LABORATORIO DE ANLISIS FSICOS Y QUMICOS DE MINERA, INSTITUTO PROFESIONAL LA ARAUCANA

INFORME DE PRE-PRCTICA PROFESIONAL

NOMBRE ALUMNO:

IGNACIO ALEJANDRO ENERO CASTRO

SANTIAGO, CHILE, ENERO DE 2015AGRADECIMIENTOS Despus de estos aos quiero agradecer a las personas que hicieron posible terminar esta carrera en donde profesores y compaeros dejan parte de su vida, para dar vida a las ilusiones y esperanzas, que hoy se hacen realidad. Este camino llega a su fin, lleno de alegras, aprendizajes y esfuerzos. Primero est mi familia, quienes durante todos estos aos confiaron en m, comprendiendo mis ideales y el tiempo que no estuve con ellos. Finalmente quisiera agradecer a todas y cada una de las personas que han vivido conmigo la realizacin de esta etapa, con sus altos y bajos en estos dos aos, y que si se me olvida un nombre tanto ellas como yo sabemos que desde los ms profundo de mi corazn les agradezco el haberme brindado todo el apoyo, colaboracin, nimo y sobre todo cario y amistad.

NDICE 2AGRADECIMIENTOS

5INTRODUCCIN

6INSTITUTO PROFESIONAL LA ARAUCANA

6EMPRESA U ORGANIZACIN

10DESARROLLO

111 Muestreo Mineral

111.1Conclusin:

122 Densidad de los slidos

122.1Medicin por desplazamiento de volumen.

132.2Medicin usando picnmetro.

132.3Densidad aparente.

153 Parmetros fsicos lecho mineral

153.1Objetivos:

153.2Humedad natural

163.3Humedad de impregnacin

163.4Angulo de reposo:

173.5Conclusin:

184 Consumo de acido

184.1Procedimiento:

184.2Conclusin:

195 Aglomerado curado DE MINERALES

195.1Procedimiento

195.2Conclusin:

195.3Observaciones:

206 Columna de lixiviacin

216.1Conclusin:

216.2Ejercicio para determinar tasa de riego efectivo.

227 Extraccin y re extraccin de cobre

227.1Procedimiento

237.2Conclusin:

24EVALUACIN CRTICA DE LA PRE-PRCTICA PROFESIONAL

257.3Nivel de dificultad en tareas y funciones asignadas:

257.4Volumen de tarea asignada:

257.5Adecuacin de estudios en la tarea:

257.6Claridad de informacin, orientacin y apoyo:

257.7Disponibilidad de recursos materiales para sus labores.

26CONCLUSIN

27BIBLIOGRAFIA

29ANEXO DE MATERIALES UTILIZADOS

INTRODUCCIN La industria minera en Chile se preocupa de reducir los costos de sus productos a exportar y el consumo de insumos mineros para lograr una mayor competitividad con otros pases productores de metales y minerales.

Debido a las constantes irregularidades en el precio del cobre en la bolsa de metales de Londres, muchas empresas privadas y estatales del rubro minero realizan estudios constantes para lograr reducir costos de produccin de sus diferentes reas de trabajo. Por lo cual, hemos realizado una pre-prctica profesional en un laboratorio donde hemos realizado diferentes anlisis qumicos y fsicos con el objetivo de adquirir conocimientos operacionales del laboratorio minero, para luego poder aplicarlos en la industria minera con la finalidad de lograr mantener y reducir los costos operacionales.INSTITUTO PROFESIONAL LA ARAUCANAEMPRESA U ORGANIZACINOrigen y evolucin El Instituto Profesional la Araucana inicia sus actividades acadmicas en 1989. En 1998 se proyecta a regiones con su primera sede en Curic, en este mismo ao el Concejo Superior de Educacin le otorga autonoma plena. En 2002 inicia sus actividades en la ciudad de Puerto Montt y en 2004 abre en la ciudad de Concepcin. En diciembre del ao 2008 el Instituto Profesional la Araucana obtiene la renovacin por cuatro aos de su acreditacin institucional y en el ao 2012 se le otorga la renovacin de acreditacin institucional por cuatro aos ms. Misin

Ofrecer soluciones de educacin superior a los trabajadores y sus familias a nivel nacional, otorgndoles reales y efectivas oportunidades de formacin profesional y Tcnica Superior para que puedan desempearse en su campo laboral de forma competente y comprometida.Objetivos

Educacin de calidad.

Lograr comprender y desarrollar labores realizadas en un laboratorio minero, ya sea, en planta de fundicin o extraccin en terreno de minerales, ya sea, en mina subterrnea o mina cielo abierto.

Identificar y aprender todas las normas de seguridad operacional del laboratorio minero.

Conocer e identificar todos los materiales de laboratorio.

Conocer e identificar todos los insumos qumicos a utilizar.

Realizar y adquirir conocimientos de cmo desarrollar las recetas de anlisis qumicos y fsicos de calidad y ensayos de laboratorio.

Actividades

Educacin.

Tarea

Ensear anlisis fsicos y qumicos que se desarrollan en la industria minera.

Integrantes

Seorita Vivar, Encargada del Laboratorio Fsico y Qumico de Minera sede Instituto La Araucana Santiago.Organigrama

DESARROLLO1 Muestreo Mineral Se denomina muestreo de minerales a la obtencin de una posible fraccin pequea, lo ms representativa posible de un total de mineral. Sirve para determinar caractersticas fsicas o qumicas de grandes volmenes o lotes de material, ya sea en reposo o en movimiento, se presenta en casi todas las operaciones y procesos mineros. Una mala prctica de muestreo puede tener consecuencias muy negativas tanto para la evaluacin de un proceso como para la valorizacin de un producto.

Muestra 200g de mineral ms 50g de sal, roleamos hasta obtener muestra de 12g por medio de cono y cuarteo. Muestra 200g mineral ms 50g de sal, roleamos hasta obtener 12g por medio de paleo alternado. Muestra 200g mineral ms 50g de sal, roleamos hasta conseguir muestra de 12g por medio de cortador de rifles.1.1 Conclusin: Determinamos que la tcnica que nos dio mejores resultados fue la del paleo alternado, ya que se acerc ms al resultado deseable y deducimos que la finura del mineral ayudo a ser la muestra mucho ms homognea, por eso determinamos que el roleo fue ms satisfactorio en esta muestra que en las otras y por lo tanto no se logr el resultado deseado en las otras dos muestras.2 Densidad de los slidos Con esta determinamos la densidad aparente de un mineral para as conocer los mtodos para determinarla.2.1 Medicin por desplazamiento de volumen. Tomar una muestra de granulometra gruesa y una probeta graduada de 1000(ml).

Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas de masa pequea.

En la probeta agregar un volumen de agua de 400 (ml).

Vaciar una muestra de mineral de granulometra media.

Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas.

En la probeta agregar un volumen de agua de 200 (ml).

Vaciar una muestra de mineral en la probeta, agitar suavemente y medir el nuevo volumen de agua.

Tomar una muestra de granulometra fina y una probeta de 100 (ml).

Homogenizar y dividir la muestra de mineral en muestras representativas.

En la probeta agregar un volumen de agua de 40 (ml).

Vaciar una pequea muestra de mineral en la probeta, agitar suavemente y medir el nuevo volumen de agua.

Determinar la densidad del mineral para cada uno de los ensayos realizados. 2.2 Medicin usando picnmetro. El picnmetro es posible utilizarlo solo con slidos de granulometra fina. Antes de realizar las mediciones con el picnmetro se deber verificar que se encuentre limpio y totalmente seco. Se debe tener mximo cuidado con la manipulacin del picnmetro.

Pesar el picnmetro con tapa incluida.

Vaciar una pequea muestra de mineral de granulometra fina dentro del picnmetro, verificando que el fondo quede completamente cubierto por mineral. Pesar el picnmetro con tapa y mineral.

Agregar agua destilada hasta completar medio volumen del picnmetro, golpear suavemente para eliminar burbujas y enrasar con agua hasta un nivel tal que al colocar la tapa del picnmetro el agua suba a travs del capilar. Secar cuidadosamente la botella y pesar.

Vaciar la mezcla de agua y mineral del picnmetro, lavarlo, llenar solamente con agua destilada y secar cuidadosamente la botella. Pesar el picnmetro con tapa y agua.

Repetir los pasos con otras dos muestras de mineral.

Determinar el valor de densidad real promedio.

2.3 Densidad aparente. Determinar un valor referencial de la densidad aparente de los lechos formados por el mineral. Se usa el trmino aparente debido a que el ordenamiento del material influye en su volumen al quedar espacios vacos entre partculas.

Registrar la masa exacta del mineral previamente separado para la prueba de densidad.

Registrar las medidas de la columna o probeta, altura y dimetro.

Vaciar el material en la columna o probeta.

Al terminar la carga de la columna, medir la altura libre o sobrante.

Calcular la densidad aparente.3 Parmetros fsicos lecho mineral Se realizarn pruebas fsicas a un mineral oxidado de cobre con el propsito de obtener la humedad natural, ngulo de reposo y humedad de impregnacin.

3.1 Objetivos:

Entregar valores referenciales de los parmetros fsicos que se utilizaran en futuras pruebas metalrgicas.

Conocer parmetros bsicos de una pila de lixiviacin.

3.2 Humedad natural

Es la humedad con que viene el mineral al momento de ser extrado.

Sirve para establecer dosificaciones de lquido en la pruebas de aglomerado y curado.

Separar aproximadamente 2.5 kg de mineral a travs de cuarteos sucesivos.

Registrar la masa exacta de la bandeja en una balanza.

Disponer el mineral sobre la bandeja y registrar la masa exacta de la bandeja con el mineral hmedo.

Colocar la bandeja con el mineral hmedo en un horno a 50 C, durante 48 horas.

Retirar la bandeja del horno y registrar el peso exacto de la bandeja con el mineral seco.

Calcular la masa de mineral hmedo y seco restando la masa de la bandeja.

Calcular la humedad natural.

3.3 Humedad de impregnacin

La humedad de impregnacin se define como la cantidad de lquido que es capaz de retener el mineral.

Se determina en valores referenciales de humedad de impregnacin para determinar valores de volmenes que ayudan a definir la capacidad de los pozos de soluciones.

Este parmetro es utilizado para determinar la cantidad ptima de lquido usado en la etapa de aglomerado y curado.

Pesar 500 gramos de material fino y grueso. Pesar dos mallas gruesa y fina.

Pasar la muestra entre las mallas.

Dejar las mallas con la muestra de mineral en su interior bajo un flujo de agua constante por 5 minutos.

Dejar que se adhiera el agua.

Extraer las mallas y pesar todo el conjunto, malla ms mineral.

Obtener por diferencia de peso el material hmedo.

3.4 Angulo de reposo:

Es el ngulo que forma el mineral con la base de los taludes. Se determina el ngulo de reposo para definir la geometra de apilamiento.

Sobre una superficie plana demarcar un cuadrante de dimensiones conocidas, estas dimensiones se denominan T1, T2, T3 y T4.

Vaciar paladas de mineral en forma lisa, sin golpes, en el centro del cuadrante, formando un talud natural con forma de cono.

Las paladas deben ser en forma de cruz.

Por ejemplo una palada en direccin norte-sur y la siguiente este-oeste.

Una vez se haya vaciado todo el mineral, posicionar la vara recta sobre el cono y bajar lentamente hasta que lo toque.

Usar el nivel para verificar su inclinacin.

Medir la distancia entre la vara y el suelo en ambos extremos de la vara.

Estas medidas son denominadas como H1 y H2.

Medir la longitud libre entre la base del cono y el extremo del cuadrante. Estas longitudes se denominan A1, A2, A3 y A4.

Determinar la longitud del cuadrante usada por el cono, denominada L1, L2, L3 y L4.

Calcular el ngulo de reposo. Una vez teniendo el ngulo de reposo se puede calcular las dimensiones del talud que formar el mineral mediante el teorema del seno.3.5 Conclusin: Con este mtodo de anlisis fsico determinamos la humedad natural de la muestra de mineral con un simple ejercicio matemtico. Lo cual nos ayudar en nuestros trabajos prximos a tener conocimiento del anlisis fsico a realizar. Con este anlisis fsico podemos saber la capacidad de absorcin de agua o lquidos por el mineral a analizar. Tenemos como resultado la capacidad de absorcin de lquidos o humedad con un simple ejercicio matemtico. Existen minerales con mayor capacidad de impregnacin de lquidos como ejemplo la bentonita que es un mineral arcilloso que posee una muy alta capacidad de impregnacin de agua. 4 Consumo de acido Con este anlisis qumico podemos determinar la cantidad de cido sulfrico que debemos emplear por tonelada de mineral para lograr la lixiviacin del cobre por ejemplo.4.1 Procedimiento: Calibramos el pH-metro digital con buffer 4 y buffer 7, luego preparamos una solucin de agua y cido sulfrico a ph 2 y aadimos nuestra muestra de mineral realizando inmediatamente una medicin de ph. Estamos constantemente agitando la mezcla de cido sulfrico, agua y mineral por 15 minutos. Luego medimos el ph y nuevamente lo registramos y comenzamos a aadir gota a gota cido sulfrico hasta obtener ph 2 esto se repite cada 15 minutos y todo el tiempo debe estar agitndose la mescla de los tres componentes antes mencionados. Una vez que el pH es estable en 2 que es un pH acido registramos el consumo de cido sulfrico en la bureta graduada. Este consumo de cido sulfrico mdiate una frmula matemtica nos arroja la cantidad de cido sulfrico a utilizar por tonelada de mineral para realizar una lixiviacin de calidad.4.2 Conclusin: Este anlisis qumico es de gran importancia hoy en da en la minera de lixiviacin en pila del cobre ya que con el tenemos exacto la cantidad de cido sulfrico a aplicar a la pila de mineral para extraer la mayor cantidad de cobre diluido en la solucin enriquecida de cobre para luego realizar la electro obtencin del cobre.5 Aglomerado curado DE MINERALES5.1 Procedimiento

Se toma un plstico flexible de 80 x 80 cm. Se tara un vaso precipitado. Se pesa 100 gramos de mineral fino y 100 gramos de mineral grueso, estos se depositan en el plstico flexible. Se rolean los minerales. Se mide temperatura de la mezcla de minerales que nos arroj 23 Celsius. Luego se adiciona cido sulfrico y agua y se rolea rpidamente. Nuevamente se mide temperatura que nos arroj 35Celcius. Luego se sella el plstico flexible y se espera 24 horas para analizar la muestra visualmente y con la mano protegida de guantes de PVC.5.2 Conclusin: Adicionamos demasiado cido sulfrico y agua por lo cual la aglomeracin no se realiz bien en 24 horas.5.3 Observaciones:

Aroma desagradable, emisin de gases, subida de temperatura corresponde a reaccin exotrmica.6 Columna de lixiviacin La columna llamada (columna unitaria), permite evaluar el comportamiento de la muestra en estudio frente al proceso de lixiviacin, bajo las condiciones definidas en las pruebas metalrgicas como recuperacin de cobre, consumo de cido, recuperacin de impurezas, etc.

Estas pruebas permiten tambin evaluar el comportamiento fsico e hidrulico del mineral al ser tratado en lecho, definiendo as los parmetros fsicos a usar en escala real.

Se realiza la instalacin del riego. Se realiza la instalacin del tubo para la lixiviacin ensayo. Se ponen las rocas de estril en el tubo. Se mide el rea utilizada por el estril en el tubo. Peso del mineral 2,325 kilos. Se realiza la carga del mineral en el tubo de lixiviacin ensayo teniendo este con una inclinacin de 45. 25 cm de mineral. 22 cm de estril. Total 47 cm. La solucin de riego es agua con cido sulfrico a pH 2 esta corresponde a una solucin acida. Medimos el tiempo de riego para regular el flujo. Debemos regar con la solucin 1.1 ml por minuto. Activamos el riego y esperamos hasta que caiga la primera gota al depsito de la solucin enriquecida. 28 minutos demoro en lixiviar la primera gota de solucin de cido sulfrico con agua a pH 2 al estanque de almacenamiento de la solucin enriquecida.6.1 Conclusin: Una experiencia que podemos utilizar a futuro en la gran minera y la mediana con minerales oxidados de cobre que es de gran importancia productiva en chile.6.2 Ejercicio para determinar tasa de riego efectivo.

Tref (ml/min) = TR (L/h x m2) x Ariego (m2) x 0.06

Tref (ml/min) = 10 (L/h x m2) x 0.006792 (m2) x 0.06 Tref (ml/min) = 10 (L/h x m2) x 0.006792 (m2) x 16.666

Tref (ml/min) = 1.13195472 (ml/min)7 Extraccin y re extraccin de cobre La extraccin por solventes es un proceso para separar una especie metlica deseada desde una solucin que contiene otras especies o impurezas que generalmente se realiza previo a la reduccin de la especie metlica de inters a la forma de metal puro. El mtodo est basado en el uso cclico de un solvente inmiscible que extrae en forma preferencial el componente seleccionado desde la fase acuosa. El solvente orgnico es mezclado ntimamente con la solucin acuosa impura y posteriormente las dos fases se dejan separar.7.1 Procedimiento Preparamos 14% v/v de extractarte denominado solucin orgnica. Contiene 42ml de LIX 984 y 258 ml de bencina blanca la que se agita constantemente. Preparamos solucin acuosa contiene 10,6 gramos de sulfato de cobre y 9,95 gramos de sulfato de hierro y luego diluimos con agua destilada y en matraz aforado de 500ml aforamos con agua destilada. Medimos pH de solucin acuosa que arroja un pH 3,04. Adicionamos a la solucin acuosa cido sulfrico agitndola y midiendo pH hasta obtener pH 2. Luego adicionamos a embudos de decantacin, agitamos y realizamos las observaciones.7.2 Conclusin: En la relacin 3/1 de o/a nuestro electrolito spent lo que nos indica es que el cobre fue extrado completamente por la solucin orgnica, lo cual indica adems que podemos tener un exceso de uso de LIX 984 y diluyentes por ende tendremos costos ms elevados de produccin y seremos menos competitivos en el valor final de nuestro metal cobre. EVALUACIN CRTICA DE LA PRE-PRCTICA PROFESIONAL 7.3 Nivel de dificultad en tareas y funciones asignadas:

Medio-Alto. Debido a que las tareas y funciones asignadas fueron de gran complejidad teniendo en cuenta que la asignatura de Qumica fue ms terica que prctica. 7.4 Volumen de tarea asignada:

Medio. Se vio que las tareas asignadas fueron de un volumen medio debido a que solamente se asign un anlisis por cada mtodo.7.5 Adecuacin de estudios en la tarea:

Bajo. Este nivel fue bajo debido a que la asignatura de Qumica dictada en sede Curic, las clases fueron mayormente tericas que prcticas.7.6 Claridad de informacin, orientacin y apoyo:

Alto. Se vio que los profesionales que orientaron, apoyaron e informaron el proceso prctico de los anlisis qumicos y fsicos tenan un alto nivel de conocimiento.7.7 Disponibilidad de recursos materiales para sus labores.

Altos, muy bueno. Debido a que el laboratorio en donde se desarroll la pre-prctica constaba con todos los materiales e insumos para poder desarrollar de manera ptima las experiencias de anlisis fsicos y qumicos.CONCLUSIN

La pre-prctica desarrollada en el Laboratorio qumico y fsico del Instituto Profesional la Araucana, sede Santiago, nos ha entregado conocimientos sobre los anlisis que se desarrollan en la industria de la minera con los cuales podremos optar a trabajar en un laboratorio de la industria minera. Ha sido una gran experiencia de aprendizaje asistir y desarrollar los anlisis en esta pre-prctica profesional lo cual nos ha ayudado a conocer el material de laboratorio, las recetas de los anlisis qumicos y fsicos y los insumos para desarrollar stos.BIBLIOGRAFIA1. Instituto la Araucana: Apuntes, operaciones mineras, Instituto Profesional la Araucana, Santiago de Chile.

2. Revista Qumica de minera:Revista Qumica, industria y minera, Chile; www.revistaquimica.clANEXO DE MATERIALES UTILIZADOS

Balanza digital analtica.

Carpeta roleador o pao roleador.

Brochas.

Palas.

Esptulas.

Bandejas.

Conductmetro.

Matraces de aforo.

Cortador de rifles.

Set de tamices.

Balde plstico.

Picnmetro.

Probetas graduadas de 100, 500 y 1000 (ml).

Horno.

Probeta de plstico.

Cinta de medicin.

Recipiente para lquidos.

Agitador mecnico.

Vaso precipitado de 500 (ml).

pH-metro.

Bureta graduada.

cido sulfrico concentrado.

Soporte universal.

Papel filtro.

Termmetro.

Guantes.

Reactivos de curado.

Columna de lixiviacin.

Embudo de decantacin.

Sulfato de cobre.

Extractante de cobre (LIX 984).

Delantal.

Antiparras.

Mascarilla respiratoria para gases.Edmundo Vallejos

(Rector)

Osmn Nez

(Director Sede Santiago)

Julio Daz

(Director Sede Curic)

Alexander Snchez

(Jefe Carrera Operaciones Mineras)

Rubn Cavieres

(Jefe Carrera Operaciones Mineras)

Yeimy Vivar

(Profesora Laboratorio Qumica y Fsica)

Yeimy Vivar

(Profesora Laboratorio Qumica y Fsica)