partículas, aumentando así la recuperación de partículas valiosas. Además, este mezclado adicional puede eliminar la necesidad de un mezclador mecánico para suspender los sólidos en la suspensión. A mixing zone is understood herein as a vertical portion or section of the flotation tank in which active mixing of suspended particles in the suspension with flotation gas bubbles takes place. In addition to this mixing zone created over an entire vertical section of the flotation tank, individual, separate, regional mixing subzones can be created in areas where suspension flows directed radially outward by individual impellers meet and intermingle. This can further promote contact between the flotation gas bubbles and the particles, thereby increasing the recovery of valuable particles. Furthermore, this additional mixing can eliminate the need for a mechanical mixer to suspend the solids in the suspension.

Por zona de sedimentación se entiende una parte vertical de sección del tanque de flotación en la que las partículas no asociadas con burbujas de gas de flotación o que de otro modo no pueden ascender hacia la zona de espuma en la parte superior del tanque de flotación descienden y se sedimentan hacia el fondo del tanque para ser eliminadas en los relaves como flujo inferior. La zona de sedimentación está por debajo de la zona de mezcla. A settling zone refers to a vertical section of the flotation tank where particles not associated with buoyant gas bubbles or otherwise unable to rise to the froth zone at the top of the flotation tank descend and settle to the bottom of the tank to be eliminated in the tailings as an underflow. The settling zone is below the mixing zone.

Disponiendo una salida de relaves en la pared lateral del tanque de flotación, se puede eliminar el flujo inferior en una zona en la que la suspensión en su mayor parte comprende partículas que descienden o se sedimentan hacia el fondo del tanque. En la celda de flotación de acuerdo con la invención, la zona de sedimentación es más profunda cerca de la pared lateral del tanque de flotación. En esta zona, la acción de mezcla y las turbulencias creadas por los tubos de chorro no afectan a las partículas sedimentadas, que, en su mayor parte, no comprenden ningún material valioso, o comprenden sólo una cantidad muy pequeña de material valioso. En esta parte, la acción de sedimentación es también más pronunciada debido a la ausencia de turbulencias que interfieran en el descenso por gravedad de las partículas. Además, las fuerzas de fricción creadas por la pared lateral del tanque disminuyen aún más la turbulencia y/o los flujos. De este modo, sacando el flujo inferior del tanque de flotación en una posición dispuesta en esta zona de sedimentación relativamente tranquila, se puede asegurar que se extraiga del tanque de flotación la menor cantidad posible del material valioso que comprende partículas - estas partículas deberían, más bien, flotar, o, si por alguna razón han terminado en la zona de sedimentación, recircular de nuevo al tanque de flotación como alimentación de suspensión a través de los tubos de chorro. Además, mediante la eliminación del flujo inferior de la zona de sedimentación cerca de la pared lateral del tanque de flotación, todo el volumen del tanque de flotación puede ser utilizado de manera eficiente - no hay necesidad de configurar una zona de sedimentación inferior separada por debajo de los tubos de chorro, como es el caso, por ejemplo, en una celda Jameson. En algunas realizaciones, es incluso previsible que el volumen del tanque de flotación pueda reducirse en el centro del tanque, disminuyendo así el volumen de la zona de sedimentación, donde la turbulencia causada por la alimentación de suspensión de los tubos de chorro puede influir en la probabilidad de que las partículas se sedimenten hacia el fondo del tanque, y permitiendo el uso completo del volumen del tanque de flotación. El volumen del tanque de flotación puede reducirse en el centro del tanque, por ejemplo, disponiendo una estructura de fondo en el fondo del tanque de flotación, en el centro del tanque. Además, puede ser posible disponer los tubos de chorro (las boquillas de salida) relativamente profundo en el tanque de flotación, y aun así garantizar una suficiente zona de sedimentación tranquila en la pared lateral del tanque de flotación. Además, esto favorece de forma posterior el uso eficiente de todo el volumen del tanque de flotación. By providing a tailings outlet in the side wall of the flotation tank, the underflow can be eliminated in a zone where the suspension mostly comprises particles that descend or settle to the bottom of the tank. In the flotation cell according to the invention, the settling zone is deeper near the side wall of the flotation tank. In this zone, the mixing action and turbulence created by the jet tubes do not affect the settled particles, which, for the most part, do not comprise any valuable material, or comprise only a very small amount of valuable material. In this part, the settling action is also more pronounced due to the absence of turbulence that would interfere with the gravity descent of the particles. Furthermore, the frictional forces created by the side wall of the tank further reduce the turbulence and/or flows. In this way, by withdrawing the underflow from the flotation tank at a position arranged in this relatively calm settling zone, it can be ensured that as little valuable particulate material as possible is removed from the flotation tank. These particles should, rather, float, or, if for some reason they have ended up in the settling zone, be recirculated back to the flotation tank as slurry feed through the jet tubes. Furthermore, by removing the underflow from the settling zone near the side wall of the flotation tank, the entire volume of the flotation tank can be utilized efficiently. There is no need to set up a separate underflow settling zone below the jet tubes, as is the case, for example, in a Jameson cell. In some embodiments, it is even envisaged that the volume of the flotation tank may be reduced in the center of the tank, thereby decreasing the volume of the settling zone, where the turbulence caused by the slurry feed from the jet tubes may influence the likelihood of particles settling to the bottom of the tank, and allowing full use of the flotation tank volume. The volume of the flotation tank may be reduced in the center of the tank, for example, by arranging a bottom structure at the bottom of the flotation tank, in the center of the tank. Furthermore, it may be possible to arrange the jet tubes (the outlet nozzles) relatively deep in the flotation tank, while still ensuring a sufficiently calm settling zone on the side wall of the flotation tank. Furthermore, this subsequently favors the efficient use of the entire volume of the flotation tank.

La celda de flotación, y la línea de flotación y su uso de acuerdo con la invención tienen el efecto técnico de permitir la recuperación flexible de diversos tamaños de partícula, así como la recuperación eficiente de partículas de mineral valioso que contienen partículas de mena a partir de materia prima de mena pobre con cantidades relativamente bajas de mineral valioso inicialmente. Las ventajas que proporciona la estructura de la línea de flotación permiten ajustar con precisión los parámetros estructurales de la línea de flotación en función del material valioso objetivo de cada instalación. The flotation cell, the flotation line, and their use according to the invention have the technical effect of enabling flexible recovery of various particle sizes, as well as efficient recovery of valuable mineral particles containing ore particles from lean ore feedstock with relatively low amounts of valuable mineral initially. The advantages provided by the flotation line structure allow the structural parameters of the flotation line to be precisely adjusted depending on the target valuable material of each installation.

Al tratar la suspensión de acuerdo con la presente invención como se define en esta divulgación, puede aumentarse la recuperación de material valioso que contiene partículas. El grado inicial del material recuperado puede ser inferior, pero el material (es decir, la suspensión) también se prepara fácilmente para su posterior procesamiento, que puede incluir, por ejemplo, una nueva molienda y/o limpieza. By treating the slurry according to the present invention as defined in this disclosure, the recovery of valuable particulate-containing material can be increased. The initial grade of recovered material may be lower, but the material (i.e., the slurry) is also readily prepared for further processing, which may include, for example, regrind and/or cleaning.

En la presente divulgación, se utilizan las siguientes definiciones en referencia a la flotación. In this disclosure, the following definitions are used in reference to flotation.

Básicamente, la flotación tiene por objeto recuperar un concentrado de partículas de mena que comprende un mineral valioso. Por concentrado se entiende en el presente documento la parte de la suspensión recuperada en el flujo superior o el flujo inferior que sale de una celda de flotación. Por mineral valioso se entiende cualquier mineral, metal u otro material de valor comercial. Fundamentally, the purpose of flotation is to recover a concentrate of ore particles containing a valuable mineral. Concentrate is defined herein as the portion of the slurry recovered in the overflow or underflow exiting a flotation cell. Valuable mineral refers to any mineral, metal, or other material of commercial value.

La flotación implica fenómenos relacionados con la flotabilidad relativa de los objetos. El término flotación incluye todas las técnicas de flotación. La flotación puede ser, por ejemplo, por espuma, por aire disuelto (DAF) o por gas inducido. La flotación por espuma es un procedimiento para separar materiales hidrofóbicos de materiales hidrofílicos mediante la adición de gas, por ejemplo, aire o nitrógeno o cualquier otro medio adecuado, al procedimiento. La flotación por espuma puede realizarse en función de la diferencia hidrofílica/hidrofóbica natural o en función de diferencias hidrofílicas/hidrofóbicas generadas mediante la adición de un tensioactivo o un reactivo colector. El gas puede añadirse a la materia prima objeto de flotación (suspensión o pulpa) de varias maneras diferentes. Flotation involves phenomena related to the relative buoyancy of objects. The term flotation includes all flotation techniques. Flotation can be, for example, by froth, dissolved air flotation (DAF), or induced gas flotation. Froth flotation is a process for separating hydrophobic materials from hydrophilic materials by adding gas, for example, air or nitrogen, or any other suitable medium, to the process. Froth flotation can be performed based on the natural hydrophilic/hydrophobic difference or based on hydrophilic/hydrophobic differences generated by the addition of a surfactant or a collecting reagent. The gas can be added to the raw material to be flotated (slurry or slurry) in several different ways.

Una celda de flotación destinada al tratamiento por flotación de partículas de mena mineral suspendidas en una suspensión. De este modo, se recuperan las partículas de mena que contienen metales valiosos a partir de las partículas de mena suspendidas en la suspensión. Por línea de flotación se entiende en el presente documento una disposición de flotación en la que un número de celdas de flotación están dispuestas en conexión fluida entre sí, de modo que el flujo inferior de cada celda de flotación precedente se dirige a la celda de flotación siguiente o subsiguiente como alimentación hasta la última celda de flotación de la línea de flotación, desde la cual el flujo inferior se dirige fuera de la línea como flujo de relaves o de rechazo. La suspensión se alimenta a través de una entrada de alimentación a la primera celda de flotación de la línea de flotación para iniciar el procedimiento de flotación. Una línea de flotación puede formar parte de una planta de flotación más grande o de una disposición que contenga una o más líneas de flotación. Por lo tanto, un número de diferentes dispositivos de pretratamiento y postratamiento o etapas pueden estar en conexión operativa con los componentes de la disposición de flotación, como es conocido por el experto en la técnica. A flotation cell for the flotation treatment of mineral ore particles suspended in a slurry. In this way, ore particles containing valuable metals are recovered from the ore particles suspended in the slurry. A flotation line is understood herein as a flotation arrangement in which several flotation cells are arranged in fluid connection with one another, such that the underflow from each preceding flotation cell is directed to the next or subsequent flotation cell as feed up to the last flotation cell in the waterline, from which the underflow is directed off-line as tailings or reject flow. The slurry is fed through a feed inlet to the first flotation cell in the waterline to initiate the flotation process. A flotation line may be part of a larger flotation plant or an arrangement containing one or more flotation lines. Therefore, a number of different pre-treatment and post-treatment devices or stages may be in operative connection with the components of the flotation arrangement, as is known to those skilled in the art.

Las celdas de flotación de una línea de flotación están conectadas entre sí de forma fluida. La conexión de fluidos puede lograrse mediante conductos de diferentes longitudes, como tuberías o tubos, que también pueden comprender bombas o unidades de molienda; la longitud del conducto dependiendo de la construcción física general de la disposición de flotación. Alternativamente, las celdas de flotación pueden estar dispuestas en conexión directa de celda entre sí. Por conexión directa de celdas se entiende en el presente documento una disposición, en la que las paredes exteriores de dos celdas de flotación subsecuentes cualesquiera están conectadas entre sí para permitir que la salida de una primera celda de flotación se conecte a la entrada de la celda de flotación posterior sin ningún conducto separado. Un contacto directo reduce la necesidad de tuberías entre dos celdas de flotación adyacentes. Así, reduce la necesidad de componentes durante la construcción de la línea de flotación, acelerando el procedimiento. Además, podría reducir el lijado y simplificar el mantenimiento de la línea de flotación. Las conexiones de fluidos entre las celdas de flotación pueden comprender diversos mecanismos de regulación. The flotation cells of a flotation line are fluidly connected to one another. The fluid connection can be achieved by conduits of different lengths, such as pipes or tubes, which may also comprise pumps or grinding units; the conduit length depends on the overall physical construction of the flotation arrangement. Alternatively, the flotation cells may be arranged in direct cell connection with one another. A direct cell connection is understood herein as an arrangement in which the outer walls of any two subsequent flotation cells are connected to one another to allow the outlet of a first flotation cell to be connected to the inlet of the subsequent flotation cell without any separate conduit. Direct contact reduces the need for piping between two adjacent flotation cells. Thus, it reduces the need for components during waterline construction, speeding up the process. Furthermore, it could reduce sanding and simplify waterline maintenance. The fluid connections between the flotation cells may comprise various regulating mechanisms.

Por celda de flotación "vecina", "adyacente" o "colindante" se entiende en el presente documento la celda de flotación inmediatamente posterior o anterior a cualquier celda de flotación, ya sea aguas abajo o aguas arriba, ya sea en una línea de flotación de desbaste, en una línea de flotación de barrido, o la relación entre una celda de flotación de una línea de flotación de desbaste y una celda de flotación de una línea de flotación de barrido a la que se dirige el flujo inferior de la celda de flotación de la línea de flotación de desbaste. By "neighboring," "adjacent," or "abutting" flotation cell is meant herein the flotation cell immediately after or before any flotation cell, whether downstream or upstream, whether on a roughing waterline, on a swept waterline, or the relationship between a flotation cell on a roughing waterline and a flotation cell on a swept waterline to which the underflow of the flotation cell on the roughing waterline is directed.

Por celda de flotación se entiende en el presente documento un tanque o recipiente en el que se realiza un paso de un procedimiento de flotación. Una celda de flotación suele tener forma cilindrica, la forma siendo definida por una o varias paredes exteriores. Las celdas de flotación suelen tener una sección transversal circular. Las celdas de flotación también pueden tener una sección transversal poligonal, como rectangular, cuadrada, triangular, hexagonal o pentagonal, o de otro modo radialmente simétrica. El número de celdas de flotación puede variar de acuerdo con una línea de flotación y/u operación específica para tratar un tipo y/o grado específico de mena, como es conocido por un experto en la técnica. A flotation cell is understood herein as a tank or vessel in which a flotation process step is performed. A flotation cell is typically cylindrical in shape, the shape being defined by one or more outer walls. Flotation cells typically have a circular cross-section. Flotation cells may also have a polygonal cross-section, such as rectangular, square, triangular, hexagonal, or pentagonal, or otherwise radially symmetrical. The number of flotation cells may vary according to a specific flotation line and/or operation to treat a specific type and/or grade of ore, as is known to one skilled in the art.

La celda de flotación puede ser una celda de flotación de espuma, tal como una celda agitada mecánicamente, por ejemplo, una TankCell, una celda de flotación de columna, una celda Jameson, o una celda de flotación doble. En una celda de flotación doble, la celda comprende al menos dos recipientes separados, un primer recipiente a presión agitado mecánicamente con un mezclador y una entrada de gas de flotación, y un segundo recipiente con una salida de relaves y una descarga de espuma de flujo superior, dispuesto para recibir la suspensión agitada del primer recipiente. La celda de flotación también puede ser una celda de flotación de lecho fluidizado (como una celda HydroFloatTM), en la que el aire u otras burbujas de gas de flotación dispersadas por el sistema de fluidización se filtran a través de la zona de obstaculizada de sedimentación y se adhieren al componente hidrófobo alterando su densidad y haciéndolo suficientemente flotante para flotar y ser recuperado. En una celda de flotación de lecho fluidizado no es necesaria la mezcla axial. La celda de flotación también puede ser una celda de flotación de flujo superior operada con un flujo superior constante de la suspensión. En una celda de flotación de flujo superior, la suspensión se trata introduciendo burbujas de gas de flotación en la suspensión y creando un flujo ascendente continuo de suspensión en la dirección vertical de la primera celda de flotación. Al menos una parte de las partículas de mena que contienen metales valiosos están adheridas a las burbujas de gas y ascienden por flotabilidad, al menos una parte de las partículas de mena que contienen metales valiosos están adheridas a las burbujas de gas y ascienden con el flujo ascendente continuo de la suspensión, y al menos una parte de las partículas de mena que contienen metales valiosos ascienden con el flujo ascendente continuo de la suspensión. Las partículas de mena que contienen metales valiosos se recuperan conduciendo el flujo ascendente continuo de suspensión fuera de la al menos una celda de flotación de flujo superior como flujo superior de la suspensión. Como la celda de flujo superior funciona prácticamente sin profundidad de espuma ni capa de espuma, efectivamente no se forma ninguna zona de espuma en la superficie de la pulpa en la parte superior de la celda de flotación. La espuma puede no ser continua sobre la celda. El resultado de esto es que más partículas mena que contienen mineral valioso pueden ser arrastradas a la corriente de concentrado, y la recuperación total de material valioso puede aumentar. The flotation cell may be a froth flotation cell, such as a mechanically agitated cell, for example, a TankCell, a column flotation cell, a Jameson cell, or a double flotation cell. In a double flotation cell, the cell comprises at least two separate vessels, a first mechanically agitated pressure vessel with a mixer and a flotation gas inlet, and a second vessel with a tailings outlet and an overflow froth discharge, arranged to receive the agitated slurry from the first vessel. The flotation cell may also be a fluidized bed flotation cell (such as a HydroFloat™ cell), in which air or other flotation gas bubbles dispersed by the fluidization system percolate through the hindered settling zone and adhere to the hydrophobic component, altering its density and rendering it sufficiently buoyant to float and be recovered. In a fluidized bed flotation cell, axial mixing is not required. The flotation cell may also be an overflow flotation cell operated with a constant overhead flow of the slurry. In a overflow flotation cell, the slurry is treated by introducing flotation gas bubbles into the slurry and creating a continuous upward flow of slurry in the vertical direction of the first flotation cell. At least a portion of the ore particles containing valuable metals adhere to the gas bubbles and rise by buoyancy, at least a portion of the ore particles containing valuable metals adhere to the gas bubbles and rise with the continuous upward flow of the slurry, and at least a portion of the ore particles containing valuable metals rise with the continuous upward flow of the slurry. The ore particles containing valuable metals are recovered by conducting the continuous upward flow of slurry out of the at least one overflow flotation cell as an overflow of the slurry. Since the top-flow cell operates with virtually no froth depth or froth layer, no froth zone effectively forms on the pulp surface at the top of the flotation cell. The froth may not be continuous over the cell. This results in more ore particles containing valuable mineral being entrained into the concentrate stream, and the total recovery of valuable material may increase.

Todas las celdas de flotación de una línea de flotación de acuerdo con la invención pueden ser de un solo tipo, es decir, las celdas de flotación de desbaste en la parte de desbaste, las celdas de flotación de barrido en la parte de barrido, y las celdas de flotación de barrido de limpiador de la línea de flotación de barrido de limpiador pueden ser de un solo tipo de celdas de flotación de manera que la disposición de flotación comprenda solamente un tipo de celdas de flotación como se ha enumerado anteriormente. Alternativamente, un número de celdas de flotación puede ser de un tipo mientras que otras celdas son de uno o más tipos, de modo que la línea de flotación comprenda dos o más tipos de celdas de flotación como las enumeradas anteriormente. All of the flotation cells of a waterline according to the invention may be of a single type, i.e., the roughing flotation cells in the roughing portion, the sweeping flotation cells in the sweeping portion, and the cleaner sweeping flotation cells of the cleaner sweeping waterline may be of a single flotation cell type such that the flotation arrangement comprises only one type of flotation cells as enumerated above. Alternatively, a number of the flotation cells may be of one type while other cells are of one or more types, such that the waterline comprises two or more types of flotation cells as enumerated above.

Dependiendo de su tipo, la celda de flotación puede comprender un mezclador para agitar la suspensión y mantenerla en estado de suspensión. Por mezclador se entiende en el presente documento cualquier medio adecuado para agitar la suspensión dentro de la celda de flotación. El mezclador puede ser un agitador mecánico. El agitador mecánico puede comprender un rotor-estator con un motor y un eje de transmisión, la construcción del rotor-estator dispuesta en la parte inferior de la celda de flotación. La celda puede tener agitadores auxiliares dispuestos más arriba en la dirección vertical de la celda, para garantizar un flujo ascendente suficientemente fuerte y continuo de la suspensión. Depending on its type, the flotation cell may comprise a mixer for agitating the suspension and maintaining it in a suspended state. A mixer is understood herein as any means suitable for agitating the suspension within the flotation cell. The mixer may be a mechanical agitator. The mechanical agitator may comprise a rotor-stator with a motor and a drive shaft, the rotor-stator structure arranged at the bottom of the flotation cell. The cell may have auxiliary agitators arranged further upstream in the vertical direction of the cell to ensure a sufficiently strong and continuous upward flow of the suspension.

Una celda de flotación puede comprender uno o más concentradores de espuma. En el presente documento se entiende por concentrador de espuma un bloqueador de espuma, un deflector de espuma, una tabla de apilamiento o un dispositivo de tabla de apilamiento, o cualquier otra estructura o estructura lateral de este tipo, por ejemplo, una pared lateral, inclinada o vertical, que tenga un efecto de concentración, es decir, una pared lateral de concentración, que también puede ser una pared lateral de concentración interna al tanque de flotación, es decir, un concentrador perimetral interno. A flotation cell may comprise one or more froth concentrators. A froth concentrator is defined herein as a froth blocker, a froth deflector, a stacking table or stacking table device, or any other such structure or side structure, for example, a side wall, inclined or vertical, having a concentrating effect, i.e., a concentrating side wall, which may also be a concentrating side wall internal to the flotation tank, i.e., an internal perimeter concentrator.

Mediante la utilización de un concentrador de espuma, puede ser posible dirigir la denominada "espuma quebradiza", es decir, una capa de espuma de textura suelta que comprende burbujas de gas de flotación generalmente más grandes aglomeradas con las partículas de mineral de mena destinadas a la recuperación, de manera más eficiente y fiable hacia el borde del flujo superior de espuma y el canal de evacuación de colección de espuma. Una espuma quebradiza puede romperse fácilmente, ya que los aglomerados de burbujas de gas y partículas de mena son menos estables y tienen una tenacidad reducida. Dicha espuma o capade espuma no puede sostener fácilmente el transporte de partículas de mena, y especialmente de partículas más gruesas, hacia el borde del flujo superior de espuma para su recogida en el canal de evacuación, dando lugar por tanto a un retroceso de las partículas a la pulpa o suspensión dentro de la celda o tanque de flotación, y a una recuperación reducida del material deseado. La espuma quebradiza se asocia típicamente con una mineralización baja, es decir, aglomerados de burbujas de gas y partículas de mena con una cantidad limitada de partículas de mena que comprenden un mineral deseado que ha podido adherirse a las burbujas de gas durante el procedimiento de flotación dentro de una celda o tanque de flotación. El problema es especialmente pronunciado en las celdas de flotación de gran tamaño o en los tanques de gran volumen y/o gran diámetro. Con la invención que nos ocupa, puede ser posible concentrar y dirigir la espuma hacia el canal de flujo superior de la espuma, para reducir la distancia de transporte de la espuma (reduciendo así el riesgo de retroceso) y, al mismo tiempo, mantener o incluso reducir la longitud del canal de flujo superior. En otras palabras, el manejo y la dirección de la capa de espuma en una celda o tanque de flotación por espuma pueden ser más eficientes y sencillos. By using a froth concentrator, it may be possible to direct so-called "friable froth," i.e., a loose-textured froth layer comprising generally larger flotation gas bubbles agglomerated with the ore mineral particles intended for recovery, more efficiently and reliably toward the edge of the froth overflow and the froth collection flume. A friable froth can easily break up, since agglomerates of gas bubbles and ore particles are less stable and have reduced toughness. Such a froth or froth layer cannot readily sustain the transport of ore particles, and especially coarser particles, toward the edge of the froth overflow for collection in the flume, thereby resulting in retrogression of the particles into the slurry or suspension within the flotation cell or tank, and reduced recovery of the desired material. Brittle froth is typically associated with low mineralization, i.e., agglomerates of gas bubbles and ore particles with a limited amount of ore particles comprising a desired mineral that have been able to adhere to the gas bubbles during the flotation process within a flotation cell or tank. The problem is especially pronounced in large flotation cells or in large-volume and/or large-diameter tanks. With the present invention, it may be possible to concentrate and direct the froth toward the upper froth flow channel, to reduce the froth transport distance (thus reducing the risk of flashback) while maintaining or even reducing the length of the upper flow channel. In other words, the handling and direction of the froth layer in a froth flotation cell or tank can be more efficient and simpler.

También puede ser posible mejorar la recuperación de espuma y con ello la recuperación de partículas minerales valiosas en celdas o tanques de flotación grandes a partir de espuma quebradiza específicamente en las etapas posteriores de una línea de flotación, por ejemplo, en las etapas de desbaste y/o barrido de un procedimiento de flotación. It may also be possible to improve froth recovery and thus the recovery of valuable mineral particles in large flotation cells or tanks from brittle froth specifically in the later stages of a flotation line, for example, in the roughing and/or sweeping stages of a flotation process.

Además, con la invención descrita en el presente documento, el área de espuma en la superficie de la suspensión dentro de un tanque de flotación puede disminuirse de una manera mecánica robusta y sencilla. Al mismo tiempo, puede reducirse la longitud total del canal del flujo superior en una unidad de flotación por espuma. En este caso, robustez significa simplicidad estructural y durabilidad. Al reducir el área de la superficie de espuma de una unidad de flotación mediante un concentrador de espuma en lugar de agregar canales de evacuación de espuma adicionales, la unidad de flotación por espuma en su conjunto puede tener una construcción más sencilla, por ejemplo, porque no es necesario conducir la espuma recolectada y/o el flujo superior fuera del concentrador adicional. Por el contrario, en el caso de un canal de evacuación adicional, el flujo superior recogido tendría que ser conducido al exterior, lo que aumentaría las piezas de construcción de la unidad de flotación. Furthermore, with the invention described herein, the foam surface area on the suspension surface within a flotation tank can be reduced in a robust and simple mechanical manner. At the same time, the overall length of the overflow channel in a froth flotation unit can be reduced. In this case, robustness means structural simplicity and durability. By reducing the foam surface area of a flotation unit by means of a froth concentrator instead of adding additional froth evacuation channels, the froth flotation unit as a whole can have a simpler construction, for example, because the collected froth and/or overflow does not need to be channeled out of the additional concentrator. In contrast, with an additional evacuation channel, the collected overflow would have to be channeled out, which would increase the construction of the flotation unit.

Especialmente en el extremo aguas abajo de una línea de flotación, la cantidad de material deseado que puede quedar atrapado en la suspensión dentro de la suspensión puede ser muy baja. Para recoger este material de la capa de espuma a los canales de evacuación de recogida de espuma, debe disminuirse el área de superficie de espuma. Por medio de la disposición de un concentrador de espuma en el tanque de flotación, se puede controlar la superficie de espuma abierta entre los bordes de los flujos superiores de espuma. El concentrador puede utilizarse para dirigir o guiar la suspensión que fluye hacia arriba dentro del tanque de flotación más cerca de un borde del flujo superior de espuma de un canal de evacuación de recogida de espuma, permitiendo o facilitando así la formación de espuma muy cerca del borde del flujo superior de espuma, lo que puede aumentar la recogida de partículas de mena valiosas. El concentrador de espuma también puede influir en la convergencia general de las burbujas de gas de flotación y/o de los aglomerados de partículas de mena y burbujas de gas en la capa de espuma. Por ejemplo, si el flujo de burbujas de gas y/o de aglomerado de partículas de mena y burbujas de gas se dirige hacia el centro de un tanque de flotación, puede utilizarse un concentrador de espuma para aumentar el área de espuma en el perímetro del tanque, y/o más cerca de cualquier borde del flujo superior de espuma deseado. Además, puede ser posible reducir la superficie de espuma abierta en relación con la longitud del borde, mejorando así la eficacia de la recuperación en la celda de flotación por espuma. Particularly at the downstream end of a waterline, the amount of desired material that can be entrapped in suspension within the slurry can be very low. To collect this material from the froth bed to the froth collection disposal channels, the froth surface area must be reduced. By providing a froth concentrator in the flotation tank, the open froth surface between the edges of the froth overflows can be controlled. The concentrator can be used to direct or guide the upwardly flowing slurry within the flotation tank closer to an edge of the froth overflow of a froth collection disposal channel, thereby allowing or facilitating froth formation very near the edge of the froth overflow, which can enhance the collection of valuable ore particles. The froth concentrator can also influence the overall convergence of flotation gas bubbles and/or agglomerates of ore particles and gas bubbles in the froth bed. For example, if the flow of gas bubbles and/or agglomerated ore particles and gas bubbles is directed toward the center of a flotation tank, a froth concentrator can be used to increase the froth area at the perimeter of the tank, and/or closer to any edges of the desired froth overhead flow. Furthermore, it may be possible to reduce the open froth surface area relative to the edge length, thereby improving recovery efficiency in the froth flotation cell.

Una celda de flotación puede comprender una estructura de fondo dispuesta en el fondo del tanque de flotación, y que tiene una forma que permite que las partículas suspendidas en la suspensión se mezclen en una zona de mezcla creada por el flujo de alimentación de suspensión desde las boquillas de salida de los tubos de chorro sobre la estructura de fondo; y que se asienten en una zona de sedimentación que rodea la estructura de fondo. A flotation cell may comprise a bottom structure disposed at the bottom of the flotation tank, and having a shape that allows suspended particles in the suspension to mix in a mixing zone created by the feed flow of suspension from the outlet nozzles of the jet tubes over the bottom structure; and to settle in a settling zone surrounding the bottom structure.

Disponiendo una estructura de fondo en el fondo de un tanque de flotación, extendiéndose la estructura de fondo hacia arriba en el tanque de flotación, puede ser posible obtener una mejor distribución de partículas finas y/o pequeñas suspendidas en la suspensión. En el centro del tanque de flotación, las partículas no pueden descender y sedimentarse, ya que el flujo de alimentación de suspensión procedente de los tubos de chorro puede alcanzar la parte central elevada del tanque de flotación, lo que garantiza una buena mezcla en esa parte. Las partículas que ya se hayan desprendido de las burbujas de gas de flotación e iniciado su descenso pueden ser recapturadas por las burbujas debido a las condiciones turbulentas de la zona de mezcla. Por otro lado, el fondo del tanque de flotación más cercano al perímetro del tanque tiene una zona de una profundidad suficiente que permite que las partículas no flotadas, probablemente sin valor, se asienten y desciendan para ser eliminadas eficientemente del tanque de flotación. Esta zona de sedimentación no se ve afectada por el flujo de alimentación de suspensión procedente de los tubos de chorro. Además, dicha zona relativamente tranquila puede inhibir la formación de cortocircuitos en los flujos de suspensión dentro del tanque de flotación, donde el mismo material de suspensión sigue recirculando dentro del tanque sin ser adecuadamente separado o sedimentado. Las características anteriores pueden favorecer una mayor recuperación de partículas finas. By providing a bottom structure at the bottom of a flotation tank, extending the bottom structure upward into the flotation tank, it may be possible to achieve a better distribution of fine and/or small particles suspended in the suspension. In the center of the flotation tank, the particles cannot descend and settle, since the suspension feed flow from the jet tubes can reach the elevated central part of the flotation tank, ensuring good mixing in that part. Particles that have already detached from the flotation gas bubbles and begun their descent can be recaptured by the bubbles due to the turbulent conditions of the mixing zone. Furthermore, the bottom of the flotation tank closest to the tank perimeter has a zone of sufficient depth to allow unfloated, possibly worthless, particles to settle and descend for efficient removal from the flotation tank. This settling zone is not affected by the suspension feed flow from the jet tubes. Furthermore, this relatively calm zone can inhibit the formation of short-circuits in suspension flows within the flotation tank, where the same suspension material continues to recirculate within the tank without being adequately separated or settled. These characteristics can favor greater recovery of fine particles.

Disponiendo la estructura de fondo para que tenga un tamaño determinado, especialmente con respecto a la zona de mezcla, la zona de mezcla y la zona de sedimentación pueden diseñarse para que tengan las características deseadas (tamaño, profundidad, turbulencia, tiempo de residencia de las partículas en la zona de mezcla, velocidad de sedimentación y probabilidad de fracción sin valor en la zona de sedimentación, etc.). En una celda de flotación convencional, la mayor parte de esta zona (sin mezcla mecánica en el fondo del tanque de flotación) estaría sometida a lijado, ya que la mezcla es escasa o nula. Si la zona se llena de sólidos, existe el riesgo de que estos sólidos se desplomen y, al mismo tiempo, bloqueen una salida de relaves y/o una salida de recirculación situada en la zona de sedimentación. By arranging the bottom structure to a specific size, especially with respect to the mixing zone, the mixing zone and the settling zone can be designed to have the desired characteristics (size, depth, turbulence, particle residence time in the mixing zone, settling velocity, and probability of a worthless fraction in the settling zone, etc.). In a conventional flotation cell, most of this zone (without mechanical mixing at the bottom of the flotation tank) would be subject to sanding, as there is little or no mixing. If the zone fills with solids, there is a risk that these solids will collapse and, at the same time, block a tailings outlet and/or a recirculation outlet located in the settling zone.

Por tubo de chorro se entiende un dispositivo doble de alto cizallamiento en el que se introduce gas de flotación en la alimentación de suspensión, creando así burbujas de gas de flotación más finas que son capaces de atrapar partículas también más finas ya durante la formación de burbujas en el tubo de chorro. En particular, un tubo de chorro en una celda de flotación de acuerdo con la invención funciona bajo presión, y no se necesita ningún vacío. A jet tube is understood to mean a high-shear double device in which flotation gas is introduced into the suspension feed, thereby creating finer flotation gas bubbles that are capable of trapping even finer particles during bubble formation in the jet tube. In particular, a jet tube in a flotation cell according to the invention operates under pressure, and no vacuum is required.

Por flujo superior se entiende en el presente documento la parte de la suspensión recogida en el canal de evacuación de la celda de flotación y que sale así de la celda de flotación. El flujo superior puede estar comprendido por espuma, espuma y suspensión o, en algunos casos, sólo o en su mayor parte por suspensión. En algunas realizaciones, el flujo superior puede ser un flujo de aceptación que contiene las partículas de material valioso recogidas de la suspensión. En otras realizaciones, el flujo superior puede ser un flujo de rechazo. Este es el caso cuando la disposición, planta y/o método de flotación se utiliza en flotación inversa. The term "overflow" refers here to the portion of the suspension collected in the flotation cell's discharge channel and thus exiting the flotation cell. The overflow may be comprised of froth, froth, and suspension, or in some cases, only or mostly suspension. In some embodiments, the overflow may be an acceptance stream containing the valuable material particles collected from the suspension. In other embodiments, the overflow may be a rejection stream. This is the case when the flotation arrangement, plant, and/or method is used in reverse flotation.

Por flujo inferior se entiende en el presente documento la fracción o parte de la suspensión que no flota en la superficie de la suspensión en el procedimiento de flotación. En algunas realizaciones, el flujo inferior puede ser un flujo de rechazo que sale de una celda de flotación a través de una salida que normalmente está dispuesta en la parte inferior de la celda de flotación. Eventualmente, el flujo inferior de la celda de flotación final de una línea de flotación o de una disposición de flotación puede salir de toda la disposición como flujo de relaves o residuo final de una planta de flotación. En algunas realizaciones, el flujo inferior puede ser un flujo de aceptación que contiene las partículas minerales valiosas. Este es el caso cuando la disposición, planta y/o método de flotación se utiliza en flotación inversa. Underflow is understood herein as the fraction or part of the suspension that does not float on the surface of the suspension in the flotation process. In some embodiments, the underflow may be a reject flow exiting a flotation cell through an outlet typically arranged at the bottom of the flotation cell. Eventually, the underflow from the final flotation cell of a flotation line or flotation arrangement may exit the entire arrangement as tailings flow or final residue from a flotation plant. In some embodiments, the underflow may be an accept flow containing the valuable mineral particles. This is the case when the arrangement, plant, and/or flotation method is used in reverse flotation.

Por flotación inversa aquí se entiende un procedimiento de flotación inversa típicamente utilizado en la recuperación de hierro. En ese caso, el procedimiento de flotación se dirige a recoger la parte no valiosa del flujo de suspensión en el flujo superior. En el procedimiento de flotación inversa del hierro, el flujo superior suele contener silicatos, mientras que las partículas minerales valiosas que contienen hierro se recogen en el flujo inferior. La flotación inversa también puede utilizarse para minerales industriales, es decir, minerales geológicos extraídos por sus valores comerciales que no son combustibles ni fuentes de metales, tales como la bentonita, la sílice, el yeso y el talco. Reverse flotation here refers to a reverse flotation process typically used in iron recovery. In this case, the flotation process aims to collect the non-valuable portion of the slurry flow in the overflow. In the reverse flotation process for iron, the overflow typically contains silicates, while the valuable iron-containing mineral particles are collected in the underflow. Reverse flotation can also be used for industrial minerals, i.e., geological minerals mined for their commercial value that are neither fuels nor sources of metals, such as bentonite, silica, gypsum, and talc.

Por aguas abajo se entiende en el presente documento la dirección concurrente con el flujo de la suspensión hacia los relaves (corriente de avance, denotada en las figuras con flechas), y por aguas arriba se entiende en el presente documento la dirección contracorriente con o contra el flujo de la suspensión hacia los relaves. Downstream is understood in this document as the direction concurrent with the flow of the suspension towards the tailings (forward flow, denoted in the figures by arrows), and upstream is understood in this document as the direction countercurrent with or against the flow of the suspension towards the tailings.

Por concentrado se entiende en el presente documento la parte flotada o fracción de suspensión de partículas de mena que comprenden un mineral valioso. En la flotación normal, el concentrado es la parte de la suspensión que flota en la capa de espuma y, por tanto, se recoge en los canales de evacuación como flujo superior. Un primer concentrado de concentración puede incluir partículas de mena que comprenden un mineral valioso, mientras que un segundo concentrado de concentración puede incluir partículas de mena que comprenden otro mineral valioso. Alternativamente, las definiciones distintivas primera, segunda, pueden referirse a dos concentrados de partículas de mena que comprenden el mismo mineral valioso pero dos distribuciones de tamaño de partículas claramente diferentes. The term "concentrate" refers herein to the floated portion or suspension fraction of ore particles comprising a valuable mineral. In normal flotation, the concentrate is the portion of the suspension that floats on the froth layer and is therefore collected in the discharge channels as an overflow. A first concentration concentrate may include ore particles comprising one valuable mineral, while a second concentration concentrate may include ore particles comprising another valuable mineral. Alternatively, the distinctive definitions first and second may refer to two concentrates of ore particles comprising the same valuable mineral but with two distinctly different particle size distributions.

Por flotación de desbaste, parte de desbaste de la línea de flotación, etapa de desbaste y/o celdas de desbaste se entiende aquí la primera etapa de flotación que produce un concentrado. El objetivo es extraer la máxima cantidad de mineral valioso con el mayor grosor de tamaño de partícula que sea prácticamente posible. El objetivo principal de una etapa de desbaste es recuperar la mayor cantidad posible de minerales valiosos, con menos énfasis en la calidad del concentrado producido. Rough flotation, rough flotation part of the waterline, rough stage, and/or roughing cells refer to the first flotation stage that produces a concentrate. The objective is to extract the maximum amount of valuable mineral with the largest particle size practically possible. The primary objective of a rough stage is to recover as much valuable mineral as possible, with less emphasis on the quality of the concentrate produced.

El concentrado de desbaste se somete normalmente a etapas adicionales de flotación más limpia en una línea de flotación de desbaste más limpia para rechazar más de los minerales indeseables que también se han reportado a la espuma, en un procedimiento conocido como limpieza. El producto de la limpieza se conoce como concentrado limpiador o concentrado final. Es posible realizar un paso de molienda antes del procedimiento de limpieza. The rough concentrate typically undergoes additional stages of cleaner flotation in a rough cleaner flotation line to reject more of the undesirable minerals that have also been reported in the froth, in a process known as cleaning. The cleaned product is known as cleaner concentrate or final concentrate. A grinding step may be performed before the cleaning process.

La flotación de desbaste suele ir seguida de una flotación de barrido que se aplica a los relaves de desbaste. Por flotación de barrido, parte de barrido de la línea de flotación, etapa de barrido y/o celda de barrido se entiende una etapa de flotación en la que el objetivo es recuperar cualquier material mineral valioso que no se haya recuperado durante la etapa de desbaste inicial. Esto podría lograrse cambiando las condiciones de flotación para hacerlas más rigurosas que el desbaste inicial o, en algunas realizaciones de la invención, mediante la introducción de microburbujas en la suspensión. El concentrado de una celda o etapa de barrido podría devolverse a la alimentación de desbaste para su reflotación o dirigirse a un paso de molienda y, posteriormente, a una línea de flotación del limpiador de barrido. Rough flotation is typically followed by sweep flotation applied to the rough tailings. A sweep flotation, part-waterline sweep, sweep stage, and/or sweep cell refers to a flotation step in which the objective is to recover any valuable mineral material not recovered during the initial roughing step. This could be achieved by changing the flotation conditions to make them more stringent than the initial roughing or, in some embodiments of the invention, by introducing microbubbles into the slurry. The concentrate from a sweep cell or stage could be returned to the rough feed for refloating or directed to a grinding step and subsequently to a sweep cleaner flotation line.

Por flotación de limpieza, una línea del limpiador de desbaste/barrido, etapa de limpieza/limpiadora y/o una celda de limpieza se entiende una etapa de flotación en la que el objetivo de la limpieza es producir un grado de concentrado tan alto como sea posible. By cleaning flotation, a roughing/sweeping cleaner line, cleaning/cleaner stage and/or a cleaning cell is meant a flotation stage in which the cleaning objective is to produce as high a grade of concentrate as possible.

Por pretratamiento y/o postratamiento y/o procesamiento posterior se entiende, por ejemplo, trituración, molienda, separación, cribado, clasificación, fraccionamiento, acondicionamiento o limpieza, todos los cuales son procedimientos convencionales conocidos por un experto en la técnica. Un paso posterior de procesamiento puede incluir también al menos una de las siguientes: una celda de flotación adicional, que puede ser una celda de flotación de limpieza convencional, una celda de recuperación, una celda de desbaste o una celda de barrido. Pretreatment and/or post-treatment and/or further processing means, for example, crushing, grinding, separation, screening, classification, fractionation, conditioning, or cleaning, all of which are conventional methods known to those skilled in the art. A further processing step may also include at least one of the following: an additional flotation cell, which may be a conventional cleaning flotation cell, a recovery cell, a roughing cell, or a sweeping cell.

Por nivel de la superficie de la suspensión se entiende en el presente documento la altura de la superficie de la suspensión dentro de la celda de flotación medida desde el fondo de la celda de flotación hasta el borde del canal de evacuación de la celda de flotación. En efecto, la altura de la suspensión es igual a la altura de un borde del canal de evacuación de una celda de flotación, siendo medida desde el fondo de la celda de flotación hasta el borde del canal de evacuación de la celda de flotación. Por ejemplo, cualquiera de las dos celdas de flotación subsiguientes puede estar dispuesta de manera escalonada en una línea de flotación, de modo que el nivel de la superficie de la suspensión de dichas celdas de flotación sea diferente (es decir, el nivel de la superficie de la suspensión de la primera de tales celdas de flotación sea más alto que el nivel de la superficie de la suspensión de la segunda de tales celdas de flotación). Esta diferencia en los niveles de superficie de la suspensión se define en el presente documento como "paso" entre dos celdas de flotación posteriores cualesquiera. El paso o la diferencia en los niveles de la superficie de la suspensión es una diferencia de altura que permite que el flujo de suspensión sea impulsado por la fuerza de gravedad o gravitación, creando una cabeza hidráulica entre las dos celdas de flotación subsiguientes. The term "slurry surface level" refers herein to the height of the slurry surface within the flotation cell, measured from the bottom of the flotation cell to the edge of the flotation cell's discharge channel. Indeed, the slurry height is equal to the height of an edge of a flotation cell's discharge channel, measured from the bottom of the flotation cell to the edge of the flotation cell's discharge channel. For example, any two subsequent flotation cells may be arranged in a staggered manner on a waterline, such that the slurry surface level of said flotation cells is different (i.e., the slurry surface level of the first such flotation cell is higher than the slurry surface level of the second such flotation cell). This difference in slurry surface levels is defined herein as the "step" between any two subsequent flotation cells. The pitch or difference in surface levels of the suspension is a height difference that allows the suspension flow to be driven by the force of gravity or gravitation, creating a hydraulic head between the two subsequent flotation cells.

Por línea de flotación en el presente documento se entiende un conjunto o disposición que comprende un número de unidades de flotación o celdas de flotación en las que se realiza una etapa de flotación, y que están dispuestas en conexión fluida entre sí para permitir el flujo de suspensión impulsado por gravedad o bombeado entre celdas de flotación, para formar una línea de flotación. En una línea de flotación, un número de celdas de flotación están dispuestas en conexión fluida entre sí, de modo que el flujo inferior de cada celda de flotación precedente se dirige a la celda de flotación siguiente o subsiguiente como alimentación hasta la última celda de flotación de la línea de flotación, desde la cual el flujo inferior se dirige fuera de la línea como flujo de relaves o de rechazo. También es concebible que una línea de flotación comprenda sólo una etapa de flotación realizada en una celda de flotación o, por ejemplo, en dos o más celdas de flotación paralelas. A waterline is understood herein as an assembly or arrangement comprising a number of flotation units or flotation cells in which a flotation step is performed, and which are arranged in fluid connection with one another to allow gravity-driven or pumped slurry flow between flotation cells, to form a waterline. In a waterline, a number of flotation cells are arranged in fluid connection with one another such that the underflow from each preceding flotation cell is directed to the next or subsequent flotation cell as feed up to the last flotation cell in the waterline, from which the underflow is directed off-line as tailings or reject flow. It is also conceivable for a waterline to comprise only one flotation step performed in one flotation cell or, for example, in two or more parallel flotation cells.

La suspensión se alimenta a través de una entrada de alimentación a la primera celda de flotación de la línea de flotación para iniciar el procedimiento de flotación. La línea de flotación puede formar parte de una planta de tratamiento más grande que contenga una o más líneas de flotación, y una serie de otras etapas de procedimiento para la liberación, limpieza y otros tratamientos de un material deseado. Por lo tanto, un número de diferentes dispositivos de pretratamiento y postratamiento o disposiciones pueden estar en conexión operativa con los componentes de la línea de flotación, como es conocido por el experto en la técnica. The slurry is fed through a feed inlet to the first flotation cell of the waterline to initiate the flotation process. The waterline may be part of a larger treatment plant containing one or more waterlines and a series of other process steps for the liberation, cleaning, and other treatment of a desired material. Thus, a number of different pretreatment and posttreatment devices or arrangements may be in operative connection with the components of the waterline, as is known to those skilled in the art.

Por burbujas ultrafinas se entienden en el presente documento burbujas de gas de flotación que caen en un rango de tamaño de 0.05 mm a 0.7 mm, introducidas en la suspensión en un tubo de chorro. Por el contrario, las burbujas de gas de flotación "normales" utilizadas en la flotación por espuma presentan un rango de tamaño de aproximadamente 0.8 a 2 mm. Las burbujas de gas de flotación de mayor tamaño pueden tender a coalescer en burbujas aún mayores durante su permanencia en la zona de mezcla, donde se producen colisiones entre las partículas y las burbujas de gas de flotación, así como únicamente entre las burbujas de gas de flotación. Dado que las burbujas ultrafinas se introducen en la alimentación de suspensión antes de su alimentación a un tanque de flotación, no es probable que se produzca dicha coalescencia con las burbujas ultrafinas, y su tamaño puede permanecer más pequeño a lo largo de su residencia en la celda de flotación, afectando así a la capacidad de las burbujas ultrafinas para atrapar partículas finas. Ultrafine bubbles are understood herein to mean flotation gas bubbles falling within the size range of 0.05 mm to 0.7 mm, introduced into the slurry in a jet tube. In contrast, "normal" flotation gas bubbles used in froth flotation have a size range of approximately 0.8 to 2 mm. Larger flotation gas bubbles may tend to coalesce into even larger bubbles during their residence in the mixing zone, where collisions occur between particles and flotation gas bubbles, as well as between flotation gas bubbles alone. Since ultrafine bubbles are introduced into the slurry feed prior to its feed to a flotation tank, such coalescence with ultrafine bubbles is not likely to occur, and their size may remain smaller throughout their residence in the flotation cell, thereby affecting the ultrafine bubbles' ability to entrap fine particles.

La boquilla de salida está configurada para producir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión, la onda de choque supersónica induce la formación de aglomerados de partículas - burbujas de gas de flotación. The outlet nozzle is configured to produce a supersonic shock wave in the slurry feed, the supersonic shock wave induces the formation of particle agglomerates - buoyant gas bubbles.

Se crea una onda de choque supersónica cuando la velocidad de la alimentación de suspensión que pasa a través de la boquilla de salida supera la velocidad del sonido, es decir, el flujo de alimentación de suspensión se estrangula cuando la relación entre la presión absoluta aguas arriba de la boquilla de salida y la presión absoluta aguas abajo del estrangulamiento de la boquilla de salida supera un valor crítico. Cuando la relación de presión es superior al valor crítico, el flujo de alimentación de suspensión aguas abajo de la parte de estrangulamiento de la boquilla de salida se vuelve supersónico y se forma una onda de choque. Las pequeñas burbujas de gas de flotación en la mezcla de alimentación de suspensión se dividen en partes aún más pequeñas al ser forzadas a través de la onda de choque, y son forzadas a entrar en contacto con las partículas hidrofóbicas de mena en la alimentación de suspensión, creando así aglomerados de burbujas de gas de flotación y partículas de mena. La onda de choque supersónica producida en la alimentación de suspensión en la descarga de la boquilla de salida se transporta a la suspensión dentro del tanque de flotación inmediatamente adyacente a una boquilla de salida, promoviendo así la formación de burbujas de gas de flotación también en la suspensión fuera de las boquillas de salida. Después de salir de la boquilla de salida, las partículas finas de mena pueden entrar en contacto con las pequeñas burbujas de gas de flotación por segunda vez, ya que hay varios de tales tubos de chorro/boquillas de salida que descargan en una zona de mezcla común en la que la probabilidad de contactos secundarios entre burbujas y partículas aumenta debido a los flujos entremezclados de suspensión que salen de los tubos de chorro. A supersonic shock wave is created when the velocity of the slurry feed passing through the outlet nozzle exceeds the speed of sound, i.e., the slurry feed flow is throttled when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle to the absolute pressure downstream of the outlet nozzle throttling exceeds a critical value. When the pressure ratio exceeds the critical value, the slurry feed flow downstream of the outlet nozzle throttling becomes supersonic, and a shock wave is formed. The small buoyancy gas bubbles in the slurry feed mixture are broken up into even smaller parts as they are forced through the shock wave, and are forced into contact with the hydrophobic ore particles in the slurry feed, thereby creating agglomerates of buoyancy gas bubbles and ore particles. The supersonic shock wave produced in the slurry feed at the outlet nozzle discharge is carried into the slurry within the flotation tank immediately adjacent to an outlet nozzle, thereby promoting the formation of flotation gas bubbles also in the slurry outside the outlet nozzles. After exiting the outlet nozzle, the fine ore particles may come into contact with the small flotation gas bubbles a second time, since there are several such jet tubes/outlet nozzles discharging into a common mixing zone in which the probability of secondary bubble-particle contacts increases due to the intermixed flows of slurry exiting the jet tubes.

En una realización de la celda de flotación, la distancia de una boquilla de salida desde el borde del canal de evacuación es de al menos 1.7 m y una distancia de la boquilla de salida desde el fondo del tanque de flotación es de al menos 0.4 m. In one embodiment of the flotation cell, the distance of an outlet nozzle from the edge of the evacuation channel is at least 1.7 m and a distance of the outlet nozzle from the bottom of the flotation tank is at least 0.4 m.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, la altura del tanque de flotación en el perímetro del tanque de flotación es como máximo un 20 % menor que en el centro del tanque de flotación. In one embodiment of the flotation cell according to the invention, the height of the flotation tank at the perimeter of the flotation tank is at most 20% lower than at the center of the flotation tank.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, la relación entre la distancia de una boquilla de salida desde el borde del canal de evacuación y la altura del tanque de flotación es 0.9 o inferior. In an embodiment of the flotation cell according to the invention, the ratio between the distance of an outlet nozzle from the edge of the evacuation channel and the height of the flotation tank is 0.9 or less.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, una relación entre la distancia de una boquilla de salida desde el fondo del tanque de flotación y la altura del tanque de flotación es de 0.1 a 0.75. In one embodiment of the flotation cell according to the invention, a ratio between the distance of an outlet nozzle from the bottom of the flotation tank and the height of the flotation tank is 0.1 to 0.75.

En una realización de la celda de flotación, una relación entre la altura del tanque de flotación, y el diámetro del tanque de flotación, medida a una altura (h-i) de una boquilla de salida (43) desde el fondo del tanque de flotación, es de 0.5 a 1.5, es decir, la relación entre la altura del tanque y el diámetro del tanque es de 0.5 a 1.5. In one embodiment of the flotation cell, a ratio between the height of the flotation tank, and the diameter of the flotation tank, measured at a height (h-i) of an outlet nozzle (43) from the bottom of the flotation tank, is 0.5 to 1.5, that is, the ratio between the height of the tank and the diameter of the tank is 0.5 to 1.5.

En una realización de la celda de flotación, el volumen del tanque de flotación es de al menos 20 m3, preferentemente de 20 a 1000 m3. In one embodiment of the flotation cell, the volume of the flotation tank is at least 20 m3, preferably 20 to 1000 m3.

Disponiendo un tanque de flotación para que tenga un volumen suficiente se puede controlar mejor el procedimiento de flotación. La distancia de ascenso a la capa de espuma en la parte superior del tanque de flotación no llega a ser demasiado grande, lo que puede ayudar a garantizar que los aglomerados de partículas de mena y burbujas de gas de flotación permanezcan juntos hasta que la capa de espuma y el retroceso de partículas puedan reducirse. Además, puede alcanzarse una velocidad de ascenso de burbujas adecuada para mantener una buena calidad del concentrado. La utilización de celdas de flotación con un tamaño volumétrico suficiente aumenta la probabilidad de colisiones entre las burbujas de gas creadas en las celdas de flotación, por ejemplo, mediante un rotor, y las partículas que comprenden mineral valioso, mejorando así la tasa de recuperación del mineral valioso, así como la eficiencia general de la disposición de flotación. Las celdas de flotación más grandes tienen una mayor selectividad, ya que pueden producirse más colisiones entre las burbujas de gas y las partículas de mena debido al mayor tiempo que la suspensión permanece en la celda de flotación. Por lo tanto, la mayoría de las partículas de mena que comprenden mineral valioso pueden flotar. Además, el retroceso de las partículas de mena flotante puede ser mayor, lo que significa que las partículas de mena que contienen una cantidad muy baja de mineral retroceden al fondo de la celda de flotación. Por lo tanto, el grado de flujo superior y/o concentrado de las celdas de flotación más grandes puede ser mayor. Este tipo de celdas de flotación puede garantizar un alto grado junto con una alta recuperación. Además, puede mejorarse la eficacia global de la celda de flotación y/o de toda la línea de flotación. Además, en caso de que las primeras celdas de flotación en una línea de flotación tengan un volumen relativamente grande, puede que no haya necesidad de grandes celdas de flotación subsecuentes, sino que, las celdas de flotación aguas abajo de la primera o primeras celdas de flotación pueden ser más pequeñas y, por lo tanto, más eficientes. En los procedimientos de flotación de ciertos minerales, puede ser fácil hacer flotar una parte significativa de las partículas de la mena que comprenden mineral valioso de alto grado o ley. En ese caso, puede ser posible tener celdas de flotación de menor volumen aguas abajo en la línea de flotación y aun así lograr una alta tasa de recuperación. By arranging a flotation tank with sufficient volume, the flotation process can be better controlled. The rise distance to the froth layer at the top of the flotation tank is not too great, which can help ensure that the agglomerates of ore particles and flotation gas bubbles remain together until the froth layer and particle setback can be reduced. Furthermore, an adequate bubble rise velocity can be achieved to maintain good concentrate quality. Using flotation cells with sufficient volumetric size increases the probability of collisions between gas bubbles created in the flotation cells, for example, by a rotor, and the particles comprising valuable mineral, thereby improving the recovery rate of the valuable mineral as well as the overall efficiency of the flotation arrangement. Larger flotation cells have greater selectivity, as more collisions can occur between gas bubbles and ore particles due to the longer time the suspension remains in the flotation cell. Therefore, most of the ore particles comprising valuable mineral can float. Furthermore, the setback of floating ore particles can be greater, meaning that ore particles containing a very low amount of mineral recede to the bottom of the flotation cell. Therefore, the topflow and/or concentrate grade of larger flotation cells can be higher. This type of flotation cell can guarantee a high grade along with high recovery. In addition, the overall efficiency of the flotation cell and/or the entire flotation line can be improved. Furthermore, if the first flotation cells in a flotation line have a relatively large volume, there may not be a need for subsequent large flotation cells; instead, the flotation cells downstream of the first flotation cell(s) can be smaller and therefore more efficient. In the flotation processes of certain minerals, it may be easy to float a significant portion of the ore particles comprising valuable, high-grade ore. In that case, it may be possible to have smaller volume flotation cells downstream of the waterline and still achieve a high recovery rate.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, la celda de flotación comprende de 2 a 40 tubos de chorro, preferentemente de 4 a 24 tubos de chorro. In one embodiment of the flotation cell according to the invention, the flotation cell comprises 2 to 40 jet tubes, preferably 4 to 24 jet tubes.

El número de tubos de chorro influye directamente en la cantidad de gas de flotación que puede dispersarse en la suspensión. En la flotación por espuma convencional, la dispersión de una cantidad creciente de gas de flotación conduciría a un aumento del tamaño de las burbujas de gas de flotación. Por ejemplo, en una celda Jameson, se utiliza una relación aire-burbuja de 0.50 a 0.60. El aumento del tamaño medio de las burbujas afectará negativamente al flujo de superficie de área de las burbujas (Sb), lo que significa que la recuperación puede disminuir. En una celda de flotación de acuerdo con la invención, con tubos de chorro presurizados, puede introducirse significativamente más gas de flotación en el procedimiento sin aumentar el tamaño de la burbuja ni disminuir el Sb, ya que las burbujas de gas de flotación creadas en la alimentación de la suspensión siguen siendo relativamente pequeñas en comparación con los procedimientos convencionales. Por otra parte, manteniendo el número de tubos de chorro lo más pequeño posible, los costes de reacondicionamiento de las celdas de flotación existentes, o los gastos de capital de la creación de tales celdas de flotación pueden mantenerse bajo control sin causar ninguna pérdida de rendimiento de flotación de las celdas de flotación. The number of jet tubes directly influences the amount of flotation gas that can be dispersed in the slurry. In conventional froth flotation, dispersion of an increasing amount of flotation gas would lead to an increase in the size of the flotation gas bubbles. For example, in a Jameson cell, an air-to-bubble ratio of 0.50 to 0.60 is used. Increasing the average bubble size will negatively affect the surface area flux of the bubbles (Sb), meaning that recovery may decrease. In a flotation cell according to the invention, with pressurized jet tubes, significantly more flotation gas can be introduced into the process without increasing bubble size or decreasing Sb, since the flotation gas bubbles created in the slurry feed remain relatively small compared to conventional processes. Furthermore, by keeping the number of jet tubes as small as possible, the costs of reconditioning existing flotation cells, or the capital expenditures of creating such flotation cells, can be kept under control without causing any loss of flotation performance of the flotation cells.

En una realización de la celda de flotación, los tubos de chorro están dispuestos concéntricamente al perímetro del tanque de flotación a una distancia del centro del tanque de flotación. In one embodiment of the flotation cell, the jet tubes are arranged concentrically to the perimeter of the flotation tank at a distance from the center of the flotation tank.

En una realización adicional de la celda de flotación, una distancia de una boquilla de salida de un tubo de chorro desde el centro del tanque de flotación es del 10 al 40 % del diámetro del tanque de flotación, medido a una distancia de la boquilla de salida desde el fondo del tanque de flotación, preferentemente el 25 % del diámetro del tanque de flotación. In a further embodiment of the flotation cell, a distance of an outlet nozzle of a jet tube from the center of the flotation tank is 10 to 40% of the diameter of the flotation tank, measured at a distance of the outlet nozzle from the bottom of the flotation tank, preferably 25% of the diameter of the flotation tank.

En una realización de la celda de flotación, los tubos de chorro están dispuestos paralelos a la pared lateral del tanque de flotación, a una distancia de la pared lateral. In one embodiment of the flotation cell, the jet tubes are arranged parallel to the side wall of the flotation tank, at a distance from the side wall.

En una realización posterior de la celda de flotación, una distancia de una boquilla de salida de un tubo de chorro desde la pared lateral del tanque de flotación es de 10 a 40 % del diámetro del tanque de flotación, medido a una distancia de la boquilla de salida desde el fondo del tanque de flotación; preferentemente 25 % del diámetro o del tanque de flotación. In a further embodiment of the flotation cell, a distance of an outlet nozzle of a jet tube from the side wall of the flotation tank is 10 to 40% of the diameter of the flotation tank, measured at a distance of the outlet nozzle from the bottom of the flotation tank; preferably 25% of the diameter of the flotation tank.

En una realización de la celda de flotación, los tubos de chorro están dispuestos a igual distancia unos de otros de modo que una distancia entre dos boquillas de salida adyacentes cualesquiera es la misma. In one embodiment of the flotation cell, the jet tubes are arranged at equal distance from each other so that a distance between any two adjacent outlet nozzles is the same.

El número exacto de tubos de chorro dentro de una celda de flotación puede depender del tamaño o volumen del tanque de flotación, del tipo de material a recoger y de otros parámetros del procedimiento. Disponiendo un número suficiente de tubos de chorro en una celda de flotación, y disponiéndolos de una manera específica en relación con el centro del tanque de flotación y el perímetro y/o la pared lateral, se puede asegurar una distribución uniforme de burbujas finas, al tiempo que se garantiza una alta probabilidad de colisión entre burbujas y burbujas y partículas de mena. Se puede asegurar un efecto de mezcla uniforme causado por las fuerzas de cizallamiento dentro del tanque de flotación. The exact number of jet tubes within a flotation cell may depend on the size or volume of the flotation tank, the type of material to be collected, and other process parameters. By arranging a sufficient number of jet tubes in a flotation cell, and by arranging them in a specific manner relative to the center of the flotation tank and the perimeter and/or sidewall, an even distribution of fine bubbles can be ensured, while also ensuring a high probability of collision between bubbles and ore particles. A uniform mixing effect caused by the shear forces within the flotation tank can be ensured.

En una realización de la celda de flotación, el diámetro de una boquilla de salida es del 10 % al 30 % del diámetro de una cámara alargada de un tubo de chorro. In one embodiment of the flotation cell, the diameter of an outlet nozzle is 10% to 30% of the diameter of an elongated chamber of a jet tube.

En una realización posterior de la celda de flotación, el diámetro de la boquilla de salida es de 40 a 100 mm. In a later embodiment of the flotation cell, the diameter of the outlet nozzle is 40 to 100 mm.

Disponiendo una boquilla de salida para que tenga un determinado diámetro, la velocidad de la alimentación de la suspensión puede mantenerse a un nivel favorable para la creación de burbujas de gas de flotación de pequeño tamaño, y para la probabilidad de que estas burbujas entren en contacto con las partículas de mena en la suspensión. Especialmente, para mantener una onda de choque después de la boquilla de salida, es necesario mantener una velocidad de la suspensión de 10 m/s o superior. Por medio de realizar el diseño de la boquilla de salida en relación con el tamaño del tubo de chorro se permite tener en cuenta el efecto del caudal de flujo de la alimentación de la suspensión en distintos tipos de celdas de flotación. By arranging an outlet nozzle with a specific diameter, the slurry feed velocity can be maintained at a level favorable for the creation of small flotation gas bubbles and for the likelihood of these bubbles coming into contact with the ore particles in the slurry. In particular, to maintain a shock wave after the outlet nozzle, it is necessary to maintain a slurry velocity of 10 m/s or higher. Designing the outlet nozzle in relation to the jet tube size allows the effect of the slurry feed flow rate to be taken into account in different types of flotation cells.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, un tubo de chorro comprende además un impulsor configurado para entrar en contacto con un flujo de alimentación de suspensión procedente de la boquilla de salida y para dirigir el flujo de alimentación de suspensión radialmente hacia fuera y hacia arriba del impulsor. In one embodiment of the flotation cell according to the invention, a jet tube further comprises an impeller configured to contact a slurry feed flow from the outlet nozzle and to direct the slurry feed flow radially outward and upward of the impeller.

En una realización posterior de la celda de flotación, una distancia desde un fondo del impulsor hasta la boquilla de salida es de 2 a 20 veces el diámetro de la boquilla de salida. In a further embodiment of the flotation cell, a distance from a bottom of the impeller to the outlet nozzle is 2 to 20 times the diameter of the outlet nozzle.

En otra realización posterior de la celda de flotación, una distancia de un fondo del impulsor desde el fondo del tanque de flotación es de al menos 0.3 m. In another further embodiment of the flotation cell, a distance of a bottom of the impeller from the bottom of the flotation tank is at least 0.3 m.

Un impulsor desvía el flujo de alimentación de suspensión radialmente hacia fuera, hacia la pared lateral del tanque de flotación y hacia arriba, hacia la superficie superior del tanque de flotación (es decir, hacia la capa de espuma), de modo que los aglomerados de partículas de mena - burbujas finas de gas de flotación no entran en cortocircuito en los relaves. Toda la alimentación de suspensión de los tubos de chorro se ve obligada a subir hacia la capa de espuma en la región superior del tanque de flotación antes de que la gravedad tenga la oportunidad de influir en las partículas no adheridas a las burbujas de gas de flotación, obligándolas a descender y, eventualmente, a reportarse al flujo de relaves o al flujo inferior. De este modo puede disminuirse la probabilidad de cortocircuito del material valioso que contiene partículas. La suspensión se agita mucho por la energía del flujo desviado y forma vórtices de mezcla en los que el tamaño de las burbujas puede reducirse aún más por las fuerzas de cizallamiento que actúan sobre ellas. Las condiciones de alto cizallamiento también inducen favorablemente un elevado número de contactos entre las burbujas de gas de flotación y las partículas de la suspensión dentro del tanque de flotación. A medida que el flujo de suspensión es forzado hacia arriba, hacia la capa de espuma, la turbulencia se reduce y el flujo se vuelve relativamente uniforme, lo que puede contribuir a la estabilidad de las burbujas ya formadas, y a la flotación de los aglomerados de burbujas de gas y partículas de mena, especialmente los que comprenden partículas más gruesas. An impeller deflects the slurry feed flow radially outward toward the sidewall of the flotation tank and upward toward the upper surface of the flotation tank (i.e., toward the froth layer), so that the ore particle agglomerates and fine flotation gas bubbles do not short-circuit in the tailings. The entire slurry feed from the jet tubes is forced upward toward the froth layer in the upper region of the flotation tank before gravity has a chance to influence the particles not adhering to the flotation gas bubbles, forcing them down and eventually into the tailings flow or the underflow. This reduces the likelihood of short-circuiting the valuable material containing particles. The slurry is highly agitated by the energy of the deflected flow and forms mixing vortices in which the bubble size can be further reduced by the shear forces acting on them. High shear conditions also favorably induce a high number of contacts between the flotation gas bubbles and the slurry particles within the flotation tank. As the slurry flow is forced upward toward the froth layer, turbulence is reduced and the flow becomes relatively uniform, which can contribute to the stability of already formed bubbles and the flotation of agglomerates of gas bubbles and ore particles, especially those comprising coarser particles.

Disponiendo la boquilla de salida y el impulsor a una distancia óptima entre sí, el impulsor puede configurarse para desviar y dirigir el flujo de la alimentación de suspensión radialmente hacia fuera y hacia arriba del impulsor para crear las zonas de mezcla anteriormente mencionadas dentro del tanque de flotación, y para promover el ascenso de partículas hacia la capa de espuma. Al mismo tiempo, puede ser necesario minimizar el desgaste causado por los flujos de suspensión a alta velocidad en el impulsor. Posicionando la boquilla de salida y el impulsor en una cierta relación entre sí, puede ser posible optimizar el procedimiento de flotación dentro de una celda de flotación equipada con tubos de chorro, así como minimizar el desgaste de las piezas del impulsor. By arranging the outlet nozzle and the impeller at an optimal distance from each other, the impeller can be configured to divert and direct the flow of the slurry feed radially outward and upward from the impeller to create the aforementioned mixing zones within the flotation tank and to promote particle ascent toward the froth layer. At the same time, it may be necessary to minimize wear caused by high-velocity slurry flows on the impeller. By positioning the outlet nozzle and the impeller in a certain relationship to each other, it may be possible to optimize the flotation process within a flotation cell equipped with jet tubes, as well as minimize wear on the impeller parts.

En una realización de la celda de flotación de acuerdo con la invención, una boquilla de salida comprende un estrangulador para restringir el flujo de alimentación de suspensión desde la boquilla de salida. In one embodiment of the flotation cell according to the invention, an outlet nozzle comprises a choke for restricting the flow of slurry feed from the outlet nozzle.

Se crea una onda de choque supersónica cuando la velocidad de la alimentación de suspensión que pasa a través de la boquilla de salida supera la velocidad del sonido, es decir, el flujo de alimentación de suspensión se estrangula cuando la relación entre la presión absoluta aguas arriba de la boquilla de salida y la presión absoluta aguas abajo del estrangulador de la boquilla de salida supera un valor crítico. Cuando la relación de presiones es superior al valor crítico, el flujo de alimentación de la suspensión aguas abajo de la parte de estrangulamiento de la boquilla de salida se vuelve supersónico y se forma una onda de choque. Las pequeñas burbujas de gas de flotación en la mezcla de alimentación de suspensión se dividen en partes aún más pequeñas al ser forzadas a través de la onda de choque, y son forzadas a entrar en contacto con las partículas hidrofóbicas de mena en la alimentación de suspensión, creando así aglomerados de burbujas de gas de flotación y partículas de mena. Después de salir de la boquilla de salida, las partículas finas de mena pueden entrar en contacto con las pequeñas burbujas de gas de flotación por segunda vez, ya que hay varios de tales tubos de chorro/boquillas de salida que descargan en una zona de mezcla común en la que la probabilidad de contactos secundarios entre burbujas y partículas aumenta debido a los flujos entremezclados de suspensión que salen de los tubos de chorro. A supersonic shock wave is created when the velocity of the slurry feed passing through the outlet nozzle exceeds the speed of sound, i.e., the slurry feed flow is throttled when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle to the absolute pressure downstream of the outlet nozzle choke exceeds a critical value. When the pressure ratio exceeds the critical value, the slurry feed flow downstream of the throttling portion of the outlet nozzle becomes supersonic, and a shock wave is formed. The small buoyancy gas bubbles in the slurry feed mixture are broken up into even smaller parts as they are forced through the shock wave, and are forced into contact with the hydrophobic ore particles in the slurry feed, thereby creating agglomerates of buoyancy gas bubbles and ore particles. After leaving the outlet nozzle, the fine ore particles may come into contact with the small flotation gas bubbles for a second time, since there are several such jet tubes/outlet nozzles discharging into a common mixing zone where the probability of secondary bubble-particle contacts increases due to the intermixed flows of slurry exiting the jet tubes.

En una realización de la celda de flotación, ésta comprende además un circuito de acondicionamiento. In one embodiment of the flotation cell, it further comprises a conditioning circuit.

En una realización posterior de la celda de flotación, el circuito de acondicionamiento comprende un tanque de bombeo en comunicación fluida con el tanque de flotación, en el que la alimentación del tanque de bombeo de suspensión fresca y una fracción de suspensión tomada del tanque de flotación a través de una salida están dispuestas para combinarse en la alimentación de suspensión. In a further embodiment of the flotation cell, the conditioning circuit comprises a pumping tank in fluid communication with the flotation tank, wherein the pumping tank feed of fresh slurry and a slurry fraction taken from the flotation tank through an outlet are arranged to combine into the slurry feed.

En aún otra realización más de la celda de flotación, la salida está dispuesta en la pared lateral del tanque de flotación, a una distancia del fondo del tanque de flotación. In yet another embodiment of the flotation cell, the outlet is arranged on the side wall of the flotation tank, at a distance from the bottom of the flotation tank.

En aún otra realización más de la celda de flotación, la distancia de la salida desde el fondo del tanque de flotación es de 0 a 50 % de la altura del tanque de flotación. In yet another embodiment of the flotation cell, the distance of the outlet from the bottom of the flotation tank is 0 to 50% of the height of the flotation tank.

En una realización posterior de la celda de flotación, el circuito de acondicionamiento comprende además una bomba dispuesta para la admisión de la fracción de suspensión desde el tanque de flotación y para el reenvío de la alimentación de suspensión desde el tanque de bombeo. In a further embodiment of the flotation cell, the conditioning circuit further comprises a pump arranged for the admission of the suspension fraction from the flotation tank and for the return of the suspension feed from the pumping tank.

En una realización posterior de la celda de flotación, el circuito de acondicionamiento comprende además una unidad de distribución dispuesta para distribuir la alimentación de suspensión en tubos de chorro. In a further embodiment of the flotation cell, the conditioning circuit further comprises a distribution unit arranged to distribute the suspension feed into jet tubes.

Tomando suspensión del fondo de una celda de flotación se puede asegurar que las partículas más finas asentadas en el fondo del tanque de flotación pueden ser reintroducidas eficientemente en la parte del tanque de flotación donde tiene lugar el procedimiento de flotación activa, antes de que las partículas más finas sean reportadas a relaves. De este modo, la tasa de recuperación de material valioso puede mejorarse, ya que las partículas que comprenden incluso cantidades mínimas de material valioso pueden recogerse en el concentrado. By removing slurry from the bottom of a flotation cell, it is possible to ensure that the finest particles settled at the bottom of the flotation tank can be efficiently reintroduced into the part of the flotation tank where the active flotation process takes place, before the finest particles are returned to the tailings. This improves the recovery rate of valuable material, as particles comprising even minimal amounts of valuable material can be collected in the concentrate.

Recirculando en los tubos de chorro una fracción de suspensión procedente de la parte inferior del tanque de flotación a través de una salida dispuesta en la pared lateral del tanque de flotación, la fracción recirculada se obtiene así en una zona en la que la suspensión en su mayor parte comprende partículas que descienden o se sedimentan hacia el fondo del tanque. Debido a la naturaleza probabilística de un procedimiento de flotación, las partículas pueden, sin embargo, seguir conteniendo material valioso. Especialmente en la zona de sedimentación más cercana a la pared lateral del tanque de flotación, la suspensión puede comprender material valioso que comprende partículas que no han sido capturadas por las burbujas de gas de flotación y/o por el flujo de suspensión dirigido hacia arriba cerca de los impulsores en la zona de mezcla. En esta posición, la suspensión también se ve afectada por el flujo de alimentación de suspensión procedente de un único tubo de chorro, lo que crea turbulencias. Por lo tanto, hay una mayor probabilidad de que las partículas que contienen material valioso no sean capturadas por las burbujas de gas de flotación y/o el flujo de suspensión dirigido hacia arriba. Para recuperar también material valioso de estas partículas, puede ser favorable tratar de nuevo esta fracción de suspensión en la misma celda de flotación, por ejemplo, como parte de la alimentación de suspensión. Por lo tanto, la recuperación global puede mejorarse aún más. By recirculating a suspension fraction from the bottom of the flotation tank in the jet tubes through an outlet arranged in the side wall of the flotation tank, the recirculated fraction is thus obtained in a zone where the suspension mostly comprises particles that descend or settle to the bottom of the tank. Due to the probabilistic nature of a flotation process, the particles may, however, still contain valuable material. Particularly in the settling zone closest to the side wall of the flotation tank, the suspension may comprise valuable material, comprising particles that have not been captured by the flotation gas bubbles and/or the upwardly directed suspension flow near the impellers in the mixing zone. In this position, the suspension is also affected by the suspension feed flow from a single jet tube, which creates turbulence. Therefore, there is a greater probability that particles containing valuable material will not be captured by the flotation gas bubbles and/or the upwardly directed suspension flow. To also recover valuable material from these particles, it may be advantageous to reprocess this suspension fraction in the same flotation cell, for example, as part of the suspension feed. This can further improve overall recovery.

El procedimiento de flotación puede hacerse más eficiente cuando sólo una parte de la suspensión dentro del tanque de flotación se recircula de nuevo al mismo tanque de flotación como alimentación de suspensión a través de los tubos de chorro. Especialmente como los impulsores, diseñados para dirigir el flujo de suspensión radialmente hacia fuera y hacia arriba para formar condiciones turbulentas a la zona de mezcla y a las subzonas de mezcla adicionales, como se explicó anteriormente, son altamente eficientes en la creación de condiciones favorables para la creación de aglomerado de burbujas de gas de flotación - partículas y así asegurar la recuperación efectiva de partículas que comprenden material valioso, puede no ser necesario recircular cantidades sustanciales de suspensión para ser tratada de nuevo en la misma celda de flotación. Puede bastar con tratar los relaves de una celda de flotación en otra celda de flotación para garantizar una alta recuperación. Como la probabilidad de que las partículas que contienen material valioso hagan cortocircuito en los relaves/flujo inferior, puede que no sea necesario recircular una fracción de la suspensión del tanque de flotación, o puede que sólo sea necesario recircular una pequeña parte para mejorar la recuperación de ese tal modo. The flotation process can be made more efficient when only a portion of the slurry within the flotation tank is recirculated back to the same flotation tank as slurry feed through the jet tubes. Especially since the impellers, designed to direct the slurry flow radially outward and upward to form turbulent conditions in the mixing zone and further mixing subzones, as explained above, are highly efficient in creating favorable conditions for the formation of flotation gas bubble agglomeration and thus ensuring the effective recovery of particles comprising valuable material, it may not be necessary to recirculate substantial quantities of slurry for further treatment in the same flotation cell. It may be sufficient to treat the tailings from one flotation cell in another flotation cell to ensure high recovery. Because of the likelihood of particles containing valuable material short-circuiting in the tailings/underflow, it may not be necessary to recirculate a fraction of the flotation tank slurry, or it may only be necessary to recirculate a small portion to enhance recovery thereby.

Los tubos de chorro y especialmente los impulsores pueden crear condiciones favorables con respecto a la recuperación de partículas, que una celda de flotación puede disponerse para tratar únicamente suspensión fresca, es decir, una alimentación de suspensión procedente de una celda de flotación anterior o de un paso de procedimiento anterior. Puede que no sea necesario recircular suspensión del tanque de flotación para volver a tratarla en el mismo tanque de flotación, pero cualquier material valioso que comprenda partículas que permanezcan en la parte de la suspensión que desciende hacia el fondo del tanque puede ser conducido a un tratamiento adicional a un tanque de flotación posterior, y la recuperación de material valioso aún mejorada por la invención. Jet tubes and especially impellers can create favorable conditions with respect to particle recovery, such that a flotation cell can be arranged to treat only fresh slurry, i.e., a slurry feed from a previous flotation cell or from a previous process step. It may not be necessary to recirculate slurry from the flotation tank for retreatment in the same flotation tank, but any valuable material comprising particles that remains in the portion of the slurry that sinks to the bottom of the tank can be conducted to a subsequent flotation tank for further treatment, and the recovery of valuable material is further enhanced by the invention.

En una realización de la línea de flotación de acuerdo con la invención, la celda de flotación de acuerdo con la invención está precedida por una celda de flotación. La celda de flotación precedente puede ser de cualquier tipo adecuado. In one embodiment of the waterline according to the invention, the flotation cell according to the invention is preceded by a flotation cell. The preceding flotation cell may be of any suitable type.

En una realización de la línea de flotación, la celda de flotación de acuerdo con la invención está precedida por una celda de flotación mecánica. In one embodiment of the waterline, the flotation cell according to the invention is preceded by a mechanical flotation cell.

En una realización posterior de la línea de flotación, la línea de flotación comprende una parte de desbaste con una celda de flotación; una parte de barrido con una celda de flotación dispuesta para recibir el flujo inferior de la parte de desbaste; y una parte de barrido de limpieza con una celda de flotación dispuesta para recibir el flujo superior de la parte de barrido, en la que la última celda de flotación de la parte de barrido y/o de la parte de barrido de limpieza es una celda de flotación de acuerdo con la invención. In a further embodiment of the waterline, the waterline comprises a roughing portion with a flotation cell; a sweeping portion with a flotation cell arranged to receive the underflow from the roughing portion; and a cleaning sweeping portion with a flotation cell arranged to receive the overflow from the sweeping portion, wherein the last flotation cell of the sweeping portion and/or the cleaning sweeping portion is a flotation cell according to the invention.

En una realización aún posterior de la línea de flotación, la celda de flotación de acuerdo con la invención está precedida por una celda de flotación mecánica. In a still further embodiment of the flotation line, the flotation cell according to the invention is preceded by a mechanical flotation cell.

Una realización del uso de la línea de flotación de acuerdo con la invención está destinada particularmente a recuperar partículas de mena mineral que comprenden minerales no polares tales como grafito, azufre, molibdenita, carbón y talco. An embodiment of the use of the flotation line according to the invention is particularly intended for recovering mineral ore particles comprising non-polar minerals such as graphite, sulfur, molybdenite, coal and talc.

El tratamiento de suspensiones para la recuperación de tales minerales industriales tales como bentonita, sílice, yeso o talco, puede mejorarse utilizando flotación inversa. En la recuperación de minerales industriales, el objetivo de la flotación puede ser, por ejemplo, la eliminación de las partículas oscuras en el rechazo del flujo superior, y la recuperación de las partículas blancas en la aceptación del flujo inferior. En ese tipo de procedimiento, algunas de las partículas blancas más ligeras y finas pueden acabar en el flujo superior. Esas partículas podrían recuperarse eficazmente mediante la invención de acuerdo con la presente divulgación. En la flotación inversa, las partículas que comprenden material indeseable se eliminan de la suspensión disponiendo las burbujas de gas para que se adhieran a esas partículas y retirándolas de la celda de flotación en el flujo superior, mientras que las partículas que comprenden material valioso se recuperan en el flujo inferior, invirtiendo así los flujos de flotación convencionales de aceptación en el flujo superior y rechazo en el flujo inferior. Normalmente, en la flotación inversa, el gran arrastre de masa de material no valioso puede causar problemas significativos en el control del procedimiento de flotación. The treatment of slurries for the recovery of such industrial minerals as bentonite, silica, gypsum, or talc can be enhanced by utilizing reverse flotation. In the recovery of industrial minerals, the objective of flotation may be, for example, the removal of dark particles in the overflow reject and the recovery of white particles in the underflow accept. In such a process, some of the lighter, finer white particles may end up in the overflow. Those particles could be efficiently recovered by the invention according to the present disclosure. In reverse flotation, particles comprising undesirable material are removed from the slurry by arranging gas bubbles to adhere to those particles and removing them from the flotation cell in the overflow, while particles comprising valuable material are recovered in the underflow, thereby reversing the conventional flotation flows of overflow acceptance and underflow rejection. Typically, in reverse flotation, the large mass entrainment of non-valuable material can cause significant problems in controlling the flotation process.

Una realización del uso de la línea de flotación de acuerdo con la invención está particularmente destinada a recuperar partículas que comprenden minerales polares. An embodiment of the use of the flotation line according to the invention is particularly intended for recovering particles comprising polar minerals.

Una realización del uso de la línea de flotación está particularmente prevista en la recuperación de partículas de minerales que tienen una dureza Mohs de 2 a 3, tales como galena, minerales de sulfuro, minerales PGM, y/o minerales REO. An embodiment of the use of the flotation line is particularly provided for the recovery of mineral particles having a Mohs hardness of 2 to 3, such as galena, sulfide minerals, PGM minerals, and/or REO minerals.

Una realización posterior del uso de la línea de flotación está particularmente destinada a recuperar partículas que comprenden Pt. A further embodiment of the use of the flotation line is particularly intended to recover particles comprising Pt.

Una realización del uso de la línea de flotación está particularmente destinada a recuperar partículas que comprenden Cu a partir de minerales que tienen una dureza Mohs de 3 a 4. An embodiment of the use of the flotation line is particularly intended for recovering particles comprising Cu from minerals having a Mohs hardness of 3 to 4.

Una realización posterior del uso de la línea de flotación está particularmente destinada a recuperar partículas que comprenden Cu a partir de mena de baja ley. A further embodiment of the use of the flotation line is particularly intended to recover particles comprising Cu from low-grade ore.

El mineral valioso puede ser por ejemplo Cu, o Zn, o Fe, o pirita, o sulfuro metálico tal como sulfuro de oro. También pueden recuperarse, de acuerdo con los diferentes aspectos de la presente invención, partículas de mena mineral que contengan otros minerales valiosos como Pb, Pt, PGMs (metales del grupo del platino Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), mineral de óxido, minerales industriales tales como Li (es decir, espodumeno), petalita y minerales de tierras raras. The valuable mineral may be for example Cu, or Zn, or Fe, or pyrite, or metal sulfide such as gold sulfide. Ore particles containing other valuable minerals such as Pb, Pt, PGMs (platinum group metals Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), oxide mineral, industrial minerals such as Li (i.e. spodumene), petalite and rare earth minerals may also be recovered in accordance with the different aspects of the present invention.

Por ejemplo, en la recuperación de cobre a partir de menas de baja ley obtenidos de depósitos pobres de mena mineral, las cantidades de cobre pueden ser tan bajas como el 0.1 % en peso de la alimentación, es decir, de la alimentación de suspensión en la línea de flotación. La línea de flotación de acuerdo con la invención puede ser muy práctica para recuperar cobre, ya que el cobre es un mineral denominado fácilmente flotable. En la liberación de partículas de mena que comprenden cobre, puede ser posible obtener un grado relativamente alto de las primeras celdas de flotación de la línea de flotación. La recuperación puede incrementarse aún más mediante una celda de flotación de acuerdo con la invención. For example, in the recovery of copper from low-grade ores obtained from poor ore deposits, the amounts of copper can be as low as 0.1% by weight of the feed, i.e., of the slurry feed in the flotation line. The flotation line according to the invention can be very practical for recovering copper, since copper is a so-called easily floatable mineral. By liberating ore particles comprising copper, it may be possible to obtain a relatively high grade from the first flotation cells of the flotation line. Recovery can be further increased by a flotation cell according to the invention.

Mediante el uso de la disposición de flotación de acuerdo con la presente invención, la recuperación de tales cantidades bajas de mineral valioso, por ejemplo, cobre, puede aumentarse eficientemente, e incluso los depósitos pobres pueden utilizarse de manera rentable. Como los yacimientos ricos conocidos ya se han explotado cada vez más, existe una necesidad tangible de procesar también los yacimientos menos favorables, que antes podían haberse dejado sin explotar por falta de tecnología y procedimientos adecuados para recuperar el material valioso en cantidades muy bajas en la mena. By using the flotation arrangement according to the present invention, the recovery of such low quantities of valuable mineral, e.g., copper, can be efficiently increased, and even poor deposits can be profitably utilized. As the known rich deposits have already been increasingly exploited, there is a tangible need to also process less favorable deposits, which may previously have been left unexploited due to a lack of suitable technology and processes for recovering the valuable material in very low quantities from the ore.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una mayor comprensión de la presente divulgación y que constituyen una parte de esta especificación, ilustran realizaciones de la divulgación y junto con la descripción ayudan a explicar los principios de la presente divulgación. En los dibujos: The accompanying drawings, which are included to provide a better understanding of the present disclosure and which constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the disclosure and, together with the description, help to explain the principles of the present disclosure. In the drawings:

La Figura 1 es una proyección en 3D de una celda de flotación de acuerdo con una realización de la invención, Figure 1 is a 3D projection of a flotation cell according to an embodiment of the invention,

La Figura 2 representa una celda de flotación de acuerdo una realización de la invención, vista desde arriba, Figure 2 represents a flotation cell according to an embodiment of the invention, viewed from above,

La Figura 3 representa una celda de flotación de acuerdo con una realización de la invención en vista lateral, Figure 3 represents a flotation cell according to an embodiment of the invention in side view,

La Figura 4 es una sección transversal vertical de la celda de flotación de la Figura 3 a lo largo de una sección A-A, Figure 4 is a vertical cross section of the flotation cell of Figure 3 along a section A-A,

La Figura 5 es una ilustración esquemática de una celda de flotación de acuerdo con la invención, en la que se detallan las dimensiones de la celda de flotación, Figure 5 is a schematic illustration of a flotation cell according to the invention, detailing the dimensions of the flotation cell,

La Figura 6 muestra esquemáticamente realizaciones de la celda de flotación donde los tubos de chorro están dispuestos a diferentes profundidades dentro del tanque de flotación, Figure 6 schematically shows embodiments of the flotation cell where the jet tubes are arranged at different depths within the flotation tank,

Las Figuras 7a y 7b son dibujos esquemáticos de líneas de flotación de acuerdo con realizaciones de la invención, y Figures 7a and 7b are schematic drawings of waterlines according to embodiments of the invention, and

La Figura 8 muestra secciones transversales verticales esquemáticas de realizaciones de tanques de flotación de acuerdo la invención. Figure 8 shows schematic vertical cross-sections of embodiments of flotation tanks according to the invention.

La Figura 9 es una presentación esquemática de las formas de la estructura del fondo de acuerdo con las realizaciones de la celda de flotación. Figure 9 is a schematic presentation of the bottom structure shapes according to the flotation cell embodiments.

Descripción detalladaDetailed description

Se hará referencia ahora en detalle a las realizaciones de la presente divulgación, un ejemplo de las cuales se ilustra en los dibujos adjuntos. Reference will now be made in detail to embodiments of the present disclosure, an example of which is illustrated in the accompanying drawings.

La descripción a continuación divulga algunas realizaciones con tal detalle que un experto en la técnica es capaz de utilizar la celda de flotación, la línea de flotación y su uso basado en la divulgación. No todos los pasos de las realizaciones se discuten en detalle, ya que muchos de los pasos serán obvios para el experto en la técnica basado en esta divulgación. The description below discloses some embodiments in such detail that a person skilled in the art is able to use the flotation cell, the waterline, and their use based on the disclosure. Not all steps of the embodiments are discussed in detail, as many of the steps will be obvious to a person skilled in the art based on this disclosure.

Por razones de simplicidad, los números de artículo se mantendrán en las siguientes realizaciones ejemplares en el caso de componentes que se repiten. For reasons of simplicity, the article numbers will be retained in the following exemplary embodiments in the case of repeated components.

Las figuras adjuntas 1-6 y 8 ilustran una celda de flotación 1 con cierto detalle. Las figuras no están dibujadas en proporción, y muchos de los componentes de la celda de flotación 1 se omiten para mayor claridad. Las Figuras 7a-b ilustran de manera esquemática realizaciones de la línea de flotación. La dirección de los flujos de suspensión se muestra en las figuras mediante flechas. The accompanying Figures 1-6 and 8 illustrate a flotation cell 1 in some detail. The figures are not drawn in proportion, and many of the components of the flotation cell 1 are omitted for clarity. Figures 7a-b schematically illustrate embodiments of the flotation cell. The direction of the suspension flows is shown in the figures by arrows.

La celda de flotación 1 de acuerdo con la invención está destinada a tratar partículas de mena mineral suspendidas en suspensión y a separar la suspensión en un flujo inferior 400 y un flujo superior 500, comprendiendo el flujo superior 500 un concentrado de un mineral deseado. The flotation cell 1 according to the invention is intended to treat mineral ore particles suspended in suspension and to separate the suspension into a lower flow 400 and an upper flow 500, the upper flow 500 comprising a concentrate of a desired mineral.

Refiriéndose en particular a las figuras 1-5, la celda de flotación 1 comprende un tanque de flotación 10 que tiene un centro 11, un perímetro 12, un fondo 13 y una pared lateral 14. La celda de flotación 1 comprende además un canal de evacuación 2 y un borde del canal de evacuación 21 que rodea el perímetro 12 del tanque de flotación 10. Referring in particular to Figures 1-5, the flotation cell 1 comprises a flotation tank 10 having a center 11, a perimeter 12, a bottom 13 and a side wall 14. The flotation cell 1 further comprises a drainage channel 2 and a drainage channel edge 21 surrounding the perimeter 12 of the flotation tank 10.

En las figuras adjuntas, el canal de evacuación 2 es un canal de evacuación perimetral. Debe entenderse que un canal de evacuación 2 puede comprender, alternativa o adicionalmente, un canal de evacuación central dispuesto en el centro 11 del tanque de flotación 10, como es conocido en el campo técnico. El borde del canal de evacuación de un canal de evacuación central puede estar orientado hacia el perímetro 12 del tanque de flotación 10, o hacia el centro 11 del tanque de flotación 10, o hacia ambos. El flujo superior 500 se recoge en el canal de evacuación 2 o en los canales de evacuación a medida que pasa sobre el borde del canal de evacuación 21, a partir de una capa de espuma formada en la parte superior del tanque de flotación 10. La capa de espuma comprende una superficie de espuma abierta Af en la parte superior del tanque de flotación 10. In the accompanying figures, the evacuation channel 2 is a perimeter evacuation channel. It should be understood that an evacuation channel 2 may alternatively or additionally comprise a central evacuation channel arranged in the center 11 of the flotation tank 10, as is known in the technical field. The edge of the evacuation channel of a central evacuation channel may face the perimeter 12 of the flotation tank 10, or the center 11 of the flotation tank 10, or both. The upper flow 500 is collected in the evacuation channel 2 or in the evacuation channels as it passes over the edge of the evacuation channel 21, from a foam layer formed on top of the flotation tank 10. The foam layer comprises an open foam surface Af on the top of the flotation tank 10.

El flujo inferior 400 se retira o se conduce fuera del tanque de flotación a través de una salida de relaves 140. De acuerdo con una realización, la salida de relaves 140 puede estar dispuesta en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 (véase la Figura 4). La salida de relaves 140 puede estar dispuesta en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 a una distancia del fondo 13 del tanque de flotación 10. La distancia debe entenderse como la distancia del punto más bajo de la salida de relaves 140 o abertura de salida en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 desde el fondo del tanque 13. La distancia L6 puede ser del 1 al 15 % de la altura H del tanque de flotación 10. Por ejemplo, la distancia L6 puede ser del 2 %, o del 5 %, o del 7.5 %, o del 12 % de la altura H. Alternativamente, la salida de relaves 140 puede estar dispuesta en el fondo 13 del tanque de flotación 10 (véase la Figura 1). La salida de relaves 140 puede ser controlada por una válvula de dardo, o por cualquier otra forma adecuada conocida en el campo, para controlar el caudal de flujo inferior del tanque de flotación 10. Incluso si la salida de relaves 140 está controlada por estructuras internas o externas, tales como cajas de dardos de flujo ascendente o descendente, respectivamente, la salida de relaves 140 está situada idealmente en la parte inferior del tanque de flotación 10, es decir, cerca o adyacente al fondo 13 del tanque de flotación, o incluso en el fondo 13 del tanque de flotación 10. Más específicamente, el flujo inferior 400 o los relaves se retiran de la parte inferior del tanque de flotación 10, y en o cerca de la pared lateral 14 del tanque de flotación 10. The underflow 400 is removed or led out of the flotation tank through a tailings outlet 140. According to one embodiment, the tailings outlet 140 may be arranged in the side wall 14 of the flotation tank 10 (see Figure 4). The tailings outlet 140 may be arranged in the side wall 14 of the flotation tank 10 at a distance from the bottom 13 of the flotation tank 10. The distance should be understood as the distance of the lowest point of the tailings outlet 140 or outlet opening in the side wall 14 of the flotation tank 10 from the bottom of the tank 13. The distance L6 may be 1 to 15% of the height H of the flotation tank 10. For example, the distance L6 may be 2%, or 5%, or 7.5%, or 12% of the height H. Alternatively, the tailings outlet 140 may be arranged at the bottom 13 of the flotation tank 10 (see Figure 1). The tailings outlet 140 may be controlled by a dart valve, or by any other suitable way known in the art, to control the underflow rate of the flotation tank 10. Even if the tailings outlet 140 is controlled by internal or external structures, such as upflow or downflow dart boxes, respectively, the tailings outlet 140 is ideally located at the bottom of the flotation tank 10, i.e., near or adjacent to the bottom 13 of the flotation tank, or even at the bottom 13 of the flotation tank 10. More specifically, the underflow 400 or tailings are withdrawn from the bottom of the flotation tank 10, and at or near the side wall 14 of the flotation tank 10.

El tanque de flotación 10 puede comprender además un concentrador de espuma 6 conformado para dirigir la espuma en la superficie de espuma abierta Af hacia el borde del canal de evacuación 21. El concentrador de espuma 6 puede ser un concentrador de espuma central, como se muestra en la Figura 2, o un concentrador de espuma perimetral interno dispuesto dentro del tanque de flotación 10 a una profundidad deseada, en la pared lateral del tanque de flotación 10. The flotation tank 10 may further comprise a froth concentrator 6 shaped to direct froth at the open froth surface Af toward the edge of the evacuation channel 21. The froth concentrator 6 may be a central froth concentrator, as shown in Figure 2, or an internal perimeter froth concentrator disposed within the flotation tank 10 at a desired depth, in the side wall of the flotation tank 10.

Un concentrador de espuma central 61 está dispuesto concéntricamente al centro 11 del tanque de flotación 10. El concentrador de espuma central 61 puede tener forma de cono o de cono truncado. El concentrador de espuma central 61 puede tener forma de pirámide o de pirámide truncada. En otras palabras, una sección transversal vertical de un concentrador de espuma central 61 puede ser un triángulo invertido con un vértice apuntando hacia el fondo 13 del tanque de flotación. En el caso de que el concentrador de espuma central 61 tenga una estructura o forma truncada, el vértice es sólo funcional, es decir, debe visualizarse como el punto más bajo de la estructura o forma en continuidad con una forma completa no truncada, por lo que puede identificarse un ángulo incluido a independientemente de la forma real del concentrador de espuma central. El ángulo incluido a puede ser de 20 a 80°. Por ejemplo, el ángulo incluido a puede ser de 22°, o 37.5° o 45°, o 55°, o 63.75°, o 74°. En una realización, el concentrador de espuma central 61 está dispuesto para bloquear del 25 al 40 % de la superficie de espuma abierta Af. A central froth concentrator 61 is arranged concentrically with the center 11 of the flotation tank 10. The central froth concentrator 61 may be in the shape of a cone or a truncated cone. The central froth concentrator 61 may be in the shape of a pyramid or a truncated pyramid. In other words, a vertical cross-section of a central froth concentrator 61 may be an inverted triangle with one apex pointing toward the bottom 13 of the flotation tank. In the case where the central froth concentrator 61 has a truncated structure or shape, the apex is only functional, i.e., it must be visualized as the lowest point of the structure or shape in continuity with a complete, non-truncated shape, so that an included angle a can be identified regardless of the actual shape of the central froth concentrator. The included angle a can be from 20 to 80°. For example, the included angle a may be 22°, or 37.5°, or 45°, or 55°, or 63.75°, or 74°. In one embodiment, the central foam concentrator 61 is arranged to block 25 to 40% of the open foam surface Af.

Alternativa o adicionalmente al concentrador de espuma central 61, el tanque de flotación puede comprender un concentrador perimetral interno 62, dispuesto en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 de manera que un punto más bajo 620 del concentrador perimetral interno esté situado a una distancia h2 del fondo 13 del tanque de flotación 10. La distancia h2 puede ser de 1/2 a 2/3 de la altura H del tanque de flotación 10. El concentrador perimetral interno 62 puede estar formado para comprender una entrada diagonal que parte del punto más bajo 620, y está inclinada hacia el centro 11 del tanque de flotación 10, y se extiende entre una primera parte de la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 y una segunda parte de la pared lateral 14, de modo que el ángulo de inclinación de la entrada diagonal con respecto a la primera parte de la pared lateral 14 es de 20 a 80°. El ángulo de inclinación puede ser, por ejemplo, de 22°, o 37.5°, o 45°, o 55°, o 63.75°, o 74°. El concentrador perimetral interno 62 puede estar dispuesto para bloquear 1/5 a 1/4 de un área de pulpa Ap, que se mide a una distancia h de una boquilla de salida 43 de un tubo de chorro 4 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10, en un área de mezcla A. El área de mezcla A, es decir, la parte o zona del tanque de flotación en dirección vertical donde la suspensión es agitada o inducida de otro modo a mezclar las partículas de mena suspendidas en la suspensión con las burbujas de gas de flotación, se forma aproximadamente en una sección vertical del tanque de flotación 10 alrededor de las partes inferiores de los tubos de chorro 4 y los impulsores 44 (véase la Figura 5). Alternatively or additionally to the central froth concentrator 61, the flotation tank may comprise an inner perimeter concentrator 62, arranged in the side wall 14 of the flotation tank 10 such that a lowest point 620 of the inner perimeter concentrator is located at a distance h2 from the bottom 13 of the flotation tank 10. The distance h2 may be 1/2 to 2/3 of the height H of the flotation tank 10. The inner perimeter concentrator 62 may be formed to comprise a diagonal inlet starting from the lowest point 620, and inclined towards the center 11 of the flotation tank 10, and extending between a first part of the side wall 14 of the flotation tank 10 and a second part of the side wall 14, such that the angle of inclination of the diagonal inlet with respect to the first part of the side wall 14 is 20 to 80°. The inclination angle may be, for example, 22°, or 37.5°, or 45°, or 55°, or 63.75°, or 74°. The inner perimeter concentrator 62 may be arranged to block 1/5 to 1/4 of a pulp area Ap, which is measured at a distance h from an outlet nozzle 43 of a jet tube 4 from the bottom 13 of the flotation tank 10, in a mixing area A. The mixing area A, i.e., the part or zone of the flotation tank in the vertical direction where the slurry is agitated or otherwise induced to mix the ore particles suspended in the slurry with the flotation gas bubbles, is formed approximately in a vertical section of the flotation tank 10 around the lower parts of the jet tubes 4 and the impellers 44 (see Figure 5).

Adicional o alternativamente, el tanque de flotación 10 puede comprender además una estructura de fondo 7 (véanse las Figuras 5 y 9), dispuesta en el fondo (13), y con una forma que permite que las partículas suspendidas en la suspensión se mezclen en una zona de mezcla creada sobre la estructura del fondo 7, y se asienten en una zona de sedimentación que rodea la estructura del fondo 7. Additionally or alternatively, the flotation tank 10 may further comprise a bottom structure 7 (see Figures 5 and 9), arranged on the bottom (13), and with a shape that allows the particles suspended in the suspension to mix in a mixing zone created on the bottom structure 7, and to settle in a sedimentation zone surrounding the bottom structure 7.

La forma de la estructura de fondo 7 puede definirse como sigue (véase la Figura 9): puede entenderse que la sección transversal vertical de la estructura de fondo presenta la forma de un triángulo funcional 700 que comprende un primer vértice (superior) 71, que apunta en dirección opuesta al fondo 13 del tanque de flotación 10; un segundo vértice 71a; y un tercer vértice 71b, estos dos últimos dispuestos en el fondo 13 del tanque de flotación 10. Entre el primer vértice 71 y el segundo vértice 71a se forma un primer lado a. Entre el primer vértice 71 y el tercer vértice 71b se forma un segundo lado b. Entre el segundo vértice 71a y el tercer vértice 71b se forma una base c, siendo la base c entonces paralela al y en el fondo 13 del tanque de flotación 10. Un eje central 70 del triángulo funcional 700 es sustancialmente concéntrico con el centro 11 del tanque de flotación 10. "Sustancialmente" en este contexto debe entenderse de manera que durante la fabricación y/o instalación de la estructura del fondo 7, es posible que se produzcan de forma natural ligeras desviaciones del centro 11 del tanque de flotación 10. La intención es, no obstante, que los dos ejes, el eje central 70 del triángulo funcional (que es también el eje central de la estructura del fondo 7) y el centro del tanque de flotación 10 sean coaxiales. The shape of the bottom structure 7 can be defined as follows (see Figure 9): it can be understood that the vertical cross-section of the bottom structure has the shape of a functional triangle 700 comprising a first (upper) vertex 71, pointing away from the bottom 13 of the flotation tank 10; a second vertex 71a; and a third vertex 71b, the latter two being arranged on the bottom 13 of the flotation tank 10. Between the first vertex 71 and the second vertex 71a, a first side a is formed. Between the first vertex 71 and the third vertex 71b, a second side b is formed. Between the second vertex 71a and the third vertex 71b a base c is formed, the base c then being parallel to and at the bottom 13 of the flotation tank 10. A central axis 70 of the functional triangle 700 is substantially concentric with the center 11 of the flotation tank 10. "Substantially" in this context should be understood so that during the manufacture and/or installation of the bottom structure 7, slight deviations from the center 11 of the flotation tank 10 may naturally occur. The intention is, however, that the two axes, the central axis 70 of the functional triangle (which is also the central axis of the bottom structure 7) and the center of the flotation tank 10, be coaxial.

Un ángulo de base a entre el primer lado a y la base c y/o entre el segundo lado b y la base c), con respecto al fondo 13 del tanque de flotación 10 es de 20 a 60°. Por ejemplo, el ángulo a puede ser de 22°, o 27.5° o 35°, o 45°, o 53.75°. Además, un ángulo incluido p entre el primer lado a y el segundo lado b es de 20 a 100°. Preferentemente, el ángulo incluido p es de 20 a 80°. Por ejemplo, el ángulo incluido p puede ser de 22°, o 33.5°, o 45°, o 57.75°, o 64°, u 85.5°. Por tanto, el triángulo funcional puede ser un triángulo isósceles o un triángulo equilátero. A base angle a between the first side a and the base c and/or between the second side b and the base c), with respect to the bottom 13 of the flotation tank 10 is from 20 to 60°. For example, the angle a may be 22°, or 27.5°, or 35°, or 45°, or 53.75°. Furthermore, an included angle p between the first side a and the second side b is from 20 to 100°. Preferably, the included angle p is from 20 to 80°. For example, the included angle p may be 22°, or 33.5°, or 45°, or 57.75°, or 64°, or 85.5°. Thus, the functional triangle may be an isosceles triangle or an equilateral triangle.

El triángulo funcional es en esencia una forma que puede identificarse a través de las características mencionadas, independientemente de la forma real de la estructura del fondo 7, que puede ser, dependiendo de la sección transversal y de otros detalles estructurales del tanque de flotación 10, por ejemplo, un cono, un cono truncado, una pirámide o una pirámide truncada. Un cono o un cono truncado pueden ser adecuados para un tanque de flotación con una sección transversal circular. Una pirámide o una pirámide truncada puede ser una forma adecuada para un tanque de flotación con una sección transversal rectangular. The functional triangle is essentially a shape that can be identified by the aforementioned characteristics, regardless of the actual shape of the bottom structure 7, which may be, depending on the cross-section and other structural details of the flotation tank 10, for example, a cone, a truncated cone, a pyramid, or a truncated pyramid. A cone or a truncated cone may be suitable for a flotation tank with a circular cross-section. A pyramid or a truncated pyramid may be a suitable shape for a flotation tank with a rectangular cross-section.

La estructura del fondo 7 comprende una base 73, correspondiente a la base c del triángulo funcional 700 (es decir, la base c del triángulo funcional 700 define la base 73 de la estructura del fondo 7), y dispuesta sobre el fondo 13 del tanque de flotación 10. Además, la estructura del fondo comprende un manto 72. El manto 72 está definido al menos por el primer vértice 71, el segundo vértice 71a y el tercer vértice 71b del triángulo funcional 700. Por lo tanto, independientemente de la forma real de la estructura del fondo 7, el triángulo funcional 700 define las dimensiones físicas extremas de la estructura del fondo 7. Por ejemplo, en el caso de que la estructura del fondo 7 tenga una forma irregular, pero sea rotacionalmente simétrica, encajaría en el triángulo funcional 700 en su totalidad (véase la última imagen de la Figura 9). En una realización, el manto 72 está definido al menos en parte por el primer lado a y el segundo lado b del triángulo funcional. Un ejemplo de tal realización es una estructura del fondo 7 que tiene la forma de un cono truncado (véase la imagen central de la Figura 9). En una realización, el manto 72 está definido esencialmente en su totalidad por el primer lado a y el segundo lado b del triángulo funcional 700, es decir, la estructura del fondo 7 tiene forma de cono (véase la primera imagen de la Figura 9). The bottom structure 7 comprises a base 73, corresponding to the base c of the functional triangle 700 (i.e., the base c of the functional triangle 700 defines the base 73 of the bottom structure 7), and arranged on the bottom 13 of the flotation tank 10. Furthermore, the bottom structure comprises a mantle 72. The mantle 72 is defined at least by the first vertex 71, the second vertex 71a and the third vertex 71b of the functional triangle 700. Therefore, regardless of the actual shape of the bottom structure 7, the functional triangle 700 defines the extreme physical dimensions of the bottom structure 7. For example, in the case where the bottom structure 7 has an irregular shape, but is rotationally symmetrical, it would fit into the functional triangle 700 in its entirety (see the last image of Figure 9). In one embodiment, the mantle 72 is defined at least in part by the first side a and the second side b of the functional triangle. An example of such an embodiment is a bottom structure 7 having the shape of a truncated cone (see the center image of Figure 9). In one embodiment, the mantle 72 is essentially entirely defined by the first side a and the second side b of the functional triangle 700, i.e., the bottom structure 7 is cone-shaped (see the first image of Figure 9).

La estructura del fondo 7 tiene una altura tu, medida desde la parte más superior de la estructura del fondo 7 hasta el fondo 13 del tanque de flotación 10. En caso de que la forma de la estructura del fondo sea un cono o una pirámide, la parte más superior es también el primer vértice 71 del triángulo funcional 700. En caso de que la estructura del fondo 7 tenga algún tipo de forma truncada, la altura hu se mide desde el nivel superior de la forma truncada (véase la imagen central de la Figura 8) hasta el fondo 13 del tanque de flotación 10. La altura h4 es mayor que 1/5 y menor que 3/4 de la altura H del tanque de flotación 10. Además, el diámetro d3 de la base 73 de la estructura del fondo 7 puede ser de 1/4 a 3/4 de un diámetro d1 del fondo 13 del tanque de flotación 10. En caso de que el tanque de flotación 10 y/o la estructura del fondo 7 tengan una sección transversal no circular, los diámetros se miden como las diagonales máximas de las partes respectivas (base 73 y fondo 13). En una realización, el área de superficie de una base 73 de la estructura del fondo 7 es inferior al 80 % del área de superficie del fondo 13 del tanque de flotación 10. El área de superficie de la base 73 puede ser del 25 al 80 % del área de superficie del fondo 13 del tanque de flotación 10. The bottom structure 7 has a height tu, measured from the uppermost part of the bottom structure 7 to the bottom 13 of the flotation tank 10. In case the shape of the bottom structure is a cone or a pyramid, the uppermost part is also the first vertex 71 of the functional triangle 700. In case the bottom structure 7 has some kind of truncated shape, the height hu is measured from the upper level of the truncated shape (see the middle image of Figure 8) to the bottom 13 of the flotation tank 10. The height h4 is greater than 1/5 and less than 3/4 of the height H of the flotation tank 10. Furthermore, the diameter d3 of the base 73 of the bottom structure 7 may be 1/4 to 3/4 of a diameter d1 of the bottom 13 of the flotation tank 10. In case the flotation tank 10 and/or the bottom structure 7 have a non-circular cross-section, the diameters being measured as the maximum diagonals of the respective portions (base 73 and bottom 13). In one embodiment, the surface area of a base 73 of the bottom structure 7 is less than 80% of the surface area of the bottom 13 of the flotation tank 10. The surface area of the base 73 may be from 25 to 80% of the surface area of the bottom 13 of the flotation tank 10.

Además, el volumen del tanque de flotación 10 tomado por la estructura del fondo 7 puede ser del 30 al 70 % del volumen del tanque de flotación 10 tomado por la zona de mezcla A. Furthermore, the volume of the flotation tank 10 taken by the bottom structure 7 may be 30 to 70% of the volume of the flotation tank 10 taken by the mixing zone A.

La estructura del fondo 7 puede comprender adicionalmente cualesquiera estructuras de soporte y/o estructuras de conexión adecuadas para instalar la estructura del fondo 7 en el tanque de flotación 10, en el fondo 13 del tanque de flotación 10. La estructura del fondo 7 puede estar hecha de cualquier material adecuado, tal como metal, por ejemplo, acero inoxidable. The bottom structure 7 may further comprise any support structures and/or connection structures suitable for installing the bottom structure 7 in the flotation tank 10, on the bottom 13 of the flotation tank 10. The bottom structure 7 may be made of any suitable material, such as metal, for example, stainless steel.

El tanque de flotación 10 tiene una altura H, medida como la distancia desde el fondo 13 del tanque de flotación 10 hasta el borde del canal de evacuación 21. En el perímetro 12 de la cuba de flotación 10, la altura H es como máximo un 20 % inferior a la altura H en el centro 11 del tanque de flotación 10. En otras palabras, el tanque de flotación 10 puede tener diferentes secciones transversales verticales (véase la Figura 8); por ejemplo, la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 puede incluir en su parte inferior una sección inclinada hacia el centro 11 del tanque de flotación 10. The flotation tank 10 has a height H, measured as the distance from the bottom 13 of the flotation tank 10 to the edge of the drainage channel 21. At the perimeter 12 of the flotation tank 10, the height H is at most 20% lower than the height H at the center 11 of the flotation tank 10. In other words, the flotation tank 10 may have different vertical cross-sections (see Figure 8); for example, the side wall 14 of the flotation tank 10 may include in its lower part a section inclined towards the center 11 of the flotation tank 10.

Además, el tanque de flotación 10 tiene un diámetro D, medido a una distancia h1 de una boquilla de salida 43 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10. En una realización, la relación entre la altura H y el diámetro D H/D del tanque de flotación 10 es de 0.5 a 1.5. Furthermore, the flotation tank 10 has a diameter D, measured at a distance h1 of an outlet nozzle 43 from the bottom 13 of the flotation tank 10. In one embodiment, the ratio between the height H and the diameter D H/D of the flotation tank 10 is 0.5 to 1.5.

El tanque de flotación 10 puede tener un volumen de al menos 20 m3. El tanque de flotación 10 puede tener un volumen comprendido entre 20 y 1000 m3. Por ejemplo, el volumen del tanque de flotación 10 puede ser de 100 m3, o de 200 m3, o de 450 m3, o de 630 m3. The flotation tank 10 may have a volume of at least 20 m3. The flotation tank 10 may have a volume between 20 and 1000 m3. For example, the volume of the flotation tank 10 may be 100 m3, or 200 m3, or 450 m3, or 630 m3.

El tanque de flotación 10 comprende tubos de chorro 4 para introducir la alimentación de suspensión 100 en el tanque de flotación 10. Un tubo de chorro 4 comprende una boquilla de entrada 41 para alimentar la alimentación de suspensión 100 en el tubo de chorro 4; una entrada 42 para aire a presión u otro gas, de modo que la alimentación de suspensión 100 pueda someterse a aire a presión u otro gas a medida que se descarga de la boquilla de entrada 41; una cámara alargada 40 dispuesta para recibir bajo presión la alimentación de suspensión 100; una boquilla de salida 43 configurada para restringir el flujo de la alimentación de suspensión 100 desde la boquilla de salida 43, y para mantener la alimentación de suspensión en la cámara alargada 40 bajo presión. The flotation tank 10 comprises jet tubes 4 for introducing the slurry feed 100 into the flotation tank 10. A jet tube 4 comprises an inlet nozzle 41 for feeding the slurry feed 100 into the jet tube 4; an inlet 42 for pressurized air or other gas, such that the slurry feed 100 may be subjected to pressurized air or other gas as it is discharged from the inlet nozzle 41; an elongated chamber 40 arranged to receive the slurry feed 100 under pressure; an outlet nozzle 43 configured to restrict the flow of the slurry feed 100 from the outlet nozzle 43, and to maintain the slurry feed in the elongated chamber 40 under pressure.

La boquilla de salida 43 puede configurarse además para producir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión, induciendo la onda de choque supersónica la formación de aglomerados de partículas - burbujas de gas de flotación. Por ejemplo, y a la boquilla de salida 43 puede inducir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión 100 a medida que sale del tubo de chorro 40. Además, la onda de choque supersónica puede extenderse a la suspensión adyacente o circundante a la boquilla de salida, de modo que incluso fuera del tubo de chorro es posible la creación de aglomerados de partículas -burbujas de gas de flotación de pequeño tamaño. The outlet nozzle 43 may further be configured to produce a supersonic shock wave in the slurry feed, the supersonic shock wave inducing the formation of particle agglomerates - buoyant gas bubbles. For example, the outlet nozzle 43 may induce a supersonic shock wave in the slurry feed 100 as it exits the jet tube 40. In addition, the supersonic shock wave may extend into the slurry adjacent to or surrounding the outlet nozzle, such that even outside the jet tube, the formation of particle agglomerates - buoyant gas bubbles of small size is possible.

El gas de flotación es arrastrado a través de una acción de mezcla turbulenta provocada por el chorro, y se dispersa en pequeñas burbujas en la alimentación de suspensión 100 a medida que se desplaza hacia abajo a través de la cámara alargada 40 hasta una boquilla de salida 43 configurada para restringir el flujo de la alimentación de suspensión 100 desde la boquilla de salida 43, y configurada además para mantener la alimentación de suspensión 100 bajo presión en la cámara alargada 40. The buoyancy gas is entrained through a turbulent mixing action caused by the jet, and is dispersed into small bubbles in the slurry feed 100 as it travels downwardly through the elongated chamber 40 to an outlet nozzle 43 configured to restrict the flow of the slurry feed 100 from the outlet nozzle 43, and further configured to maintain the slurry feed 100 under pressure in the elongated chamber 40.

Para restringir el flujo, una boquilla de salida 43 puede comprender un estrangulador tal como una estructura de restricción en forma de garganta. Desde la boquilla de salida 43, más concretamente desde el estrangulador, la alimentación de suspensión 100 sale a presión hacia el tanque de flotación 10. To restrict the flow, an outlet nozzle 43 may comprise a restrictor such as a throat-shaped restriction structure. From the outlet nozzle 43, more specifically from the restrictor, the suspension feed 100 exits under pressure into the flotation tank 10.

A medida que la alimentación de suspensión 100 pasa a través de la boquilla de salida 43, o a través del estrangulador de la boquilla de salida 43, las burbujas de gas de flotación se reducen de tamaño por los cambios de presión, y por el entorno de alto cizallamiento aguas abajo de la boquilla de salida 43. La velocidad de la mezcla gas-líquido en la boquilla de salida 43, o en el estrangulamiento, puede superar la velocidad del sonido cuando el flujo de la alimentación de suspensión 100 se convierte en un flujo estrangulado y el flujo aguas abajo del estrangulamiento se vuelve supersónico, y se forma una onda de choque en la sección divergente de la boquilla de salida 43. En otras palabras, la boquilla de salida 43 está configurada para inducir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión 100. As the slurry feed 100 passes through the outlet nozzle 43, or through the outlet nozzle 43 choke, buoyant gas bubbles are reduced in size by pressure changes, and by the high shear environment downstream of the outlet nozzle 43. The velocity of the gas-liquid mixture in the outlet nozzle 43, or at the choke, may exceed the speed of sound when the flow of the slurry feed 100 becomes a choked flow and the flow downstream of the choke becomes supersonic, and a shock wave is formed in the diverging section of the outlet nozzle 43. In other words, the outlet nozzle 43 is configured to induce a supersonic shock wave in the slurry feed 100.

El flujo de alimentación de suspensión 100 se estrangula cuando la relación entre la presión absoluta aguas arriba de la boquilla de salida 43 y la presión absoluta aguas abajo de un estrangulador u otra estructura de restricción de la boquilla de salida 43 supera un valor crítico. Cuando la relación de presión es superior al valor crítico, el flujo de alimentación de suspensión 100 aguas abajo del estrangulamiento de la boquilla de salida 43 se vuelve supersónico y se forma una onda de choque. Las pequeñas burbujas de gas de flotación en la mezcla de la alimentación de suspensión 100 se dividen en burbujas aún más pequeñas al ser forzadas a través de la onda de choque, y son forzadas a entrar en contacto con partículas de mena hidrofóbicas en la alimentación de suspensión 100, creando así aglomerados de burbujas de gas de flotación y partículas de mena. The slurry feed flow 100 is throttled when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle 43 to the absolute pressure downstream of a choke or other restricting structure of the outlet nozzle 43 exceeds a critical value. When the pressure ratio exceeds the critical value, the slurry feed flow 100 downstream of the choke of the outlet nozzle 43 becomes supersonic, and a shock wave is formed. Small buoyancy gas bubbles in the slurry feed mixture 100 break up into even smaller bubbles as they are forced through the shock wave, and are forced into contact with hydrophobic ore particles in the slurry feed 100, thereby creating agglomerates of buoyancy gas bubbles and ore particles.

Para restringir el flujo, una boquilla de salida 43 puede comprender un estrangulador tal como una estructura de restricción en forma de garganta. Desde la boquilla de salida 43, más concretamente desde el estrangulador, la alimentación de suspensión 100 sale a presión hacia el tanque de flotación 10. A medida que la alimentación de suspensión 100 pasa a través de la boquilla de salida 43, o a través del estrangulador de la boquilla de salida 43, las burbujas de gas de flotación se reducen de tamaño por los cambios de presión, y por el entorno de alto cizallamiento aguas abajo de la boquilla de salida 43. La velocidad de la mezcla gas-líquido en la boquilla de salida 43, o en el estrangulamiento, puede superar la velocidad del sonido cuando el flujo de la alimentación de suspensión 100 se convierte en un flujo estrangulado y el flujo aguas abajo del estrangulamiento se vuelve supersónico, y se forma una onda de choque en la sección divergente de la boquilla de salida 43. En otras palabras, la boquilla de salida 43 está configurada para inducir una onda de choque supersónica en la alimentación de suspensión 100. El flujo de alimentación de suspensión 100 se estrangula cuando la relación entre la presión absoluta aguas arriba de la boquilla de salida 43 y la presión absoluta aguas abajo de una estructura de restricción de la boquilla de salida 43 supera un valor crítico. Cuando la relación de presiones es superior al valor crítico, el flujo de alimentación de suspensión 100 aguas abajo de la estructura de restricción de la boquilla de salida 43 se vuelve supersónico y se forma una onda de choque. Las pequeñas burbujas de gas de flotación en la mezcla de la alimentación de suspensión 100 se dividen en burbujas aún más pequeñas al ser forzadas a través de la onda de choque, y son forzadas a entrar en contacto con partículas de mena hidrofóbicas en la alimentación de suspensión 100, creando así aglomerados de burbujas de gas de flotación y partículas de mena. To restrict the flow, an outlet nozzle 43 may comprise a throttle such as a throat-shaped restriction structure. From the outlet nozzle 43, more specifically from the choke, the slurry feed 100 exits under pressure into the flotation tank 10. As the slurry feed 100 passes through the outlet nozzle 43, or through the choke in the outlet nozzle 43, the buoyancy gas bubbles are reduced in size by pressure changes, and by the high shear environment downstream of the outlet nozzle 43. The velocity of the gas-liquid mixture in the outlet nozzle 43, or at the choke, can exceed the speed of sound when the flow of the slurry feed 100 becomes a choked flow and the flow downstream of the choke becomes supersonic, and a shock wave is formed at the diverging section of the outlet nozzle 43. In other words, the outlet nozzle 43 is configured to induce a supersonic shock wave in the slurry feed 100. The Slurry feed flow 100 is throttled when the ratio of the absolute pressure upstream of the outlet nozzle 43 to the absolute pressure downstream of a restriction structure of the outlet nozzle 43 exceeds a critical value. When the pressure ratio exceeds the critical value, the slurry feed flow 100 downstream of the restriction structure of the outlet nozzle 43 becomes supersonic and a shock wave is formed. Small buoyancy gas bubbles in the slurry feed mixture 100 break up into even smaller bubbles as they are forced through the shock wave, and are forced into contact with hydrophobic ore particles in the slurry feed 100, thereby creating agglomerates of buoyancy gas bubbles and ore particles.

Una boquilla de salida 43 puede estar dispuesta dentro del tanque de flotación 10 a una profundidad deseada. Una boquilla de salida 43 puede estar situada a una distancia vertical L5 del borde del canal de evacuación 21, siendo la distancia L5 de al menos 1.5 m. En otras palabras, la longitud de la porción de un tubo de chorro 4 dispuesto dentro del tanque de flotación 10 por debajo del nivel del borde del canal de evacuación 21 es de al menos 1.5 m. En una realización, la distancia L5 es de al menos 1.7 m, y la distancia h1 de la boquilla de salida 43 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10 es de al menos 0.4 m. Por ejemplo, la distancia L5 puede ser de 1.55 m, o 1.75 m, o 1.8 m, o 2.2 m, o 2.45 m, o 5.25 m; y la distancia h-i, independientemente de la distancia L5, puede ser de 0.45 m, 0.55 m, 0.68 m, 0.9 m, o 1.2 m. Además, la relación entre la distancia L5 y la altura H del tanque de flotación 10 puede ser de 0.9 o inferior. En la Figura 6 se muestran de manera ejemplar celdas de flotación 10 con tubos de chorro 4 a diferentes profundidades dentro del tanque de flotación 10. La profundidad a la que se disponen los tubos de chorro 4 dentro del tanque de flotación 10 puede depender de varios factores, por ejemplo, de las características de la suspensión y/o del mineral valioso a tratar en la celda de flotación 1, o de la configuración de una línea de flotación en la que esté dispuesta la celda de flotación 1. An outlet nozzle 43 may be arranged within the flotation tank 10 at a desired depth. An outlet nozzle 43 may be located at a vertical distance L5 from the edge of the evacuation channel 21, the distance L5 being at least 1.5 m. In other words, the length of the portion of a jet tube 4 arranged within the flotation tank 10 below the level of the edge of the evacuation channel 21 is at least 1.5 m. In one embodiment, the distance L5 is at least 1.7 m, and the distance h1 of the outlet nozzle 43 from the bottom 13 of the flotation tank 10 is at least 0.4 m. For example, the distance L5 may be 1.55 m, or 1.75 m, or 1.8 m, or 2.2 m, or 2.45 m, or 5.25 m; and the distance h-i, independently of the distance L5, may be 0.45 m, 0.55 m, 0.68 m, 0.9 m, or 1.2 m. Furthermore, the ratio of the distance L5 to the height H of the flotation tank 10 may be 0.9 or less. Illustratively, flotation cells 10 with jet tubes 4 are shown in Figure 6 at different depths within the flotation tank 10. The depth at which the jet tubes 4 are arranged within the flotation tank 10 may depend on various factors, for example, on the characteristics of the slurry and/or the valuable mineral to be treated in the flotation cell 1, or on the configuration of a flotation line on which the flotation cell 1 is arranged.

La relación entre una distancia h1 de una boquilla de salida 43 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10 y la altura H del tanque de flotación 10, h1/H puede ser de 0.1 a 0.75. The ratio between a distance h1 of an outlet nozzle 43 from the bottom 13 of the flotation tank 10 and the height H of the flotation tank 10, h1/H may be from 0.1 to 0.75.

Un diámetro de una boquilla de salida 43 puede ser del 10 al 30% del diámetro de una cámara alargada 40 de un tubo de chorro 4. El diámetro de la boquilla de salida 43 puede ser de 40 a 100 mm. Por ejemplo, el diámetro de la boquilla de salida 43 puede ser de 55 mm, 62 mm o 70 mm. A diameter of an outlet nozzle 43 may be 10 to 30% of the diameter of an elongated chamber 40 of a jet tube 4. The diameter of the outlet nozzle 43 may be 40 to 100 mm. For example, the diameter of the outlet nozzle 43 may be 55 mm, 62 mm, or 70 mm.

Un tubo de chorro 4 puede comprender además un impulsor 44 configurado para entrar en contacto con un flujo de alimentación de suspensión 100 procedente de la boquilla de salida 43 y para dirigir el flujo de alimentación de suspensión 100 radialmente hacia fuera y hacia arriba del impulsor 44. Por lo tanto, la alimentación de suspensión 100 que sale de la boquilla de salida 43 se dirige para entrar en contacto con el impulsor 44. Una distancia L3 desde un fondo 440 del impulsor 44 hasta la boquilla de salida 43 puede ser de 5 a 20 veces el diámetro de la boquilla de salida 43. Por ejemplo, la distancia L3 puede ser 7 veces, o 12 veces, o 15 veces el diámetro de la boquilla de salida 43. A jet tube 4 may further comprise an impeller 44 configured to contact a slurry feed flow 100 from the outlet nozzle 43 and to direct the slurry feed flow 100 radially outward and upward of the impeller 44. Thus, the slurry feed 100 exiting the outlet nozzle 43 is directed to contact the impeller 44. A distance L3 from a bottom 440 of the impeller 44 to the outlet nozzle 43 may be 5 to 20 times the diameter of the outlet nozzle 43. For example, the distance L3 may be 7 times, or 12 times, or 15 times the diameter of the outlet nozzle 43.

La relación entre la distancia L3 y la distancia h1 de una boquilla de salida 43 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10, L3/h3, puede ser inferior a 1.0. Además, una distancia h3 de un fondo 440 del impulsor 44 desde el fondo 13 del tanque de flotación 10 puede ser de al menos 0.3 m. Por ejemplo, la distancia h3 puede ser de 0.4 m, o 0.55 m, o 0.75 m, o 1.0 m. The ratio of the distance L3 to the distance h1 of an outlet nozzle 43 from the bottom 13 of the flotation tank 10, L3/h3, may be less than 1.0. Furthermore, a distance h3 of a bottom 440 of the impeller 44 from the bottom 13 of the flotation tank 10 may be at least 0.3 m. For example, the distance h3 may be 0.4 m, or 0.55 m, or 0.75 m, or 1.0 m.

El impulsor 44 puede comprender una superficie de impacto destinada a entrar en contacto con el flujo de alimentación de suspensión 100 que sale de la boquilla de salida 43. La superficie de impacto puede estar hecha de material resistente al desgaste para reducir la necesidad de sustituciones o mantenimiento. The impeller 44 may comprise an impact surface adapted to come into contact with the suspension feed flow 100 exiting the outlet nozzle 43. The impact surface may be made of wear-resistant material to reduce the need for replacements or maintenance.

La suspensión, que en esencia es una mezcla de tres fases de gas-líquido-sólido, que sale del impulsor 44 entra en la parte superior del tanque de flotación 10, y las burbujas de gas de flotación suben hacia arriba y se separan del líquido para formar una capa de espuma. La espuma se eleva hacia arriba y se descarga sobre el borde del canal de evacuación 21 en el canal de evacuación 2 y fuera de la celda de flotación 1 como flujo superior 500. Los relaves o el flujo inferior 400, del que se ha eliminado sustancialmente el material deseado, salen del tanque de flotación 10 a través de una salida dispuesta en el fondo 13 del tanque de flotación 10 o cerca de él. The slurry, which is essentially a three-phase gas-liquid-solid mixture, exiting the impeller 44 enters the top of the flotation tank 10, and the flotation gas bubbles rise upward and separate from the liquid to form a froth layer. The froth rises upward and is discharged over the edge of the disposal channel 21 into the disposal channel 2 and out of the flotation cell 1 as the overflow 500. The tailings or the underflow 400, from which the desired material has been substantially removed, exits the flotation tank 10 through an outlet provided at or near the bottom 13 of the flotation tank 10.

Algunas de las partículas hidrofóbicas gruesas que se transportan a la espuma pueden desprenderse posteriormente de las burbujas de gas de flotación y caer de nuevo en el tanque de flotación 10, como resultado de la coalescencia de burbujas en la espuma. Sin embargo, la mayoría de tales partículas vuelven a caer en el tanque de flotación 10 de tal manera y en tal posición que pueden ser capturadas por las burbujas que acaban de entrar en el tanque de flotación 10 desde los tubos de chorro 4, y transportadas de nuevo a la capa de espuma. Some of the coarse hydrophobic particles carried into the froth may subsequently detach from the buoyancy gas bubbles and fall back into the flotation tank 10 as a result of bubble coalescence in the froth. However, the majority of such particles fall back into the flotation tank 10 in such a manner and position that they can be captured by the bubbles that have just entered the flotation tank 10 from the jet tubes 4 and transported back into the froth layer.

Puede haber 2-40 tubos de chorro 4, o 4-24 tubos de chorro 4 dispuestos en una celda de flotación 1. En una realización, hay 16 tubos de chorro 4. En otra realización, hay 24 tubos de chorro 4. En aún otra realización, hay 8 tubos de chorro 4. El número exacto de tubos de chorro 4 puede elegirse de acuerdo con la operación específica, por ejemplo, el tipo de suspensión que se trata en la celda de flotación 1, el caudal volumétrico de alimentación a la celda de flotación 1, el caudal másico de alimentación a la celda de flotación 1 o el volumen o las dimensiones del tanque de flotación 10. Para dispersar adecuadamente el gas de flotación dentro del tanque de flotación 10, pueden emplearse de 4 a 6 tubos de chorro 4. There may be 2-40 jet tubes 4, or 4-24 jet tubes 4 arranged in a flotation cell 1. In one embodiment, there are 16 jet tubes 4. In another embodiment, there are 24 jet tubes 4. In yet another embodiment, there are 8 jet tubes 4. The exact number of jet tubes 4 may be chosen according to the specific operation, for example, the type of slurry being treated in the flotation cell 1, the volumetric feed flow rate to the flotation cell 1, the mass feed flow rate to the flotation cell 1, or the volume or dimensions of the flotation tank 10. To properly disperse the flotation gas within the flotation tank 10, 4 to 6 jet tubes 4 may be employed.

Los tubos de chorro 4 pueden estar dispuestos concéntricamente al perímetro 12 del tanque de flotación 10 a una distancia del centro 11 del tanque de flotación 10. Este puede ser el caso cuando el tanque de flotación 10 es de sección transversal circular. Los tubos de chorro 4 pueden disponerse además de modo que cada tubo de chorro 4 esté situado a una distancia L1 de una boquilla de salida 43 del centro 11 del tanque de flotación 10, siendo la distancia preferentemente igual para cada tubo de chorro 4. Por ejemplo, la distancia L1 puede ser del 10 al 40 % del diámetro D del tanque de flotación 10. De acuerdo con diferentes realizaciones del tanque de flotación 10, la distancia L1 puede ser del 12.5 %, o del 15 %, o del 25 % o del 32.5 % del diámetro D del tanque de flotación 10. The jet tubes 4 may be arranged concentrically to the perimeter 12 of the flotation tank 10 at a distance from the center 11 of the flotation tank 10. This may be the case when the flotation tank 10 is of circular cross-section. The jet tubes 4 may further be arranged so that each jet tube 4 is located at a distance L1 from an outlet nozzle 43 from the center 11 of the flotation tank 10, the distance preferably being the same for each jet tube 4. For example, the distance L1 may be 10 to 40% of the diameter D of the flotation tank 10. According to different embodiments of the flotation tank 10, the distance L1 may be 12.5%, or 15%, or 25%, or 32.5% of the diameter D of the flotation tank 10.

Los tubos de chorro 4 pueden estar dispuestos paralelamente a la pared lateral 14 del tanque de flotación 10, a una distancia L2 de la pared lateral 14. Este puede ser el caso cuando el tanque de flotación 10 es de sección transversal rectangular. La distancia L2 de la boquilla de salida 43 de un tubo de chorro 4 desde la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 puede ser del 10 al 40 % del diámetro D del tanque de flotación 10. En una realización, la distancia L2 es el 25 % del diámetro D del tanque de flotación 10. De acuerdo con diferentes realizaciones del tanque de flotación 10, la distancia L2 puede ser del 12.5 %, o del 15 %, o del 27 % o del 32.5 % del diámetro D del tanque de flotación 10. Además, los tubos de chorro 4 dispuestos en paralelo pueden estar dispuestos en línea recta dentro del tanque de flotación 10. The jet tubes 4 may be arranged parallel to the side wall 14 of the flotation tank 10, at a distance L2 from the side wall 14. This may be the case when the flotation tank 10 is of rectangular cross-section. The distance L2 of the outlet nozzle 43 of a jet tube 4 from the side wall 14 of the flotation tank 10 may be 10 to 40% of the diameter D of the flotation tank 10. In one embodiment, the distance L2 is 25% of the diameter D of the flotation tank 10. According to different embodiments of the flotation tank 10, the distance L2 may be 12.5%, or 15%, or 27%, or 32.5% of the diameter D of the flotation tank 10. Furthermore, the jet tubes 4 arranged in parallel may be arranged in a straight line within the flotation tank 10.

Además, en todas las realizaciones mencionadas anteriormente, los tubos de chorro 4 pueden estar dispuestos a igual distancia unos de otros de modo que una distancia entre dos boquillas de salida 43 adyacentes cualquiera sea la misma. Furthermore, in all the above-mentioned embodiments, the jet tubes 4 may be arranged at equal distance from each other so that a distance between any two adjacent outlet nozzles 43 is the same.

Una fracción de suspensión 300 puede extraerse del tanque de flotación 10 a través de una salida 31 dispuesta en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10. Esta fracción de suspensión 300 se recircula en los tubos de chorro 4 como alimentación de suspensión. En una realización, la alimentación de suspensión 100 comprende el 50 % o menos de la fracción de suspensión 300. En una realización, la alimentación de suspensión 100 comprende un 30% de la fracción de suspensión 300. Por ejemplo, la alimentación de suspensión puede comprender el 5 %, o el 12.5 %, o el 20 %, o el 30 %, o el 37.5 %, o el 45 % de la fracción de suspensión 300. Alternativamente, la alimentación de suspensión 100 puede comprender un 0 % de fracción de suspensión 300, es decir, no se produce recirculación de suspensión tomado del tanque de flotación 10 de vuelta a la celda de flotación, pero la alimentación de suspensión 100 comprende un 100 % de suspensión fresca 200, por ejemplo, de una celda de flotación anterior (es decir, flujo inferior 400 de una celda de flotación anterior), o de un paso de un procedimiento anterior. A suspension fraction 300 can be withdrawn from the flotation tank 10 through an outlet 31 arranged in the side wall 14 of the flotation tank 10. This suspension fraction 300 is recirculated in the jet tubes 4 as suspension feed. In one embodiment, the slurry feed 100 comprises 50% or less of the slurry fraction 300. In one embodiment, the slurry feed 100 comprises 30% of the slurry fraction 300. For example, the slurry feed may comprise 5%, or 12.5%, or 20%, or 30%, or 37.5%, or 45% of the slurry fraction 300. Alternatively, the slurry feed 100 may comprise 0% of the slurry fraction 300, i.e., no recirculation of slurry taken from the flotation tank 10 back to the flotation cell occurs, but the slurry feed 100 comprises 100% fresh slurry 200, e.g., from a previous flotation cell (i.e., underflow 400 of a previous flotation cell), or from a previous process step.

La fracción de suspensión 300 puede recircularse a todos los tubos de chorro 4 del tanque de flotación 10, o, alternativamente, a algunos de los tubos de chorro 4, mientras que otros tubos de chorro 4 reciben suspensión fresca 200, que comprende el flujo inferior 400 de una celda de flotación anterior, o un flujo de suspensión de algún paso de un procedimiento precedente, dependiendo de la ubicación de la celda de flotación 1 dentro de una línea de flotación 8. La salida 31 puede estar dispuesta a una distancia L4 del fondo 13 del tanque de flotación 10. La distancia debe entenderse como la distancia del punto más bajo de la salida o abertura de salida en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10 desde el fondo del tanque 13. La distancia L4 es de 0 a 50 % de la altura H del tanque de flotación 10. La salida 31 puede situarse ventajosamente en una zona de sedimentación en la que las partículas suspendidas en la suspensión y no capturadas por las burbujas de gas de flotación y/o el flujo ascendente de suspensión descienden hacia el fondo 13 del tanque de flotación 10. En una realización, la salida 31 está dispuesta en la parte inferior del tanque de flotación 10. Por ejemplo, la distancia L4 puede ser el 2 %, o el 8 %, o el 12.5 %, o el 17, o el 25 % de la altura H del tanque de flotación 10. Incluso si la salida 31 está controlada por estructuras internas o externas, tales como cajas de dardos de flujo ascendente o descendente, respectivamente, la salida 31 está situada idealmente en la parte inferior del tanque de flotación 10, es decir, cerca o adyacente al fondo 13 del tanque de flotación. Más concretamente, la fracción de suspensión 300 se extrae de la parte inferior del tanque de flotación 10. The suspension fraction 300 may be recirculated to all of the jet tubes 4 of the flotation tank 10, or alternatively to some of the jet tubes 4, while other jet tubes 4 receive fresh suspension 200, comprising the underflow 400 of a previous flotation cell, or a suspension flow from some step of a preceding process, depending on the location of the flotation cell 1 within a waterline 8. The outlet 31 may be arranged at a distance L4 from the bottom 13 of the flotation tank 10. The distance is to be understood as the distance of the lowest point of the outlet or outlet opening in the side wall 14 of the flotation tank 10 from the bottom of the tank 13. The distance L4 is from 0 to 50% of the height H of the flotation tank 10. The outlet 31 may advantageously be located in a settling zone in which particles suspended in the suspension and not captured by the bubbles of flotation gas and/or the upward flow of suspension descends towards the bottom 13 of the flotation tank 10. In one embodiment, the outlet 31 is arranged at the bottom of the flotation tank 10. For example, the distance L4 may be 2%, or 8%, or 12.5%, or 17%, or 25% of the height H of the flotation tank 10. Even if the outlet 31 is controlled by internal or external structures, such as upflow or downflow dart boxes, respectively, the outlet 31 is ideally located at the bottom of the flotation tank 10, i.e., near or adjacent to the bottom 13 of the flotation tank. More specifically, the suspension fraction 300 is extracted from the bottom of the flotation tank 10.

La celda de flotación 1 también puede comprender un circuito de acondicionamiento 3. El circuito de acondicionamiento 3 puede comprender un tanque de bombeo 30, u otro recipiente adicional de este tipo, en comunicación fluida con el tanque de flotación 10. En el tanque de bombeo 30, la alimentación de suspensión fresca 200 y una fracción de suspensión 300 tomada del tanque de flotación 10 a través de la salida 31 están dispuestas para combinarse en la alimentación de suspensión 100, que luego se conduce a los tubos de chorro 4 del tanque de flotación 10. La suspensión fresca 200 puede ser, por ejemplo, el flujo inferior 400 de una celda de flotación precedente o, en caso de que la celda de flotación 1 sea la primera celda de flotación de una línea de flotación, una alimentación de suspensión procedente de una unidad/paso de molienda o de una unidad/paso de clasificación. También es posible que la fracción de suspensión 300 y la suspensión fresca 200 se distribuyan en los tubos de chorro 4 sin combinarse primero en un tanque de bombeo 30. The flotation cell 1 may also comprise a conditioning circuit 3. The conditioning circuit 3 may comprise a pumping tank 30, or another such additional vessel, in fluid communication with the flotation tank 10. In the pumping tank 30, the fresh slurry feed 200 and a slurry fraction 300 taken from the flotation tank 10 through the outlet 31 are arranged to combine into the slurry feed 100, which is then conducted to the jet tubes 4 of the flotation tank 10. The fresh slurry 200 may be, for example, the underflow 400 of a preceding flotation cell or, in case the flotation cell 1 is the first flotation cell in a flotation line, a slurry feed coming from a grinding unit/step or a classification unit/step. It is also possible for the suspension fraction 300 and the fresh suspension 200 to be distributed in the jet tubes 4 without first being combined in a pumping tank 30.

La suspensión combinada puede recircularse a todos los tubos de chorro 4 del tanque de flotación 10, o, alternativamente, a algunos de los tubos de chorro 4, mientras que otros tubos de chorro 4 reciben suspensión fresca 200, que comprende el flujo inferior 400 de una celda de flotación anterior, o un flujo de suspensión de algún paso de un procedimiento precedente, dependiendo de la ubicación de la celda de flotación 1 dentro de una línea de flotación 8. The combined slurry may be recirculated to all jet tubes 4 of flotation tank 10, or alternatively to some of the jet tubes 4, while other jet tubes 4 receive fresh slurry 200, comprising the underflow 400 from a previous flotation cell, or a slurry flow from some preceding process step, depending on the location of flotation cell 1 within a waterline 8.

La salida 31 puede estar dispuesta en la pared lateral 14 del tanque de flotación 10, a una distancia L4 del fondo 13 del tanque de flotación 10. La distancia L4 puede ser de 0 a 50 % de la altura H del tanque de flotación 10. Por ejemplo, la distancia L4 puede ser el 2 %, o el 8 %, o el 12.5 %, o el 20 %, o el 33 % de la altura H del tanque de flotación 10. The outlet 31 may be arranged in the side wall 14 of the flotation tank 10, at a distance L4 from the bottom 13 of the flotation tank 10. The distance L4 may be from 0 to 50% of the height H of the flotation tank 10. For example, the distance L4 may be 2%, or 8%, or 12.5%, or 20%, or 33% of the height H of the flotation tank 10.

Adicionalmente, el circuito de acondicionamiento puede comprender una bomba 32 dispuesta para admitir la fracción de suspensión 300 desde el tanque de flotación 10, y para reenviar la alimentación de suspensión 100 desde el tanque de bombeo 30 a los tubos de chorro 4. La fracción de suspensión 300 puede comprender partículas de baja velocidad de sedimentación, como partículas finas de flotación lenta. La fracción de suspensión puede tomarse del fondo del tanque de flotación 10 o cerca de él. Adicional o alternativamente, el circuito de acondicionamiento 3 puede comprender además una unidad de distribución (no mostrada en las figuras), dispuesta para distribuir la alimentación de suspensión 100 en los tubos de chorro 4. La bomba 32 también puede utilizarse para reenviar la alimentación de suspensión 100 a los tubos de chorro 4. Para distribuir uniformemente la alimentación de suspensión 100 en los tubos de chorro 4, puede utilizarse una unidad de distribución. La unidad de distribución puede, por ejemplo, comprender una tubería de alimentación dentro del tanque de flotación 10, configurada para distribuir la fracción de suspensión 300 directamente en los tubos de chorro 4. Por ejemplo, la unidad de distribución puede comprender conductos dispuestos fuera del tanque de flotación 10, que conducen a un distribuidor de alimentación separado configurado para distribuir la fracción de suspensión 300, o una combinación de fracción de suspensión 300 y suspensión fresca 200 en los tubos de chorro 4. Additionally, the conditioning circuit may comprise a pump 32 arranged to admit the slurry fraction 300 from the flotation tank 10, and to return the slurry feed 100 from the pumping tank 30 to the jet tubes 4. The slurry fraction 300 may comprise low settling velocity particles, such as slow-floating fines. The slurry fraction may be taken from or near the bottom of the flotation tank 10. Additionally or alternatively, the conditioning circuit 3 may further comprise a distribution unit (not shown in the figures), arranged to distribute the slurry feed 100 into the jet tubes 4. The pump 32 may also be used to return the slurry feed 100 to the jet tubes 4. In order to evenly distribute the slurry feed 100 into the jet tubes 4, a distribution unit may be used. The distribution unit may, for example, comprise a feed pipe within the flotation tank 10, configured to distribute the slurry fraction 300 directly into the jet tubes 4. For example, the distribution unit may comprise conduits arranged outside the flotation tank 10, leading to a separate feed distributor configured to distribute the slurry fraction 300, or a combination of slurry fraction 300 and fresh slurry 200 into the jet tubes 4.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, las líneas de flotación 8 se presentan en las figuras 6a y 6b. Una línea de flotación 8 comprende un número de celdas de flotación conectadas fluidamente 1a, y al menos una de las celdas de flotación es una celda de flotación 1 de acuerdo con las realizaciones descritas anteriormente de la celda de flotación 1 de acuerdo con la invención. En una realización de la línea de flotación 8, la celda de flotación 1 de acuerdo con la invención está precedida por una celda de flotación 1a. Una celda de flotación 1a puede ser de cualquier tipo conocido en la materia. Alternativa o adicionalmente, la celda de flotación 1 puede ir precedida de una celda de flotación mecánica 1b (véase la Figura 6a). According to another aspect of the invention, waterlines 8 are shown in Figures 6a and 6b. A waterline 8 comprises a number of fluidly connected flotation cells 1a, and at least one of the flotation cells is a flotation cell 1 according to the above-described embodiments of the flotation cell 1 according to the invention. In one embodiment of the waterline 8, the flotation cell 1 according to the invention is preceded by a flotation cell 1a. A flotation cell 1a may be of any type known in the art. Alternatively or additionally, the flotation cell 1 may be preceded by a mechanical flotation cell 1b (see Figure 6a).

En una realización de la línea de flotación 8, ésta comprende una parte de desbaste 81 con una celda de flotación 1a; una parte de barrido 82 con una celda de flotación 1a dispuesta para recibir el flujo inferior 400 de la parte de desbaste 81; y una parte de barrido de limpieza 820 con una celda de flotación 1a dispuesta para recibir el flujo superior 500 de la parte de barrido 82 (véase la Figura 6b). En la línea de flotación 8, la última celda de flotación 1 de la parte de barrido 82, y alternativa o adicionalmente, la última celda de flotación 1 de la parte de barrido de limpieza 820 es una celda de flotación 1 de acuerdo con la invención, con tubos de chorro 4. Además, en la línea de flotación 8, como se ha descrito anteriormente, la celda de flotación 1 de acuerdo con la invención, con los tubos de chorro 4, puede ir precedida de una celda de flotación mecánica 1b. In one embodiment of the waterline 8, it comprises a roughing portion 81 with a flotation cell 1a; a sweeping portion 82 with a flotation cell 1a arranged to receive the underflow 400 from the roughing portion 81; and a cleaning sweeping portion 820 with a flotation cell 1a arranged to receive the overflow 500 from the sweeping portion 82 (see Figure 6b). At the waterline 8, the last flotation cell 1 of the sweeping part 82, and alternatively or additionally, the last flotation cell 1 of the cleaning sweeping part 820 is a flotation cell 1 according to the invention, with jet tubes 4. Furthermore, at the waterline 8, as described above, the flotation cell 1 according to the invention, with the jet tubes 4, may be preceded by a mechanical flotation cell 1b.

La línea de flotación 8 puede ir precedida de otros procedimientos tales como molienda, clasificación, cribado, procedimiento pesado-medio, procedimiento de recuperación de partículas gruesas, espirales y otros procedimientos de separación; y otros procedimientos de flotación. A la línea de flotación 8 pueden seguir varios procedimientos, como la molienda, la limpieza u otros procedimientos de flotación, la centrifugación, el filtrado, el cribado o la deshidratación. Flotation line 8 may be preceded by other processes such as grinding, classification, screening, heavy-medium processing, coarse particle recovery, spirals, and other separation processes; and other flotation processes. Flotation line 8 may be followed by various processes, such as grinding, cleaning or other flotation processes, centrifugation, filtering, screening, or dewatering.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la línea de flotación 8 puede utilizarse en la recuperación de partículas que comprenden un material valioso suspendido en la suspensión. En una realización, el uso puede estar dirigido a recuperar partículas que comprenden minerales no polares tales como grafito, azufre, molibdenita, carbón, talco. According to another aspect of the invention, the flotation line 8 may be used to recover particles comprising a valuable material suspended in the suspension. In one embodiment, the use may be directed toward recovering particles comprising non-polar minerals such as graphite, sulfur, molybdenite, coal, or talc.

De acuerdo con otra realización, el uso puede estar dirigido a recuperar partículas que comprenden minerales polares. According to another embodiment, the use may be directed to recovering particles comprising polar minerals.

En una realización posterior, el uso está dirigido a recuperar partículas de minerales que tienen una dureza Mohs de 2 a 3, tales como galena, minerales de sulfuro, PGMs, minerales REO. En una aún posterior realización, el uso se dirige específicamente a la recuperación de partículas que comprenden platino. In a further embodiment, the method is directed toward recovering mineral particles having a Mohs hardness of 2 to 3, such as galena, sulfide minerals, PGMs, and REO minerals. In a still further embodiment, the method is specifically directed toward recovering particles comprising platinum.

En una realización posterior, el uso está dirigido a recuperar partículas que comprenden cobre a partir de partículas minerales que tienen una dureza Mohs de 3 a 4. En una aún posterior realización, el uso se dirige específicamente a la recuperación de partículas que comprenden cobre a partir de mineral de baja ley. In a further embodiment, the use is directed to recovering copper-comprising particles from mineral particles having a Mohs hardness of 3 to 4. In a still further embodiment, the use is specifically directed to recovering copper-comprising particles from low-grade ore.

Las realizaciones descritas en el presente documento de aquí hacia atrás pueden utilizarse en cualquier combinación entre sí. Varias de las realizaciones pueden combinarse entre sí para formar otra forma de realización posterior. Una celda de flotación con la que se relaciona la divulgación, puede comprender al menos una de las realizaciones descritas anteriormente. Es obvio para un experto en la técnica que, con el avance de la tecnología, la idea básica de la invención puede llevarse a la práctica de diversas maneras. Así pues, la invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones. The embodiments described herein from here on can be used in any combination with one another. Several of the embodiments can be combined with one another to form another subsequent embodiment. A flotation cell to which the disclosure relates may comprise at least one of the embodiments described above. It is obvious to one skilled in the art that, with the advancement of technology, the basic idea of the invention can be put into practice in various ways. Thus, the invention and its embodiments are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.

Claims

1. A flotation cell (1) for the treatment of suspended particles in a suspension and for the separation of the suspension into an underflow (400) and an overflow (500), the flotation cell comprising

a flotation tank (10) comprising a center (11), a perimeter (12), a substantially horizontal and level bottom (13) and a side wall (14); and

a drainage channel (2) and a drainage channel rim (21) surrounding the perimeter (12) of the tank (10); the flotation tank having a height (H), measured as the distance from the bottom (13) to the drainage channel rim (21), the flotation tank further comprising jet tubes (4) for introducing the suspension feed (100) into the tank, the jet tube comprising

an inlet nozzle (41) for feeding the suspension feed (100) into the jet tube, and

an elongated chamber (40) arranged to receive the suspension feed under pressure, and

characterized in that the jet tube (4) further comprises an inlet (42) for pressurized gas, the suspension feed being subjected to the pressurized gas as it is discharged from the inlet nozzle, and

an outlet nozzle (43) configured to restrict the flow of slurry feed from the outlet nozzle, and to maintain the slurry feed in the elongated chamber under pressure, and to produce a supersonic shock wave in the slurry feed (100), the supersonic shock wave inducing the formation of flotation gas bubble-particle agglomerates; and wherein the outlet nozzle is arranged within the flotation tank at a vertical distance (L5) from the edge of the evacuation channel, the distance L5 being at least 1.5 m.

2. The flotation cell according to claim 1, characterized in that the distance (L5) of an outlet nozzle (43) from the edge of the evacuation channel (21) is at least 1.7 m and a distance (h-i) of the outlet nozzle from the bottom (13) of the flotation tank (10) is at least 0.4 m.

3. The flotation cell according to claim 1 or 2, characterized in that the height (H) of the flotation tank (10), measured as the distance from the bottom (13) of the flotation tank (10) to the edge of the evacuation channel (21), at the perimeter (12) of the flotation tank is at most 20 % lower than in the center (11) of the flotation tank.

4. The flotation cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the ratio between the distance (L5) and the height (H) of the flotation tank (L5/H) is 0.9 or less.

5. The flotation cell according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the jet tubes (4) are arranged concentrically to the perimeter (12) of the flotation tank (10) at a distance from the center (11) of the flotation tank.

6. The flotation cell according to claim 5, characterized in that a distance (L1) of an outlet nozzle (43) from the center (11) is 10 to 40% of a diameter (D) of the flotation tank, measured at a distance (h1) of the outlet nozzle (43) from the bottom (13) of the flotation tank; preferably 25% of the diameter of the flotation tank.

7. The flotation cell according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the jet tubes (4) are arranged parallel to the side wall (14) of the flotation tank (10), at a distance from the side wall.

8. The flotation cell according to claim 7, characterized in that a distance (L2) of an outlet nozzle (43) from the side wall (14) of the flotation tank (10) is 10 to 40 % of a diameter (D) of the flotation tank, measured at a distance (h1) of the outlet nozzle (43) from the bottom (13) of the flotation tank; preferably 25 % of the diameter.

9. The flotation cell according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the diameter of an outlet nozzle (43) is 10% to 30% of the diameter of an elongated chamber (40) of a jet tube (4).

10. The flotation cell according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a jet tube further comprises an impeller (44) configured to come into contact with a suspension feed flow from the outlet nozzle (43) and to direct the suspension feed flow (100) radially outward and upward of the impeller.

11. The flotation cell according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it further comprises a conditioning circuit (3).

12. The flotation cell according to claim 11, characterized in that the conditioning circuit comprises a pumping tank (30) in fluid communication with the flotation tank (10), wherein the pumping tank feed of fresh slurry (200) and a slurry fraction (300) taken from the flotation tank (10) through an outlet (31) are arranged to combine in the slurry feed (100).

13. A flotation line (8) comprising a number of fluidly connected flotation cells (1a), characterized in that at least one of the flotation cells is a flotation cell (1) according to any one of claims 1 to 12.

14. The waterline according to claim 13, characterized in that the waterline comprises

a roughing part (81) with a flotation cell (1a);

a sweeping portion (82) with a flotation cell (1a) arranged to receive the underflow (400) from the roughing portion; and

a cleaning sweep part (820) with a flotation cell (1a) arranged to receive the upper flow (500) of the sweep part, wherein the last flotation cell of the sweep part and/or of the cleaning sweep part is a flotation cell (1) according to any one of claims 1-12.

15. The use of a flotation line (8) according to claim 13 or 14 for recovering particles comprising a valuable material suspended in a suspension.