CRUZ-SANCHEZ-INTEGRACIÓN-UNT_2023.pdf

CRUZ – SANCHEZ
ESQUEMA DEL PROYECTO DE INVESTIGACION
I. Generalidades
1. Título
Influencia de la dosificación de AEROPHINE 3418A, tamaño de partícula y tiempo
de acondicionamiento en la mejora de recuperación de concentrado de plomo durante el
proceso de flotación bulk del mineral galena.
2. Personal Investigador
2.1. Autor (es)
Cruz Aguilar Giancarlos Javier
Sanchez Benites Leonardo Jean Paul
2.2.Coautor (es) Asesor
Dr. Taboada Neira Martín
3. Tipos de Investigación
3.1.Por su Naturaleza: Aplicada
3.2.Por su forma: Experimental
4. Régimen de Investigación: Libre
5. Localidad e Institución donde se desarrollará el proyecto
Trujillo – Universidad Nacional de Trujillo
6. Duración del proyecto y horas semanales dedicadas: 8 meses
7. Cronograma por etapas:
Etapas Fecha de inicio Fecha de término Dedic. Sem. (hrs)
7.1 Recolección de datos 16.01.2023 24.05.2023 3
7.2 Análisis de datos 26.05.2023 31.06.2023 3

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7.3 Elaboración de informe 3.07.2023 16.08.2023 3
8. Recursos: (en dos rubros: recursos disponibles y recursos no disponibles)
8.1.Personal:
2 Tesistas
1 Asesor
8.2.Bienes (Materiales y equipo: Calidad y cantidad)
Partida Descripción UM Cantidad
2. 3. 1 99. 1 2 Reactivo químico g 30
2. 3. 1 6. 1 4 Respirador doble vía unidad 2
2. 3. 1 6. 1 4 Guantes de
protección
unidad 2
2. 6. 3 2. 9 5 Micrómetro unidad 1
2. 6. 3 2. 9 5 Balanza analítica unidad 1
2. 6. 3 2. 9 5 Cronómetro unidad 1
8.3.Servicios
8.4.Locales:
Laboratorio de Procesamiento de Minerales de la Escuela Ing. Metalúrgica
Partida Descripción UM Cantidad
2. 3 .2 2. 2 3 Internet MB 50
2. 3. 2 2. 1 1 Suministro de energía eléctrica KWh 150

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Laboratorio de Análisis y Control Escuela Ing. Metalúrgica
9. Presupuesto de Recursos no Disponibles
Partida Descripción UM Cantidad PU (S/.) Sub total
2. 3. 1 99. 1 2 Reactivo
químico
g 30 7,70 231,00
2. 3. 1 6. 1 4 Respirador
doble vía
unidad 2 50,00 100,00
2. 3. 1 6. 1 4 Guantes de
protección
unidad 2 40,00 80,00
2. 6. 3 2. 9 5 Micrómetro
digital
unidad 1 343,12 343,12
2. 6. 3 2. 9 5 Balanza
analítica
unidad 1 2 000,00 2 000,00
2. 6. 3 2. 9 5 Cronómetro unidad 1 29,00 29,00
2. 3 .2 2. 2 3 Internet MB 50 1,50 600,00
2. 3. 2 2. 1 1 Suministro de
energía
eléctrica
KWh 150 0,7352 882,24
Total 4 265,36
10. Financiación
Financiamiento S/. %
Rec. Universitario 659,872 20
Rec. Externo ------------
Autofinanciado 3 605,488 80

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II. Plan de Investigación
2.1.Antecedentes y Justificación del Problema
2.1.1. Realidad Problemática
En el presente proyecto de investigación se busca conocer el proceso de Flotación
Bulk del mineral galena en la recuperación del concentrado plomo, en el Laboratorio de
Procesamiento de Minerales de la Universidad Nacional de Trujillo, 2023.
En marzo de 2022, se produjeron 20 470 TMF de plomo a escala nacional, lo que
supone un declive del 5,0 % con respecto al año anterior. La comparación interanual del
primer trimestre también reveló un descenso del 3,9 %. Asimismo, la empresa más
productiva fue Volcan Compañía Minera S.A.A., con el 10,5 % de la producción nacional.
Con cuotas de mercado del 9,6 % y 9,5 %, Compañía Minera Chungar S.A.C. y NEXA
Resources Perú S.A.C. Unidad Minera el Porvenir, respectivamente, ocuparon el segundo y
tercer lugar (ESTAMIN, 2022).
Por otro lado, un nuevo estudio de GlobalData prevé que la producción mundial de
plomo aumente un 4,6 % hasta alcanzar las 4,690 kt en 2021, frente a una reducción estimada
del 5 % en 2020 debido a la pandemia de COVID-19. GlobalData predice que la producción
mundial de plomo aumentará a una tasa anual compuesta del 2,5 % durante todo el periodo
de proyección y alcanzará los 5,2 Mt en 2025. Los principales motores de su expansión serán
China, Australia, Rusia y Canadá (Mingaservice, 2021).
Así pues, la planta concentradora de NEXA Resources Perú S.A.C. Unidad Minera El
Porvenir actualizó sus operaciones para aumentar su tonelaje de procesamiento de 4500
TMSP a 6500 TMSP en los últimos años, con el fin de obtener sus concentrados con mayor
eficiencia y calidad. De forma similar a cómo varían las leyes de la cabeza del mineral, las
leyes medias de la cabeza del mineral para el zinc, el plomo y el cobre fueron del 2,9 %, el

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1,5 % y el 0,15 %, respectivamente. Para ello se utilizan técnicas de flotación diferencial,
mediante las cuales las plantas polimetálicas flotan un concentrado bulk en un primer paso
antes de transferirlo a un procedimiento de separación (Ponce, 2019).
Por otra parte, la mayoría de estos metales se encuentran en sulfuros, como la galena,
calcopirita, etc. Estos están estrechamente ligados entre sí a través de la incrustación y el
crecimiento. Por ejemplo, el grano de distribución de la galena en la esfalerita suele ser
relativamente fino y contiene calcopirita en forma de gotitas creadas por la mezcla de la
solución sólida. Todos los problemas mencionados contribuyen a una liberación inadecuada
del mineral durante el proceso de molienda, lo que da lugar a un concentrado de baja ley con
minerales que están presentes en los concentrados de las operaciones comerciales de flotación
y que son mutuamente deseables (Justo & Valle, 2019).
Dicho esto, se realizará un trabajo experimental relevante para recuperar con mayor
eficiencia el concentrado de plomo en el proceso de separación por flotación bulk, teniendo
en cuenta parámetros de operación como la dosificación del reactivo AEROPHINE 3418A, el
efecto del tamaño de partícula y el tiempo de acondicionamiento.
2.1.2. Antecedentes
De la revisión bibliográfica realizada, se ha encontrado abundante información
relacionada al tema de investigación. De las cuales se han tomado las siguientes:
De acuerdo a Pecina-Trevino et al. (2003) , el mecanismo de interacción de sodio -
diisobutil ditiofosfinato (Aerophine 3418A) con galena y la pirita, se investigó mediante
mediciones de potencial zeta, microflotación y FTIR. Para evaluar los efectos de iones
metálicos en ambos minerales, los sulfuros fueron acondicionados tanto en soluciones de
agua como en soluciones que contienen 𝑃𝑏2+
, 𝐹𝑒2+
o 𝐹𝑒3+
. Los resultados muestran que el
diisobutil ditiofosfinato de sodio se adsorbe en galena y pirita por un mecanismo de adsorción

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química. El colector muestra una afinidad pronunciada hacia las especies de plomo, ya sea en
la red mineral o adsorbidas en la superficie del mineral como especies hidrolizadas con
metales. Los iones Pb se adsorben en la pirita, promoviendo así la adsorción del colector y
una disminución de la selectividad. El Aerophine 3418A muestra menos afinidad hacia las
especies de hierro.
Según Zhong et al. (2015) , el mecanismo de interacción de sodio - diisobutil
ditiofosfinato (DTPINa) con calcopirita, pirita, galena y esfalerita se investigó mediante
experimentos de flotación de adsorción. Los experimentos de flotación de un solo mineral
mostraron que el diisobutil ditiofosfinato de sodio mostraba una gran capacidad para recoger
calcopirita y galena. Para la calcopirita y la pirita, la recuperación de calcopirita puede
alcanzar el 96,2 % cuando la dosis es de 12 mg/L y el valor de pH es 8. En la misma
situación, la recuperación de pirita es tan baja como 13,5 %. Para galena y esfalerita, la
recuperación de galena alcanzó el 91,7 % cuando la dosis fue de 50 mg/L a pH 11, y la
recuperación de esfalerita fue de sólo el 16,9 %. El DTPINa adsorbido en las superficies de
calcopirita y galena es mayor que el adsorbido en las superficies de pirita y esfalerita. La
capacidad de adsorción de DTPINa en la superficie de los minerales es proporcional a su
dosificación.
Sabah (2008) menciona que, uno de los mayores problemas encontrados en la
flotación de minerales de sulfuros es el de un tipo de colector y dosificación inadecuados, sin
tener en cuenta la de partículas. Los estudios de flotación de un determinado grupo de
minerales se llevan a cabo con un único tamaño de partícula y no se tiene en cuenta la
posibilidad de conseguir una flotación más eficaz con otros tipos de colectores una vez que el
proceso se aplica en la molienda a escala de planta. Sin embargo, la superficie de un mineral
cambia con su distribución granulométrica. Utilizando la misma dosificación y tipo de
colectores en diferentes tamaños de partícula puede adquirir a diferente recuperación de

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mineral y grado de concentrado. En este estudio, los efectos de diferentes tipos de colectores
(A-3418A, A-3477) y dosis (50-100-150 g/t) en función de la variación del tamaño de las
partículas en el mineral de cobre Cayeli con un contenido de 4,8 % Cu, molido a diferentes
tamaños (-0,075 mm y -0,038 mm). En los experimentos, la cantidad de espumante y el pH se
aplican como variables junto con el tamaño de partícula, el tipo de colector y el pH. Como
resultado, se observa que un determinado tipo y dosificación de colector adecuados para un
tamaño de partícula proporciona menor recuperación de mineral y grado de concentrado
cuando se utiliza en tamaños de partícula menores.
Según Peng et al. (2003) , para estudiar el efecto de las condiciones de molienda sobre
la flotación de galena y la separación de galena de la pirita se utilizó un molino especialmente
diseñado que permitía controlar el pH durante toda la molienda. Las diversas reacciones que
se producen en la superficie del mineral se investigaron mediante una serie de técnicas, como
la adición de 𝑂𝐻−
para mantener el pH de la molienda, extracción de sal disódica de ácido
tetraacético de etilendiamina (EDTA), espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y
espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (TOFSIMS). La flotación
de la galena y la separación de la galena de la pirita dependieron en gran medida de las
especies de oxidación de metales producidas en las superficies de galena y pirita en diferentes
condiciones de molienda. Las especies de oxidación del hierro deprimieron la flotación tanto
de galena como de pirita, mientras que las especies de oxidación de plomo activaron la pirita,
pero tuvieron poco efecto sobre la galena. La flotación óptima de la galena y la selectividad
de la galena frente a la pirita mediante la selección de condiciones de molienda que
permitieran controlar la oxidación del plomo y del hierro.
De acuerdo a Shadman et al. (2023), se aplicaron burbujas ultrafinas a la flotación
rougher de los minerales de plomo y zinc, y se analizaron los efectos del tamaño de las
partículas (-38, -75 y -106 𝑢𝑚) y la concentración de colector (xantato amílico de potasio:

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60, 80, 100, y xantato de amilo y potasio: 10, 20, 30 g/t) sobre la recuperación de plomo y
zinc mediante la aplicación de diseños factoriales compuestos centrales y completos de dos
niveles, respectivamente. Teniendo en cuenta los resultados, el tamaño de las partículas fue la
variable más eficaz que mejoró sustancialmente la recuperación del 27,6 % al 63,65 % de
plomo, y la de zinc del 59,92 % al 84 %. Además, la introducción de burbujas ultrafinas
mejoró las recuperaciones de plomo y zinc en un 7,41% y un 1,22%, respectivamente. Se
puede concluir que las burbujas ultrafinas adsorbidas ayudaron a los colectores a hacer
hidrófoba la superficie de la partícula y, en consecuencia, a reducir el consumo de reactivo.
Según Nowosielska et al. (2022), se ha investigado las interacciones entre partículas
gruesas y finas de galena y cuarzo y sus implicaciones para la flotación en soluciones de
NaCl. Asimismo, se ha ensayado con cuatro sistemas de partículas diferentes: (CC) Galena
gruesa/ Cuarzo grueso, (CF) Galena gruesa/cuarzo fino, (FC) Galena fina/cuarzo grueso y
(FF) Galena fina/cuarzo fino. Los experimentos de flotación se llevaron a cabo con los cuatro
sistemas de partículas en concentraciones de NaCl de 10 mM y 100 mM, a pH 9. Se encontró
que la recuperación era la más alta para el sistema de partículas CC, y la más baja para el
sistema de partículas FF. Los experimentos también indicaron que la recuperación mejoraba a
mayor concentración de NaCl. Como parte de este estudio, se calculó la energía libre de
interacción total en función de la distancia de separación para cada combinación de partículas
y burbujas, para cada condición de ensayo. Se observó que, para todos los sistemas de
partículas de partículas, las interacciones galena/cuarzo están dominadas por la repulsión. Las
interacciones entre dos partículas de galena indicaron atracción como fuerza dominante,
mientras que las interacciones entre partículas de cuarzo mostraron repulsión en 10 mM
NaCl, que cambió a atracción con un aumento de la concentración de NaCl. Por otro lado, las
interacciones cuarzo/burbuja de aire fueron siempre repulsivas independientemente de la
concentración de NaCl. Basándosé en estas predicciones teóricas, se postula que la mayor

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repulsión de las partículas de cuarzo lejos de las burbujas de aire podría ser la fuerza
impulsora de la recuperación de galena.
En el estudio de Ran et al. (2019), nos menciona que, para investigar el efecto del
tamaño de las partículas en el rendimiento de la flotación en la separación de cobre, oro y
plomo, se recogieron productos de espuma de diferentes fracciones de tamaño en función del
tiempo de flotación. La dosis óptima de dicromato potásico (K2Cr2O7) y de
dietilditiocarbamato sódico (DDTC). Se utilizaron seis modelos cinéticos de flotación para
ajustar los datos experimentales de recuperación acumulada de cobre, oro y plomo utilizando
los programas informáticos 1st
Opt y Origin. La constante de velocidad de flotación (𝑘), las
recuperaciones máximas (𝑅∞), y el coeficiente de correlación múltiple (𝑅2
) de cada modelo,
así como la eficiencia de separación (𝑆𝐸) y el índice de distribución (𝐷. 𝐼. ) para estudiar la
tendencia cambiante de los parámetros de flotación para varias fracciones de tamaño. Los
resultados demostraron que la fracción de tamaño favorable para la flotación de separación de
cobre, oro y plomo era de - 74 + 20 μm. El modelo clásico de primer orden se consideró
como el modelo óptimo para adaptarse al proceso de flotación de separación cobre, oro y
plomo en esta investigación. Las velocidades de flotación de las fracciones de tamaño más
grueso fueron mayores que las de las fracciones de tamaño relativamente más fino, mientras
que un mayor tiempo de flotación puede contribuir a mejorar la recuperación de la fracción
de tamaño fino. La eficacia de separación con respecto a las fracciones de tamaño intermedio
fue mayor que la de las fracciones de tamaño grueso y ultrafino tanto para la flotación de
separación cobre - plomo como para la flotación de separación oro - plomo. El tamaño más
razonable para el oro enriquecido en el concentrado de cobre fue - 58 + 20 μm, mientras que
la fracción de tamaño grueso de - 100 + 74 μm resultó ser contraria al enriquecimiento
selectivo del oro.

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Según AĞAÇAYAK & YILMAZ (2021), se realizaron experimentos de molienda +
flotación en la muestra de mineral complejo de sulfuro de Pb-Zn tomada de Niğde (Ulukışla -
Madenköy) en Turquía. De acuerdo con el análisis mineralógico de la muestra de mineral
utilizada en los estudios experimentales, se determinó que la composición del mineral
contiene calcita, cuarzo, pirita, calcopirita, hematites, goethita, limonita, yeso, galena,
esfalerita, jarosita, arsenopirita y marcasita. Además, se encontraron granos de Au y Ag como
inclusiones en hematita, goethita y jarosita. Los experimentos se llevaron a cabo con una
proporción de sólidos del 30 %, un caudal de 10 L/min, una velocidad de agitación de 1250
rpm y pH = 9. En los ensayos de flotación se utiliza cal como regulador del pH, sulfato de
cinc, silicato sódico como depresor, isobutil ditiofosfina sódica como colector y metil isobutil
carbinol como espumante. Asimismo, en los estudios de flotación se investigó el efecto de la
dosis de colector Aerophine 3418A en la flotación. Como resultado, se obtuvo un
concentrado de plomo con un 55,13 % de Pb y se observó que este concentrado contenía
2489 ppm de Ag. Finalmente, se determinó que la cantidad de colector Aerophine 3418A se
estimó en 10 g/t.
En el estudio de Abidi et al. (2014) , intenta evaluar la contribución del arrastre y la
flotación verdadera en la recuperación global mediante las pruebas de laboratorio realizadas
en un mineral de sulfuro complejo natural, proporcionado por la Compagnie Minière des
Guemassa (Marruecos), y el efecto de dos colectores diferentes, Potassium Amyl Xanthate
(PAX) y di-isobutil di-tiofosfinato de sodio (Aerophine 3418A), en las dos
contribuciones. Como resultado, el Aerophine 3418A proporciona una espuma más estable
que el PAX y permite una mejor recuperación de todos los minerales, incluida la ganga. La
contribución del arrastre a la recuperación de minerales útiles es muy baja (menos del 1%).
La contribución del arrastre a la recuperación de la ganga es mayor para Aerophine 3418A en
comparación con PAX. Sin embargo, esto no afecta a la selectividad. Para la calcopirita y la

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galena, los dos tienen el mismo grado de selectividad. En comparación con PAX, Aerophine
3418A proporciona una mejor recuperación de esfalerita con una mejor selectividad hacia la
ganga y la pirrotita.
Según Abidi et al. (2019), la Compañía Minera Marroquí de Guemassa (MCG)
produce a partir de un mineral sulfurado complejo tres concentrados utilizando Aerophine
3418A en los circuitos de flotación de galena y calcopirita; y amil xantato de potasio para la
recuperación de esfalerita. La escasez de agua en la zona de la planta de flotación impone
pensar en reducir el uso de agua dulce reciclando el agua de los relaves. La sustitución de
PAX por Aerophine 3418A en el circuito de zinc dará lugar a un proceso de aguas residuales
que contendrá un tipo de colector que podría controlarse fácilmente y reciclarse en el
conjunto de la planta MCG. El estudio de optimización y modelización mediante diseño
experimental demostró que la sustitución selectiva de PAX en la planta MCG es posible a un
tiempo de flotación de 5 minutos; 40 g/t de colector; 200 g/t de CuSO4 y pH de 12, la
Aerophine 3418A es más selectiva hacia el Fe que el PAX. La recuperación de zinc alcanzó
el 72 % cuando el tiempo de flotación se amplió a 15 minutos.
De acuerdo a Ceylan & Bulut (2016), se llevaron a cabo experimentos de flotación en
una muestra representativa de cobre de Siirt-Madenköy. Como resultado, en la composición
de la mena se encuentran minerales de pirita, calcopirita, esfalerita, galena, hematites,
limonita, calcita y cuarzo. Para ello el efecto del tipo de colector, la cantidad, el pH, el
tamaño de molienda y diversos supresores en la flotación fueron fundamentales. Aerophine
3418A (Sodio isobutil ditiofosfina) se utilizó como colector en los experimentos de flotación,
asimismo, KEX (etil xantato de potasio), Aerofloat 211 (isopropilditifosfato de sodio) y
MIBC (metil xantato de potasio). Como resultado, el colector más adecuado para los fines del
estudio fue Aerophine 3418A de origen ditiofosfina a 50 g/ton. En condiciones de molienda
en las que el 87% del material tiene un tamaño de grano inferior a 53 µm.

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Según Zhang & Chen (2021), en este estudio, se investiga un mineral de plomo
oxidado de baja ley que contiene plata de metal noble, con mineralogía compleja. Los
comportamientos de sulfuración de diferentes tipos de minerales de plomo-plata a diferentes
valores de pH se analizaron mediante el método de análisis químico de fases. Se investigaron
las interacciones entre diferentes tipos de minerales de plomo-plata y diferentes tipos de
colectores. Se desarrolló un proceso de laboratorio eficaz y se realizaron pruebas en circuito
cerrado en instalaciones industriales. Se tuvo como resultado que, en la etapa de flotación del
mineral de sulfuro, el Aerophine 3418A tuvo la mejor selectividad para Ag y la menor
selectividad para Pb, lo que condujo a una mayor ley de plata y una menor ley de Pb. El
rendimiento del producto obtenido por el Aerophine 3418A era bajo, lo que era favorable
para la producción industrial.
De acuerdo a Gul et al. (2013), en este estudio se investigó el beneficio de un mineral
sulfurado de la región turca de Gümüşhane-Mar Negro. Se llevaron a cabo estudios
detallados de flotación con una muestra de mineral que contenía 2,95 % de Pb, 6,72 % de Zn
y 0,32 % de Cu. Los análisis mineralógicos mostraron que la muestra incluye pirita, galena,
esfalerita, calcopirita, tennantita, cerusita, anglesita y smithsonita. Por otra parte, hematita,
goethita, limonita, calcita y cuarzo como minerales de ganga. Los concentrados individuales
de Pb, Zn y Cu fueron de 67,54 % de Pb, 61,49 % de Zn y 23,31 % de Cu, con
recuperaciones de 73,0 %, 77,1 % y 38,7 % respectivamente. En las pruebas de flotación se
utilizaron reactivos como el Aerophine 3418A, metabisulfito, almidón caustificado y carbón
activado, entre otros, para deprimir los minerales en los circuitos pertinentes. El
procedimiento adoptado consistió en hacer flotar primero colectivamente Pb-Cu dejando el
Zn en el sumidero y luego activar el Zn por métodos convencionales. La separación de Pb-Cu
del concentrado bulk se consiguió deprimiendo el Cu y haciendo flotar los minerales de Pb.

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En el estudio de Boujounoui et al., (2018), nos mencionan que, el efecto de la calidad
del agua en la flotación de un complejo mineral de sulfuro polimetálico se estudió utilizando
un diseño experimental basado en Doehlert. Las pruebas de flotación se realizaron con un
mineral sulfurado suministrado por la compañía minera de Guemassa-Marrakech, Marruecos
(MCG), utilizando agua simulada de una presa de estériles. Los resultados óptimos, con una
recuperación de galena del 86 % y selectividad respecto a calcopirita esfalerita y pirrotita del
58, 63 % y 68 %, respectivamente, se alcanzaron con una calidad de agua de 5 mg/L 𝐶𝑢2+
,
13 mg/L 𝑍𝑛2+
, 1390 mg/L 𝐶𝑎2+
, 140 mg/L 𝑀𝑔2+
, 4130 mg/L 𝑆𝑂4
2−
, y 13 mg/L PAX. Estos
resultados indican que el uso de agua dulce en la flotación del circuito de plomo de la planta
MCG sustituyendo el agua de la presa de relaves.
De acuerdo a Escobar et al. (2021), los datos obtenidos de la prueba de flotación en
baño en el sistema PbS/PbO proponen una mejora de la recuperación de plomo del 2,33 % al
15,03 % disminuyendo la dosis de colector (Na2S) a 100 g/t y ajustando el pH a 9 sólo en el
circuito de óxido de plomo o una mejora del 2,33 % al 18,01 % añadiendo Aerophine 3418A
como promotor en la flotación de sulfuros de plomo. Los resultados de la etapa de flotación
de fluorita se centraron en la reducción del contenido de 𝑃2𝑂5 en el concentrado propusieron
una disminución del contenido de 𝑃2𝑂5 en la etapa de flotación de fluorita del 87 % al 91 %
recuperado en los relaves utilizando 200 g/t de NaCl − CuSO4 como depresor.
Según (Hua et al., 2020), en esta investigación, se estudió el efecto del tamaño de
partícula sobre la oxidación superficial y el comportamiento de flotación de la galena en el
sistema de cal. En el experimento se utilizaron partículas de galena gruesas (− 0,074 +
0,038 mm), intermedias (−0,038 + 0,025 mm) y finas (−0,025 mm). Las pruebas de
disolución, flotación y de sorción mediante análisis posterior por XPS, se observó el efecto
del tamaño de las partículas y de la cal. La disminución del tamaño de las partículas
minerales aumentó la tasa de adsorción del colector y la disolución de la galena, mientras que

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el producto hidrófilo OH−
/Ca(OH)+
producido por disolución ocupó la posición dominante,
lo que condujo a los minerales hidrófilos.
2.1.3. Justificación
Desde el punto de vista científico (teórico) la investigación se justifica, porque se
quiere conocer el efecto de la dosificación del reactivo AEROPHINE 3418A, tamaño de
partícula y tiempo de acondicionamiento en la mejora de recuperación de concentrado de
plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena.
El estudio se justifica metodológicamente porque se creará un procedimiento
suficiente en circunstancias apropiadas para determinar los efectos de la dosificación del
reactivo AEROPHINE 3418A, el tamaño de partícula y el tiempo de acondicionamiento,
indicando si es factible llevar a cabo esta evaluación y obtener altas recuperaciones de plomo.
Desde un punto de vista práctico, la investigación se justifica porque los resultados
permitirán resolver un problema operativo, mejorando así el procesamiento del mineral. La
mayoría de las empresas que procesan minerales experimentan problemas operativos y de
optimización que impiden el proceso de flotación para la recuperación de un metal en forma
de concentrado, lo que permite su posterior comercialización en el mercado.
2.2.Problema
2.2.1. Formulación del Problema
¿En qué medida la dosificación del reactivo AEROPHINE 3418A, tamaño de
partícula y tiempo de acondicionamiento influyen en la mejora de recuperación de
concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena, Trujillo,
2023?
2.2.2. Objetivos

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2.2.2.1.Objetivo general
Determinar la influencia de la dosificación del reactivo AEROPHINE 3418A, tamaño
de partícula y tiempo de acondicionamiento en la mejora de recuperación de concentrado de
plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena, mediante pruebas de
laboratorio, con la finalidad de optimizar el procesamiento del mineral y recuperación del
concentrado de plomo.
2.2.2.2.Objetivos específicos
Determinar el efecto de la dosificación del reactivo AEROPHINE 3418A en la mejora
de recuperación de concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral
galena.
Determinar el efecto del tamaño de partícula en la mejora de recuperación de
concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena.
Determinar el efecto del tiempo de acondicionamiento en la mejora de recuperación
de concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena.
Determinar el efecto de la interacción de la dosificación del reactivo AEROPHINE
3418A, tamaño de partícula y tiempo de acondicionamiento en la mejora de recuperación de
concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk del mineral galena.
2.3.Marco Teórico- Conceptual
2.3.1. Marco Teórico
Flotación de minerales
Las características fisicoquímicas superficiales diferenciales de las partículas
minerales se utilizan en la flotación por espuma. Para que se produzca la flotación,
una burbuja de aire debe unirse a una partícula mineral y elevarla a la superficie del

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agua. En este procedimiento sólo pueden utilizarse partículas muy pequeñas, porque
cuando las partículas son demasiado grandes, la adherencia entre ellas y la burbuja es
insuficiente para soportar su peso, lo que hace que la burbuja pierda su carga (Wills,
1987).
Flotación de Sulfuros
Los sulfuros tienen una buena flotabilidad porque son muy hidrófobos. Pero
cuando hay presencia de laminillas u oxidación superficial, este comportamiento se ve
afectado negativamente. La adsorción de este reactivo en el mineral requiere oxígeno
en los colectores de sulfuros para que la flotación de sulfuros tenga éxito (Vilca,
2019).
Plomo-Cinc. La esfalerita o blenda ZnS y la galena PbS son los dos minerales
primarios. La wurtzita, la marmatita y las versiones oxidadas son otras especies. El
oro y la plata disueltos actúan como núcleos de cristalización en yacimientos con
galena finamente cristalizada. Además, los metales preciosos pueden encontrarse en
los límites de grano o disueltos en otros sulfuros, como la pirita. Los principales
minerales de ganga son el cuarzo y los silicatos (ácidos), la dolomita y la calcita
(básicos), y la pirita y la pirrotita (sulfuros). Por lo general, el plomo y el zinc se
flotan uno tras otro, aunque existe al menos un caso de flotación bulk seguida de
separación (Taya, 2018).
Flotación Bulk
La flotación bulk se utiliza normalmente para separar uno o más minerales de
otros, y una separación eficaz requiere la adsorción selectiva del colector en los
minerales flotantes. Los agentes utilizados como amortiguadores suelen influir en la
selectividad de la adsorción del colector. Tienen la capacidad de mejorar o dificultar

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la adsorción del colector en un mineral específico. Aunque es complicada, la
alcalinidad es crucial para la flotación. El delicado equilibrio entre las concentraciones
de reactivos y el pH es lo que determina la selectividad en una separación complicada.
La mayoría de los colectores, incluido el xantato, son estables en un medio alcalino,
por lo que la flotación se realiza allí. Es típico añadir más de un colector a un sistema
de flotación para reducir la corrosión de las celdas, las tuberías y otros componentes
(Aburto & Damian, 2019).
Tamaño de Partícula
Antes de la flotación, cada mineral debe reducirse de tamaño hasta el punto de
que cada partícula sólo contenga un tipo de mineral (liberación), y también debe tener
el tamaño adecuado para que las burbujas de aire lo lleven a la superficie de las celdas
de flotación. En otras palabras, la partícula más grande que puede flotar tiene un
tamaño determinado. Naturalmente, el tipo de mineral y su peso específico
determinarán el tamaño límite. El tamaño de las partículas de carbón o molibdenita,
que flotan fácilmente, puede diferir mucho de la calcopirita, la galena o la blenda. En
este sentido, la flotación de sulfuros es distinta de la flotación de no sulfuros. Las
partículas son más pequeñas en la flotación de minerales metálicos que en la de
materiales no metálicos. Sin embargo, se considera que la malla 48, o 0,3 mm, es el
tamaño más grande que puede flotar. Las partículas de mayor diámetro ya suelen
presentar ciertas dificultades debido al proceso de liberación o a su peso (Aranda,
2014).
Termodinámica de la flotación
Según Bazán & Chávez (2014), para que la adhesión entre una burbuja y una
partícula mineral se produzca en la práctica, deben cumplirse condiciones tanto
termodinámicas como hidrodinámicas. Primero debe producirse físicamente una

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colisión entre la partícula y la burbuja. La película líquida que las separa debe diluirse
y romperse durante el breve periodo de impacto para que se forme una nueva interfaz
mineral/aire y la colisión tenga éxito. La hidrofobicidad del mineral determina tanto la
espontaneidad con la que se produce esta etapa como la persistencia de esta
adherencia en el tiempo. Existe una influencia cinética significativa durante la
adhesión. El tiempo de inducción es el tiempo mínimo necesario para que se produzca
una adherencia estable. El tiempo de inducción debe ser lógicamente inferior a la
duración del impacto en flotación. Es necesario superar algunas fuerzas opuestas
durante este breve periodo para que la interfaz mineral/solución sea sustituida por la
interfaz mineral/gas. Estas fuerzas están causadas por la energía superficial del agua
dispersa en una película muy fina, que es a su vez función de la afinidad con la
superficie mineral. En esencia, la flotación es la adherencia de una partícula mineral
que sólo es parcialmente hidrófoba a una burbuja de gas. La tensión superficial
controla la hidrofobicidad de los materiales. Las tensiones superficiales en el sistema
trifásico mineral/gas/líquido (a menudo agua) se equilibran favorablemente cuando se
produce la flotación. La expresión que caracteriza el cambio de energía libre
superficial para la adhesión de partículas/burbujas en un fluido acuoso la proporciona
termodinámicamente.
Cinética de la flotación
En términos macroscópicos, se refiere a la velocidad a la que flotan las
partículas que alcanzan la concentración. Describe la velocidad de interacción entre
las partículas y las burbujas. La mayor cantidad de tiempo que debe transcurrir para
que las partículas más lentas se recuperen de la pulpa viene determinada por el tiempo
de flotación, que es una variable de diseño fundamental. El tiempo de residencia (𝑡𝑟)
que está relacionado con el flujo de aire, debe ser largo para capturar todas las

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partículas si el flujo de aire es bajo. La probabilidad de flotación y (𝑡𝑟) están
directamente relacionadas, por lo que la recuperación prevista sería aceptable si la
probabilidad de flotación fuera alta y el caudal de aire suficiente. La cantidad de
mineral transportado por la espuma en forma de concentrado que se extrae de la
máquina en una unidad de tiempo puede denominarse cinética de la flotación por
espuma. A partir de este concepto, se busca un modelo matemático para describir la
etapa de flotación, con presunciones basadas en la teoría de los hechos establecidos
por el estudio del mecanismo de flotación o a partir de observaciones empíricas
(Bocanegra & Grados, 2019).
2.3.2. Marco Conceptual
Definición Nominal
Mineral Sulfuroso. Los minerales de sulfuro son compuestos en los que el
azufre se combina con elementos metálicos y semimetálicos, asimismo conforman
uno de los grupos minerales más grandes (Pellant, 1992).
Galena. El sulfuro de plomo es un mineral valioso que se caracteriza con la
fórmula de PbS. Asimismo, tiene una composición química definida y un sistema de
cristalización ordenado, como de encontrarse naturalmente en la corteza terrestre
(Quispe, 2021).
Plomo. Elemento químico metálico con número atómico 82 de color gris
azulado, maleable, resistente a la corrosión y muy blanda que se encuentra en la
galena, cerusita, anglesita y otros minerales, asimismo utilizado en la fabricación de
tuberías, como agente antidetonante en la gasolina, industrias químicas y de armas, y
protección contra la radiación (RAE, 2022).

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Tamaño de Partícula. Indica cuán pequeña (o grande) es la partícula. La
unidad suele ser nm, μm o mm (Bettersize, s.f.).
Tiempo de acondicionamiento. Este periodo, a menudo denominado tiempo
de residencia de las partículas en la celda, es cuando las partículas hidrófobas se
adhieren a las burbujas de aire y suben a la superficie. Este periodo puede variar desde
unos segundos hasta varios minutos (Lopez, 2020) .
Aerophine 3418A. Creado originalmente para la flotación de minerales
activados de cobre y zinc, este colector único a base de fosfina es hoy famoso por su
capacidad selectiva en minerales complejos, polimetálicos y de sulfuros de gran
tamaño (Ponce, 2019).
Definición Analítica
Plomo. Es una variable dependiente que se define como un elemento químico
metálico que se encuentra asociado con otros elementos en un mineral sulfuroso y está
presente en el proceso de flotación.
Tamaño de Partícula. Es una variable independiente definida como la
dimensión del tamaño del mineral en micras existente en el proceso de flotación de un
mineral sulfurado.
Tiempo de acondicionamiento. Es una variable independiente definida como
el tiempo necesario y efectivo para realizar la separación entre concentrado y relaves.
Aerophine 3418A. Es una variable independiente definida como un colector
de minerales polimetálicos y de grandes sulfuros con cualidades selectivas.
Relación Entre Variables

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El tamaño de partícula tiene una relación inversa respecto al porcentaje de
recuperación de plomo.
La dosificación del Aerophine 3418A tiene una relación directa respecto al porcentaje
de recuperación de plomo.
El tiempo de acondicionamiento tiene una relación directa respecto al porcentaje de
Proposiciones
En un proceso de flotación bulk del mineral galena cuanto menor es el tamaño de
partícula, mayor es la recuperación del plomo. Esto debido a que, la partícula está totalmente
liberada.
Recuperación de
plomo
Tamaño de partícula
Recuperación de
plomo
Dosificación de Aerophine 3418A
Tiempo de acondicionamiento
Recuperación de
plomo

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En un proceso de flotación bulk del mineral galena cuanto mayor sea la dosificación
del Aerophine 3418A, mayor es la recuperación del plomo. Esto se debe a que la partícula
mineral desarrolla una capa hidrófoba, lo que hace que se separe del agua y entre en las
burbujas de aire.
En un proceso de flotación bulk del mineral galena cuanto mayor es el tiempo de
acondicionamiento, mayor es la recuperación del plomo. Esto debido a que, al estar el
material más tiempo en la celda, aumenta su oxidación, y por ende empezara a deprimir la
galena.
2.4.Hipótesis
2.4.1. Formulación de Hipótesis
En la medida que se aumenta el tamaño de partícula, disminuye la recuperación de
plomo en el proceso de flotación bulk del mineral galena en el laboratorio de procesamiento
de minerales de la Universidad Nacional de Trujillo.
Por otro lado, en la medida que se aumenta la dosificación del Aerophine 3418A y el
tiempo de acondicionamiento, aumenta la recuperación de plomo en el proceso de flotación
bulk del mineral galena en el laboratorio de procesamiento de minerales de la Universidad
Nacional de Trujillo.
2.4.2. Operacionalización de Hipótesis
Operacionalización
Tabla 1
Operacionalización de variables
Variable Tipo Fuente Unidad Técnica Instrumento
Tamaño de
partícula
VI Molino
de bolas
Micras Instrumental Micrómetro

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Tamaño de partícula: es una variable independiente, cuya fuente de
medición es el molino, con unidades o medida en micras, a través de una
técnica instrumental con un micrómetro.
Dosificación del Aerophine 3418A: es una variable independiente,
cuya fuente de medición es en la celda de flotación, con unidades o medida
en g/TMS, a través de una técnica instrumental con una balanza analítica.
Tiempo de acondicionamiento: es una variable independiente, cuya
fuente de medición es en la celda de flotación, con unidades o medida en
minutos, a través de una técnica instrumental con un cronómetro.
Recuperación: es una variable dependiente, cuya fuente de
medición es en la descarga de la celda de flotación, con unidades o medida
en porcentaje, a través de una técnica gravimétrica en una balanza
analítica.
2.4.3. Importancia
Dosificación del
Aerophine 3418A
VI Celda de
flotación
g/TMS Instrumental Balanza
analítica
Tiempo de
acondicionamiento
VI Celda de
flotación
Minutos Instrumental Cronómetro
Recuperación de
plomo
VD Descarga
de la
celda de
flotación
Porcentaje Gravimétrico Balanza
analítica

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La investigación es importante porque los resultados obtenidos permitirán
mejorar la recuperación de concentrado de plomo durante el proceso de flotación bulk
del mineral galena en el laboratorio de procesamiento de minerales UNT.
2.5.Diseño de Contrastación (Material y Métodos.)
2.5.1. Material de Estudio
Nuestro objeto de estudio será el mineral galena.
2.5.2. Población, Muestra y Muestreo
Población. Mineral galena de la planta procesadora NEXA Resources Perú
S.A.C. Unidad Minera el Porvenir.
Muestra. Para el estudio correspondiente se tomó una muestra de 25 Kg de
mineral galena.
Muestreo. Para análisis se tomará una muestra de 200 gramos del concentrado
obtenido del proceso de flotación bulk.
2.5.3. Métodos, Técnicas e Instrumentos
Métodos. Para la realización del proyecto investigativo se da inicio mediante la
preparación de la muestra que se lleva a cabo desde un proceso de chancado y molienda
para posteriormente realizar un análisis granulométrico que nos indicará el tamaño
óptimo de partícula para el proceso de flotación bulk.
Se dará inicio al proceso de flotación bulk luego de haber retirado el mineral de
la etapa de molienda, una vez terminado el proceso se secará la muestra para ser
analizada en el laboratorio químico.
Los datos obtenidos se representarán en gráficas para una mejor comprensión, así
mismo se nos facilitará evaluar la influencia del tamaño de partícula con respecto al
porcentaje de recuperación de concentrado de plomo.

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Técnicas. Las técnicas que se usarán para la realización de la presente
investigación serán la observación en el laboratorio de procesamiento de minerales de la
Escuela de Ingeniería Metalúrgica, recolección de información y análisis de revistas
científicas y libros.
Instrumentos
Micrómetro. Es una herramienta que se utiliza para medir el tamaño de un objeto
con una precisión de medición directa.
Cronometro. Es un instrumento que se utiliza para medir el tiempo con exactitud
durante el proceso específico que se esté realizando.
Balanza analítica. Es un instrumento que se utiliza para medir la masa de una
sustancia o el peso.
2.5.4. Procedimiento Experimental
Preparación del mineral. En esta etapa se llevará a cabo el chancado y
molienda del mineral con la finalidad de reducirlo. Se usará una chancadora primaria de
mandíbulas con set de 3
2
⁄ pulgadas y otra secundaria con set de 1
4
⁄ pulgada.
El producto obtenido de cada chancadora pasará a un tamiz, los fragmentos de
pasantes alimentarán al molino de bolas de 3 pies x 3 pies.
Granulometría. Se llevarán a cabo diversas pruebas para establecer los tiempos
requeridos a los que debe ser sometido el mineral para la obtención de la granulometría
adecuada.
Se tomará una pequeña muestra para poder determinar el grado de molienda
óptimo para el proceso de flotación bulk.
Flotación. El mineral que se encuentra en el molino de bolas es retirado y
llevado a la celda de flotación en la cual se adicionará el reactivo colector Aerophine

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3418A y monitoreara la dosificación, asimismo se tomará un tiempo de
acondicionamiento para que este entre en contacto con las partículas del mineral; tras
abrir la válvula de aire se dará inicio al paleteo que será suspendido cuando el tiempo
estándar de paleteo se termine.
Análisis Químico. Finalizada la etapa de flotación el concentrado será filtrado,
secado y pesado para posteriormente ser llevado al laboratorio para su análisis y la
obtención de resultados.
2.5.5. Tratamiento de Datos
Los datos recopilados serán valorados y procesados mediante el software Excel,
así mismo serán tratados mediante tablas y gráficos.
2.5.6. Presentación de Resultados
Los resultados serán presentados mediante tablas y gráficos de dispersión en los
que se observará la influencia del tamaño de partícula vs el % de recuperación de plomo
mediante el proceso de flotación bulk. Asimismo, se observará la influencia de la
dosificación del Aerophine 3418A vs el % de recuperación de plomo.
Finalmente, la influencia del tiempo de acondicionamiento vs el % de
2.6.Referencias
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