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 la coagulación y la floculación. El acondicionamiento ultrasónico previo a la flotación mejoró significativamente la floculación del hidróxido de zinc formado durante la precipitación. Además, la sonicación también favoreció la eliminación mecánica del hidróxido de zinc de las superficies de las partículas de yeso.

Flotación por espuma y acondicionamiento ultrasónico

Las partículas finas presentan problemas específicos en la flotación. La recuperación suele disminuir por debajo de un determinado tamaño crítico de partícula. Los primeros trabajos de Gaudin y sus colaboradores (1931) demostraron que la recuperación de los minerales sulfurados de cobre, zinc y plomo alcanza su máximo, > 95%, en el intervalo de tamaños de partícula de 10–100 µm, pero por debajo de 10 µm la recuperación disminuye hasta el intervalo del 70–85%. Trahar y Warren (1976) resumieron los intervalos de tamaño observados en los que se alcanza la máxima recuperación de muchos minerales habitualmente tratados por flotación en condiciones experimentales normales. En muchos casos, estos intervalos de tamaño se han ampliado mediante la modificación de las condiciones y el ajuste cuidadoso de los parámetros químicos y físicos.
La sonicación es un pretratamiento eficaz para eliminar metales pesados como el hierro, el zinc y el cobre de los drenajes ácidos de mina y de otros efluentes que contienen metales.

Precipitación ultrasónica

Los ultrasonidos de potencia se utilizan ampliamente para eliminar impurezas de los minerales. Los estudios han demostrado que la sonicación favorece la eliminación del zinc de los precipitados de hidróxidos, así como la separación de los precipitados de hidróxido de zinc y de yeso mediante flotación por aire disuelto. Las investigaciones realizadas con carboximetilcelulosa (CMC) como depresor de los minerales de óxido de calcio en la flotación 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 en la solución en función del tiempo 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 (concretamente, hierro, zinc y cobre) del drenaje ácido de mina cuando se combina con un sistema de flotación. En el estudio se utilizó una celda de flotación Denver. Observaron que la sonicación en una fase temprana del tratamiento ultrasónico, correspondiente a los primeros 2 minutos de flotación, es la más eficaz y proporciona los mejores resultados para mejorar la flotación. Con un tratamiento combinado de ultrasonidos de potencia y la celda de flotación Denver se logró una diferencia de eliminación de hasta el 3% respecto a la celda Denver sola. El pH adecuado para que el metal precipite y la dosificación óptima de un espumante apropiado son otros factores fundamentales para el éxito del proceso de flotación mejorado mediante ultrasonidos.

Comparación de la eliminación de hierro (Fe) en la solución en función del tiempo 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) en la solución en función del tiempo 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)

Sonicadores de alto rendimiento

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La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros sonicadores: