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MINERALES INDUSTRIALESMINERALES INDUSTRIALESCAPITULO 3CAPITULO 3

PROFESOR: XIMENA VELOSO V.

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

IQUIQUE-CHILE

CLORURO DE SODIOCLORURO DE SODIO

22

3.1 GENERALIDADES3.1 GENERALIDADES

La sal común es un mineral La sal común es un mineral abundante en la naturaleza.abundante en la naturaleza.

Se presenta en la naturaleza como el Se presenta en la naturaleza como el mineral mineral halitahalita..

La La halitahalita constituye al menos el 95% constituye al menos el 95% de la roca conocida como sal de roca, de la roca conocida como sal de roca, las impurezas, si existen, las impurezas, si existen, corresponden principalmente a corresponden principalmente a sulfatos.sulfatos.

Los depósitos de sal se encuentran Los depósitos de sal se encuentran sólidos (sal de roca) o en soluciones sólidos (sal de roca) o en soluciones de salmueras (océanos, lagos).de salmueras (océanos, lagos).

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3.2 MINERALOGIA3.2 MINERALOGIA

Fórmula química: Fórmula química: NaClNaCl

Contenido por especie: 39,34 % Contenido por especie: 39,34 % NaNa60,66 % 60,66 % ClCl

Cristalografía: cristales tienen forma cúbicaCristalografía: cristales tienen forma cúbica

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3.3 PROPIEDADES FISICAS3.3 PROPIEDADES FISICAS

Dureza: 2Dureza: 2Gravedad específica: 2,168Gravedad específica: 2,168Punto de fusión: 804 ° CPunto de fusión: 804 ° CPunto de ebullición: 1.413 Punto de ebullición: 1.413 °C°CIndiceIndice de refracción: 1,554de refracción: 1,554Color: Incoloro a blancoColor: Incoloro a blancoSolubilidad en agua:Solubilidad en agua: 35,7 partes por 100 de agua 35,7 partes por 100 de agua

(0 (0 °C°C))39,8 partes por 100 de a39,8 partes por 100 de agua gua (100 (100 °C°C))

55

3.3 PROPIEDADES FISICAS3.3 PROPIEDADES FISICAS

Mineral muy soluble en aguaMineral muy soluble en agua

Posee sabor salado característicoPosee sabor salado característico

Traslúcida o transparenteTraslúcida o transparente

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3.4 ESPECIFICACIONES3.4 ESPECIFICACIONES

Las especificaciones se refieren Las especificaciones se refieren principalmente al tamaño del cristal y al principalmente al tamaño del cristal y al contenido de impurezas. Estas contenido de impurezas. Estas especificaciones varían según el uso de la especificaciones varían según el uso de la sal.sal.

En USA se producen tres calidades: fina, En USA se producen tres calidades: fina, gruesa y grado 1, siendo esta última la gruesa y grado 1, siendo esta última la de menor contenido de de menor contenido de NaClNaCl..

En Chile se producen 22 tipos distintos de En Chile se producen 22 tipos distintos de sal que se diferencian en la granulometría sal que se diferencian en la granulometría y la composición química.y la composición química.

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3.4 ESPECIFICACIONES3.4 ESPECIFICACIONES

Las restricciones son de dos tipos: químicas y Las restricciones son de dos tipos: químicas y granulométricas.granulométricas.

Dentro de las restricciones químicas, se Dentro de las restricciones químicas, se encuentran básicamente la pureza de la sal y encuentran básicamente la pureza de la sal y el porcentaje en peso de las otras sustancias el porcentaje en peso de las otras sustancias que acompañan al mineral, entre las que se que acompañan al mineral, entre las que se encuentran encuentran CaCa, , MgMg, SO, SO44

--22, insolubles, entre , insolubles, entre otros.otros.

En las restricciones físicas están los En las restricciones físicas están los porcentajes granulométricos que tienen que porcentajes granulométricos que tienen que llevar el producto demandado por el cliente.llevar el producto demandado por el cliente.

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3.4.1 SAL INDUSTRIAL TIPO I3.4.1 SAL INDUSTRIAL TIPO I

Sal harneada que cumple con los requisitos de Sal harneada que cumple con los requisitos de diferentes tipos de usos (industrias alimenticias, diferentes tipos de usos (industrias alimenticias, tratamiento de aguas, textiles, salmueras de tratamiento de aguas, textiles, salmueras de refrigeración, etc.)refrigeración, etc.)

Composición química: Composición química: NaClNaCl 99,00% min.99,00% min.Humedad 0,10% Humedad 0,10% maxmax..

Análisis físicoAnálisis físicoAbertura de mallas % Peso retenidoAbertura de mallas % Peso retenido½ ½ pulgpulg (12,5 mm) 0(12,5 mm) 0¾ ¾ pulgpulg ( 9,5 mm) 5 max.( 9,5 mm) 5 max.

N° 4 ( 4,75 mm) 42 N° 4 ( 4,75 mm) 42 –– 5858N° 8 (2,36 mm) 22 N° 8 (2,36 mm) 22 –– 3838-- N° 8 15 max.N° 8 15 max.

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3.4.2 SAL PARA ESTABILIZADO DE 3.4.2 SAL PARA ESTABILIZADO DE CAMINOSCAMINOS

La estabilización de caminos es el proceso en el que el materiaLa estabilización de caminos es el proceso en el que el material l del suelo es reforzado mediante la aplicación controlada de sal del suelo es reforzado mediante la aplicación controlada de sal y y agua . La sal forma un ligamento coloidal con las arcillas del agua . La sal forma un ligamento coloidal con las arcillas del camino, que permiten retener la humedad durante la camino, que permiten retener la humedad durante la compactación. La sal ejerce una función compactación. La sal ejerce una función cementadoracementadora, , aumentando la resistencia del camino a las cargas del tránsito. aumentando la resistencia del camino a las cargas del tránsito. Mediante este proceso se prolonga la vida útil de los caminos, Mediante este proceso se prolonga la vida útil de los caminos, reduciendo los costos de mantención.reduciendo los costos de mantención.

Composición química (base seca): Composición química (base seca): NaClNaCl 97,50% min.97,50% min.NaNa22SOSO44 0,80% 0,80% maxmax..AnticakingAnticaking 6 6 ppmppm

Análisis físicoAnálisis físicoAbertura de mallas Abertura de mallas %Peso%Peso retenidoretenido

N° 4 ( 4,75 mm) 1N° 4 ( 4,75 mm) 1N° 8 (2,36 mm) 3N° 8 (2,36 mm) 3

N° 16 (1,190 mm) 20N° 16 (1,190 mm) 20N° 30 (0,600 mm) 45N° 30 (0,600 mm) 45

-- N° 30 60N° 30 60

1010

3.5 USOS DE LA SAL3.5 USOS DE LA SAL

Consumo humanoConsumo humanoProductos químicosProductos químicosConservación de alimentosConservación de alimentosRefrigeración (salmueras)Refrigeración (salmueras)Tratamiento de aguasTratamiento de aguasIndustrias alimenticias y pesquerasIndustrias alimenticias y pesquerasVidrio Vidrio CerámicaCerámica

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3.5 USOS DE LA SAL3.5 USOS DE LA SAL

Deshielo de carreteras y callesDeshielo de carreteras y callesConsolidación de caminosConsolidación de caminosCurtiembre de cuerosCurtiembre de cuerosTintoreríaTintoreríaAlimentación de ganadoAlimentación de ganadoTextilTextil

1212

3.5.1 DESHIELO DE CAMINOS3.5.1 DESHIELO DE CAMINOS

La sal luego de ser esparcida actúa La sal luego de ser esparcida actúa bajando el punto de congelación del bajando el punto de congelación del agua, manteniendo los caminos y agua, manteniendo los caminos y carreteras libres de hielo, facilitando la carreteras libres de hielo, facilitando la tracción y tránsito de vehículos.tracción y tránsito de vehículos.

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3.6 ORIGEN3.6 ORIGEN

1. Existencia de lago o laguna superficial de agua de 1. Existencia de lago o laguna superficial de agua de mar, separada del océano por una barrera. Ocurren mar, separada del océano por una barrera. Ocurren cristalizaciones depositadas en capas o mantos de sal cristalizaciones depositadas en capas o mantos de sal en el fondo del lago.en el fondo del lago.

2. Desiertos ubicados cercanos al océano, la sal puede 2. Desiertos ubicados cercanos al océano, la sal puede haber sido transportada por los vientos que soplan haber sido transportada por los vientos que soplan desde el mar (región salitrera).desde el mar (región salitrera).

3.3. Soluciones salinas (océanos, mares, lagosSoluciones salinas (océanos, mares, lagossalobres, vertientes y pozas salinas)salobres, vertientes y pozas salinas)

1414

3.7 DISTRIBUCIÓN3.7 DISTRIBUCIÓN

La sal abunda en la naturaleza.La sal abunda en la naturaleza.Se explota en varios países, desde tiempos Se explota en varios países, desde tiempos remotos.remotos.Gran yacimiento de sal de roca no sólo en Gran yacimiento de sal de roca no sólo en Chile sino a nivel mundial:Chile sino a nivel mundial:Salar Grande de Tarapacá (Chile)Salar Grande de Tarapacá (Chile)

Cuenca 40 * 15 Cuenca 40 * 15 kmkmUbicado a 90 Ubicado a 90 kmkm al sur de Iquique en laal sur de Iquique en lacordillera de la costa cordillera de la costa Altitud 700 Altitud 700 msnmmsnm

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3.7 DISTRIBUCION3.7 DISTRIBUCION

Reservas abarcan 16.000 hectáreas deReservas abarcan 16.000 hectáreas desuperficie con una profundidad media de 100 superficie con una profundidad media de 100 m.m.Puede abastecer al mundo por siglos.Puede abastecer al mundo por siglos.Al actual ritmo de explotación, sus reservas Al actual ritmo de explotación, sus reservas son inagotables.son inagotables.La pureza promedio es superior al 95% La pureza promedio es superior al 95% NaClNaCl..Las impurezas presentes en contenidos Las impurezas presentes en contenidos mínimos son el sulfato de sodio anhidro mínimos son el sulfato de sodio anhidro ((tenarditatenardita) y, prácticamente como trazas ) y, prácticamente como trazas CaOCaO, , MgOMgO, , KClKCl y algunos insolubles.y algunos insolubles.

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3.7 DISTRIBUCION3.7 DISTRIBUCION

Un análisis químico indicativo de sal de Un análisis químico indicativo de sal de exportación del Salar Grande señala los exportación del Salar Grande señala los siguientes componentes:siguientes componentes:

NaClNaCl 99,66%99,66%CaOCaO 0,16%0,16%MgOMgO 0,005%0,005%KClKCl 0,059%0,059%SOSO44 0,042%0,042%HH22O 0,050%O 0,050%Insolubles 0,026%Insolubles 0,026%

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3.7 DISTRIBUCION3.7 DISTRIBUCION

En muchos países se obtiene sal de En muchos países se obtiene sal de salmueras o del océano en procesos de salmueras o del océano en procesos de evaporación solar y cristalización, para lo evaporación solar y cristalización, para lo cual se construyen piscinas artificiales de cual se construyen piscinas artificiales de grandes superficies y poca altura donde grandes superficies y poca altura donde por evaporación del agua se concentra la por evaporación del agua se concentra la sal.sal.

1818

3.8 MERCADO3.8 MERCADO

La producción mundial de sal proviene de los cinco La producción mundial de sal proviene de los cinco continentes. continentes. Debido a los bajos costos de producción de la sal Debido a los bajos costos de producción de la sal común y a su alta densidad, el precio de venta de común y a su alta densidad, el precio de venta de este producto depende fundamentalmente del costo este producto depende fundamentalmente del costo de transporte.de transporte.

La gran importancia de la industria La gran importancia de la industria minera de sal de roca radica en el uso minera de sal de roca radica en el uso de la sal para el control de nieve y de la sal para el control de nieve y hielo. Aproximadamente el 30 % de hielo. Aproximadamente el 30 % de

la sal de roca producida se ocupa en el deshielo de la sal de roca producida se ocupa en el deshielo de calles y carreteras.calles y carreteras.

1919

3.8 MERCADO3.8 MERCADO

Precio: 10 Precio: 10 US$US$/ton/ton

Demanda mundial:Demanda mundial:50% plantas químicas en la 50% plantas químicas en la producción de cloro y sodaproducción de cloro y sodacáusticacáustica

30% deshielo de calles y30% deshielo de calles ycarreterascarreteras20% otros usos industriales y20% otros usos industriales yconsumo humanoconsumo humano

2020

3.8 MERCADO3.8 MERCADO

La sal es un producto barato y abundante que La sal es un producto barato y abundante que no tiene sustituto, ni natural, ni sintético.no tiene sustituto, ni natural, ni sintético.

Factores que aumentarían la demanda:Factores que aumentarían la demanda: No se ha encontrado sustituto para el No se ha encontrado sustituto para el

deshielo de carreteras.deshielo de carreteras. Uso de Uso de NaClNaCl junto con otros junto con otros

solventes para disolución de sulfuros, solventes para disolución de sulfuros, por ejemplo la adición de sal al ácido por ejemplo la adición de sal al ácido sulfúrico mejora notablemente la sulfúrico mejora notablemente la solubilidad del sulfuro de cobre.solubilidad del sulfuro de cobre.

2121

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

Salinas Punta de Lobos (SPL) es la planta de producción más Salinas Punta de Lobos (SPL) es la planta de producción más importante.importante.Tiene actividades de producción, embarque y venta de sal. Tiene actividades de producción, embarque y venta de sal. Empresa tiene trabajadores y contratistas. Empresa tiene trabajadores y contratistas. Explotación a rajo o tajo abierto. Tiene dos minas: Mina LoberasExplotación a rajo o tajo abierto. Tiene dos minas: Mina Loberas y y mina mina KainitaKainita..

Tiene un proceso productivo no complejoTiene un proceso productivo no complejo. El. Elprocesamiento básicoprocesamiento básico de las colpas esde las colpas esbásicamente la reducción de tamaño,básicamente la reducción de tamaño,que se realiza mediante molienda en que se realiza mediante molienda en cuatro etapas.cuatro etapas.1. Molienda en molino de rodillo simpl1. Molienda en molino de rodillo simple.e.2. Molienda en molino de rodillo doble2. Molienda en molino de rodillo doble..3. Molienda 3. Molienda en en molinomolino de de rodillorodillo triple.triple.4. 4. MoliendaMolienda en en molinomolino de de martillomartillo..5. 5. ClasificacionesClasificaciones en en harnerosharneros en en todastodas laslas etapasetapas

2222

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

Mina Mina KainitaKainitaAltura bancos:Altura bancos:7 m7 mMina LoberaMina LoberaAltura bancos:Altura bancos:10 m10 mLas minas están Las minas están ubicadas a 30 ubicadas a 30 kmkm del puerto de del puerto de Patache y de laPatache y de laPlanta principal Planta principal de SPLde SPL

2323

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

En la misma mina están ubicadas dos plantas: En la misma mina están ubicadas dos plantas: planta 2 y planta 4.planta 2 y planta 4.Equipos principales:Equipos principales:Molinos primarios: son equipos de gran capacidad, Molinos primarios: son equipos de gran capacidad, encargados de fracturar las colpas mediante el giro encargados de fracturar las colpas mediante el giro de un gran rodillo con dientes (uno sólo que fractura de un gran rodillo con dientes (uno sólo que fractura aprovechando la coraza), los cuales entregan una aprovechando la coraza), los cuales entregan una granulometría promedio de 4” y 6” de diámetro.granulometría promedio de 4” y 6” de diámetro.

MolinosMolinos secundariossecundarios: son : son equiposequipos de de conminuciónconminucióncon el con el mismomismo diseñodiseño de de loslos molinosmolinos primariosprimarios, , peroperode de dimensionesdimensiones másmás pequeñaspequeñas. . TienenTienen dos dos rodillosrodillos. . FracturanFracturan el mineral el mineral hastahasta unauna granulometríagranulometríapromediopromedio de de laslas partículaspartículas de 2” de de 2” de diámetrodiámetro..

2424

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

Molinos terciarios: son molinos de Molinos terciarios: son molinos de igual tamaño a los secundarios, pero igual tamaño a los secundarios, pero con una cantidad de tres rodillos, los con una cantidad de tres rodillos, los cuales están a una abertura variable cuales están a una abertura variable dependiendo del producto que se esté dependiendo del producto que se esté moliendo. La granulometría que moliendo. La granulometría que entrega es dependiente a las mallas entrega es dependiente a las mallas utilizadas en los harneros, variando en utilizadas en los harneros, variando en ½”, 3/8”, 5/16” y ¾”.½”, 3/8”, 5/16” y ¾”.

MolinosMolinos martillosmartillos: son : son molinosmolinos queque

2525

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

HarnerosHarneros vibratoriosvibratorios Robins (HR): son Robins (HR): son equiposequiposde de altaalta capacidadcapacidad queque tienentienen comocomo propósitopropósitoclasificarclasificar mediantemediante mallasmallas, , preferentementepreferentemente de de aceroacero inoxidableinoxidable, , laslas cualescuales varíanvarían sussus aberturasaberturasparapara la la clasificaciónclasificación porpor tamañostamaños. . TienenTienen unaunacantidadcantidad de de trestres bandejasbandejas con con trestres mallasmallas cadacadaunouno, , dependiendodependiendo susu aberturaabertura del del productoproducto quequese se estáestá produciendoproduciendo. . AsociadosAsociados a la a la moliendamoliendaprimariaprimaria..

HarnerosHarneros PionnerPionner (HP): son de (HP): son de igualigual diseñodiseño de de loslos HR, HR, peropero de un de un tamañotamaño menormenor a a dichosdichosharnerosharneros. . AsociadosAsociados a la a la moliendamolienda secundariasecundaria..

2626

3.9 TECNOLOGIA3.9 TECNOLOGIA

HarnerosHarneros terciariosterciarios Derrick (HD): Derrick (HD): estánestánasociadosasociados a la a la moliendamolienda terciariaterciaria. . EstosEstosequiposequipos son de son de igualigual diseñodiseño a a loslos anterioresanteriores, , peropero la la diferenciadiferencia eses queque ademásademás de de laslasmallasmallas con con menoresmenores aberturasaberturas no no tienentienenvibraciónvibración. . AdemásAdemás susu tamañotamaño eses menormenor a a loslosHP.HP.

2727

3.10 PRODUCTOS SALINA PUNTA LOBOS 3.10 PRODUCTOS SALINA PUNTA LOBOS

Sal química tipo ISal química tipo ISal química tipo IISal química tipo IISal industrial tipo ISal industrial tipo ISal industrial tipo IISal industrial tipo IISal industrial tipo IIISal industrial tipo IIISal industrial tipo IVSal industrial tipo IVSal para deshielo de carreterasSal para deshielo de carreterasSal doméstica en bolsasSal doméstica en bolsasSal doméstica en salerosSal doméstica en salerosSal Sal parrilleraparrilleraSal para estabilizado de caminosSal para estabilizado de caminosSal para lavavajillasSal para lavavajillas

2828

3.10 PRODUCTOS SPL3.10 PRODUCTOS SPL

Tipos de Sal:

Sal Química

Sal Industrial

Sal de Camino

2929

3.11 PROCESO PRODUCTIVO SPL3.11 PROCESO PRODUCTIVO SPL

3030

3.12 DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA 23.12 DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA 2

3131

3.12 DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA 2

3232

3.13 LISTADO EQUIPOS PLANTA 2

3333

3.13 LISTADO EQUIPOS PLANTA 2

3434

3.14 DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA 43.14 DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA 4

3535

3.15 LISTADO EQUIPOS PLANTA 43.15 LISTADO EQUIPOS PLANTA 4

3636

3.15 LISTADO EQUIPOS PLANTA 43.15 LISTADO EQUIPOS PLANTA 4