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Procesamiento de Minerales I
Proyecto Final de Investigacin
Anlisis a una Planta Concentradora
Integrantes:
Aurora Huamalies, Erliz
Bernal Maquio, Mario
Canda Patio, Julio
Valverde Quiroz, Luis
Profesor: Teobaldo Roque
Seccin: C11 03 A, B, C
Fecha de entrega: 01 12 2014
2014 II
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INDICE:
I. OBJETIVO
II. INTRODUCCIN
III. ETAPA DE CHANCADO
3.1 Chancado Primario
Chancadora de Quijada Nordberg C-110, work ndex
3.2 Chancado Secundario
Chancadora de Cnica Nordberg
Chancadora de Quijada Kuri moto 28 x 36
3.3 Chancado Terciario
Chancadora Cnica Symons SH
3.4 Zarandas
Zaranda Vibratoria (8 x 20)
3.5 Chancado en Circuito Cerrado
Chancadora Nordberg HP-400
IV. ETAPA DE MOLIENDA
4.1 Molino de bolas
1. Velocidad Crtica
2. Volumen de la Carga
3. Tamao de alimentacin
3.1 Molino de bolas N 1
3.2 Molino de bolas N 2
3.3 Molino de bolas N 3
3.4 Molino de bolas N 4
3.5 Molino de bolas N 5
4. Tamao del Producto
5. Reduccin del mineral
6. Relacin entre el Dimetro y la Longitud
7. Tipo de Alimentacin
4.2 Clasificacin en funcin de su descarga.
a. Molino de descarga por rebose
b. Molino de descarga por rejilla
4.3 Dimensionado del molino de bolas
1. Dimetro y Longitud
1.1 Mediante bacos
1.2 Mediante Tabla
4.4 Determinacin del Work ndex.
Diagrama de fuljo para la determinacin del work ndex
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V. ETAPA DEL HIDROCICLN
Diagrama del Under Flow y Over Flow
VI. ETAPA DE FLOTACIN
5.1 Tensin Superficial
5.2 Adsorcin
5.3 Variables del proceso de flotacin
a. Granulometra
b. Dosificacin de reactivo
c. Densidad de pulpa
d. Tiempo de residencia
f. pH
g. Calidad del agua
5.4 Reactivo de flotacin
Clasificacin de los reactivos
1. Colectores
2. Espumantes
3. Modificadores
4. Depresores
5.5 Factores que varan la flotacin
a. Densidad de pulpa
b. Velocidad de alimentacin
c. Efecto de pH
d. AR-1238
e. Xantato
f. Cal
g. ER-370
h. Aceite de pino
Flow Sheet del circuito de flotacin
INTERPRETACION DEL FLOW SHEET DE FLOTACIN
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I. OBJETIVOS
Analizar las operaciones mineras que se realizan dentro de la
planta concentradora de
minerales Condestable perteneciente a la Compaa Minera Southern
Peaks Mining
con la finalidad de interpretar cualitativamente el tratamiento
realizado al mineral de
Cobre.
Mediante el uso de datos experimentales obtenidos en el
laboratorio, interpretar
cuantitativamente la eficiencia, as como realizar un flow sheet
general para cada una
de las etapas que abarca el proceso de concentracin de minerales
tales como
chancado, molienda, flotacin, espesamiento y filtracin.
II. INTRODUCCIN
La planta concentradora condestable se encuentra ubicada a una
altura de 100 a 400 metros sobre el nivel del mar en el distrito de
Mala, provincia de Caete, en el departamento de Lima posee un rea
adicional de 45.868 hectreas.
La mineralizacin de cobre en los yacimientos mineros subterrneos
Ral y
Condestable ocurre en cuerpos de reemplazamiento estratiformes
ricos en sulfuro
(mantos) y vetas de cuarzo con sulfuros. Los mantos consisten de
xidos de sulfuro de
hierro masivo, semi masivo y diseminado. Proporciona
principalmente los productos
bsicos de Cobre, Plata y Oro.
Figura 1: Geologa de los yacimientos mineros de la Planta
Concentradora Condestable
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Datos y Reservas Operativas de la Planta Concentradora
Datos de Funcionamiento
2011 2012 2013 2014
(1 Trimestre)
Mineral extrado (TM) 2364034 2484552 2445749 600300
Ley del Mineral ROM 1.06 0.93 0.85 0.91
Recuperacin de Cu (%) 90.1 90.4 87.6 90.0
Cu obtenido (TM) 21520 19786 17492 4651
Au obtenida (TM) 12540 11494 11508 2754
Ag obtenido (TM) 283946 263693 242114 59896
CONMINUCIN
El proceso de conminucin tiene su inicio desde la voladura en la
mina, cuando se
coloca los explosivos tales como la dinamita, el cual libera el
mineral haciendo que se
disgregue en diferentes tamaos obteniendo desde una roca con una
dimensin de 50
pulgadas o inclusive partculas de ste menor a un grano de
arena.
Las ventajas que esta etapa puede proporcionar a la mina
son:
Liberar las especies diseminadas.
Facilitar el manejo de los slidos.
Principios de Conminucin
Tipo de carga aplicada Mecanismo de fractura Distribucin de
tamao
de partcula
Impacto Estallido por fuerzas de
atraccin aplicadas a alta velocidad
Homognea
Compresin Fracturacin del mineral generada por la presin
Homognea
Friccin Abrasin por esfuerzo
cortante superficial Heterognea
(Finos y Gruesos)
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Anlisis Granulomtrico Se realiza con el objetivo de obtener un
producto final de tamao requerido y
representativo.
Las primeras etapas de conminucin se realizan para facilitar el
manejo del mineral
proveniente de la mina en sucesivas etapas tales como, chancado
y molienda, para
sucesivamente separar el mineral valioso requerido (Mena) del
mineral no valioso o no
requerido (Ganga).
Cuando las partculas de una mena estn formada independiente
mente como minera
de la ganga, se habla de partculas libres; cuando ellas
consisten de dos o ms
especies minerales, se les llama partculas mixtas.
Para realizar un anlisis granulomtrico a un yacimiento minero, a
nivel de laboratorio,
es indispensable tener un Ro-tap que sirve para sacudir a las
diferentes mallas
colocadas sobre ella, para clasificar los distintos tamaos de
partculas que pueda
encontrarse en la muestra representativa, obteniendo una
adecuada eficiencia,
evitando as el incorrecto posicionamiento de stos en la malla no
adecuada.
Figura 2: Mallas Tyler utilizadas en el tamizaje Figura 3:
Agitador Mecnico Ro-Tap
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Tabla de Anlisis Granulomtrico
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
3 75000 0.00 0.00 0.00 100.00
2 50000 902.80 28.41 28.41 71.59
1.5 37500 281.20 8.85 37.26 62.74
1.25 31500 449.20 14.14 51.40 48.60
1 25000 41.40 1.30 52.70 47.30
0.75 19000 227.40 7.16 59.85 40.15
0.5 12500 329.20 10.36 70.21 29.79
0.375 9500 174.00 5.48 75.69 24.31
0.312 8000 119.60 3.76 79.45 20.55
0.25 6350 158.00 4.97 84.43 15.57
4 4750 2.93 0.09 84.52 15.48
6 3350 97.44 3.07 87.58 12.42
8 2360 58.73 1.85 89.43 10.57
10 1700 17.12 0.54 89.97 10.03
14 1180 15.74 0.50 90.47 9.53
16 1000 27.29 0.86 91.33 8.67
20 850 17.15 0.54 91.87 8.13
-20 - 258.48 8.13 100.00 0.00
TOTAL
3177.68
La importancia de clasificar el tamao de las particular radica
en calcular la abertura en
un 80% de acumulado pasante, en otras palabras, se hallara el
F80, por lo que se
realizar una extrapolacin de datos.
-
Determinacin del F80
Abertura () Acumulado Pasante (%)
75000 100.00
X 80
50000 71.59
Para poder apreciar la tendencia del anlisis, es necesario
realizar una grfica de
distribucin granulomtrica, donde se toma el tamao de partcula
vs. el porcentaje
pasante acumulado.
La grfica se interpreta con respecto al F80 o P80 que busca la
granulometra necesaria
para pasar a otra etapa ya que si no cuenta con el tamao de
partcula necesaria
puede que no rinda de manera eficiente el proceso que fue
llevado a cabo as como las
siguientes etapas de concentracin.
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Abertura ()
Abertura vs. %Pasante
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III. ETAPA DE CHANCADO
Esta es una de las etapas ms importante de los procesos de
conminucin ya que el mineral sufre lo que es la reduccin de
partcula en cada etapa de chancado.
El traslado de mineral se hace a travs de volquetes de 22
toneladas de capacidad
hacia la planta concentradora teniendo una trayectoria de carga
hasta la chancadora
aproximadamente de 2km. El mineral cargado en los volquetes es
pesado en una
balanza y llevado a la chancadora primaria de quijada NORBERG
C-110, quedando
como equipo alterno la chancadora cnica Allis Chalmers de 30 por
si la chancadora
de quijada tuviera alguna avera o tenga que hacerse algn
mantenimiento se auxilia
con una chancadora cnica, la descarga de la etapa primaria que
presente una
granulometra de 100% a -4 es almacenada en una zona de acopio o
stock pile de
5000 Toneladas.
El mineral que encuentra en el stock pile es trasladado mediante
faja
transportadora a la chancadora secundaria NORDBERG HP 400 ST
que
naturalmente, por medidas de prevencin, cuenta con una
chancadora de quijada
Kurimoto de 28x36 como equipo auxiliar.
La descarga del chancado primario da un producto de 30 mm que es
descargado
en la faja N 4 o la faja N 5 (si est en funcionamiento la
chancadora auxiliar)
donde luego se dirige a la faja N 6, donde se alimenta a la
chancadora terciaria
de 5 SH, con una descarga de 20 mm de partcula.
La descarga de este chancado pasa a la faja N 7 y sigue a la
faja N 8. En
consecuencia, conduce a la tolva de transferencia N 1, 2 y 3 que
alimentan a las
tres zarandas vibratorias Tyler de 8 20 de dos pisos cada
una.
El mineral fino (partculas menores a 6 mm) se descarga en la
faja N 9 y sta a
su vez a las N 10 y 11, para luego ser descargadas en la etapa
de molienda.
El mineral grueso alimentada de las fajas N 12, 13 y 14 es
transferido a su tolva
de gruesos, seguidamente se trabaja en circuito cerrado con 2
chancadoras HP-
400 que trabajan con las fajas N 15, 16, 17 y 18, adems estas
chancadoras
garantizan la entrega del producto de 100% -6mm.
-
Flow sheet del chancado
Descarga 6mm Alterno Cnica
allis chalmer
Quijada norberg
C-100 Faja #1
Faja #2
Stockpile
5000 tn
Faja #3
Faja #4 Faja #5
Faja #6
Faja #8
Faja #7
Faja #9 10 11
Faja #12 13 14
Faja #17
Faja #18
Faja #16
Faja #15
Faja de encuentro
Circuito cerrado de
chancado,
recirculamiento de la
faja #18 a la #7
siguiendo las etapas
correspondientes.
Circuito de descarga
de 22tn de los
volquetes a las
chancadoras para
su trituracin.
Etapa de
descargado del
stockpile a las fajas
con direccin a las
chancadoras
principales yo
alternas
-
Figura 4: Chancadora de Quijada Nordberg
3.1. Chancado Primario
Como chancadora principal se encuentra a la chancadora de
quijada NORBERG C-110 y con un equipo alterno la chancadora cnica
Allis Chalmers de 30.
Datos generales de las chancadoras primarias
Chancadora Nominal (Tm/h)
Real (Tm/h)
Eficiencia
(%) F80
(mm) P80
(mm) Ratio de
Reduccin
Nordberg
C110
(quijada) 255 186 75 578 167 3.46
Allis
Chalmers
(Cnica) 445 267 60 508 252 2.02
Chancadora de Quijada Nordberg C 110
Anchura de la abertura de alimentacin: 1000 mm
Potencia: 35 kW
Velocidad: 350 RPM
Forro: Suple
Es posible calcular el consumo de energa que ejerce esta
chancadora (figura 4).
-
Figura 5: Chancadora Cnica Allis Chalmers
El tonelaje de alimentacin a la chancadora es de 186Tm/Hr se
calcula la energa, por
medio del anlisis granulomtrico se obtiene el F80 y P80.
(
)
Entonces, evaluando los datos obtenidos en laboratorio:
(
)
Chancadora Cnica Allis Chalmers 30 25
Dimensin de descarga: 290mm
Potencia: 26 kW
Forro: Extra Grueso
-
Con los datos obtenidos en el anlisis granulomtrico es posible
calcular el P80 y F80
para determinar de manera experimental el work ndex del mineral,
de la misma
manera que se efectu para la chancadora de quijada.
(
)
La dureza en la etapa de chancado se encuentra en el rango de
semiduros.
El mineral es trasladado mediante las fajas transportadoras (N 1
y 2) a la siguiente chancadora.
A travs de las fajas, se da envo de la descarga de la chancadora
al
almacenamiento en un Stock Pile con capacidad de 5000
toneladas.
3.2. Chancado Secundario Chancadora secundaria NORDBERG HP 400
ST, teniendo como equipo alterno a una
chancadora de Quijada Kurimoto de 28 36, la cual es alimentada
por la faja
transportadora N 3.
Datos generales de las chancadoras secundarias
Chancadora Nominal (Tm/h)
Real (Tm/h)
Eficiencia
(%) F80
(mm) P80
(mm) Ratio de
Reduccin
Nordberg
HP 400 ST
(Cnica) 360 260 75 167 89 1.87
Kurimoto
(Quijada) 262 192 73.2 252 89 2.83
Chancadora Cnica Nordberg HP-400 ST Peso de la Chancadora: 23000
kg
Potencia: 315 kW
Velocidad: 700 1000 RPM
Forro: Extra course
-
Figura 6: Chancadora Cnica Symons SH
Chancadora Quijada Kurimoto 28x36
Forro: estriado
3.3. Chancado Terciario El producto de 30mm es descargado en la
faja N 4 o la faja N 5 para esta ltima
etapa de chancado, luego en la faja N 6, donde sirve de
alimentacin a la
chancadora terciaria de 5 SH.
Datos generales de la chancadora terciaria
Chancadora Nominal (Tm/h)
Real (Tm/h)
Eficiencia
(%) F80
(mm) P80
(mm) Ratio de
Reduccin
Chancadora
Symons SH
(Cnica) 254 193 75.28 167 89 3.17
Forro: Grueso
El producto de este chancado pasa a la faja N 7 y sigue a la
faja N 8, la cual conduce a la tolva de transferencia N 1, 2 y 3
que alimentan a tres zarandas vibratorias Tyler
de 8 20 de dos pisos cada una.
-
Figu
ra 7
: Za
ran
da
Vib
rato
ria
Tyle
r
3.4. Zarandas
Es utilizada para clasificar al mineral en partculas y separarlo
de tal manera que se
busca una eficiencia y ahorro en el consumo de energa, ya que si
no se hace una
clasificacin previa antes de alimentar a una chancadora se puede
le sobrealimentar a
la chancadora por presencia de finos y se hara un gasto de
energa innecesaria;
naturalmente el mineral fino es descargado a una faja
transportadora con destino a la
etapa de flotacin, por lo que cuenta con el tamao necesario.
Este circuito cuenta con 3 zarandas, as se tiene una separacin
superior entre
gruesos y finos, generalmente quedan partculas finas en los
bordes de los orificios
de las zarandas por lo que se realiza un movimiento vibratorio,
expulsando cualquier
mineral pequeo por el undersize y los gruesos, al oversize,
hacia una etapa de
chancado en circuito cerrado.
Hay tres zarandas vibratorias Tyler de 8 20 de dos pisos cada
una para cada de
alimentacin (figura 7).
Undersize (Partculas Finas)
El mineral fino (partculas menores a 6 mm) se descarga en la
faja N 9 y sta a su vez a las N 10 y 11, para luego ser descargada
en la etapa molienda.
Oversize (Partculas gruesos) El mineral grueso, alimentado por
las fajas N 12, 13 y 14, es transferido a su tolva de gruesos.
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3.5. CHANCADO EN CIRCUITO CERRADO
El mineral grueso se trabaja en circuito cerrado con 2
chancadoras HP-400 que trabajan con las fajas N 15, 16, 17 y 18,
que garantiza la entrega del producto de 100% a 6 mm.
Chancadora Nominal (Tm/h)
Real (Tm/h)
Eficiencia
(%) F80
(mm) P80
(mm) Ratio de
Reduccin
Chancadora
Symons SH
(Cnica) 69 65 94.2 28 7 4
Chancadoras Nordberg HP 400 En esta etapa el mineral que ha
pasado previamente por otras 2 etapas de chancado,
se requiere obtener una mayor eficiencia y el pase de todo el
producto directamente
a la etapa de molienda
Forro: Fino
El movimiento nico de la cabeza marcan el comienzo un
rendimiento constante
incluso a medida que los parmetros de chancado cambian.
Las cuas que retienen el bowl (cuenco) enganchan una hlice de
auto apriete
en la seccin superar de bowl liner.
Los ajustes de configuracin del chancadora se logra al girar el
conjunto de bowl por el anillo de ajusto roscado, as los
revestimientos se desgastan de manera uniforme y entregan una
utilizacin mxima del metal y una vida til ms larga.
-
Figura 8: Seccin Transversal de una chancadora Nordberg
HP 400
Partes independientes de la chancadora Nordberg HP 400
1. Perno de bloqueo
2. Tolva de alimentacin
3. Cuenco
4. Anillo de ajuste
5. Tazn de cabeza
6. Ordenador central
7. Forro socket
8. Buje de cabeza superior
9. Eje secundario
10. Casquillo contra eje
11. Engranajes y eje principal
pin
12. Principal y pin
13. Eje principal
14. Cojinete y eje excntrico
15. Guardia contrapeso
16. Conjunto de liberacin
Vagabundo
17. Casquillo excntrico
18. Excntrico
19. Inferior cascillo de cabeza
20. Cabeza
21. Manto
22. Forro Tazn
23. Anillo de cilindros de
sujecin del motor
24. Antorcha ajuste
25. Placa de alimentacin cono
-
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
75 125 175 225
Series1
Series2
Series3
Series4
Series5
Series6
Series7
Series8
Series9
Series10
Pulverizadora
Malla
Tyler (N) Abertura
() Tiempo (seg.)
0 10 20 30 40
60 250 28.47 80.47 96.63 99.69 99.97
70 212 25.20 74.75 92.03 98.84 99.95
80 180 23.54 69.62 88.31 96.05 99.03
100 150 21.32 64.29 80.98 90.54 95.73
150 106 18.28 57.73 71.47 80.75 86.25
200 75 15.79 47.28 60.07 71.20 76.13
-200 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Malla
Tyler (N)
Abertura
() Tiempo (seg.)
50 60 70 80 90
60 250 99.98 100.00 100.00 100.00 100.00
70 212 99.90 100.00 100.00 100.00 100.00
80 180 98.69 99.32 99.97 99.98 100.00
100 150 98.28 99.27 99.63 99.87 99.95
150 106 91.90 94.54 95.59 97.91 98.55
200 75 82.03 85.25 87.06 90.58 91.80
-200 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-
Figura 9: Blindaje para el molino de bolas
La pulverizacin no es una etapa del circuito de chancado pero si
de conmunicin a nivel de laboratorio, este proceso se hace para
anlisis al momento de realizar los ataques qumicos al mineral,
determinando si las caractersticas del mineral o las leyes pueden
contener impurezas dentro de la misma, estos tiempos de anlisis son
los tiempos de pulverizacin, por ende aumenta el porcentaje de
mineral fino en la muestra.
IV. ETAPA DE MOLIENDA
4.1. Molino de Bolas en la Planta Concentradora Condestable Para
nuestro caso, la Minera Condestable, emplea el molino de bolas
trabajando en
circuito cerrado con el Hidrocicln, donde el Underflow del
Hidrocicln pasar al
proceso de Flotacin.
Mediante el Flow Sheet de la mina
Condestable, abarcaremos el proceso de
molienda el cual est constituido por cinco
molinos de bolas, dos primeros son de tipo
(molino de bolas de cuchara o cangiln con
trmel) y los tres restantes de tipo (molino
de bolas con tubo y trmel), implementado
con un sistema de dos Hidrociclones en
cada molino, salvo el segundo molino que
cuenta con un sistema ms, es decir, el
segundo cuenta con cuatro Hidrociclones.
La molienda es la ltima etapa del proceso
de conminucin o fragmentacin para la
reduccin del tamao de las partculas. La
fragmentacin de las partculas se va a
conseguir por medio de la combinacin de
fuerzas de compresin, cizalladura y
abrasin, dicha fragmentacin del mineral
se realiza en el interior de unos equipos
cilndricos rotatorios de acero que se
conocen con el nombre de molinos de
rodamiento de carga o simplemente molino.
En sta etapa es necesario reducir su tamao de
. Estos
molinos llevan en su interior una mezcla de mineral a fragmentar
junto con cuerpos
-
Figura 10: Partes del molino de bolas
molturantes o moledores que pueden ser barras, bolas, guijarros
de slex o incluso
fragmentos grueso del propio mineral. L a molienda se puede
realizar por va seca
o por va hmeda .
Estos equipos van a necesitar del empleo de elementos que
favorezcan el trabajo de
la molienda, en el caso del molino de bolas, pueden estar
fabricadas de acre de
fundicin, acero forjado y ste puede estar aleado al , para ser
resistentes al
desgaste por impacto o aleado con , para ser resistentes a la
abrasin
(bolas de acero muy duro).
El revestimiento o blindaje, en su interior del tambor est
revestido por piezas
intercambiables que forman lo que denomina el blindaje del
molino y deber cumplir
las siguientes funciones:
a) Ser resistente a los impactos y a la abrasin.
b) Protege la carcasa del molino contra la corrosin y el
desgate.
c) Minimizar el deslizamiento ntrelos cuerpos moledores y el
tambor, favoreciendo un adecuado volteo del mineral.
Estos blindajes presentan resaltes o nervios que favorecen el
movimiento de la carga
del molino. Adems estos revestimientos pueden estar fabricados
en alguna ocasin
de cermica, pero lo habitual son fabricados de acero fundido o
acero laminado
debido a sus caractersticas resistentes.
-
Figura 11: Trayectoria de la carga en molino de bolas.
Figura 12: Comportamiento de la carga en el molino de bolas.
Entre otras variables importantes que le caracterizan al molino
de bolas son las
siguientes:
1. Velocidad Crtica
Es aquella velocidad de giro mnima alcanzada por el molino, de
forma que la fuerza
centrfuga creada es suficiente para conseguir que las bolas
queden adheridas a los
revestimientos del molino.
Estos molinos de bolas suelen trabajar
con velocidades comprendidas entre un
72% a 77% de la velocidad crtica,
dependiendo del dimetro del molino.
2. Volumen de la carga
Nos indica el volumen que ocupa la carga de bolas en el interior
del molino,
considerando tambin los huecos vacos existentes entre las bolas
y viene expresado
en tanto por ciento (%) respecto al volumen total interior
HC: Distancia interior mxima entre la parte superior del
revestimiento y la parte superior de la carga en reposo. Dm:
Dimetro interior del molino (m)
-
Figura 13: Interior del molino de bolas.
Los molinos de bolas trabajan con un grado de llenado
comprendido entre un 40% a 50% (descarga de rebose) y puede llegar
en algunos casos hasta el 50% (descarga por rejilla).
3. TAMAO DE ALIMENTACIN
El tamao ptimo de alimentacin segn Allis Chalmers, lo podemos
obtener
mediante la siguiente expresin:
Abertura demanada por la pasa el 80% de alimentacin en micras
(m)
(
)
Segn Nordberg:
Mineral duro:
Mineral blando:
Segn SIM:
Molienda mxima:
Molienda normal:
-
Para nuestro proceso de molienda, est conformado por seis
molinos de bolas de cual se realiz muestreo de entrada como tambin
de salida del molino. Las tablas siguientes y grficos, representan
la operatividad de los seis molinos:
3.1. Molino de bolas N 1
El muestreo de la alimentacin N1 del molino de bolas de cuchara
con trmel. Con
aquel muestreo determinaremos el F80, para el molino de
bolas.
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
20 841 1.55 0.63 0.63 99.37
30 595 1.65 0.67 1.30 98.70
40 420 10.35 4.19 5.49 94.51
60 250 0.95 0.38 5.87 94.13
80 177 28.5 11.54 17.41 82.59
100 149 17.4 7.05 24.46 75.54
200 74 61.8 25.03 49.49 50.51
-200
124.75 50.52 100.00 0.00
total
246.95
Posteriormente determinaremos mediante el grficos el F80, que
nos indica que el 80 % pasante del mineral al molino de bolas N 1.
Con ello, podremos definir si el molino trabajara con su mxima
potencia o quizs tendremos que regular la eficiencia del molino.
Ello con llevara a realizar ajustes al molino de bolas, que tendr
que realizar el
operario con el fin de maximizar la produccin, en el proceso de
molienda para la
compaa minera Condestable.
-
3.2. Molino de bolas N 2
El muestreo de la alimentacin N1 del molino de bolas de cuchara
con trmel. Con
aquel muestreo determinaremos el F80, para el molino de
bolas.
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
20 841 1.85 0.75 0.75 99.25
30 595 1.55 0.62 1.37 98.63
40 420 10.25 4.15 5.52 94.48
60 250 0.95 0.38 5.88 94.12
80 177 28.5 11.54 17.43 82.57
100 149 17.4 7.05 24.48 75.52
200 74 61.8 25.03 49.51 50.49
-200
124.75 50.52 100.00 0.00
total
247
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
850
% A
c. P
asan
te
Micras
MOLINO N 1 (F80)
-
Posteriormente determinaremos mediante el grficos el , que nos
indica que el 80 % pasante del mineral al molino de bolas N 1. Con
ello, podremos definir si el molino trabajara con su mxima potencia
o quizs tendremos que regular la eficiencia del molino. Ello con
llevara a realizar ajustes al molino de bolas, que tendr que
realizar el
operario con el fin de maximizar la produccin, en el proceso de
molienda para la
compaa minera Condestable.
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
850
% A
c. P
asan
te
Micras
Molino N 2 (F80)
-
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
850
% A
c. P
asan
te
Micras
Molino N 3 (F80)
3.3. Molino de bolas N 3
El muestreo de la alimentacin del molino de bolas de cuchara con
trmel. Con
aquel muestreo determinaremos el F80, para el molino de
bola.
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
20 841 1.75 0.7 0.7 99.3
30 595 2.45 0.98 1.37 98.63
40 420 10.45 4.22 5.9 94.1
60 250 0.95 0.42 6.32 93.68
80 177 28.5 11.2 17.52 82.48
100 149 17.4 7.3 24.82 75.18
200 74 61.8 26 50.82 49.18
-200
124.75 51.32 100.00 0.00
total
248
Posteriormente determinaremos mediante el grficos el F80, que
nos indica que el 80
% pasante del mineral al molino de bolas N 1. Con ello, podremos
definir si el molino
trabajara con su mxima potencia o quizs tendremos que regular la
eficiencia del
molino. Ello con llevara a realizar ajustes al molino de bolas,
que tendr que realizar
el operario con el fin de maximizar la produccin, en el proceso
de molienda para la
compaa minera Condestable.
-
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
850
% A
c. P
asan
te
Micras
Molino N 4 (F80)
3.4. Molino de bolas N 4
El muestreo de la alimentacin del molino de bolas de cuchara con
trmel. Con
aquel muestreo determinaremos el F80, para el molino de
bola.
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
20 841 1.3 0.59 0.59 99.41
30 595 2.45 1.11 1.69 98.31
40 420 7.4 3.34 5.03 94.97
60 250 2.3 1.04 6.07 93.93
80 177 10.5 4.74 10.81 89.19
100 149 12.5 5.64 16.46 83.54
200 74 50.7 22.89 39.35 60.65
-200
134.3 60.63 100.0 0.0
total
221.5 100.0
Posteriormente determinaremos mediante el grficos el F80, que
nos indica que el
80 % pasante del mineral al molino de bolas N 1. Con ello,
podremos definir si el
molino trabajara con su mxima potencia o quizs tendremos que
regular la
eficiencia del molino. Ello con llevara a realizar ajustes al
molino de bolas, que
tendr que realizar el operario con el fin de maximizar la
produccin, en el proceso
de molienda para la compaa minera Condestable.
-
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
850
% A
c. P
asan
te
Micras
Molino N 5 (F80)
3.5. Molino de bolas N 5
El muestreo de la alimentacin del molino de bolas de cuchara con
trmel. Con
aquel muestreo determinaremos el F80, para el molino de
bola.
Malla Tyler (Pulgadas)
Abertura () Peso (gr.)
% Peso % Acumulado
Retenido (+) Pasante (-)
20 841 1.3 0.59 0.59 99.41
30 595 2.45 1.11 1.69 98.31
40 420 7.4 3.34 5.03 94.97
60 250 2.3 1.04 6.07 93.93
80 177 10.5 4.74 10.81 89.19
100 149 12.5 5.64 16.46 83.54
200 74 50.7 22.89 39.35 60.65
-200
134.3 60.63 100.0 0.0
Total
221.5 100.0
Posteriormente determinaremos mediante el grficos el F80, que
nos indica que el 80
% pasante del mineral al molino de bolas N 1. Con ello, podremos
definir si el molino
trabajara con su mxima potencia o quizs tendremos que regular la
eficiencia del
molino. Ello con llevara a realizar ajustes al molino de bolas,
que tendr que realizar
el operario con el fin de maximizar la produccin, en el proceso
de molienda para la
compaa minera Condestable.
-
Figura 14: Molino de Bolas, simulacin.
4. Tamao de producto
Segn Nordberg:
Tamao mximo:
Tamao mnimo:
Segn SIM:
Tamao salida:
5. Reduccin del mineral Segn Blanc:
La reduccin mxima es de
Segn SIM:
Circuito cerrado, razn ptima:
Circuito cerrado, razn mxima:
6. Relacin entre el dimetro y la Longitud
Las relaciones varan desde ligeramente inferiores a ( )
Hasta bastante mayores de ( )
-
Figura 15: Molino de Bolas con alimentador de
cuchara o cangiln.
Figura 16: Molino de Bolas con alimentador de
tubos.
Figura 17: Molino de descarga por rebose
7. Tipo de Alimentador
Para circuito abierto el volumen de carga elevados en torno al ,
se emplean alimentadores de Cangiln de doble cuchara. Adems para
menores volmenes de carga, se emplear Alimentadores de tubo.
CLASIFICACIN EN FUNCIN DE LA DESCARGA A. MOLINO DE DESCARGA POR
REBOSE:
Se emplea en moliendas muy finas con tamaos de alimentacin
entre
, y una carga circulante entre , trabajando en circuito
cerrado.
-
Figura 17: Molino de descarga por rejilla
Figura 18: Seccin Transversal de una molino de bolas con
alimentador de tubo
B. MOLINO DE DESCARGA POR REJILLA:
Se emplean para moliendas en grueso , con tamaos de
alimentacin
hasta Este molinos son adecuados para molienda seca, ya que,
presenta
una rejilla que lo clasificando el producto.
En esta imagen presentaremos el molino de bolas completo, adems
se muestra el
interior del molino y sus compartimentos.
-
DIMENSIONADO DEL MOLINO DE BOLAS 1. DIMETRO Y LONGITUD:
Las relaciones varan desde ligeramente inferiores a ( )
Hasta bastante mayores de ( ) :
Para molinos de bolas con un dimetro interior entre
revestimiento superior a
, es necesario aplicar el factor de tamao de las bolas, cuyo
valor se
calcula con la siguiente expresin:
(
)
Donde:
(
)
Adems la potencia absorbida por un molino de bolas segn Bond
(expresin
general):
(
)
( )
-
Figura 19: baco de caractersticas para un molino de bolas.
Figura 20: Distribucin de la carga de bolas con porcentaje en
peso.
Adems el factor de correccin , para una molienda hmeda y para
una molienda en seco. 1.1. MEDIANTE ABACOS:
La potencia de un molino de bolas tambin se puede obtener
mediante bacos o
grficos que proporcionan la potencia y otras caractersticas del
molino.
1.2. MEDIANTE TABLAS:
Tambin se puede obtener mediante las tablas proporcionan por los
fabricantes.
Las cuales nos proporcionan no solo la potencia sino datos como
dimensiones de
los molinos, velocidades, densidad de la carga de bolsa,
etc.
Las bolas de un molino van siguiendo una distribucin de tamaos
de una manera
equilibrada y que se obtiene por medio de tablas como la
siguiente:
-
Figura 20: Granulometra de salida de un molino de bolas.
Curva 2: Molino de bolas de descarga por rebose Curva 3: Molino
de bolas de descarga por rejilla Curva 4: Molino de bolas bicnico
Curva 5: Molino de bolas bicnico Curva 6: Molino de bolas de
descarga por rebose
DETERMINACIN DEL WORK INDEX
Antes de empezar las operaciones en una planta primero tenemos
que conocer las
caractersticas del mineral con el que vamos a trabajar, una de
estas caractersticas
es el work ndex, que nos indica el grado de dureza de mineral
dependiendo de la
granulometra, que en nuestro caso es en malla -100, la
determinacin del work
ndex es imprescindible, ya que el proceso de molienda se lleva a
cabo en malla -
100, adems de que nos permite determinar la cantidad de energa
que
necesitaremos para procesar el mineral.
El mtodo que nosotros aplicamos en el laboratorio fue el mtodo
de Bond, este fue
uno de los primeros mtodos en utilizarse, una de las ms grandes
ventajas en el
mtodo de Bond, es que es uno de los ms precisos, pero para
realizar este
procedimiento se requiere exclusivamente un molino de Bond, en
el cual se realiza
molienda en seco.
-
Figura 21: Instrumentos para la determinacin del Work ndex.
En donde:
Wi: ndice de trabajo en KWH/Tc
Bgp: Producto neto producido en gramos por revolucin del molino
de bolas
estndar (g/rev)
Pi: Es el tamao en micras de descarga, seleccionado por la
prueba
F80 y P80: son los tamaos en micras por la cual pasan el 80% de
la
alimentacin y descarga respectiva.
Mtodos alternativos para la obtencin del Wi en laboratorio El
uso del Wi como parmetro de control de la molienda precisa de su
rpida determinacin en laboratorio; contrariamente el procedimiento
estndar de Bond requiere de una considerable cantidad de tiempo, de
personal experto y del molino estndar con el que no siempre se
cuenta en las plantas concentradoras. Por ello se han desarrollado
algunos mtodos alternativos de mayor simplicidad aunque de menor
precisin. El requerimiento de energa para molienda en un circuito
de bolas, es calculado del
ndice de trabajo por aplicacin de la siguiente frmula:
En donde:
W = requerimiento de energa (KWH/TC)
Wi = ndice de trabajo (KWH/TC)
-
Determinacin del Word Index:
(
)
Determinacin del P80
Abertura () Acumulado Pasante (%)
106 84.81
X 80
75 67.34
(
)
-
Pruebas de Molienda realizadas para la determinacin del Work
Index
Diagrama de flujo de la operacin de molienda
Mineral (6 mallas) 1281.68gr
700cc
13.42% (172gr)
Molienda en seco 200
revoluciones
Clasificacin descarga
molino 100 malla - 100 mallas
(409.95 gr)
Produccin neta 100 malla
409.95 - 172= 237.95 gr
Gramos/ Revolucin
237.95/200 = 1.18975
Producto a -100 mallas (409,95 gr)
se elimina
Adicionar 409,95 gr de carga
fresca original a -6 mallas
La carga anterior contiene
55.01 gr a -100 mallas
PPI=366.19
Produccin neta requerida
366.19 172 = 194.19
Revoluciones requeridas
311.18/1.18975=262
Moler a 262 revoluciones
Cribado por malla 150
-100 malla 340.42
Produccin neta -100 malla
340.42 55.01 =285.41
Gramos/Revolucin
285.41/262=1.0893
Producto a -100 malla
(340.42) se elimina
Adicionar 340.42 la carga
nueva para hacer 1051 gr
(alimentacin total del molino)
La carga anterior contiene
45.68gr malla -100
PPI= 366.19
Produccin neta requerida
366.19- 45.68 =320.51
Revolucin requerida
320.51/1.0893=294
Moler a 294 revoluciones
Cribado por malla 100 -100
malla (352.78gr)
Produccin neta
352.78-45.68=307.1
Gramos /Revolucin
352.78/307.1=1.044
Producto -100 malla
370.08 se elimina
Adicionar 370.08 gr
La carga anterior contiene
47.34 gr
PPI=366.19
Produccin neta requerida
366.19-47.34=318.85
Revoluciones requerida
318.85/1.044=305
-
Figura 21: Diagrama de Flujo para la determinacin del Work
ndex
Cribado por malla 100
malla (370.08)
Produccin neta -100
malla
370.08-47.34=322.74 Gramos/revolucin
322.74/305=0.9820
Producto a -100 mallas
(370.08gr) se elimina y
se adiciona la misma
carga en fresca
La carga contiene
49.66gr malla -100 PPI= 366.19 Produccin requerida
366.19-49.66=316.53
Revoluciones requeridas
316.53/1.05816=299
Cribado por malla 100 malla
(351.99)
Produccin neta -100
malla
351.99-49.66=302.33
Gramos/revolucin
302.33/299=1.0111
Producto a -100 malla
(376.58) se elimina y se
adiciona la misma carga
en fresca
La carga contiene
47.26gr malla -100 PPI= 366.19 Produccin requerida
366.19-47.26=318.93
Revoluciones requeridas
318.93/1.0111=315
Cribado por malla 100
malla (376,58gr)
Produccin neta -100
malla
376,58-47.26=329.32 Gramos/revolucin
329.32/315= 1.0454
-
CALCULO EXPERIMENTAL DE WORK INDEX POR METODO DE BOND
Etapa
Peso nuevo
cargado (g)
Pasante malla -140
Revoluciones
Pasante malla -140 en el producto
En la carga
(g)
A moler
(g)
# Pdto molino
(g)
# Formadas totales
(g)
#Form/Rev.
(g)(Gbp)
1 1281,68 172 194,19 200 409,95 237,95 1,18975
2 409,95 55,01 311,18 262 340,42 285,41 1,0893
3 640,42 45,68 320,51 294 352,78 307,1 1,044
4 352,78 47,34 318,85 305 370,08 322,74 1,05816
5 370,08 49,66 316,53 299 351,99 302,33 1,0111
6 351,99 47,26 318,93 315 376,59 329,32 1,0454
PROCESO DEL HIDROCICLN
-
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
% A
c. P
asan
te
Micras
HIDROCICLN
ALIMENTACION
UNDERFLOW
OVERFLOW
-
V. ETAPA DE FLOTACIN
Los procesos de flotacin son usados para separar o concentrar
minerales y otras
especies qumicas. La separacin por flotacin es el resultado de
muchos procesos
fisicoqumicos complejos que ocurren en las interfaces
slido/lquido, lquido/gas y
slido/gas.
Depende de la probabilidad de unin de la partcula a la burbuja
en la celda de
flotacin, la cual es determinada por la hidrofobicidad de la
superficie de la partcula.
En la mayora de los sistemas de flotacin, la superficie de la
partcula se torna
hidrofbica por la adsorcin selectiva de los surfactantes
llamados colectores.
La flotacin es una tcnica de concentracin que aprovecha la
diferencia entre las
propiedades superficiales o interfaciales del mineral, o
especies de valor, y la ganga.
Se basa en la adhesin de algunos slidos a burbujas de gas
generadas en la pulpa
por algn medio externo, en la celda de flotacin.
Las burbujas de aire transportan los slidos a la superficie
donde son recolectados y
recuperados como concentrado. La fraccin que no se adhiere a las
burbujas
permanece en la pulpa y constituye la cola o relave.
El proceso de flotacin, de esta forma, est gobernado por una
gran cantidad de
variables, las que interactan entre s mismas, y cuyo
conocimiento contribuir a
comprender mejor el proceso en s y obtener finalmente un mejor
rendimiento en
las aplicaciones prcticas.
Al contrario de otros mtodos de concentracin, en la flotacin es
posible variar la
diferencia entre las propiedades tiles y la ganga, modificando
el ambiente qumico
y electroqumico del sistema mediante la adecuada seleccin de los
reactivos
qumicos adicionados: colectores, espumantes, activadores,
depresores o
modificadores de pH.
Colector, es un surfactante que tiene la propiedad de adsorberse
selectivamente en
la superficie de un mineral y lo transforma en hidrofbico. Las
burbujas de aire se
adhieren as, preferentemente sobre estas superficies, atrapando
las partculas.
Espumante, es un surfactante que se adiciona a la pulpa con el
objetivo de
estabilizar la espuma, en la cual se encuentra el mineral de
inters. Por otra parte,
-
los reactivos modificadores se usan para intensificar o reducir
la accin de los
colectores sobre la superficie mineral.
En la convencin Minera XXVII del 2007, se present un proyecto
denominado:
Expansin de produccin condestable con innovaciones tecnolgicas
en clasificacin
de molienda, el cual consta de mejorar las etapas de trituracin,
molienda,
flotacin, filtracin y disposicin de relave.
En flotacin antes se usaban celdas de 300 pies cbicos* 0.028317=
8.4951 metros
cbicos con un tiempo de flotacin y una capacidad de 171TMS/h;
pero con este
nuevo proyecto se usaran nuevas celdas, pero esta vez sern de 20
y 38 metros
cbicos. Si nos ponemos a comparar las dos informaciones, antes
las celdas eran de
menor volumen pero no tenan una capacidad tan alta comparada con
la del
proyecto que poseen mayor volumen y mayor capacidad.
En conclusin, conforme aumentaba el volumen de la celda
(propuesto por el
proyecto) tambin aumentaba el tiempo de flotacin y a la vez la
capacidad tambin
se elev.
-
Tensin Superficial
En toda porcin de materia existen fuerzas intermoleculares que
en cierta forma
mantienen unidas las molculas que la componen. Si se considera
una molcula
ubicada en el seno de un lquido, sta estar rodeada de molculas
de su misma
naturaleza, por lo cual las fuerzas de atraccin intermoleculares
se compensan
producindose un equilibrio energtico.
Es decir, las molculas superficiales tienen una mayor energa que
aquellas ubicadas
en el seno del lquido. La magnitud del desbalance de energa que
se produce
depende de la naturaleza de las interacciones moleculares. A
este exceso de energa
se denomina energa libre superficial. Por lo tanto, aumentar el
rea superficial de
una cierta masa de lquido significa, entregar energa al sistema
en forma de
trabajo.
Adsorcin
La flotacin es un proceso que involucra el estudio de las
propiedades de las
interfaces. Una de las formas de caracterizar una interface es
por la medida de la
adsorcin. La adsorcin puede definirse como la concentracin de
una entidad
qumica (iones y molculas) en una interface.
La adsorcin fsica es resultante de interacciones qumicas
secundarias o residuales
(tipo Van der Waals), caracterizndose por un bajo calor de
interaccin, ninguna o
casi ninguna accin de seleccin entre el adsorbente y el
adsorbido, siendo posible
la formacin de multicapas. La adsorcin qumica se debe a
interacciones qumicas
primarias (por ejemplo, covalentes) entre el adsorbente y el
adsorbido. Existe
selectividad, formndose compuestos de superficie. Apenas una
camada puede ser
adsorbida.
-
5.1. VARIABLES DEL PROCESO DE FLOTACIN
Las variables que ms afectan la flotacin de los minerales son
las siguientes: Granulometra de la mena Tipo y dosificacin de
reactivos de flotacin. Densidad de la pulpa y porcentaje de slidos.
Tiempo de residencia. pH. Aireacin y acondicionamiento de la pulpa.
Temperatura de la pulpa. Calidad del agua utilizada.
a) Granulometra de la Mena. Existe un tamao de partcula que
presenta una mayor recuperacin metalrgica,
observndose, en general, una disminucin de sta para tamaos ms
gruesos y
ms finos de la mena. La recuperacin disminuye para tamaos
pequeos, lo cual se
relaciona con la dificultad de adhesin partcula/burbuja, dedo a
que stas no
adquieren la energa cintica suficiente para producir un agregado
partcula/burbuja
estable. Por otra parte, las partculas pequeas son arrastradas
ms fcilmente a la
espuma, ya que el drenaje a la pulpa se favorece con el
incremento de la velocidad
de sedimentacin.
b) Tipo y Dosificacin de los Reactivos de Flotacin. La funcin
del colector es hacer hidrofbica la superficie del mineral deseado,
por lo
cual, es el reactivo qumico ms importante utilizado en la
flotacin. La amplia
experiencia existente en la flotacin de minerales permite usar
con eficiencia
determinados tipos de colectores dependiendo de los tipos de
minerales y
asociaciones mineralgicas presentes.
Por otro lado, la eleccin de un espumante determina las
caractersticas de la
espuma, que contribuye a la selectividad de la operacin. La
altura de la espuma y
el flujo de aire a la celda afectan el tiempo de retencin de las
partculas en la
espuma. La estabilidad de la espuma depende principalmente de la
dosificacin del
espumante.
-
Se debe tener en cuenta, que los reactivos de flotacin requieren
de un cierto
tiempo de acondicionamiento para estar en contacto con la pulpa
y de esa forma
poder actuar en forma eficiente sobre las especies tiles de la
mena. As, la etapa de
acondicionamiento adquiere mucha importancia, ya que algunos
reactivos se deben
adicionar en la etapa de molienda para tener mayor contacto con
la mena, mientras
que otros, se adicionan directamente al cajn de descarga de los
molinos de bolas o
al acondicionador.
c) Densidad de Pulpa y Porcentaje de Slidos
La densidad de la pulpa y porcentaje de slidos en la flotacin de
minerales viene
determinada desde la etapa de molienda/clasificacin. Es raro que
la pulpa se ajuste
en su porcentaje de slidos antes de entrar a la etapa de
flotacin, sin embargo, es
un factor importante, ya que la flotacin de los minerales ocurre
en forma eficiente
cuando la pulpa presenta un valor adecuado de porcentaje de
slidos.
La densidad de pulpa afecta el tiempo de residencia del mineral
en las etapas de
flotacin, y de esta forma en la capacidad del circuito. En
general, la etapa de
flotacin rougher de las plantas concentradoras de cobre opera
con un porcentaje
de slidos comprendido entre 30% y 45%, mientras que, las etapas
de limpieza
(cleaner y recleaner) trabajan con un porcentaje de slidos
menor.
d) Tiempo de Residencia
El tiempo de flotacin depende de las caractersticas del material
que se va a flotar,
y de la conjugacin de todos los dems factores que inciden en el
proceso. Para la
optimizacin de los circuitos de flotacin el tiempo ptimo de cada
etapa se
determina aplicando los criterios de Agar et al. a travs de
pruebas cinticas de
flotacin.
-
e) pH
El pH es la variable de control ms utilizada en el proceso de
flotacin, ya que
resulta fundamental en la recuperacin y selectividad, as como,
en la depresin de
minerales. El proceso de flotacin es sumamente sensible al pH,
especialmente
cuando se trata de flotacin selectiva. Los reactivos de
flotacin, principalmente los
colectores, operan mejor en ciertos rangos de pH. La regulacin
del pH en la
flotacin de cobre se realiza con cal. Este reactivo es
importante, ya que, adems de
actuar como modificador de pH, es un depresor de pirita en la
flotacin selectiva de
minerales de cobre en la etapa de limpieza.
f) Aireacin y Acondicionamiento de la Pulpa
El acondicionamiento es una etapa clave ya que proporciona el
tiempo necesario
para que acten en forma eficiente los reactivos de flotacin.
Algunos colectores y
modificadores presentan cintica de adsorcin en los minerales
bastante lenta por lo
cual deben incorporarse al molino de bolas, mientras que otros
reactivos se
incorporan directamente al estanque acondicionador de la
pulpa.
La aireacin de la pulpa en la celda es una variable importante
que normalmente es
controlada por el operador de la planta, la cual permite la
aceleracin o retardacin
de la flotacin en beneficio de la recuperacin metalrgica o de la
ley del elemento
til.
g) Calidad del Agua
Dada la gran cantidad de interacciones que se producen entre las
variables del
proceso, las cuales acondicionan el ambiente fsico-qumico de la
flotacin, un
aspecto interesante de analizar es la calidad del agua que se
utiliza en el proceso. Es
comn en las plantas concentradoras, que parte importante del
agua utilizada sea
agua de proceso, recuperada desde las etapas de separacin
slido/lquido
(espesadores, filtros, etc.), la cual contiene reactivos qumicos
residuales.
Esta utilizacin de agua de proceso produce un ahorro en el
consumo de agua y en
el consumo de espumante, pero se puede producir un aumento de
algunos iones en
solucin cuyo efecto en la flotacin de los minerales debe ser
evaluado, a fin de
evitar que stos superen los niveles crticos para la
flotacin.
-
5.2. Reactivos de Flotacin
Introduccin
En un sistema de flotacin los reactivos se dividen de acuerdo a
la funcin
especfica que desempean en: colectores, espumantes y
modificadores.
Los colectores y espumantes son sustancias orgnicas empleadas
generalmente en
dosificaciones comprendidas entre 1 a 1000 g/ton de alimentacin.
Qumicamente,
son clasificados como surfactantes (surfactant), es decir,
molcula de carcter
doble, que consiste de un grupo polar y un grupo no-polar. El
grupo polar posee
un momento de dipolo permanente y representa la parte hidroflica
de la molcula.
El grupo no-polar no posee un dipolo permanente y representa la
parte hidrofbica
de la molcula.
Los surfactantes cumplen dos papeles fundamentales en la
flotacin. Primero, se
adsorben en la interface slido/lquido y actan como colectores
tornando
hidrofbica la superficie de ciertos minerales. Segundo, influyen
en la cintica de la
adhesin burbuja/mineral, actuando como espumantes. De esta forma
el
espumante acta principalmente en la interface lquido/aire,
promoviendo la
formacin de la espuma a travs de la disminucin de la tensin
superficial.
Los modificadores son sustancias inorgnicas u orgnicas empleadas
en
cantidades que generalmente varan entre 20 a 1000 g/ton.
Colectores y espumantes
NOMBRE COMERCIAL DEL REACTIVO
TIPO
AR 1238 Colector
IMP-246 Colector
Aerophine Colector
Xantato Z-11 Colector
Xantato Z-16 Colector
Aceite de pino Espumante
ER-370 Espumante
Cal Regulador de pH y depresor de Fe
-
Clasificacin de reactivos de flotacin
Los reactivos de flotacin pueden ser agrupados a base de la
funcin que
desarrollen dentro del proceso a saber:
Colectores :
Son los compuestos heteropolares que se absorben en la interface
solido -lquido y
de este modo transforman la superficie hidroflica en una
hidrofbica: Xantatos,
tiocompuestos, cidos grasos y sus sales alkil sulfatos y alfil
fosfatos.
Espumantes:
Son reactivos activadores de la superficie que ayudan en la
formacin y
estabilizacin de la espuma en la cuales partculas hidrofbicas
son colectadas.
-
Modificadores :
Son compuestos que modulan el
sistema de flotacin regulando la
qumica de solucin o la
dispensacin o aglomeracin de
partculas en la pulpa de flotacin.
Una gran cantidad de compuestos
orgnicos e inorgnicos actan como
modificadores. Estos incluyen a
reguladores de pH como el cido
sulfrico y clorhdrico, dixido de
azufre y carbn, cal, hidrxido de
amonio.
Depresores:
Son compuestos que mejoran la
interaccin de la superficie del mineral
con las molculas de agua y por lo
tanto evitan la absorcin del colector.
Silicato de sodio, cianuros, cromatos,
dicromatos, sulfuros de hidrogeno,
hidrosulfuro de sodio, polmeros
sintticos y polmeros naturales son
usados como depresores en flotacin.
5.3. Factores que varan la Flotacin
Efecto de la densidad de pulpa :
La densidad de pulpa tiene un gran efecto en la flotacin. Cuando
se incrementa la
densidad de pulpa, el tiempo de retencin en la celda de flotacin
y la
concentracin volumtrica de reactivos se incrementan.
-
Velocidad de alimentacin a celdas de flotacin :
En el caso de una alimentacin excesiva, el tiempo de flotacin
ser menor que el
requerido y se obtendr un bajo nivel de extraccin. Por otro
lado, con
alimentacin insuficiente, el tiempo de flotacin ser demasiado
largo y ello puede
facilitar la flotacin de la ganga, y la produccin de baja ley,
adems del
requerimiento adicional de energa y la pulverizacin de mineral
para formar
lamas.
Efecto de pH en flotacin :
Los efectos de pH pueden ser muy notorios y marcados en algunos
casos,
mientras que en otros sistemas no se notan tendencias. Sin
embargo se hace una
investigacin para un programa planificado con modificadores
tales como cal,
carbonato sdico, acido amnico o sulfrico. Algunos minerales
pueden requerir
tanto del carbonato sdico como cal en determinados puntos
especficos mientras
que otros las condiciones acidas o bsicas o en sentido
contrario, particularmente
con algunos minerales altamente sulfurados, pueden ser
necesarios para obtener
los resultados metalrgicos deseados.
AR-1238
Colector usado en la flotacin de sulfuros de cobre - plata, por
su selectividad al
sulfuro de fierro. Tambin es usado en los circuitos de
Scavenger, mejorando la
recuperacin de los valores que se pierden en el relave.
-
XANTATO ISOPROPILICO DE SODIO (Z-11)
Parecido al primero por su cadena carbonada y su menor costo. Es
el reactivo ms
usado en el PER para el tratamiento de minerales
polimetlico.
CAL
La cal es el regulador de alcalinidad y pH que ms comnmente se
usa.
Generalmente se usa en la flotacin en forma de cal hidratada
Ca(OH)2
La cantidad de cal que se requiere en la operacin vara
considerablemente
dependiendo del pH deseado y de la cantidad de constituyentes
consumidores de cal
que se encuentran presentes naturalmente en la mena. La
solubilidad mxima de la
cal pura en agua fra es aproximadamente de 1.4 gramos de CaO por
litro de agua,
quiere decir 1.4 Kg de CaO por tonelada de agua.
ER-370
El ER-370, es un espumante a partir de glicoles y alcoholes,
caracterizado por su
alto rendimiento.
Sus componentes principales son productos qumicos sintetizados
por la industria
petroqumica, de composicin constante, asegurndose tambin un
suministro
regular debido a sus altos volmenes de produccin.
Este espumante tiene propiedades de gran selectividad por lo que
puede ser usado
en casos de flotacin diferencial. Se puede usar en minas de Pb,
Ag, Cu y Zn.
ACEITE DE PINO
Aceite de pino es un derivado de la trementina obtenido por
destilacin al vapor de
las especies pinus.
Aceite de pino tiene un fuerte olor y es miscible con alcohol.
Contiene alfa- terpinol
plus cclica entre otros alcoholes e hidrocarburos terpnicos. Es
utilizado en una
variedad de productos de limpieza para el hogar, desinfectantes,
flotacin de
metales reactivos y disolventes.
-
Balance metalrgico que indicara el instructor indicando:
VARIABLES Peso (g)
Peso %
Ley % Contenido metlico
Recuperacin K
Concentrado cleaner de Cu
84,09 8,409 20 16,818 98,31 11,89
Concentrado rougher de cu
113,97 11,397 15,01 17,106 95,77 8,774
Medios 29,88 2,988 1 0,2988 1,69 33,46
Relave 886,03 88,603 0.1 0,886 4,23 -
Cabeza calculada
1000 100 1,786 17,86 100 1
Reactivos de flotacin utilizados:
Preparacin de colector Xantatos (Z11 al 1%):
Reactivo Solucin
1 g 100ml X 4 ml
X = 0.040 g
Se prepar el xantato al 1% con 0.040 g de xantato slido.
Consumo de Xantato: Solucin preparada a 1% (1gota =5mg)
-
Consumo de MIBC ( 2gotas = 10 mg)
Consumo respecto al total:
Consumo A 242 (2gotas = 10 mg)
Consumo respecto al total:
Puntos de adicin en cada etapa
Acondicionamiento Rougher:
Xantato (Z-11): 4cm3
A 242: g
TM
Cal: 1000g/TM
MIBC: g
TM
Acondicionamiento y flotacin del
Cleaner:
Xantato (Z-11): 2cm3
A 242: g
TM
Cal: 500g/TM
MIBC: g
TM
-
Flow Sheet del Circuito de Flotacin
-
INTERPRETACION DEL FLOWSHEET DE FLOTACIN
El overflow de los hidrociclones alimenta a la primera etapa del
circuito de flotacin.
Esta est constituida por 30 celdas WEMCO de 300 pies cbicos cada
una, y estn
distribuidas en rougher primario, rougher secundario y
scavenger.
Las espumas provenientes de las celdas rougher primarias y
secundarias son
descargadas al circuito de limpieza (cleaner y re cleaner),
constituidas por el banco
de 26 celdas Denver DR-100 distribuidos en 4 etapas de limpieza.
La espuma de
este circuito constituye el concentrado final, que tiene una ley
de 26% Cu.
Las colas de las celdas del banco de limpieza se mezclan con las
espumas scavenger
de las celdas WEMCO, y luego son descargadas mediante dos bombas
verticales a
un cajn para alimentar a un circuito de remolienda y
clasificacin con cuatro
ciclones D10B. El underflow de los ciclones descarga en el
molino Fima 6 6 para
su remolienda y la pulpa.
El overflow de los hidrociclones primero ingresa al circuito
rougher primario, rougher
secundario y scavenger, como se ve en el flow sheet es la
primera de 30 celdas
WEMCO de 300 pies cbicos cada una. El relave del rougher
primario, pasa al
rougher secundario y el relave del rougher secundario pasa al
scavenger. El relave
del scavenger se va para la cancha de relaves, mientras la
recuperacin del
scavenger se va a remolienda y luego de ser molido es bombeado
de nuevo hasta el
inicio de este circuito (rougher primario).
El concentrado que proviene del primer banco de celdas rougher
primario va al
primer banco de celdas del cleaner, el concentrado que proviene
del segundo banco
de celdas del rougher secundario va al segundo banco de celdas
del cleaner y el
concentrado que proviene del tercer banco de celdas que es el
rougher secundario
va al tercer banco de celdas del cleaner.
El concentrado del primer banco de cleaner va directamente al
rea de secado y su
relave pasa al siguiente banco de cleaner, mientras el
concentrado del segundo
banco de cleaner vuelve al primer cleaner, y su relave pasa al
tercer banco de
celdas del cleaner. El concentrado de este tercer banco de
cleaner vuelve al
segundo cleaner, mientras que su relave pasa al re cleaner. El
concentrado del re
cleaner vuelve al tercer cleaner, mientras que el relave de este
re cleaner va junto
con el concentrado del scavenger para ser re molido y bombeado
nuevamente al
inicio (rougher primario).
-
Nuestro circuito de flotacin es un circuito complejo debido a
que existe un proceso
diferente y complementario a la flotacin, que es la remolienda.
Pertenece al rango
de los circuitos multi productos, porque es una flotacin bulk;
en este caso los
minerales valiosos son flotados para formar un concentrado bulk,
y a su turno este
concentrado va hacia una seccin de flotacin donde el cobre el
flotado, y los otros
posibles minerales permanecen en la pulpa.
Columnas de flotacin
Aunque actualmente se fabrican muchas maquinas diferentes y
muchas ms se han
desarrollado y descartado con anterioridad, es razonable
establecer que han surgido
dos grupos distintos: las maquinas mecnicas o de sub-aireacin y
las maquinas
neumticas. l tipo de maquina es de gran importancia en el diseo
de una planta
de flotacin y frecuentemente es la caracterstica que provoca
mayores debates.
Las maquinas neumticas usan el aire que arrastra la turbulencia
de la adiccin de
la pulpa (celda en cascada) o ms comnmente aire, ya sea soplado
o inducido, en
cuyo caso conveniente dispersarlo mediante deflectores o alguna
forma de base
permeable dentro de la celda.
Generalmente las maquinas neumticas dan un concentrado de bajo
grado y pocos
problemas de operacin. Como el aire se usa no solo para producir
la espuma y
crear aireacin sino tambin para mantener la suspensin y
circularla, normalmente
se introduce una cantidad excesiva y por esta y otras razones,
las mquinas de sub
aeracin se han convertido en el tipo de celda dominante. Uno de
los desarrollos
ms recientes en el campo neumtico es la celda davcra de la cual
se afirma que se
produce un funcionamiento equivalente o mejor que un banco de
sub aireacin.
Las columnas de flotacin funcionan con el mismo principio bsico
que las celdas de
flotacin mecnicas: la separacin de minerales tiene lugar en una
lechada de
minerales agitada y/o aireada, donde las superficies de los
minerales seleccionados
se vuelven hidrofbicas por acondicionamiento con reactivos de
flotacin selectivos.
Sin embargo, en la flotacin en columna no hay mecanismo mecnico
que provoque
la agitacin. La separacin tiene lugar tambin en un recipiente
(conocido como
columna) mucho ms alto que el ancho (o seccin transversal) de la
celda. Se
introduce aire en la lechada, en la columna, mediante tubos
rociadores, lo que crea
un flujo de burbujas de aire a contracorriente.
-
En comparacin con las celdas mecnicas tradicionales la flotacin
en columna es ms lenta, aunque permite una cintica mejorada.
Ventajas de la flotacin en columna frente a las celdas mecnicas
y
neumamecnicas, entre las cuales se destacan:
Instalacin rentable.
Menor costo de instalacin y operacin.
Menor consumo de energa para la generacin de burbujas (no
requiere de
impellers).
Menor ocupacin de espacio.
Por lo que es importante conocer algunos aspectos fundamentales
de los procesos de flotacin con burbujas finas:
Propiedades interfaciales de las burbujas finas.
Adhesin burbuja-partcula.
Coleccin de partculas por burbujas finas.
La celda columna se considera tambin como celda neumtica; estas
celdas
funcionan con sistemas de flujos en contracorriente; se tiene un
flujo ascendente de
burbujas generales en forma continua, desde el fondo descendente
de partculas
slidas en la pulpa.
En la parte inferior de las celdas columna, las partculas
hidrofbicas slidas entran
en contacto en contracorriente con un lecho de burbujas, se unen
a ellas y son
transportadas hacia arriba, atravesando la zona de limpieza,
donde existe tambin
un flujo en contracorriente entre las burbujas mineralizadas y
el agua de lavado que
es agregado suavemente para evitar la ruptura de las
burbujas.
Las partculas hidroflicas y las menos hidrofbicas se mojan y
descienden para ser
removidas por el fondo de la celda columna. Las celdas Jameson
son una innovacin
de las primeras celdas columna. El aire y la pulpa se ponen en
contacto en un tubo
central de bajada, la pulpa de alimentacin se bombean
enrgicamente a travs de
una tobera formando un chorro de pulpa que succiona aire.
-
La pulpa aireada se descarga en la parte inferior del tanque,
las burbujas
mineralizadas ascendentes se lavan a contracorriente mediante la
ducha de agua de
lavado.
VI. ETAPA DE SEDIMENTACIN
La pulpa de alimentacin se conduce inicialmente a un depsito
auxiliar solidario al
clarificar ERAL donde se elimina el aire y se aporta floculante
si es para gran
capacidad para acelerar el efecto de sedimentacin
La mezcla de la pulpa con floculante pasa a la zona inferior del
tanque a travs de un
lecho fluido creado en el fondo para los slidos sedimentados. De
este modo se fuerza
el contacto de las partculas slidas con el floculante retenido
en el leche,
potencindose as el efecto del reactivo
El agua clarificada asciende a travs del leche fluido hacia la
superficie, siendo
evacuada por medio de un cada perifrico de rebose
La interface solido-liquido formada por el leche fluido y el
agua clarificada se contrala
automticamente mediante diferentes sensores.
-
Clculo de peso del Mineral
Pero:
Preparacin del Floculante
En el equipo de floculacin permite controlar la preparacin y
dosificacin de
polieletrolito (floculante) y operar el continuo de manera
automtica. El sistema
consiste en una tolva para floculante en polvo y dosificador con
motor variador y
tanques de preparacin, maduracin y trasiego con sus
correspondientes
electroagitadores. Todo el conjunto se contruye en acero
inoxidable e incorpora una
bomba dosificadora y armario elctrico de control y el calculo
para nivel de laboratorio
como anlisis de sedimentacin.
?
-
Pruebas de Sedimentacin
Dilucin
Tiempo (minutos)
Altura del Mineral (cm)
1 31.8
2 30.5
3 29.1
4 27.7
5 25.9
6 24.6
7 23.3
8 22
9 20.5
10 19
Dilucin
Tiempo (minutos)
Altura del Mineral (cm)
1 23.5
2 22.4
3 21.2
4 20.1
5 19
6 18
7 16.6
8 15.6
9 14.5
10 13.4
Dilucin
Tiempo (minutos)
Altura del Mineral (cm)
1 15.4
2 14.7
3 14.2
4 13.6
5 13.3
6 12.5
7 12.1
8 11.5
9 11.1
10 10.5
-
Velocidad de control:
rea del espesador:
Velocidad de control:
rea del espesador:
y = -1.1255x + 24.62 R = 0.9996
12
14
16
18
20
22
24
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Alt
ura
(cm
)
Tiempo (min)
Dilucin 3/1
y = -1.4255x + 33.28 R = 0.9992
17
19
21
23
25
27
29
31
33
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Alt
ura
(cm
)
Tiempo (min)
Dilucin 4/1
-
Velocidad de control:
rea del espesador:
y = -0.5339x + 15.827 R = 0.9971
9
10
11
12
13
14
15
16
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Alt
ura
(cm
)
Tiempo (min)
Dilucin 2/1
9
12
15
18
21
24
27
30
33
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Alt
ura
(cm
)
Tiempo (min)
Pruebas de Dilucin
Dilucin 4/1
Dilucin 3/1
Dilucin 2/1
-
VII. CONCLUSIONES
1. Se logr evaluar las etapas de chancado y tamizaje, molienda,
flotacin,
espesamiento y filtrado con la finalidad de comprender cada
proceso del
circuito y realizar mejoras as poder evitar mayores costos de
produccin en la
empresa minera condestable.
2. Se garantiza el funcionamiento y aprovechamiento de los
equipos en toda su
capacidad, adems , evitara costos elevados de inversin y
operacin gracias a
los conocimientos que se obtuvo a nivel de laboratorio.
VIII. BIBLIOGRAFA
Taggart (1966). Elementos de preparacin de minerales. Madrid:
Blume.
Ministerio de Energa y Minas (2014).Recuperado de:
http://peru.infomine.com/companies/welcome.asp?pKeyword=a&PropertySearch=Buscar&S
howAll=1
Rivera J. (2003). Compendio de Conminucin. Per: Consejo Nacional
de Ciencia y
Tecnologa.
Wills, B.A. (1995). Tecnologa de procesamiento de minerales.
Tratamiento de minas.
Mxico D.F.: Limusa
Weiss N. (1985). SME Mineral Processing Handbook. (3 Ed.).
Estados Unidos: Society of
Mining Engineers of the American Institute of Mining,
Metallurgical, and Petroleum
Engineers.
Darling P. (1956). SME Mining Engineering Handbook. (3 Ed.).
Estados Unidos: Society of
Mining Engineers of the American Institute of Mining,
Metallurgical, and Petroleum
Engineers.
