Un estator de flotación es un componente de desgaste estacionario montado dentro de una celda de flotación mecánica. Rodea al rotor giratorio y controla el campo hidrodinámico en la celda. Aunque no gira, opera en el mismo entorno de lodo abrasivo que el rotor y está continuamente expuesto a partículas minerales, reactivos químicos y fuerzas hidráulicas.

El estator funciona como parte de un conjunto rotor-estator. Su geometría, perfil de pala y la holgura con el rotor determinan cómo circula el lodo, cómo se dispersa el aire y cómo se distribuye la turbulencia en la celda. Con el tiempo, sus superficies de trabajo se adelgazan, sus perfiles de pala cambian y pueden desarrollarse grietas o deformaciones, todo lo cual afecta el rendimiento de la flotación.

Para una descripción general de la etapa completa de flotación, consulte Flotación. Para la familia de equipos, consulte Celdas de flotación.

Principio de funcionamiento

El rotor gira a alta velocidad y atrae lodo y aire a la celda. El estator, montado alrededor del rotor, convierte el flujo rotacional en un patrón de circulación controlado. Limita la turbulencia excesiva cerca de la punta del rotor y ayuda a distribuir las burbujas de aire a través de la pulpa.

Tres funciones son las más importantes:

1. Circulación de lodo – Mantiene los sólidos en suspensión y previene el arenado en el fondo de la celda.

2. Dispersión de aire – Rompe el aire en burbujas finas que entran en contacto con las partículas minerales.

3. Control de turbulencia – Equilibra la energía de colisión partícula-burbuja contra la estabilidad de la espuma.

Cuando cambia el perfil de la pala del estator, las tres funciones se alteran. La circulación se vuelve desigual, la dispersión del aire se degrada y el rendimiento metalúrgico puede variar antes de que sea visible cualquier fallo estructural.

Beneficios

• Rendimiento de flotación estable – La geometría correcta del estator mantiene una dispersión de aire y circulación consistentes.

• Planificación de mantenimiento predecible – La inspección basada en la condición permite programar el reemplazo en lugar de ser reactivo.

• Menor costo por hora de operación – Un intervalo de servicio más largo y predecible reduce el tiempo de inactividad y los costos de mano de obra.

• Mejora de la eficiencia de los reactivos – Las condiciones hidrodinámicas estables apoyan un contacto constante con los reactivos.

• Reducción del desgaste del rotor – La holgura correcta del estator ayuda a proteger el rotor de cargas anormales.

Aplicaciones

Los estatores de flotación se utilizan en circuitos de procesamiento de minerales donde se instalan celdas de flotación mecánicas:

• Flotación de mineral de cobre – A menudo alta abrasividad; las tasas de desgaste pueden ser severas.

• Flotación de mineral de oro – Frecuentemente asociado con minerales de ganga abrasivos como el cuarzo.

• Flotación de mineral de plomo-zinc – Circuitos multietapa con química de lodo variable.

• Flotación de mineral de níquel – Mineralogía y abrasividad variables.

• Flotación de carbón – Menor abrasividad pero entornos químicos distintos.

• Flotación de tierras raras y fosfatos – Sistemas de reactivos y rangos de pH específicos.

La selección del estator debe reflejar el circuito real. En el flujo de procesamiento de minerales, la flotación sigue a la Clasificación y precede a la Deshidratación. El rendimiento aguas arriba en la molienda y clasificación afecta directamente el tamaño de partícula y la carga de sólidos que el estator debe manejar.

Comparación de materiales

El caucho y el poliuretano son los dos materiales de estator más comunes. Ninguno es universalmente superior.

El caucho ofrece flexibilidad y buena resistencia al impacto, lo que lo hace adecuado donde las partículas gruesas o los impactos mecánicos repetidos son los mecanismos de desgaste dominantes. Sin embargo, las formulaciones de caucho varían considerablemente: la resistencia a la abrasión, la dureza, la resistencia química y la calidad de la unión dependen del compuesto específico.

El poliuretano se selecciona a menudo por su resistencia a la abrasión y estabilidad dimensional. En circuitos donde la pérdida gradual de material es el problema dominante, un estator de PU formulado adecuadamente puede mantener su perfil de trabajo más tiempo que el caucho convencional. Pero no todos los PU se comportan igual. La formulación, la dureza, la calidad del curado, la geometría y la compatibilidad química influyen en el resultado.

Seleccionar un grado de PU muy duro sin considerar las condiciones de impacto puede ser contraproducente. El material debe coincidir con el mecanismo de desgaste real, no simplemente tener la dureza más alta disponible.

Para una comparación de materiales más amplia utilizada en piezas de desgaste de procesamiento de minerales, consulte Comparación completa: Mallas de poliuretano vs. mallas de caucho vs. mallas de alambre.

Comparación de aplicaciones

Matriz de aplicación industrial