Evaluación comparativa del efecto de los tipos de xantato (xantato amílico de potasio, xantato isopropílico de sodio y xantato isobutílico de sodio) en el porcentaje de recuperación de concentrado “bulk” en un mineral sulfurado proveniente de la cordillera occidental sur del Perú

• Autor: Medina Silva, Gilmar Josef
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21147
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21147
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Flotación de minerales; Xantatos; Cinética de flotación; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.04.01

La recuperación eficiente de metales como el cobre y la plata, metales presentes en la mineralogía de la cordillera occidental sur del Perú, representa un desafío técnico y económico que requiere optimizar el proceso de flotación, donde la selección adecuada de reactivos colectores es fundamental para maximizar su recuperación. En este contexto, evaluar y comparar el efecto de diferentes tipos de colectores, como los xantatos (los más comerciales y utilizados en el proceso de flotación), se vuelve fundamental para mejorar la selectividad y eficiencia en la concentración de minerales sulfurados. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar y comparar el efecto de tres tipos de xantatos —xantato amílico de potasio (XAP), xantato isopropílico de sodio (XIS) y xantato isobutílico de sodio (XIBS)— en el porcentaje de recuperación de concentrado “bulk” en un mineral sulfurado proveniente de la cordillera occidental sur del Perú. Se realizaron caracterizaciones mineralógicas mediante ensayos de DRX y FRX, donde se demuestra que el mineral en estudio está compuesto principalmente por sulfuros de cobre como calcopirita y covelina. Posteriormente, se realizaron ensayos para determinar propiedades características propias del mineral, como el work index, donde indica la energía necesaria requerida para ser reduciendo; a su vez, se evaluó la cinética de molienda en diferentes tiempos (0,5, 10 y 15 min,) para la obtención de un 70% passing a malla referencial #200 (75 μm) en un tiempo de 6 minutos con 58 segundos. Paralelamente, se analizaron los valores de pH en función de la cantidad de cal adicionada durante la cinética de molienda, estableciendo que para alcanzar un pH 10.5 , siendo este un pH óptimo de operación, se requiere agregar 3.12 gramos de cal, optimizando así las condiciones para el proceso de flotación. Luego, se realizaron balances metalúrgicos para determinar los porcentajes de recuperación obtenidos en diferentes tiempos de flotación, obteniéndose resultados que indicaron que el xantato isopropílico de sodio (XIS) fue el colector más eficiente, alcanzando recuperaciones máximas de hasta 98.65% para cobre y 93.75% para plata. El xantato isobutílico de sodio (XIBS) mostró recuperaciones intermedias (96.59% para cobre y 92.79% para plata), mientras que el xantato amílico de potasio (XAP) obtuvo los valores más bajos (93.49% para cobre y 88.59% para plata). Para analizar la cinética de recuperación, se aplicaron los modelos matemáticos de García Zúñiga, Agar y Klimpel. El modelo Klimpel presentó el mejor ajuste con errores acumulados mínimos, demostrando una alta concordancia con los datos experimentales y una predicción precisa de las curvas de recuperación. Los modelos de Agar y García Zúñiga también mostraron buen desempeño, aunque con mayores desviaciones en ciertas etapas del proceso. Adicionalmente, se aplicó un diseño experimental basado en el Diseño Completamente Aleatorio (DCA) de un factor con réplicas por tratamiento, lo que permitió evaluar la influencia del tipo de reactivos en diferentes intervalos de tiempo (1, 2, 4, 6, 8, 16 min). En dicho diseño experimental se confirmó que el tipo de xantato tiene un efecto estadísticamente significativo sobre la recuperación de cobre y plata, validando la diferencia en el desempeño entre los reactivos. Finalmente, se llevaron a cabo análisis microscópicos geometalúrgicos para caracterizar los relaves y concentrados obtenidos, lo que permitió evaluar la liberación mineralógica y las texturas post-flotación, aportando información para comprender el rendimiento de cada xantato en el proceso y la calidad de concentrado final.