procesamiento de minerales - mineralurgia i

8/17/2019 Procesamiento de Minerales - Mineralurgia I

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PROCESAMIENTO DE MINERALES – MINERALURGIA I MSc. Ing. Nataniel Linares Gutiérrez

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CAPITULO I

INTRODUCCION A LA MINERALURGIA

1.1. OBJETIVO.

Al concluir el estudio de este capítulo, el estudiante estará en condiciones de poder definir a laMineralurgia dentro del contexto general del Procesamiento de Minerales, delineando su alcance, su justificación técnica y su justificación económica, así como tener una visión panorámica de lamineralurgia peruana.

1.2. INTRODUCCIÓN.Todos los minerales o materiales inorgánicos que se emplean para mantener nuestra civilización,

se derivan de la corteza terrestre que comprende una capa delgada de material de sílice hasta unaprofundidad de 13 Km., donde su distribución no es uniforme, concentrándose unos en una parte yotros en otra parte de acuerdo al proceso geológico el cual da lugar a los cuerpos o depósitos demineral tales como el cobre, plomo, zinc, níquel, molibdeno, etc. que comúnmente se les denomina“Yacimientos” los cuales al ser ubicados y evaluados son explotados económicamente y procesadoshasta obtener un producto (concentrado o metal) comerciable. La utilización de tales substancias, quees lo que constituye la industria minero-metalúrgica, comprende, no solamente la explotación de losminerales, es decir, su extracción o arranque de los lugares en que ellos se encuentran formandoparte de la corteza terrestre, sino también su beneficio o mejoramiento de calidad, librándolos deimpurezas, su transformación en productos y artículos u objetos diversos y la obtención y

manufactura de los metales. Estas diferentes actividades de la industria minera se separan en cuatroramas distintas: La geología, la minería, la metalurgia y las ciencias ambientales.

La interrelación de estas carreras o profesiones se muestra en este gráfico (Figura 1.0):

Figura 1.0. Interrelación de la carrera de la ciencia de los minerales

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Aquí la “Ingeniería Geología” participa con las operaciones comúnmente denominadas “cateo”,prospección seguida de la exploración que mediante la perforación de túneles o perforacióndiamantina, determina la mineralogía, su génesis y dimensiona el yacimiento a través de lacubicación, la cual nos proporciona las reservas probadas y probables de mineral valioso. Estos datosnos ayudan a priori, decidir si el yacimiento es o no explotable económicamente. Con las muestrasobtenidas de este proceso, se ejecutan las pruebas metalúrgicas, para determinar el posible

tratamiento de extracción del mineral valioso o del metal valioso.

Fig. 1.1. Esquema de mineralización en veta y bolsonada. Fig. 1.2. Esquema de mineralización diseminada o pórfido.

Exploración y determinación de zonas de explotación económica

La “Ingeniería Minera” participa en el diseño del sistema de explotación del mineral valioso, deacuerdo al tipo de mineralización del yacimiento. Si la mineralización es vetas o bolsonadas, seaplicará el método de minería subterránea de corte y relleno ascendente o descendente o el sistematrackless; o si la mineralización es diseminada o tipo porfirítico, se aplicará el método de minería acielo o tajo abierto (open pit) y sus consiguientes operaciones de acarreo y transporte.

La minería o laboreo de minas, es en consecuencia, la operación que consiste en obtener de lasminas los minerales en estado natural. Incluye las labores de reconocimiento, exploración, análisisquímico de muestras, instalaciones accesorias de toda índole, labores preparatorias, extracción,ventilación, seguridad, etc.

Explotación a cielo abierto Explotación subterránea

La Ingeniería Metalúrgica consta generalmente de tres áreas: Mineralurgia, Metalurgiaextractiva y Metalurgia de transformación. Mineralurgia: Este término, de reciente creación,


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comprende al beneficio, purificación, enriquecimiento, concentración y preparación mecánica de losminerales, sin transformación substancial; sustituye, por lo tanto, a los equivalentes ore dressing ymineral dressing del idioma inglés, y a los términos equivalentes de otros idiomas. Pero comprende,además, toda operación elaborativa efectuada sobre los minerales no metálicos, con el fin de producirobjetos o artículos diversos utilizables en otras artes. Metalurgia extractiva, es la rama de laindustria Metalúrgica que consiste en extraer de los minerales en su estado natural, o previo

tratamiento mineralúrgico, los metales valiosos. Esta operación se hace también por procedimientosde vía seca y de vía húmeda; pero estos últimos, en general, se completan con los de la vía seca, encuyo caso el procedimiento se llama de vía mixta. Además, casi todas las operaciones metalúrgicas,como no dan el metal completamente puro, van seguidas de una operación complementaria o"refinación. Metalurgia de Transformación, comprende los procesos que se efectúan directamentesobre los metales o sus aleaciones con el fin de producir objetos o artículos diversos utilizables enotras artes. En este campo son también numerosísimas las industrias metalúrgicas: la del hierro, ladel acero; las cada vez más numerosas e importantes, por sus múltiples aplicaciones, de lasaleaciones blandas y duras; la orfebrería, la amonedación, etc.

Planta Concentradora Alumbrera (Chile) Planta concentradora Paragsha (Perú)

La “Ingeniería en Ciencia Ambientales” su quehacer está definido como la búsqueda deconocimiento nuevo, de conceptualizaciones y explicaciones en el ámbito del medio ambienteincorporando como agente y sujeto de cambio al ser humano. Lo más característico de su accionar esla relación directa con la calidad de vida humana apoyada en la sustentabilidad de la industria minero-metalúrgica, a corto y largo plazo, de su base bio-geofísica sobre el planeta. La definición de CienciasAmbientales es estrictamente operacional: son ciencias que contribuyen al desarrollo económico ysocial (o bienestar humano) sobre una base ambientalmente sustentable del Sector minero-metalúrgico, en este caso. Las ciencias, tecnologías y profesiones que contribuyen a dicha meta sonmúltiples y las CA constituyen la confluencia de distintos acercamientos disciplinarios al estudio ysolución de problemas relacionados con la interacción hombre-ambiente. Suponiendo que cadadisciplina proveerá los especialistas necesarios, el verdadero desafío de las CA está en lamaterialización de un enfoque multidisciplinario, que contribuirá a un adecuado controlmedioambiental de la extracción de los minerales, su procesamiento y transformación de los metales,

lográndose la invención de tecnologías más limpias y menos dañinas a la vida.

Revegetalización de las escombreras y relaveras




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1.3. MINERALURGIA. DEFINICION, OBJETIVO E IMPORTANCIA.

A. DEFINICION.

Conocida también como “Procesamiento de Minerales” o “Beneficio de Minerales”, es el

tratamiento de las menas extraídas desde las labores mineras, a través de un conjunto deoperaciones unitarias físico-mecánicas, que tienen como fin, mediante un proceso de separaciónsólido-sólido o concentración sin destruir la identidad química de los minerales, la obtención de uno amás productos valiosos denominados concentrados que contienen a los minerales valiosos, porende constituyen el producto vendible o con valor económico y un producto no valioso denominadorelave o cola que contiene el mineral de ganga o estéril de la mena, el cual será depositadoadecuadamente en canchas de relave, operadas en estricta concordancia con la ley medio ambiental.

B. OBJETIVO.

El objetivo primordial de la Mineralurgia es mediante la aplicación de operaciones físico-mecánicas y de procesos físico-químicos, lograr convertir una mena de baja ley en un concentrado de

mineral de alta ley, el cual reúne las características físicas y químicas requeridas por el proceso deextracción del metal puro.

C. IMPORTANCIA.

La minería en nuestro País se caracteriza por la explotación y procesamiento de los mineralespolimetálicos complejos destacando como metales principales de exportación al oro, cobre, plata,zinc, plomo y estaño. La producción de estos metales permite que el Perú esté colocado entre losprincipales productores mineros del mundo.

Un alto porcentaje de la producción minera de plata, plomo y zinc se exportan como

concentrados. En el caso del oro y cobre la presentación es básicamente en forma metálica condiferentes grados de pureza. Los rasgos actuales del contexto minero en el Perú se caracterizan por:

Explotación exitosa de yacimientos de baja ley de minerales de cobre y minerales con oro. Incorporación de aspectos ambientales en el manejo de las operaciones metalúrgicas. Ejecución de acciones en beneficio de las poblaciones vecinas a las instalaciones de las

(Mina y Planta Concentradora) empresas mineras.

En el Perú, es notable el desarrollo de Antamina,(Cu, Zn, etc) operación de gran envergadura quese benefició con la economía de escala, bajo costo unitario por unidad producida y que obtienebeneficios adicionales por algunos subproductos.

Vista panorámica y sección de molienda de la Cía Minera Antamina


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Ello pudo lograrse por la aplicación exitosa de tecnologías adecuadas, combinado con técnicasde ingeniería, diseño y construcción apropiadas. Los circuitos de molienda, por ejemplo, tienenactualmente un perfil más dinámico, dando como resultado un menor número de operacionesunitarias, que reemplazan a los circuitos de conminución de múltiples etapas (Molino SAG). A su vez,las plantas concentradoras utilizan un menor número de grandes, pero eficientes máquinas deflotación. El transporte hidráulico de sólidos es eficiente y ambientalmente adecuado con el uso de

tuberías especiales denominadas mineroductos. En este milenio el desarrollo de un proyecto mineroexige el uso intensivo de alta tecnología. En el procesamiento de minerales, las variadas alternativastecnológicas para el desarrollo de un proyecto requieren evaluaciones de laboratorio y pruebas pilotoque demuestren su factibilidad.

El vertiginoso avance de la tecnología obliga a un permanente monitoreo de las innovaciones y suincorporación a los procesos metalúrgicos. En este contexto, la tecnología es considerada un factorestratégico en el desarrollo de los proyectos mineros y ello conlleva a que los Ingenieros esténcontinuamente capacitándose. El precio de los metales, tales como cobre, zinc y plata, seencontraron muy cerca o están en niveles históricamente bajos, se da también a que hoy esténexperimentando precios históricamente altos. Esto no significa sin embargo que, en muchosproyectos potenciales, a menos que sean suficientemente afortunados como para contar con leyes decabeza muy altas que muy difícilmente se descubrirán, el proyecto deberá identificar la tecnología de

procesamiento metalúrgico que permita reducir los costos de capital, y a la vez, trabajar con bajoscostos de operación, para hacerlo sustentable y sostenible en el tiempo.

Este aspecto tiene especial importancia en los proyectos pequeños que no pueden obtener lasventajas obvias de la economía de escala. Mediante el uso de tecnología especifica, las plantasconcentradoras deben lograr la recuperación, capacidad, leyes de concentrado, cumplir con normasambientales y proveer un lugar de trabajo seguro.

En consecuencia, la Mineralurgia como ciencia y arte es importante porque permite explotar losyacimientos mineros de baja ley y hacerlos aptos para la extracción adecuada de los metales a bajoscostos y a altas recuperaciones, el cual se inicia en el laboratorio metalúrgico, planta piloto, para conestos resultados proyectar la planta a nivel industrial o full escala

Laboratorio metalúrgico Planta piloto

1.4. ALCANCE Y UBICACION TECNICA DEL CURSO.

Esta asignatura está diseñada para estudiar los principios básicos utilizados en las distintasoperaciones unitarias de la liberación del mineral valioso (chancado y molienda); de clasificación enseco (cribado), clasificación en húmedo (pulpa), de modo que queden aptos para su separación pormétodos de concentración tales como por flotación por espumas, gravimetría, medios densos,magnética, eléctrica y electromagnética. Así como operaciones auxiliares de transporte de minerales

en seco y en húmedo y almacenamiento.En el esquema que se presenta en la Fig. 1.3 se muestra en forma general el alcance de la

presente asignatura.




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GEOLOGÍA

MINERÍA

METALURGIA

MINERALÚRGIA METALURGIAEXTRACTIVA

METALURGIAFÍSICA Y

ALEACIONES

METALURGIAMECÁNICA O DETRANSFORMACIÓN(Fundición, diseño yconstrucción demáquinas)

TRITURACIÓN

CRIBADO

MOLIENDA

CLASIFICACIÓN

CONCENTRACIÓN

ProspecciónExploraciónCubicación de reservas

Selección y diseño del sistema de explotaciónPreparación de las labores para la explotaciónAcarreo del mineral valioso

Flotación de espumas

Medios densos

Gravimetría

Eléctrica

Magnética y

electromagnética

Concentrados

Relave

Alcance de la Mineralurgia I

Fig. 1.3. Esquema de ubicación de la Mineralúrgia I

1.5. TERMINOLOGIA MINERALURGICA.

Para esta primera parte de la Mineralurgia se emplearán los siguientes términos.

A. YACIMIENTO DE MINERALES.

Es aquel depósito de gran tamaño que contiene mineral valioso suficiente para ser explotadoeconómicamente. Estos yacimientos pueden ser:

• Yacimientos magnéticos, que resultan de la solidificación directa del magma.• Yacimientos pegmatíticos, que se forman por cristalización del magma residual concentrado en

el borde de la cámara magmática.• Yacimientos pirometasomáticos, que se forman al entrar en contacto el magma intrusivo con

otro tipo de roca.• Yacimientos hidrotermales, que son los que se forman debido al transporte de minerales por los

líquidos residuales del magma. Estos pueden ser a su vez:• Hipotermales.• Mesotermales.• Epitermales.• Teletermales.• Xenotermales.

• Yacimientos de exhalación volcánica.• Yacimientos sedimentarios, que se forman por el proceso de sedimentación o deposición de los

minerales.


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B. MENA.

Se denomina así a una roca extraída de mina que encierra una cantidad de mineral valioso suficientepara justificar su explotación económica, es decir, con una composición química definida. La riquezade una mena se define como el porcentaje de metal que contiene, generalmente, en estadocombinado.

Los elementos presentes en una mena pueden clasificarse en:

Aprovechables: que son los que forman la masa de interés Neutros: que no tiene efecto en las propiedades de interés Indeseables: constituyen las impurezas

En las menas, el mineral y la ganga se encuentran íntimamente asociados, por lo que debenrealizarse diversos procedimientos físicos y químicos para obtener la separación de ellos.

Origen de las menas

La teoría actualmente más aceptada, fue postulada por Goldschmidt quien formuló que la tierra en

sus inicios era una masa gaseosa, la cual al enfriarse pasa desde el estado gaseoso al estado sólido.En estos cambios de estado los elementos químicos son separados paulatinamente clasificándosesegún sus propiedades en 3 etapas:

Primera Etapa: Siderófilo: proceso cósmico que ocasionó la sedimentación de los metales máspesados, formándose un núcleo que contiene manganeso, hierro, cobalto, níquel, molibdeno, rutenio,radio, paladio, osmio, oro, iridio, platino y plata. Tiófilo: formación de compuestos afines con eloxígeno y azufre, dando origen a la capa intermedia de la tierra, la cual está constituidaprincipalmente por sulfuro y óxidos de cobre, plata, cinc, cadmio, mercurio, galio, indio, talio,germanio, estaño, plomo, arsénico, antimonio, bismuto, fósforo, azufre, selenio y telurio. Litófilo:formación de la corteza terrestre de unos 90 Km de esfera.

Formación de las rocas a través de cristalización fraccionaria, comenzando con la solidificación atemperaturas superiores a los 1200° C de los óxidos metálicos más pesados de naturalezarefractaria.

Segunda etapa: La cristalización se realiza cuando la temperatura desciende de los 1200°C a 500 °C,siendo la sílice el disolvente de todos los minerales que cristalizaron en este período. La últimacristalización se realiza a temperaturas inferiores de 500°C, formándose minerales que contienencationes demasiado pequeños o demasiado grandes para ser aceptados en las redes de silicatos.

Tercera Etapa: Extracción de elementos químicos de rocas ígneas mediante el agua, dióxido decarbono, azufres, ácidos húmicos, clorhídrico. También se presenta la disolución de compuestos decalcio, ferrosos, magnésicos y sódicos, y en la solubilización o precipitación de óxidos férricos, titanioy de silicio. Las especies de interés se extraen de sus menas mediante diferentes procedimientosmetalúrgicos, los cuales pueden ser modificados según las condiciones de las materias disponibles.La extracción de la especie se realiza mediante un número limitado de operaciones.

Las partes de una mena son:

• Mineral valioso.• Mineral estéril o ganga.

DEFINICIÓN DE MINERAL

Un mineral es una sustancia inorgánica natural, que posee estructura atómica-cristalina ycomposición química definida, que en ocasiones se puede encontrar asociado con otros tipos deroca. También se puede definir como una sustancia o compuesto inorgánico que posee unacomposición química y red cristalina definida, que constituye la parte de mineral metálico o nometálico que le da el valor comercial a la mena y comúnmente se le conoce con el nombre de“mineral valioso”.




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Clasificación de los minerales

La clasificación de un mineral se basa en la composición química y en la estructura interna, teniendocomo resultado una amplia gama de clasificaciones, las cuales a su vez se dividen en familias (segúnclasificación química), que a su vez se subdividen en grupos (clasificación cristalográfica yestructural), los cuales se pueden clasificar por su especie (misma estructura pero distinta

composición química) para finalmente se subdividirse en variedades (composición química nousuales).

Elementos Nativos Sulfuros SulfosalesÓxidos Haluros CarbonatosNitratos Boratos FosfatosSulfatos Wolframatos Silicatos

Dentro de esta clasificación se pueden diferenciar 2 grupos de interés, los minerales metálicos y losminerales industriales (o no metálicos). Como los productos que se pueden considerar de origen nometálico son muy diversos tanto en la naturaleza como en los usos, se clasifican en gruposconsiderando la importancia económica y características del mercado.

Ganga.- O mineral estéril que está constituido por una serie de minerales calco-silicosos, óxidos ysulfuros que carecen de valor económico, por lo tanto, separados del mineral valioso. Generalmenteconstituye la mayor cantidad de material que después del tratamiento, debe ser descartado ydepositado adecuadamente. Debemos recordar que cuando se realicen las pruebas metalúrgicaspreliminares, se debe tener en cuenta en forma especial porque pueden ser los causantes de laincompatibilidad del proceso. Esto se aprecia en la figura 1.4.

ZnS

2CuFeS

2FeS

3CaCO

CuPbS

Ag Au−

2SiO

Fig. 1.4. Esquema de una mena compleja de Cu-Pb-Zn.

• CLASIFICACION DE LAS MENAS.

Las menas por el mineral que les da el valor económico pueden ser:

1. Menas metálicas , son aquellas de las cuales se extraen los metales, y a su vez pueden ser:Menas nativas , donde el metal está en forma elemental, tal como el Au, Ag, Cu, etc.

Menas sulfuros que contienen al metal como sulfuro, tales como la galena (PbS) → Pb; Lacalcopirita (CuFeS2) → Cu; la esfalerita (ZnS) → Zn; etc..

Menas óxidos donde el mineral valioso puede estar presente como óxido, sulfato, silicato,carbonato o alguna forma hidratada de los mismos. De Cu son: Cuprita, chalcantita, crisocola,


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malaquita, atacamita; de Pb son la Cerucita, la Anglesita, etc. de Zn son la Zincita, Willemita,Hemimorfita y la Smithsonita, etc..

2. Menas no metálicas , de las cuales se extraen compuestos naturales que tienen usos casiinmediatos. Entre ellos tenemos al azufre, carbón, talco, caolín, halita, fluorita, cuarzo, alúmina,bentonita, feldespato, etc..

Las menas por la cantidad de minerales valiosos que contienen, pueden ser:

• Menas simples , son aquellas que contienen un sólo mineral valioso. Mena de cobre, mena deoro, etc..

• Menas complejas , son aquellas que contienen más de dos minerales valiosos. Mena de Cu-Pb-Zn-Ag; Cu-Mo; Pb(Ag)-Zn, FeS2(Au).

Malaquita Pirita Calcopirita

C. LEY O GRADO.

La ley o grado es una medida de la calidad de cualquier flujo de mineral o pulpa, la cual se definepor:

Masa del componente valioso en el flujo

Ley (%) = x 100 (1.1)

Masa del componente valioso + ganga en el flujo

Las leyes o ensayes se expresan como un porcentaje del metal que representa la cantidad demetal como mineral, así por ejemplo, 2 % Cu, indica que en 100 t de mineral de cabeza estácontenido 2 t de Cu. Esto es:

100 t x 2/100 = 2 t de Cu

o 100 t de mineral de cabeza que ensaya 12 Oz Ag./t indican que están contenidas 1200 Oz de Ag.

Esto es:

100 t x 12 Oz Ag./t = 1 200 Oz de Ag.




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Almadina Amatista Analcita Aglesita Apatita

Tirol (Austria) Brazil Tura (Siberia) Touissit (Morocco) Lake Baikal (Russia) Cubico Romboedrico Cubico Rombico Hexagonal

Apatita Apofilita Aragonita Aragonita Arsenopirita

Jumilla (Spain) Poona (India) Minglanilla (Spain) Mura (Spain) Panasqueira,

Portugal Hexagonal Tetragonal Rombico Rombico Rombico

AZURITA BARITA BERILIO BORNITA BROCHANTITA Touissit (Morocco) Asturias (Spain) Mangualde (Portugal) France Bou-Becker (Morocco)

Monoclinico Rombico Hexagonal Cubico Monoclinico

CALCITA CALINITA CASITERITA CELESTINA CELESTINA Murcia (Spain) Nevada Oruro (Bolivia) Madagascar Jaén (Spain) Romboedrico Cubico Tetragonal Rombico Rombico

CERUSITA CERVANTITA CHALCOPIRITA CINABRIO COBRE

Midbladen (Morocco)

S.Luis Potosí

(Mexico) Huaron (Peru) Almadén (Spain)

Lake Michigan

(USA) Rombico Rombico Tetragonal Hexagonal Cúbico


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CROCOITA DANBURITA DOLOMITA DRAVITA ENDLICHITA

Dundas (Tasmania) Charcas (Mexico) Ojos Negros (Spain) Yinietarra(Australia)

Morocco

Monoclinico Romboedrico Romboedrico Romboedrico Hexagonal

FLUORITA GALENA GOETITA GROSSULARITA TALCO Cavein Rock (Illinois) Maglad (Bulgaria) Bilbao (Spain) Conahuila (Mexico) Zaragoza (Spain)

Cubico Cubico Rombico Cubico Monoclinico

HALITA HANKSITA HEMIMORFITA HUBNERITA HIDROZINCITA Alicante (Spain) L.Searles (California) Mapimi (Mexico) Pasto Bueno (Peru) Santander (Spain)

Cubico Hexagonal Rombico Monoclinico Monoclinico

KIANITA LEPIDOLITA LIMONITA MAGNETITA MALAQUITA Minas Geraes

(Brazil) Brazil Van Ghizz (S.Africa) South Africa Kolwezi (Zaire)

Monoclinico Monoclinico Rombico Cubico Monoclinico

MARCASITA METEORITA MIMETITA MOLIBDENITA MUSCOVITA

Reocín (Spain) Gibeon (Namibia) Mapimi (Mexico) Conahuila (Mexico) France Rombico Cubico Hexagonal Hexagonal Monoclinico




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NATROLITA OKENITA OLIVINO OPAL PERICLINA Poona (India) Poona (India) Lanzarote (Spain) Oregon (EEUU) El Negratín (Spain)

Rombico Triclinico Rombico Amorfo Triclinico

PIRITA PIROLUSITA PIRROTITA Cristal de Roca RODOCROSITA Navajún (Spain) Mazarrón (Spain) Dalnegorsk (Rusia) Brazil Argentina

Cubico Tetragonal Hexagonal Romboedrico Romboedrico

ROSE SCOLECITE SELENITE SIDERITE SKUTERUDITE Turkey Poona (India) Australia S.Almagrera (Spain) Bou-Azzer (Morocco)

Monoclinico Monoclinico Monoclinico Romboedrico Cubico

SMOKY QUARTZ SODALITE SPHALERITE STIBNITE STYLBHITE

France Minas Gerais (Brasil) Santander (Spain) Italia Poona (India) Romboedrico Cubico Cubico Rombico Monoclinico

SULPHUR TETRAHEDRITE TOPAZ VANADINITE WULFENITE

Máchow (Poland) Huaron (Peru) Minas Geraes

(Brazil)

Morocco Touissit (Morocco)

Rombico Cubico Rombico Hexagonal Tetragonal

Figura 1.4 a. Minerales de distintos lugares del mundo


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D. RECUPERACION.

La recuperación mide la eficacia con la que la Planta Concentradora (separador) ha extraído losminerales valiosos contenidos en el mineral alimentado (mineral de cabeza). Una definición adecuadaes:

Masa del metal contenido en el concentradoRecuperación (%) = x 100

Masa de metal valioso contenido en el mineral alimentado

o también:

100% x fxF

cxC R = (1.2)

Donde:F = Mineral de cabeza en toneladas.

f = Ley del metal valioso en el mineral de cabeza o alimento, en %.

C = Concentrado del mineral valiosos, en toneladas.

c = Ley del metal valioso en el concentrado.

Ejemplo 1. Una Planta Concentradora trata 1000 t/día de un mineral de cabeza que ensaya 10 % dePbS. Esta produce 122.9 t/día de concentrado con una ley de 80 % de PbS y el relave analiza 0,19 %de PbS. Determine cuál es la recuperación del PbS?

Solución.

1. Sea el siguiente diagrama :

Alimento; F = 1000 t/d PLANTA Relave T = ?

f = 10 % PbS CONCENTRADORA t = 0,19 % PbS

Concentrado PbS C = 122,9 t/d

c = 80 % PbS2. Cálculo de la recuperación .

Empleando la fórmula de recuperación antes mencionada, tenemos:

%,

, .

,

RcxC

fxF

x

x

R

PbS

PbS

= = =

=

80 122 9

10 100098 32

98 32%




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Respuesta.

En el concentrado se recupera el 98,32 % del PbS que se alimenta a la Planta Concentradora

1.6. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA DE LA MINERALÚRGIA.1.6.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA.

Por un lado podemos ver que los factores que hacen que un yacimiento de mineral sea apropiadopara la explotación y la concentración o procesamiento económico, se pueden resumir en:

Localización y tamaño del depósito. Características de la mena, ley, mineralogía y textura. Aspectos financieros, como capital de inversión, costos de capital, capital de trabajo, impuestos

de ley, regalías, etc. Costos de explotación dependiendo si es la explotación subterránea o a cielo abierto,

dependiendo también del tipo de mineralización (vetas, diseminado, etc.) y ley del mineral valioso.

Costos de servicios de energía, agua, carreteras, insumos, terreno para disposición de relaves,recursos humanos, etc. Docilidad de la mena para el tratamiento seleccionado, que influirá en el diseño del diagrama de

flujo del proceso, costos de operación, ley del concentrado y recuperaciones obtenibles. La demanda y precio del metal, precio de los concentrados y el valor del concentrado aún en la

mina. La ley de corte mínima o cut off variará de un metal a otro de acuerdo a los factores antes

mencionados.

Por otro lado vemos que resulta posible identificar un cierto número de situaciones en que puede justificarse la mineralurgia; estas son:

Control del tamaño de las partículas para facilitar el manipuleo y tratamiento de las menas.

Obtención de un producto de tamaño y composición regulados para hacer más eficiente elproceso metalúrgico ulterior. Exponer o liberar los elementos constitutivos de la mena para el procesamiento sub-siguiente, tal

como en la molienda se logra liberar el mineral sulfuro metálico, el cual podrá ser separado, porejemplo, por flotación por espumas.

Control de la composición, mediante la eliminación al menos parcial de los compuestosconstitutivos de la ganga que puedan interferir en la producción de un producto metálico decalidad.

Los últimos años hemos sido testigos de cambios vertiginosos en la aplicación de tecnología deprocesamiento de minerales. Los aspectos más relevantes del estado actual de desarrollo delprocesamiento de minerales en el Perú, se describen en las siguientes categorías generales:

a) Conminución

Instalaciones de circuitos de chancado en múltiples etapas y cribado. Empleo de maquinarias de chancado y molienda convencional sofisticada. Aplicaciones exitosas de molinos SAG y molino vertical o de torre. Optimización de circuitos de molienda-clasificación con hidrociclones.

b) Concentración de Minerales

Empleo de celdas y reactivos convencionales en flotación de minerales. Se generaliza el empleo de celdas columna en circuitos de flotación de limpieza. Tendencia a utilizar celdas de gran volumen en nuevos proyectos. Empleo de equipos de concentración gravimétrica convencional y tendencia al uso de

concentradores centrífugos. Se aplica el método de flotación para concentrar sulfuros auríferos que luego son lixiviados. Otros métodos de concentración de minerales tienen limitadas aplicaciones.


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Nuevos equipos y sistemas de separación sólido-liquido (espesadores de alta capacidad yfiltros especiales).

Se acondicionan las plantas concentradoras, a fin de cumplir la legislación ambiental vigente. Nuevas técnicas de control y contabilidad metalúrgica y optimización de las Plantas

Concentradoras.

1.6.2. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA.

Si un mineral no puede comercializarse sin concentrar, la operación de procesamiento no se justificasi el producto no tiene un precio de venta mayor que todos los costos inherentes a su producción, loscuales comprenden los costos de extracción, concentración, transporte y venta, así como los costosde impuestos (tributarios, canon, sobre-canon, regalías, etc.) y los costos relacionados con elcumplimiento de los reglamentos de control ambiental.

Como todos los procesos unitarios están sincronizados, de modo que al final, el retorno económicopor tonelada de mena sea máximo; los beneficios resultantes de la mineralurgia, previos a lafundición u otro tipo de tratamiento, se resumen de la siguiente manera:

1. Proporciona ahorros en flete del transporte del concentrado.2. Reduce el tonelaje de material a tratarse en la fundición y reduce los costos de tratamiento.3. Por los bajos costos y eficiencia de los métodos de concentración, permite explotar yacimientos de

menas más pobres que las que se producen por los métodos de explotación de alto costo, agrandes tonelajes.

4. Las Plantas Concentradoras eficientes y de bajo costo hacen posible la explotación y tratamientode aquellos minerales que nunca hubieran calificado como menas.

Para tener una visión más clara, haremos una comparación desde el punto de vista económico,cuando se procesa una mena y se trata el concentrado en la fundición y cuando se envía la menadirectamente a la fundición para su respectivo tratamiento, mediante el siguiente problema.

PROBLEMA 1.- Una mena de Cu-Au-Ag ensaya 0,45 Oz Au/t, 4,50 Oz Ag/t y 2,2 % Cu. Esta menapuede ser enviada directamente a la fundición para su tratamiento o podría ser tratado en unaConcentradora y luego el concentrado enviado a la fundición para su tratamiento respectivo. En laConcentradora se recupera el 95% de Cu, el 90 % de Au y el 85 % de Ag en el concentrado. Elconcentrado analiza 4,85 Oz Au/t, 45,75 Oz Ag/t, 25,0 % Cu, 30,0 % Fe, 10,0 SiO2 , 5,0 % Al2O3. Lamena o concentrado se envía a una fundición de cobre, la cual paga por los metales, de acuerdo a lasiguiente tarifa:• Au: Si la mena o concentrado tiene 0,03 Oz Au/t seca o más, se paga por el 96,75 % al precio neto

de 380 $/Oz.• Ag: Si la mena tiene 1,0 Oz Ag/t o más, se paga por el 95 %, al precio promedio de la plata,

durante la semana siguiente a la entrega en la fundición. Además habrá una deducción mínima de1,0 Oz Ag/t tratada; precio de la plata 5,30$/Oz.

• Cu: Se deduce 1,3 % del ensaye de Cu (1,3 unidades de 20 lb por unidad en terminología de

fundición). Pagar por el resto de cobre, al precio de exportación diario neto de 0,85 $/lb cotizadosen la semana siguiente al recibo en la planta, menos una deducción de 2 centavos por libra decobre que se ha pagado.

• Cargos : El cobro base de fundición es 14 $/t seca; se considera : Zn - 7 % libre, 30 centavos porcada unidad en exceso; As - 1 % libre, 50 centavos por cada unidad en exceso; Sb - 1 % libre, 50centavos por unidad en exceso.

• Fletes: 2 $/t de mena y 3,0 $/t seca de concentrado; desde la mina a la fundición.Haga la comparación correspondiente.

SOLUCION.

1er. Caso. Despacho directo de la mina a la fundición .

Base de cálculo = 100,00 t de mena seca.

Ag(mena) = 100,00 t x 4,5 Oz/t = 450,00 Oz.




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16

Fundición paga por = 100 x (4,5 - 1) x 0,95 = 332,5 Oz Ag.

Au(mena) = 100 x 0,45 = 45,00 Oz

Fundición paga por = 0,9675 x 45 = 43,537 Oz.

Cu(mena) = 100 t x 0,022 x 2204,62 lb/t = 4 850,164 lb

Fundición paga por = 100 x (0,022 - 0,013) x 2204,62 = 1984,158 lb

Gastos por:

Flete = 100 x 2 = 200,00 $

Fundición = 100 t x 14 $/t = 1 400,00

Total 1 600,00$

Pagos o Ingresos:

Au → 43,537 Oz x 380,0 $/Oz = 16 544,06 $

Ag → 332,5 Oz 5,30 $/Oz = 1 762,25 $

Cu → 1 984,158 lb x (0,85 - 0,02) $ = 1 646,85 $

Total 19 953,16 $

Ganancia en fundición directa = 19 953,16 - 1 600,00 = 18 353,16 $

2 do

Caso. Concentrando la mena y enviando el concentrado a la fundición.

Tomemos como base que se concentran 100 toneladas métricas de mena a un costo de 5,0 $/t y

el concentrado es enviado a la fundición para su tratamiento. En la planta Concentradora, el metalvalioso se recupera así: Cu, 95%, Au, 90%, Ag, 85%. En base a estos valores calculamos la cantidadde metal valioso a pagarse por la fundición.

Cu(recuperado) = 100 t x 0,022 x2204,62 x 0,95 = 4 607,655 lb

En este caso el peso de concentrado de cobre que se obtiene de las 100 t de mineral de cabeza sepuede determinar utilizando la siguiente expresión:

% RcxC

fxF x= 100

Reemplazando valores numéricos a la expresión, tendremos:

25 x C95 = x 100

2,2 x 100

despejando C que es el peso de concentrado de cobre en toneladas métricas secas, obtenemos:

C x x

xt = =

95 2 2 100

25 1008 360

,,

Fundición paga por = 8,360 t x 2204,62 lb/t x (0,25 - 0,013) = 4 368,057 lb

Ag(recuperada) = 8,360 t x (45,75 - 1) Oz/t = 374,11 Oz

Fundición paga por = 374,11 x 0,95 = 355,404 Oz


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Au(recuperado) = 8,36 x 4,85 = 40,546 Oz

o = 100 x 0,45 x 0,90 = 40,50 OzFundición paga por = 40,5 x 0,9675 = 39,18375 Oz

Costos por :

- Concentración = 100 t x 5 $/t = 500,00 $

- Flete = 8,36 t x 3 $/t = 25,08 $

- Fundición = 8,36 t x 14 $/t = 117,04 $

Total 642,12 $

Ingresos por pago de los metales:

Au = 39,18375 Oz x 380,00 $/Oz = 14 889,82 $

Ag = 355,404 Oz x 5,30 $/Oz = 1 883,64 $

Cu = 4 368,57 x (0,85 - 0,02) = 3 625,48 $

Total 20 398,94 $

Ganancia = 20 398,94 - 642,12 = 19 756,82 $

Ganancia por concentración = 19756,82 - 18353,16 = $1 403,66

Respuesta.

Cuando se concentra la mena y se funde el concentrado se obtiene una ganancia de 1403,66dólares con respecto a la fundición directa de la mena.

1.7. LEY MINIMA DE EXPLOTACIÓN (CUT OFF).

Los Metalurgista revisamos este concepto, porque al igual que los Geólogos y Mineros estamosinvolucrados directamente en la formulación, evaluación, financiamiento y puesta en marcha deproyectos minero-metalúrgicos, por ende, debemos saber la importancia que tiene la determinaciónde la ley de corte en la evaluación correcta de un proyecto minero-metalúrgico y cuál es lametodología más simple para su cálculo.

Cuando se trata de la evaluación de proyectos minero-metalúrgicos se requiere una adecuadaestimación de cinco variables principales, a saber:

• La inversión inicial del proyecto.• Los ingresos obtenidos por venta del concentrado o metal recuperado.• Los costos que demanda la explotación, tratamiento y comercialización de los minerales o

metales valiosos.• La tasa de descuento (Interés).• El horizonte del proyecto.

La determinación de estos valores en cada periodo nos permite calcular la rentabilidad delproyecto, según la ecuación siguiente:

VAN I B C

io n= +

−

+

( )

( )1 (1.3)

Donde:VAN = Valor actual neto.




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18

Io = Inversión inicial del proyecto.B = Ingresos del proyecto.C = Costos o egresos del proyecto.i = Tasa de descuento o interés.n = Horizonte o vida del proyecto.

El horizonte o vida del proyecto está dado por la cantidad de mineral de reserva existente en elyacimiento; sin embargo, no es posible determinar qué mineral constituye reserva si no se conocecuál es la ley mínima de explotación; es decir, cuál es la ley del mineral que permite cubrir todos loscostos y gastos de la Empresa Minera.

En consecuencia, debe quedar claro el concepto de reserva de mineral, como sigue:

1. Debe definirse como reserva mineral aquel mineral que una vez explotado incrementará el valorde la empresa.

2. Las reservas de mineral no es una cantidad constante en el tiempo, sino varía de acuerdo a losfactores internos y externos que afectan a la empresa.

♦♦♦♦ CALCULO DE LA LEY DE CORTE.

La ley de corte o cut off, es el factor crítico en cuanto a contenido mínimo de mineral para que resulteeconómica la explotación de una mina, en tal sentido, los factores que intervienen en la determinaciónde este parámetro son:

1. Topografía y fisiografía del terreno.2. Tipo y cantidad de minerales.3. Concentración y fundición u otro método de extracción.4. Costo de producción.5. Precio del mineral en el mercado.6. La extensión y forma del yacimiento.7. Evaluación económica.

Pero el objetivo de una Empresa, debe ser maximizar el valor presente de sus proyectos. Enconsecuencia, si la Empresa Minera no quiere tener pérdidas, sus proyectos deberán tener un valoractual neto mayor o igual a cero. Entonces la ecuación (1.3) puede ser expresada de la siguientemanera:

VAN = 0 ⇒ ∑ (B - C) = 0 (1.4)

Donde los ingresos de un proyecto minero-metalúrgico pueden determinarse con una buenaaproximación utilizando la siguiente expresión:

B = L x P x R (1.5)

Donde:

B = Ingresos del proyecto.L = Ley o grado de explotación.P = Precio neto pagable.R = Recuperación metalúrgica del metal valioso.

Ahora, combinando las ecuaciones (1.4) y (1.5) se obtiene la ley mínima de explotación (ley de corteo cut-off), que puede quedar expresada así:

CostosLey de corte = (1.6)

Precio neto x Recuperación

La expresión (1.6) nos permite apreciar que la ley de corte mínima de explotación es directamenteproporcional a los costos de la Empresa e inversamente proporcional a la cotización de los metales y


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a la recuperación metalúrgica. Esto quiere decir, que si los costos de la empresa se elevan, la ley decorte se incrementará y por lo tanto las reservas minerales disminuirán.

Mientras que, si la Empresa reduce sus costos, la ley de corte disminuirá y las reservas mineralesaumentarán. Por otro lado, debe tenerse en cuenta que cuando se habla de costos de la Empresa,nos referimos a todos los costos y gastos que afectan a la Empresa. En consecuencia, deberá

considerarse además de los costos de producción, los gastos administrativos y de comercialización,los gastos financieros y todos los impuestos que paga la Empresa. Pero existen algunos costos queno son controlables por la Empresa tales como la carga impositiva, si estos se elevan, la ley de cortese incrementará y las reservas disminuirán. También la cotización internacional de los metales sobrelos cuales la Empresa no tiene control, afecta de manera inversa el cálculo de la ley de corte. Así porejemplo, si el precio del metal disminuye, la ley de corte se incrementará y por consiguiente laEmpresa tendrá menos reservas.

Ejemplo 2. Se desea saber cual es la ley de corte de una Empresa minera aurífera cuyos costos ygastos ascienden a US$ 75 por tonelada de mineral extraído si su recuperación metalúrgica es del85%. Asumir que el precio del oro es de 280 $/Oz y el precio neto pagable es el 80% de la cotizacióndel oro.

Solución

Aplicando la fórmula (1.6) se obtiene:

Ley de corte =75

280 0 80 0 850 394

x xOz t

, ,, ; / =

Expresando en gramos tenemos:

Ley de corte = 0 394 311035 12 25, , ,Oz

t x

g

Oz

g

t =

Ley de corte = 12,25 g/t

Ejemplo 3 .- Si la Empresa del ejemplo anterior tiene costos de producción de 65 $/t. Calcule la ley decorte de producción.

Solución

Se emplea la misma fórmula anterior, así tenemos:

Ley de corte =65

280 0 80 0 8531 1035 10 618

x x x

g

t , ,, ,=

Ahora, cómo debe interpretarse estos 2 valores de ley de corte obtenidos? El mineral cuya ley seamayor a 12,25 g/t se llamará mineral comercial, el mineral cuya ley sea menor a 12,25 g/t pero mayora 10,618 g/t se llamará mineral marginal y aquel cuyo valor sea inferior a 10,618 g/t se denominarámineral sub-marginal.

Como puede verse, esta clasificación es importante, ya que permite que eventualmente el mineralmarginal pueda explotarse con las utilidades generadas por el mineral comercial.

Ejemplo 4.- Una Empresa minera que explota un yacimiento minero con contenido de zinc y plata,tiene como costos totales la cantidad de US$ 50/t extraída. La recuperación metalúrgica del zinc esde 80 % y de la plata es de 60 %. Asuma que la cotización de la plata es de 5,5 $/Oz y del zinc0,45$/lb. El método de tratamiento es de flotación, obteniéndose un concentrado de zinc. También

asúmase que luego de valorizar el concentrado, las deducciones al contenido pagable del zinc es de45% y de la plata 30 % que son debidas a las maquilas de fundición y otras penalidades delconcentrado.




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Solución .

1. Contenido pagable de la plata .

$/Oz = 5,5 $/Oz x 0,70 x 0,60 = 2,31 $/Oz.

Esto quiere decir que 1 onza de plata vale US$2,31.O que:

1$ =1

2 31, = 0,4329 Oz de Ag (I)

2. Contenido pagable del zinc.

$/lb = 0,45$/lb x 0,80 x 0,55 = 0,198 $/lbEsto implica que 1 libra de zinc vale US$0,198.

O que:

1$ = 5,05 lb = 5 052204 6

100 0 2291%,,

, x Zn=

1$ = 0,2291 % Zn (II)

Ahora, igualando (I) y (II) se tiene:

0,4329 Oz Ag = 0,2291 % Zn

Por lo tanto:

1 Oz Ag =0 2291

0 43290 5292%

,

,,= Zn

1 Oz Ag = 0,5292 % Zn (III)

1 % Zn =0 4329

0 229118896

,

,,= OzAg

1 % Zn = 1,8896 Oz Ag (IV)

Las ecuaciones (III) y (IV) nos permiten determinar n soluciones de leyes de corte. Así por ejemplopuede obtenerse una ley de corte equivalente en plata y una ley de corte equivalente en zinc. Así:

Ley de corte equivalente Ag = 50$5 5 0 6 0 70

2165 / , , ,

,t x x

= Oz/t

Ley de corte equivalente Zn =50$

0 45$ 0 8 0 55 2204 61145%

/

, / , , , / ,

t

lbx x x lb t Zn=

Ley de corte equivalente Zn = 11,45 %

Entonces, una ley de corte equivalente en plata de 21.65 Oz/t significa que si la Empresa explotamineral con ley de Plata más de 21,65 Oz, cualquier mineral con contenido de zinc resultaráeconómico. De manera similar, si la empresa explota mineral de zinc de 11,45 %, cualquier mineraladicional con contenido de plata que se explote será económico.

Pero si sucediera que la Empresa minera tiene una ley constante de uno de sus metales y quieredeterminar la ley que deberá tener el otro mineral para que la explotación resulte económica.


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Ejemplo 5.- La Mina del ejemplo anterior tiene una ley de plata de 10 Oz Ag/t, cuál debe ser la leymínima de zinc que debe explotarse?Solución .

Ley de corte de Ag adicional = 21,65 Oz/t - 10,0 Oz/t = 11,65 Oz/tAhora utilizando la ecuación (III) tenemos:

1 Oz Ag = 0,5292 % Zn

11,65 Oz Ag = x

x = 6,17 % Zn

Ejemplo 6 .- De manera similar, si la Empresa fija una ley de zinc de 8 %, cuál debe ser la ley mínimade plata?

Solución .

Ley de corte adicional Zn = 11.45% - 8% = 3,45% Zn.

Utilizando la ecuación (IV) tenemos:

1 % Zn = 1,8896 Oz Ag.

3,45 % Zn = x

x = 6,52 Oz Ag.

Problema 2 . A continuación se da otra forma de determinar la ley mínima de corte o explotable.Partiremos de lo siguiente:

1. COTIZACIONES Y LEYES PROMEDIOS.

Se trata de una mena que contiene como metales valiosos Ag, Au y Pb. Se asume 1 tonelada métricaseca.

COTIZACIONES LEYES DEL CONCENTRADO

Ag. = 1,78 $/Oz 259,57 Oz Ag/t

Au = 1,00$/g 18,53 g Au/t

Pb = 0,13674 $/lb 4,77 % Pb

2. CÁLCULO DEL VALOR BRUTO DE UNA TONELADA METRICA DE CONCENTRADO DE Ag.

Se obtiene el valor por separado para cada uno de los metales valiosos:

a) Para AgLey de Ag en el concentrado = 259,57 Oz Ag/t

% que paga la Empresa compradora = 96,5 %

Cotización de la plata = 1,78 $/Oz

Valor bruto de Ag contenida en 1 ts de concentrado:

1 t x 259,57 Oz/t x 96,5/100 x 1,78 $/Oz = $ 445,86

b) Para Au.

Ley de oro en el concentrado = 18,53 g/t% que paga la empresa compradora = 95 %

Cotización del oro = 1,00 $/g




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Descuento en ley por la empresa compradora = 1,0 g/t

Valor bruto de Au contenido en 1 ts de concentrado:

1 t x (18,53 - 1) g/t x 95/100 x 1,00 $/g = $ 16,65

c) Para Pb :

Ley de Pb en el Concentrado = 4,77 %% que paga la empresa compradora = 95,00 %

Cotización del Pb = 0,1367 $/lb

Valor bruto de Pb en 1 t s de concentrado

1 t s x 0,0477 x 2204,62 lb/t x 0,95 x 0,1367 $/lb = $ 13,66

Por lo tanto, el valor bruto de una tonelada métrica seca de concentrado será:

445,86 + 16,65 + 13,66 = $ 476,17 /.

3. CÁLCULO DEL VALOR NETO DE 1 TS DE CONCENTRADO.

Para determinar el valor neto de 1 ts de concentrado se descuenta por concepto de maquila $41,64.

Valor bruto $ 476,17 -

Maquila 41,64

Valor neto $ 434,53

El valor de la maquila debe distribuirse proporcionalmente a cada uno de los metales valiososcontenidos en 1 ts de concentrado. Esto es:

• Para Ag :Valor bruto de 1 ts de concentrado = $ 476,17

Deducciones o maquila total = 41,64

Valor de Ag en el concentrado = 445,86

Maquila que corresponde a la Ag

476 17

4164

445 86,

,

,=

x

x x

= =445 8 6 41 64

476 1738 99

, ,

,, = 38,99

• Para Au :Valor bruto de Au en el concentrado = $ 16,65

Maquila que corresponde al Au

46,1$16,476

64,4165,16 == x x = $ 1,46

• Para Pb :


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Valor bruto de Pb en el concentrado = $ 13,66

Maquila que corresponde al Pb

19,1$

16,476

66,1364,41 == x x = $ 1,19

Entonces, el valor neto de 1 ts de concentrado será:

Metal valioso Valor bruto en $ Deducciones ycastigos en $

Valor neto en $

Ag 445,86 38,99 406,87Au 16,65 1,46 15,19Pb 13,66 1,19 12,47

Total 476,17 41,64 434,53

4. VALOR DE CADA METAL EN 1 TS DE MINERAL DE CABEZA.

4.1. Se encuentra primero el valor de una tonelada de mineral de cabeza , sabiendo que elratio es de 11,95Entonces, el valor de 1 ts de mineral de cabeza = 434,53/11,95 = $ 36,36

4.2. Se encuentra el valor de cada metal por tonelada de mineral de cabeza .

Metal %

Ag : 406,87/11,95 = 34,05 $/t 93,65

Au : 15,19/11,95 = 1,27 $/t 3,49

Pb : 12,47/11,95 = 1,04 $/t 2,86

Total 36,36 $/t de mineral de cabeza

5. LEYES DE CADA METAL POR CADA DÓLAR.

Este valor se obtiene dividiendo el promedio de la ley de cabeza entre valor de cada metal por1 ts de mineral de cabeza

Leyes promedio de cabeza

Ag : 23,36 Oz/t

Au : 1,63 g/t

Pb : 0,39%

Leyes por dólar:Ag : 23,36 x 0,9365/34,05 = 0,6425 Oz/$

Au : 1,63 x 0,0349/1,27 = 0,0447 g/$

Pb : 0,39 x 0,0286/1,04 = 0,0107 %/$

6. CÁLCULO DE LAS LEYES MÍNIMAS. CUT OFF.

Teniendo en cuenta el costo de tratamiento de $ 13,00 por tonelada de mineral de cabeza, lasleyes mínimas serán:

Ag: 13 $/t x 0,6425 Oz/$ = 8,35 Oz/t

Au: 13 $/t x 0,0447 g/$ = 0,58 g/t

Pb: 13 $/t x 0,0107 %/$ = 0,139 %




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1.8. CAMPO QUE ABARCA LA MINERALURGIA.

En el punto 1.3 hemos definido a la mineralurgia como un conjunto de operaciones unitarias a lascuales se someten las menas para obtener un producto de calidad y cantidad suficiente para servendible a un precio que interese al comprador y proporcione ganancias al Empresario Minero. Entreestas operaciones básicas en que consiste la mineralurgia son:

1. Conminución → Liberación de la partícula de mineral valioso.

2. Clasificación de partículas:

• Tamizaje-cribado → Dimensión de partícula• Diferencias en densidad y masa → Clasificación hidráulica.

3. Operaciones de separación sólido-líquido → Desaguado.• Espesamiento• Filtrado• Secado

4. Operaciones sólido-sólido.• Diferencias en densidad → Medios Densos.• Gravimetría

- Corrientes laminares.- Mesas vibrantes.- Cribado hidráulico - Jigs.

• Flotación por espumas• Concentración mediante fuerzas magnéticas.• Concentración mediante fuerzas electrostáticas.

5. Manipuleo de minerales.

• Transporte de mineral en seco• Transporte de pulpas por tuberías• Almacenamiento.• Alimentadores.• Disposición de relaves.

1.9. PANORAMA DE LA MINERALURGIA EN EL PERU.

Siendo nuestro País eminentemente minero, en ese contexto la Mineralurgia juega un papel muyimportante, puesto que su participación ha permitido tratar la mayoría de sulfuros metálicos decobre, plomo, zinc, plata, óxidos metálicos como de estaño, tungsteno, etc., menas sulfuradasque contienen oro, así como también los minerales no metálicos.

Debido a la caída de los precios minerales, al sistema de explotación, leyes de medio ambiente y

leyes gubernamentales, la pequeña minería a desaparecido totalmente, quedando apenasalgunas de la mediana minería, que por sus leyes aún altas, están logrando sobrevivir, es deciraún están en actividad. En la gran minería existen muy pocas minas en explotación. Hoy estamosfrente a un nuevo BUM de la Minero-Metalúrgica con el alza de los metales a precios casi nuncaesperados.

Sin embargo, las minas de oro contenido en sulfuros se vienen desarrollando en gran medida,aplicando métodos combinados de tratamiento.

En conclusión podemos decir, la minería peruana ha experimentado importantes avances en eldesarrollo de nuevos procesos, en equipos nuevos u optimizados y en operaciones unitarias.Actualmente, estamos en una etapa de captación y adaptación de tecnologías desarrolladas en otraslatitudes, las cuales seguirán aplicándose en los futuros proyectos.

En los años recientes, el procesamiento de minerales en nuestro país ha incorporado tecnologíasespecificas para el tratamiento de diseminados de oro, empleo de mineroductos, desarrollo debiotecnología minera, aplicaciones de flotación columnar, aplicaciones de molienda SAG,


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modernización de plantas hidro y pirometalúrgicas que incorporan tecnologías de adecuación almedio ambiente, etc.

En las plantas concentradoras aún es factible incrementar la eficiencia en un número significativo deoperaciones de conminución y flotación de minerales.

El país dispone de un conjunto de entidades y profesionales con alta capacidad para el desarrollo yadaptación de modernas tecnologías en el procesamiento de minerales, en beneficio de los nuevosproyectos mineros.

Universidades e Instituciones de Educación Superior, con facultades o escuelas de IngenieríaMetalúrgica o especialidades afines.

Empresas mineras del sector privado. Laboratorios comerciales de prestigio internacional. Gremios profesionales (Colegio de Ingenieros del Perú, Instituto de Ingenieros de Minas del

Perú, etc). Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía. Organismos del Ministerio de Energía y Minas (IPEN e INGEMMET).

En la figura 1.4 se muestra todos los proyectos y plantas metalúrgicas que se regalaron en ladenominada privatización de las empresas mineras que eran administradas por el gobierno. Tenemosque aceptar que fuimos los propios profesionales minero-metalúrgicos peruanos los que hemospropiciado esta innecesaria privatización, por ser o actuar adrede de malos administradores(corrupción). Es una gran mentira que el estado no pueda tener empresas de éxito, pues basta unoejemplo en América Latina, CODELCO-Chile y en otra parte del mundo, OUTOKUMPU-Finlandia,empresas nacionales de éxito.




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Fig. 1.4. Mapa que indica la privatización minera.


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CONCEPTOS COMPLEMENTARIOS.

1.- Concepto y origen de los yacimientos mineralesIntroducción

Los elementos químicos que componen nuestro planeta están distribuidos de una forma que agrandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes factores:

• Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta,• La naturaleza y composición de las rocas presentes en cada sector concreto que analicemos.

Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composición geoquímica, mineralógica ypetrológica de las diferentes capas en que está dividido nuestro planeta, la composición es simple yhomogénea en la zona más profunda (núcleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa mássuperficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea. Esto último se debe asu vez a dos factores:

o El hecho de que la diferenciación planetaria haya producido un enriquecimiento relativo deesta capa en los elementos más ligeros, que no tienen cabida en los minerales quecomponen el manto, que son de composición relativamente simple: fundamentalmentesilicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al manto, la corteza sólo esté empobrecidaen elementos como Fe y Mg (en lo que se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en loque se refiere a minoritarios o trazas.

o La mayor complejidad de los procesos geológicos que operan en la corteza producenfenómenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de carácter local, queafectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras.

De esta manera, podemos entender a la corteza como aquel segmento de nuestro planeta en el quese rompe la homogeneidad de la distribución de los elementos que encontramos en capas másprofundas. Por ejemplo, a pesar de que existan algunas variaciones composicionales en el manto,

éstas son insignificantes con respecto a la altísima variabilidad que observamos en la corteza. Así, enésta podemos observar rocas ígneas que independientemente de su lugar de origen (mantoastenosférico, manto litosférico, corteza) van desde composiciones peridotíticas hasta las graníticas.Es en la corteza donde, además, encontraremos las rocas sedimentarias y metamórficas.

Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, o a la formación de una roca sedimentariao metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico-mineralógicas. Es duranteel curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente,muy por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origenconcentraciones "anómalas" que de aquí en adelante denominaremos "yacimientos minerales".

El carácter "anómalo" de estas concentraciones hace que los yacimientos constituyan singularidades

en la corteza terrestre.Es muy importante considerar el aspecto geoquímico del concepto: todos los elementos químicosestán distribuidos en la corteza de forma muy amplia, aunque en general su concentración en lasrocas es demasiado baja como para permitir que su extracción de las rocas resulte rentable. Comohemos explicado, su concentración para dar lugar a un yacimiento mineral se produce comoconsecuencia de algún proceso geológico (ígneo, sedimentario o metamórfico) que provoca laconcentración del elemento. Por ejemplo, el oro que se encuentra concentrado en los yacimientossedimentarios de tipo placer puede proceder del oro diseminado en áreas de gran extensión regional.En esas áreas el oro estará presente en las rocas, pero en concentraciones demasiado bajas comopara poder ser extraído con una rentabilidad económica. Sin embargo, el proceso sedimentarioproduce su concentración en los aluviones o en playas, posibilitando en algunos casos su extraccióneconómica.

En definitiva, para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debeser muy superior a su concentración media (clark ) en la corteza terrestre.


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El otro factor importante a considerar es el económico: esas concentraciones podrán ser o no deinterés económico, lo que delimita el concepto de Yacimiento explotable o no explotable, en funciónde factores muy variados, entre los que a primera vista destacan algunos como el valor económicodel mineral o minerales extraídos, su concentración o ley, el volumen de las reservas, la mayor omenos proximidad de puntos de consumo, la evolución previsible del mercado, etc., factores algunosfácilmente identificables, mientras que otros son casi imposibles de conocer de antemano.

Esta conjunción de factores geológicos y económicos hace que el estudio de los yacimientosminerales sea una cuestión compleja y problemática, en la que hay que conjugar la labor deespecialistas de distintos campos, ya que incluye desde las cuestiones que afectan a la prospección obúsqueda de estas concentraciones, su evaluación, el diseño y seguimiento de su explotaciónminera, el estudio de la viabilidad económica de la explotación, el análisis del mercado previsible paranuestro producto, hasta factores políticos (estabilidad económica y social de un país) o cuestionesmedioambientales, como la recuperación de los espacios afectados por esta actividad.

El término de yacimiento mineral se he venido utilizando tradicionalmente para referirnos únicamentea los yacimientos de minerales metálicos, que se emplean para obtener una mena, de la que seextrae un metal. Es el caso, por ejemplo, del cinabrio, que se explota para la extracción del mercurio.No obstante, el auge de las explotaciones de minerales y rocas industriales, y la similitud de losprocesos que dan origen a los yacimientos metálicos y de rocas y minerales industriales hacen queesta precisión no tenga ya sentido. De esta forma, en este temario se va a abordar de forma integralel estudio de ambos.

CONCEPTOS BÁSICOS

Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una granimportancia, ya sea en los aspectos geológicos-geoquímicos, o en los económicos. Los másimportantes son los siguientes:

Mena : Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es un término que se refiere aminerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (Cu de

la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso delos minerales metálicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dosetapas: el tratamiento mineralúrgico y el metalúrgico (ver más abajo).

Ganga : Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés mineroen el momento de la explotación. Ejemplos frecuentes en minería metálica son el cuarzo y la calcita.Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se hantransformado en menas al conocerse alguna aplicación nueva para los mismos.

Reservas : Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un grannúmero de factores: ley media, ley de corte (ver más abajo), y de las condiciones técnicas,medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Secomplementa con el concepto de Recurso , que es la cantidad total de mineral existente en la zona,incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley. Ver más detalles pulsando

Ley media : Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento.Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por millón,ppm) u onzas por tonelada (oz/t).

Ley de corte o cut-off : Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimientopara ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción,tratamiento y comercialización. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden notener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad olejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc.

Factor de concentración : Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento conrespecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir:




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Ley de corteFc = --------------------

Clark

Así, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporción media o clark de0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es

de 7 g/t (1.750 veces mayor). La figura muestra los factores de concentración de una serie deelementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor es mucho más alto que para loselementos más comunes, más abundantes en el conjunto de la corteza.

Todo uno : Mezcla de ganga y mena que extrae de la mina o cantera, con un contenido o leydeterminado, que hay que saber previamente (investigación de pre-explotación) y confirmar tras laexplotación.

Todo uno marginal : Aquel producto de la explotación que tiene contenidos ligeramente por debajode la ley de corte, y que no se suele acumular conjuntamente con el estéril, o bien para procesarmediante tratamientos de bajo coste, o en previsión de que los precios del producto suban y puedanaprovecharse como reservas.

Estéril : Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy pordebajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se indica antes, son losminerales acompañantes de la mena.

Subproductos (o by-products ): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objetoprincipal de la explotación, si bien aumentan el valor económico de la producción: por ejemplo, el Cdo el Hg contenido en yacimientos de sulfuros con altos contenidos en esfalerita, o el manganesocontenido en los pórfidos cupríferos.

Geometalurgia: Se refiere a la relación existente entre el comportamiento metalúrgico del mineralque es tratado en la planta de beneficio y las características geológicas que afectan dichocomportamiento, tales como las especies mineralógicas presentes, la dureza, el grado de

fracturamiento, entre otros.

Explotación minera : Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos unmaterial natural terrestre del que podemos obtener un beneficio económico: puede ser desde agua,hasta diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo mediante pozos (caso del agua o del petróleo, entreotros), en minas, subterráneas o a cielo abierto, o en canteras.

Metalurgia extractiva : Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minería metálica, quepermiten obtener el elemento de interés a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puedeimplicar una serie de procesos:

- Lavado o concentración . Proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales se separan la

mena y la ganga. Pueden ser de carácter físico: por ejemplo, separación de la magnetita pormedio de electroimanes; o de carácter físico-químico: por ejemplo, flotación de los sulfuros.- Metalurgia : Proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de

un mineral metálico. Puede ser por tostación (caso de los sulfuros: HgS + calor + O 2 -> Hg +SO2) denominándose entonces pirometalurgia, o por vía húmeda (CuCO3 + H2SO4 ->CuSO4(soluble); a su vez el CuSO4 se descompone electrolíticamente: CuSO4 + en.el. -> Cu +SOx); este tipo se denomina hidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a laacción de bacterias, y se denomina entonces biometalurgia.

Otros procesos post-mineros : El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta demineralurgia, si no es de carácter metálico, a menudo necesita otros tratamientos antes de seraprovechable: por ejemplo el petróleo necesita el refino; las rocas industriales necesitan corte ytratamientos superficiales de la superficie de corte; expansión térmica de perlita o vermiculita para

obtener áridos ligeros, calcinación de la caliza para obtener cal (CaCO3 + calor -> CaO + CO2), entremuchos otros.


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ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, yprácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales.

En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:

1. Los de minerales, ya sean metálicos o industriales, que suelen tener su origen en fenómenoslocales que afectan a una roca o conjunto de éstas,

2. Los de rocas industriales, que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentancaracterísticas locales que favorecen su explotación minera.

A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serían lossiguientes:

Procesos ígneos :

Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales

metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de laacumulación de minerales en cámaras magmáticas).

Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas),y minerales metálicos (a menudo, en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos detipo "sedex" o volcano-sedimentarios).

Procesos pegmatíticos: pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p.e.,casiterita) e industriales: micas, cuarzo...

Procesos neumatolíticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de mineralesmetálicos muy variados, y de algunos minerales de interés industrial.

Procesos exógenos o superficiales :

La erosión es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con laatmósfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones físicas yquímicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Lastrasformaciones que implica la erosión pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombrede yacimientos residuales.

El transporte de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica lacomposición química tanto del área que sufre la erosión como del área a la que van a pararestos productos. Además, durante el propio transporte se producen procesos de cambiofísicos y químicos, nuevas erosiones, depósito de parte de la carga transportada, etc.

La sedimentación detrítica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales quepodemos encontrar concentrados en éstas, en los yacimientos denominados de tipo placer:oro, casiterita, gemas...

La sedimentación química da origen a rocas de interés industrial, como las calizas, y aminerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.

La sedimentación orgánica origina las rocas y minerales energéticos: carbón ehidrocarburos sólidos (bitúmenes, asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural).También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o lasdiatomitas, entre otras.

Como ya se ha mencionado, la sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia.




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Procesos metamórficos :

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mármoles, o las serpentinitas,así como a minerales con aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientosmetálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy importantes.

Así pues, y a modo de conclusión, en cada caso han de darse unas determinadas condiciones quepermitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno ovarios procesos geológicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del área, lo que hapermitido que se produzcan esas condiciones especiales que suponen la génesis del yacimiento


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PROCESAMIENTO DE MINERALES – MINERALURGIA I M.Sc. Nataniel Linares Gutiérrez

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CAPITULO II

PLANTA CONCENTRADORA Y MANEJO DE MENAS EN SECO Y HÚMEDO

2.1. OBJETIVO.

Al concluir el estudio del presente capítulo, el estudiante estará en condiciones de definir unaPlanta Concentradora , representarla a través de diagramas de flujo adecuados y ser capaz decomprender, evaluar y seleccionar los equipos de manipuleo de minerales, tanto de transporte comode almacenamiento; así como estar en condiciones de supervisar las operaciones que estos equiposefectúan dentro de una Planta Concentradora.

2.2. INTRODUCCION.

El manipuleo de minerales (mena) en una Planta Concentradora es fundamental, puesto quetodas las operaciones unitarias que en ellas se realizan requieren del manejo del mineral ya sea enseco o como pulpa. Este cubre las operaciones de transporte, almacenamiento y lavado de la menaen camino a o durante, las varias etapas de tratamiento en la Planta Concentradora de minerales.

2.3. PLANTA CONCENTRADORA.

Una Planta Concentradora es una Unidad Metalúrgica constituida por una serie de equipos ymáquinas instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, donde la mena es alimentada yprocesada hasta obtener uno o más productos valiosos denominados concentrados y un producto

no valioso denominado relave . Los minerales no sufren ningún cambio químico.

Para el diseño de una Planta de Concentración de Minerales se debe tener en cuenta elcomportamiento de la mena frente al proceso de concentración (p.e. flotación por espumas), segúnsea la zona o profundidad de donde provienen. Ello conlleva a establecer una relación entre la zonade una veta y el proceso de concentración.

Así podemos ver que generalmente en toda veta mineralizada presenta tres zonascaracterísticas desde la superficie hacia la profundidad de la corteza terrestre.

Estas zonas son:

a) Zona de oxidación,b) Zona de transición o mixta,c) Zona de sulfuros.

Tal como se muestra en el esquema que se muestra en la figura 2.1.




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Fig. 2.1. Zonas características de una veta de mineral valioso.

Para el diseño e instalación de una Planta Concentradora se debe disponer de la alimentación otoneladas de mineral suficiente para asegurar el funcionamiento por un período previsto paraamortizar la inversión. Se estima en el orden de 5 años. Con la cubicación del mineral se determina lacapacidad de planta. Esto es:

Cubicación de minaMineral disponibleCapacidad de planta =

1825 días

Así por ejemplo si disponemos de un yacimiento con 182 500 t de mineral cubicado. ¿Cuál serála capacidad de planta si deseamos amortizarla en 5 años?

Solución:

Mineral cubicado = 182500 tTiempo de amortización = 5 años

Capacidad de planta =días

t 1825182500 = 100 t/día

Capacidad de planta = 100 t/día

Otros parámetros que se deben considerar son los siguientes:

Disponibilidad de agua suficiente y disponibilidad de terrenos para ubicación de la cancha derelaves.

Pendiente natural apropiada y poca distancia a la mina.

Sin embargo hay casos en los que se justifica la ubicación de la Planta Concentradora distante de

la mina, cuyos factores pueden ser:• Falta de espacio para depositar los relaves.• Falta de energía eléctrica.• Falta de agua para el proceso.• Falta de campamentos para albergar personal.• Problemas socio-políticos debidamente identificados por la empresa.• Falta de insumos.• Falta de recursos humanos.

2.4. DIAGRAMA DE FLUJO.

El diagrama de flujo es una representación gráfica que muestra satisfactoriamente la secuenciade las operaciones unitarias en una Planta Concentradora, es decir muestra la disposición de lasmáquinas unidas por líneas que indican el flujo del mineral por las distintas funciones de la planta,hasta los productos finales.


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Se conocen varias formas de representar un diagrama de flujo. Estos son:

• Diagrama de flujo lineal.• Diagrama de flujo ideográfico.• Diagrama de flujo taquigráfico.• Diagrama de flujo pictográfico.

En cualquiera de estos diagramas de flujo debe notarse claramente tres aspectos básicos.

• La reducción de tamaño.• La separación de las especies valiosas.• El manejo de materiales.

Los diagramas de flujo que más se utilizan en la industria minero-metalúrgica son:

• El diagrama de flujo lineal o el de bloques.• El diagrama de flujo pictográfico.

Estos diagramas de flujo se muestran en las figuras 2.2 y 2.3.

Mineral de mina(mena de Cu

Tolva de gruesos

Grizzly o criba fija

Chancado primario

CribadoZaranda vibratoria

Tolva definos

Trituraciónsecundaria

Molienda

Clasificación

Acondicionamiento

Flotación dedesbaste

Flotacióndelimpieza

Flotación dere-limpieza

Conc. de Cu

Flotación derecuperación

Relavefinal

Espesamiento

Filtrado

SecadoConc. Cu. seco

a comercialización

o fundición

Clasificación

Espesamiento

A rellenohidráulico

Clasificación Gruesos para formaciónde dique

Finos a canchade relaves

Aguaclara

Aguaclara

Fig. 2.2. Diagrama de flujo lineal




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F a j a T r a n s p . N º 2

Fig. 2.3. Diagrama de flujo pictográfico


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Vista de una Planta Concentradora

Vista de la sección de molienda de una Planta Concentradora




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Vista de la sección de flotación de una Planta Concentradora

Vista de la Planta Concentradora de Cía Milpo

1.5. MANIPULEO DE SÓLIDOS EN SECO Y EN HUMEDO.

En toda Planta Concentradora para que haya continuidad y eficiencia en el proceso, es necesario que

cada operación unitaria esté conectada por máquinas o dispositivos tanto de almacenamiento comode transporte, constituyendo así operaciones unitarias conexas o auxiliares, cuya función es la demanipuleo y control del tonelaje de mineral a tratarse. Estas operaciones unitarias auxiliares songeneralmente las siguientes:


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1. Manipuleo o manejo de sólidos en seco.• Almacenamiento

• Transporte• Control de peso• Alimentadores

2. Manejo de sólidos en húmedo (suspensión de sólidos o pulpa).

• Transporte de pulpas por tubería• Transporte de pulpas por canaleta• Transporte de pulpas por canales• Disposición de relaves

1.5.1. ALMACENAMIENTO DE MINERALES.

El almacenaje de mineral en una Planta Concentradora o de procesamiento de mineralesconstituye una operación metalúrgica auxiliar que consiste en la retención temporal del mineral en

algún lugar de la Planta, cuyo fin, es proporcionar capacidad de regulación o de variaciones entre lasdiversas fases de una operación principal, tal como por ejemplo, entre mina y planta o entre chancadoprimario y secundario y si el mineral es grueso y de gran tonelaje se utiliza los stocks piles o pilas;entre chancado terciario y molienda se utilizan tolvas.

Estos equipos o dispositivos se clasifican en:

♦ Para material grueso y gran tonelaje.

• Stock pile o pila de almacenamiento.

♦ Para material grueso y pequeño tonelaje.

• Tolva de gruesos.

♦ Para gran y pequeño tonelaje y material fino.

• Tolvas de finos.• Silos para concentrados.

A. PILAS DE ALMACENAMIENTO.

Las pilas de almacenaje de mineral se construyen de tal modo que están formadas por un lechoo piso de concreto o tierra apisonada, las cuales ocasionalmente están cubiertas por un techo. Estánprovistas de alimentadores para poder extraer el mineral por debajo del piso mediante fajas

transportadoras. La capacidad de regulación de una pila en una Planta Concentradora tiene lassiguientes ventajas:

1. Proporcionar un flujo uniforme de mineral a la planta2. Proporcionar una ley de cabeza uniforme a la planta, debido al mezclado adecuado.3. Permite que la operación de mina y planta sean independientes.4. La incorporación de la pila permite aumentar la eficiencia de la planta entre el 10 al 25 %.

Hay distintos métodos en uso para formar una pila de almacenamiento, entre ellos tenemos:

• Faja transportadora fija.• Faja transportadora por sistema de descarga móvil o potro.• Faja transportadora reversible.• Apiladores radiales.

De ahí que una pila de acuerdo al sistema de apilamiento puede tener la siguiente forma:




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• Pila cónica• Pila alargada• Pila radial

Estas tres formas tienen talu

procesamiento de minerales - mineralurgia i

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