Estudio de la flotabilidad del carbón en columna de flotación utilizando Salmueras como medio acuoso

Abstract

El estudio realizado, investigó el efecto de la concentración de cloruro de sodio sobre la flotación en celda convencional y en columna de un carbón bituminoso, proveniente de la mina Cerrejón. El carbón térmico se preparó previamente con arcillolita a diferentes concentraciones. Los resultados en ambos equipos indicaron que la flotación del carbón es fuertemente sensible a la concentración de cloruro de sodio (NaCl). Resumidamente, un aumento de la concentración de NaCl provocó una mayor recuperación de combustibles y de cenizas, afectando la selectividad, debido a que la concentración de sal se comportó como un activador de carbón y de ganga. Pero al utilizar la columna de flotación, por su diseño presento un mayor enriquecimiento de carbón. Se reportaron mediciones para carbón de: tensión superficial, ángulos de contacto a diferentes concentraciones molares de NaCl desde 0.0 a 1.0 molar, y con diferentes pH (ácidos, neutro y básicos), en diversas muestras pulidas de carbón. Determinando que a mayor concentración de NaCl aumenta la tensión superficial del líquido y el ángulo de contacto. Posterior a ello, se determinó a través de diferentes teorías de medición de energía libre superficial de sólidos, la tensión interfacial carbón-salmuera. Observando que, la tensión interfacial aumenta a medida que se incrementa la concentración de NaCl. Sin embargo, a mayor concentración de NaCl, se produjo una disminución de la tensión superficial del carbón, indicando una mejor adherencia del carbón con las burbujas. Concluyendo que la salmuera controla la química interfacial entre la tensión del carbón y la tensión del líquido (NaCl). Otro mecanismo de investigación fue las mediciones de potencial Zeta de carbón puro, hasta una concentración molar de 0.6 moles, determinando su potencial zeta cero a un pH de 4.5.

Abstract: The study examined the effect of the concentration of sodium chloride on flotation. The effect on conventional cells and columns flotation with bituminous coal from the Cerrejón mine were investigated. This thermal coal was prepared previously with arcillolite at different levels of concentration. The results in both cells indicated that the flotation of coal it is strongly sensitive of the NaCl concentration. It was seen that an increase in the NaCl concentration causes a greater recovery of coal, as well as the ash content, affecting the selectivity and subsequent enrichment because the salt concentration behaves as an activator of both coal and gangue. But when was using the column flotation, by its design presented a greater enrichment of coal. Measurements of surface tension, contact angle in different NaCl concentrations from 0.0 to 1.0 molar and different pH (acidic, neutral, basic) in various polished samples of coal. Determining that the higher concentration of NaCl provokes a higher surface tension of the liquid, in the same way as the contact angle. Subsequently the interfacial tension between bride-coal was determinated by different theories. After that the interfacial tension increases as the increases of NaCl. However, at a higher concentration of NaCl, become a decrease in the surface tension of coal, indicating a better adhesion between coal and bubbles. Concluding that the brine controls the interfacial chemistry between coal and liquid tension. Another research mechanism was Zeta measurements of clean coal up to a molar concentration of 0.6 mol, determining its PZC at a pH of 4.5.