Estrategia de flotación de fluorita con nanoburbujas que integra análisis experimental y DFT

Área de la Ciencia:

• Procesamiento de Minerales y Ciencia de Materiales; Química de Superficies; Química Computacional

Sus antecedentes:

• La flotación por espuma convencional de fluorita a partir de cuarzo se ve desafiada por el alto consumo de reactivos y los problemas de selectividad; Estos desafíos impactan la viabilidad económica y la sostenibilidad ambiental de la extracción de fluorita.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de intensificación ecológica para la flotación de fluorita utilizando la tecnología de nanoburbujas (NB); Elucidar los mecanismos fundamentales de la flotación asistida por NB a través de simulaciones de la Teoría de la Funcionalización de la Densidad (DFT).

Principales métodos:

• Integración sinérgica de la tecnología de nanoburbujas con simulaciones DFT; Optimización de las dosis de colector (oleato de sodio) y depresivo (silicato de sodio) y los parámetros hidrodinámicos; Validación experimental en sistemas de flotación mecánica y en columna.

Principales resultados:

• Reducción de más del 50% en el consumo de colector y depresivo en flotación mecánica, manteniendo una calidad de CaF₂ >90% con una recuperación del 80%; Mejora absoluta del 7,2% en la recuperación de fluorita en flotación en columna con una alta calidad equivalente; Las simulaciones DFT confirmaron la quimisorción de oleato en fluorita y la pasivación de silicatos en cuarzo, y las NB redujeron la energía interfacial y mejoraron la adhesión partícula-burbuja.

Conclusiones:

• La tecnología de nanoburbujas ofrece un paradigma sostenible para el beneficio de la fluorita; La integración de las NB con la ciencia fundamental de superficies permite una reducción significativa de reactivos y una intensificación de la recuperación; Este enfoque proporciona un camino para un procesamiento de minerales más eficiente y ambientalmente benigno.