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Mecanismo de aglomeración para la recuperación de materia orgánica a partir de jales de plantas lavadoras
GEMA TRINIDAD RAMOS ESCOBEDO
ERASMO ORRANTIA BORUNDA
EMMA TERESA PECINA TREVIÑO
Acceso Abierto
Atribución
Durante los procesos de extracción y beneficio de carbón una gran cantidad de partículas finas de carbón son generados (>500 mm). En México más de 5 millones de toneladas de finos de carbón son anualmente formadas y almacenadas en las presas de jales de las Plantas lavadoras de Carbón. Y de estos residuos, solamente un 20 a 30% de ellos, son utilizados nuevamente, mientras que el resto son desechados formando residuos con alto valor energético que está expuesto al medio ambiente. Es por ello que ante la caída sobre los rendimientos de recuperación de mineral de valor durante los procesos convencionales de beneficio de carbón como son los procesos de: medio denso, jiggs, hidro-ciclones y flotación con espuma. Siendo este último quien normalmente es utilizado para la recuperación de partículas finas mayores a 500 m. El proceso de flotación, es reportado como un proceso prometedor para la desulfurización de carbón. Sin embargo, este no parece ser eficiente cuando el tamaño de partícula es inferior a 28 mallas. En la actualidad existen algunos procesos alternativos para la recuperación de partículas de carbón menores a 75 m como son: el proceso de aglomeración con aceite, el cual es un proceso químico que involucra la adhesión de aceita a una mezcla de carbón mezclado a alta velocidad para promover la formación de aglomerados ricos en carbón. Otra proceso alternativo que puede ser combinado entre el proceso de flotación y microorganismos biológicos, están atrayendo la atención en todo el mundo. El proceso de bioflotación ha llegado a ser un método esencial para el beneficio de minerales, ya que la bacteria remplaza a los reactivos químicos convencionales o bien trabajan en sinergia ambos para producir un alto grado de concentración con una razonable recuperación de valor.
Para este proyecto se evaluó dos procesos químicos y biológicos para desarrollar un proceso de recuperación de partículas finas de carbón a partir de residuos mineros. Para este trabajo se utilizaron dos muestras carbón fino recolectadas de dos plantas lavadoras de carbón diferente localizadas sobre dos Sub-cuencas diferentes en la Región Carbonífera de Coahuila. La primera de ellas corresponde a Sub-cuenca de Rio Escondido (CFM), mientras que la otra muestra pertenece a la Sub-cuenca Sabinas (CFP). Se utilizaron como colectores en el proceso químico cuatro reactivos biodegradables conformados por: dos aceites vegetales (A1O, A2G), un aceite mineral (A3M) y otro automotriz (A4K) y como colectores biológicos se utilizó la bacteria Staphylococus carnosus. Los resultados obtenidos de este proyecto indicaron que: En el proceso químico, los aceites que mostraron una mejor recuperación de materia orgánica fueron los aceites de tipo vegetal, debido a que requieren de una menor concentración en peso de aceite (5%wa), comparado con el resto de los aceites. Finalmente esto para el sector minero resulta ser económicamente conveniente. La razón es porque los aceites vegetales presentan la ventaja de contener grupos funcionales oxigenados, que favorecen el proceso de flotación. Mientras que en el proceso biológico, la formación de biopelícula en la superficie del mineral de valor, favorece al cambio de la carga superficial de la partícula de carbón logrando favorecer el proceso de bioflotación, con rendimientos superiores al 80% en tiempo de flotación de hasta 5 minutos. Por lo tanto, ambos procesos resultan ser buenas alternativas para la recuperación de carbón con tamaño mayores a 44m y con apariencia oxidados. Debido a los tiempos de ambos procesos, el proceso químico resulta ser más factible para el sector minero, dado que los tiempos de permanencia son menores comparados al proceso biológico.
During the processes of coal extraction and a lot of fine carbon particles are generated (> 500 mm). In Mexico more than 5 million tons of coal fines are annually formed and stored in the tailings dams of coal washing plants. And this waste, only 20-30% of them, are again used, while the rest are discarded forming high energy waste is exposed to the environment. That is why before the fall of yields valuable mineral recovery processes for conventional coal beneficiation processes such as: dense medium, jigs, hydro cyclones and froth flotation. The latter one is normally used for the recovery of fine particles larger than 500 m. The flotation process is reported as a promising process for the desulfurization of coal. However, this does not seem efficient when the particle size is less than 28 meshes. At present there are some alternative processes for the recovery of coal particles less than 75 m as are the oil agglomeration process, which is a chemical process that involves bonding oiled to a mixture of coal high speed mixing to promote the formation of agglomerates rich in coal. Another alternative process that can be combined between the flotation and biological organisms, are attracting attention worldwide. Bio-flotation process has become an essential method for the beneficiation of minerals, since bacteria replace conventional chemical reagents or both work synergistically to produce a high concentration with reasonable recovery value. For this project two chemical and biological to develop a process of recovery of fine coal particles from mining waste processes are evaluated. For this work two fine coal samples collected from two different coals washing plants located on two different sub-basins in the Carboniferous Region of Coahuila plants are used. The first is for Sub-basin of Rio Escondido (CFM), while the other shows part of the Sub-basin Sabinas (CFP). two vegetable oils (A1O, A2G), mineral oil (A3M) and other automotive (A4K) and as biological collectors bacteria
Staphylococcus carnosus was used: four reagents comprised of biodegradable used as collectors in the chemical process. The results of this project indicated that: In the chemical process, the oils showed better recovery of organic matter were vegetal oils, because they require less weight concentration of oil (5% w), compared with other oils. Finally this for the mining sector turns out to be economically convenient. The reason is that vegetable oils have the advantage of containing oxygenated functional groups, favoring the flotation process. While in the biological process, biofilm formation on the surface of mineral value, favors change the surface charge of the coal particle making process bio-flotation promote, with yields higher than 80% by flotation time up 5 minutes. Therefore, both processes are good alternatives for recovering larger sized coal and oxidized 44m appearance. Because the times of both processes, the chemical process turns out to be more feasible for the mining sector, as dwell times are minor compared to the biological process.
2016-02
Tesis de doctorado
Español
BIOQUÍMICA
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