Efectos de los ultrasonidos en la precipitación y la flotación por espuma

Las aguas residuales industriales suelen estar muy acidificadas debido al uso excesivo de ácido sulfúrico. Las aguas residuales acidificadas que contienen metales pesados suelen tratarse mediante precipitación química tras coagulación y floculación. El acondicionamiento por ultrasonidos antes de la flotación mejoró significativamente la floculación del hidróxido de zinc formado durante la precipitación. Además, la sonificación también favoreció la eliminación mecánica del hidróxido de zinc de la superficie de las partículas de yeso.

Flotación por espuma y acondicionamiento por ultrasonidos

Las partículas finas presentan problemas especiales en la flotación. Las recuperaciones suelen descender por debajo de un determinado tamaño crítico de partícula. Los primeros trabajos de Gaudin y colaboradores (1931) demostraron que las recuperaciones de minerales sulfurosos de cobre, zinc y plomo son máximas, > 95% en el rango de tamaño de partícula de 10-100 µm, pero por debajo de 10 µm las recuperaciones caen al rango de 70-85%. Trahar y Warren (1976) han resumido los rangos de tamaño observados de máxima recuperación para muchos minerales comúnmente floated en condiciones experimentales normales. Los rangos de tamaño en muchos casos han sido ampliados alterando las condiciones y manipulando juiciosamente los parámetros químicos y físicos.
La sonificación es un pretratamiento eficaz para la eliminación de metales pesados como el hierro, el zinc y el cobre de los drenajes ácidos de la minería y otros efluentes metálicos.

precipitación ultrasónica

Los ultrasonidos de potencia se utilizan ampliamente para eliminar las impurezas de los minerales. Los estudios han demostrado que la sonicación favorece la eliminación del zinc de los precipitados de hidróxido, así como la separación del hidróxido de zinc y los precipitados de yeso mediante flotación por aire disuelto. Utilizando carboximetilcelulosa (CMC) como depresor de minerales de óxido de calcio en flotación, las investigaciones han demostrado que la sonicación mejora la eliminación mecánica del hidróxido de zinc de la superficie de las partículas de yeso.

Comparación de la eliminación de cobre frente al tiempo en su solución entre la combinación de pretratamiento ultrasónico y celda Denver, la celda Denver sola, y la aplicación simultánea de ultrasonidos y celda de flotación Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Efectos de los ultrasonidos en la flotación

Ishak y Rowson (2009) demostraron que el pretratamiento ultrasónico mejora la eliminación de metales pesados (a saber, hierro, zinc y cobre) del drenaje ácido de minas cuando se combina con un sistema de flotación. En el estudio se utilizó una celda de flotación Denver. Descubrieron que la sonicación en una fase temprana del tratamiento ultrasónico, que son los 2 primeros minutos del tiempo de flotación, es más eficaz y da mejores resultados para una flotación mejorada. Con un tratamiento combinado de ultrasonidos potentes y la célula de flotación Denver, se consiguió hasta un 3% de diferencia de eliminación en comparación con la célula Denver sola. El pH correcto para que el metal precipite y la dosificación óptima del espumógeno adecuado son otros factores importantes que contribuyen al éxito del proceso de flotación mejorada por ultrasonidos.

Comparación de la eliminación de hierro (Fe) frente al tiempo en su solución entre la combinación de pretratamiento ultrasónico y celda Denver, la celda Denver sola, y la aplicación simultánea de ultrasonidos y celda de flotación Denver. (Ishak & Rowson 2009)

Comparación de la eliminación de zinc (Zn) frente al tiempo en su solución entre la combinación de pretratamiento ultrasónico y celda Denver, la celda Denver sola, y la aplicación simultánea de ultrasonidos y celda de flotación Denver. (Ishak & Rowson 2009)

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