Estudio de la hidrofobicidad selectiva de caolinita y posterior flotación espumante

Abstract

En este trabajo de investigación se estudia un mecanismo descriptivo mediante el cual una porción hidrófila de la caolinita se convierte selectivamente con respecto al cuarzo, en una superficie hidrófoba, para ello se emplean tres tratamientos de química de superficies propuestos a partir del conocimiento de las características eléctricas de las caras y bordes de la caolinita, el potencial zeta, el ángulo de contacto y las fuerzas de interacción superficie de caolinita-solución acuosa con reactivos de modificación de superficie. El trabajo experimental permitió determinar que la interacción de la superficie de la caolinita con una solución de ácido oleico 1x〖10〗^(-3) M modifica el potencial zeta del mineral, presentándose adsorción de colector en el intervalo de pH 3-6, mientras que el ángulo de contacto del borde de la caolinita paso de cero a 59±2.16-45±1.92 y en la cara paso de un valor inicial de 14 a 58.7±1.22 -45.9±3.15, ambas mediciones realizadas en el intervalo de pH 5-6. De igual manera las microflotaciones al vacío y en tubo Hallimond permitieron determinar que el mayor porcentaje de recuperación se obtiene a pH 5 siendo este valor de 86.7 y 52.8 respectivamente. De esta manera y complementando con el diagrama de especies del ácido oleico, se concluyó que el mecanismo de hidrofobización selectiva con respecto al cuarzo de la porción hidrófila de la caolinita se da mediante atracción electrostática entre la superficie de la caolinita y los iones RCOO^- y RCOO_2^(2-) del ácido oleico sobre el plano de Stern, seguida de una interacción hidrófoba entre las cadenas de los iones RCOO^- y RCOO_2^(2-) y las cadenas del RCOOH precipitado.

Abstract: In this work, the descriptive mechanism by which a hydrophilic section of kaolinite is selectively converted regards to quartz on a hydrophobic surface is studied by using three surface chemical treatments proposed from the understanding of the edge and face (surface) electrical characteristics, the Z potential, the contact angle and the interaction forces between kaolinite surface and aqueous solution with flotation reagents to promote surface modifications. From the experimental work it was found that the interaction of the kaolinite surface with a 1x10-3M Oleic acid solution modifies the Z potential of the ore. In this case there was collector adsorption in the pH range 3 to 6; while the edge contact angle of the kaolinite changed from 0 to 59±2.16 - 45±1.2 and the face contact angle varied from 14 (its initial value) to 58.7±1.22 – 45.9±3.15; both measurements were carried out in the 5-6 pH range. In a similar way, Hallimond’s tube and vacuum micro-buoyancies allow determining e that the highest recovery percentage is obtained for a pH value of 5 (86.7 and 52.8 recovery percentages respectively). Finally, from this information and using the species diagram of the oleic acid, it was concluded that the selective hydrophobic mechanism related with the quartz of the hydrophilic portion of the kaolinite occurs at first by electrostatic attraction between the kaolinite surface and the RCOO- and RCOO22- ions of the oleic acid on the Stern’s plane. Then it is followed by a hydrophobic interaction between the chains of the RCOO- and RCOO22- ions and the chains of the RCOOH precipitate.