CAPITULO I ASPECTOS GENERALES
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BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO TACAZA Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. (CIEMSA), tiene proyectado la explotación de recursos mineros ubicados en el valle del río Verde, específicamente en la quebrada Sayacomana, entre las cotas 4,270 a 4,370 msnm, para lo cual se ha planificado explotar el yacimiento mediante minado a cielo abierto y la construcción de una Planta de Beneficio con una capacidad de procesamiento de 500 TMSD, incluyendo su respectivo Depósito de Relaves. [3]
1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA El proyecto minero metalúrgico Tacaza está ubicado en la comunidad de Choroma, con una extensión de 80 Has a una altitud promedio de 4300 m.s.n.m. la concesión pertenece a la circunscripción político administrativo del Distrito de Santa Lucia, Provincia de lampa, Región Puno. [3]
1.2. RECURSOS A EXPLOTAR Consorcio de Ingenieros Ejecutores Mineros S.A. considera explotar un yacimiento polimetálico, compuesto principalmente por Cobre (Cu), Plomo (Pb) y Plata (Ag); en la zona de Choroma del distrito de Santa Lucia, en el departamento de Puno. Se ha determinado trabajar a cielo abierto, donde el objetivo principal del trabajo es obtener mayor ley posible, teniendo una relación de desmonte de mineral de 1/1. El deposito del mineral de la mina Tacaza, es un yacimiento con minerales de sulfuros de cobre (Calcosina, Calcopirita) y óxidos (Brochantita, Chalcantita, crisocola, azurita, malaquita), producto delas soluciones hidrotermales, cuya estructura tipo manto (estratoligado), se encuentra hospedado en lavas de andesitas del grupo tacaza. Los minerales valiosos extraídos producto de las actividades de exploración, desarrollo, preparación y explotación a realizarse dentro de las áreas de la concesión mineras San Salvador 27 y minas aledañas particulares, serán procesadas en la planta concentradora de minerales “CONCENTRADORA SANTA LUCIA”, mediante el proceso de
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concentración por Flotación, utilizando equipos y maquinarias adecuados y requeridos, para el procesamiento eficiente de los minerales, por el método de la flotación. La estructura mineralizada del yacimiento Tacaza, es un cuerpo sub horizontal (Manto), estratoligado, hospedado en secuencia volcánica del grupo tacaza (lavas andesititas y aglomerados volcánicos), tiene un rumbo N-S y un buzamiento variable de 15 a 20º Oeste, en una longitud de 900 metros, ancho de 250 metros y una potencia que varía de 10 a 25 metros. Esta estructura presenta una mineralización poli metálica, principalmente de cobre (Cu), plomo (Pb), plata (Ag) y zinc (Zn), donde sus leyes promedios acusarán valores de 1.5 – 2.5% de cobre, 0.10 – 0.25% de plomo, 0.30 – 0.80 Oz de plata por tonelada y 0.02 – 0.05 % de zinc, a su vez los pesos específicos se estiman en 2.85 para el mineral y 2.60 para el material estéril o ganga (roca encajonante). [3] 1.2.1. Estimado de las Reservas Minerales El material a ser extraído presenta una mineralización poli metálica, principalmente de cobre (Cu), plomo (Pb) y plata (Ag), donde sus leyes promedios acusarán valores de 1.5 – 2.5% de cobre, 0.50 – 2.5 % de plomo y 0.30 – 0.80 Oz de plata por tonelada. [3]
1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL PROYECTO MINERO METALÚRGICO TACAZA
1.3.1. OPERACIONES UNITARIAS EN LA PLANTA CONCENTRADORA La planta concentradora beneficiará minerales polimetálicos de cobre, plomo y plata, por el método de la flotación bulk de cobre, plomo y plata proveniente de la explotación por el método a tajo abierto de la mina Tacaza. [3]
1.3.1.1. Recepción El transporte de los minerales, proveniente de la explotación minera de la mina hacia la concentradora, se realizará por medio de volquetes de 20
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Toneladas de capacidad, durante los tres turnos de trabajo establecido. [3] 1.3.1.2.
Almacenamiento Previo pesaje en una balanza mecánica de 40 toneladas de capacidad, el mineral se alimentará a la tolva de gruesos, provista de una parrilla de rieles de 90 Libras. x 7 m. x 7” de abertura, con una capacidad de 250 TMH, o almacenando en la cancha de gruesos (stock pile) de acuerdo a calidades de los minerales, debidamente clasificados. La alimentación a la tolva de gruesos se efectuará mediante el uso de un cargador frontal de 6.00 TMS de capacidad, efectuando un blending o mezcla de acuerdo a las calidades de los minerales. El circuito de la planta concentradora constará de las siguientes secciones: Chancado, Molienda-clasificación, flotación, filtrado-despacho de los concentrados y deposición de relaves. [3]
1.3.1.3.
Sección Chancado El mineral en su procesamiento en la planta concentradora, presenta dos principales características que dificultarían las operaciones de trituración, ellas son: Se aprecia la alta dureza del mineral (16.7 WI) procedente de la mina, razón por la que se observa un mayor tiempo de molienda que requerirá los minerales de Tacaza. La otra característica que dificultaría la operación de trituración, es el mineral de una zona de la mina con mayor humedad y material de aspecto arcilloso, cuya característica origina obstrucciones y apelmazamiento de mineral fino sobre las mallas de la zaranda vibratoria, en los chutes y principalmente en el interior de la chancadora secundaria, dificultando el flujo normal del mineral con paradas sucesivas y como consecuencia la disminución de capacidad de trituración. Debido a estas dificultades el circuito de trituración, trabajaría de 18 horas a 20 horas por día. La recepción del mineral de mina normalmente se realizará sobre la parrilla de la tolva de gruesos de 250 TMH de capacidad, si la tolva en mención se encontrara llena, el mineral
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será depositado en la cancha de gruesos y cuando es requerido se trasladará a la tolva de gruesos con el apoyo del cargador u otro equipo similar. La parrilla de la tolva de gruesos posee aberturas entre rieles de 7” con el fin de clasificar el mineral de mayor tamaño, para que solamente el mineral - 7” pase dentro de tolva. El mineral depositado dentro de la tolva será extraído mediante un alimentador de placas de 24” x 2.5 ms. y alimentado a un grizzly vibratorio de 3´x4´, el producto fino – 1 ½” de tamaño cae directamente a la faja transportadora Nº 1 y el producto grueso + 1 1/2” de tamaño ingresará a la chancadora primaria de quijadas Comesa de 16” x 24”, ambos productos el triturado y el fino del grizzly son trasladados por la faja transportadora Nº 1 hasta la zaranda vibratoria N º 1 de 5’ x 13’, el producto grueso caerá directamente a la trituradora de cono giratorio SYMONS de 3´std, el producto fino de la zaranda vibratoria N° 1 (100% 1/2”) será transferido mediante la faja transportadora Nº 2 a la tolva de finos; el producto triturado en la chancadora secundaria SYMONS de 3’ std (80% -1/2”) descargará en la faja transportadora Nº 3, esta faja alimentará a su vez a la zaranda vibratoria N º 2 de 5’ x 13’ , el producto fino ( 100% -1/2”) será transferido mediante la faja transportadora N° 4 hacía la faja N° 5 esta faja a su vez transporta los finos (100% -1/2”) hacia la tolva de finos, los gruesos de la zaranda vibratoria 5’x13’ descarga directamente a la chancadora terciaria SYMONS de 2’ std, el producto triturado caerá a la faja transportadora N° 4 esta a su vez alimenta a la faja transportadora N° 3 formando de ésta manera el circuito cerrado y en consecuencia una carga circulante con un promedio de 160%. El producto final de trituración queda depositado en una tolva de finos metálico de 500 TMH de capacidad. [3] CONDICIONES DE OPERACIÓN:
Capacidad de la tolva de gruesos 250 TMH.
Abertura del Grizzly vibratorio 3`x 4` 1 1/2”
Tamaño promedio de alimentación a la chancadora primaria 7”
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Tamaño promedio del producto de chancado primario 1 1/2”
Velocidad de la faja transportadora Nº 1 1.125 m/s.
Velocidad de la faja transportadora Nº 02 1.400 m/s.
Velocidad de la faja transportadora Nº 03 1.400 m/s.
Velocidad de la faja transportadora Nº 04 1.400 m/s.
Velocidad de la faja transportadora Nº 05 1.400 m/s.
Tamaño promedio de alimentación a la chancadora secundaria 1 1/2”
1.3.1.4.
Tamaño del producto del chancado secundario 1 ½”-3/4”.
Abertura de la malla de la zaranda vibradora N°1 1/2”.
Tamaño promedio de alimentación a la chancadora terciaria 3/4”
Tamaño del producto del chancado secundario 1/2”.
Abertura de la malla de la zaranda vibradora N°2 1/2”.
Capacidad de la tolva de finos 500 TMH.
Sección Molienda La liberación de los elementos valiosos del mineral, se realizarán en dos etapas: Molienda primaria y Molienda secundaria o remolienda. MOLIENDA PRIMARIA Y SECUNDARIA El mineral almacenado en la tolva de finos de 500 TM de capacidad, se extraerá mediante un Shut de descarga, con compuerta graduada y una faja transportadora alimentadora ( Nº 6) de 20” x 5.1 m, que a su vez entregará a otra faja alimentadora de 20” x 11.9 m, accionadas ambas fajas por un motor eléctrico de 5 HP y se alimentará finalmente al molino primario de barras de 5`x 10`, accionado por un motor de 150 HP, a razón de 21 TM/h, el control del tonelaje de tratamiento se realizará mediante una balanza electrónica-digital de faja; el tamaño promedio de alimentación a este circuito será de 1/2” (F80 = 12700 – 9,525 micrones) y el tamaño promedio del producto será de un P80 =300 micrones, la descarga del molino primario se alimentará a un clasificador helicoidal Comesa de 36” x 22.50’, accionado por un motor eléctrico de 12 HP y
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esta a su vez clasificará al producto en dos porciones , el rebose (Finos) con una densidad de pulpa de 1,250 g/L, se enviará a un banco de dos celdas Plus metal 55”x55” de 100 pies cúbicos cada uno, que trabajará como celda unitaria (flotación bulk o cobre) , accionado por un motor eléctrico de 30 HP y las arenas ( Gruesos), con una densidad de pulpa de 2,000 g/L, se alimentará al Molino Secundario de bolas Comesa de 7`x 7`, accionado por un motor eléctrico de 308 HP , para la realización de una molienda adicional o secundaria y cuya descarga será alimentado al clasificador helicoidal de 36” x 22.50`, trabajando de esta manera en circuito cerrado de remolienda. Las colas de la celda unitaria será sometido a una tercera remolienda, mediante una bomba de 5”x 4” y un ciclón de D-15, cuyos finos se alimentará a la primera celda serrano 8´X 8´y los gruesos al molino de bolas 5´x 5´, cuya descarga se alimentará a la bomba de 5” x 4” con la finalidad de cerrar el circuito de remolienda. [3] CONDICIONES DE OPERACIÓN Tamaño de alimentación al molino primario 1/2” Tonelaje de alimentación al molino primario 500 TMSD Densidad de pulpa de la descarga del molino primario 2,000 g/L. Densidad de pulpa de alimentación del molino secundario 2,200 g/L. Densidad de pulpa de arenas del clasificador helicoidal 2,200 g/L. Densidad de pulpa del rebose del clasificador helicoidal 1,250 g/ L. Granulometría del producto final de molienda malla -200M 62 %. Densidad de pulpa del circuito de flotación bulk cobre - plomo 1,200 g/L. RPM del molino de barras Comesa 5`x 10` 29 (Teórico). RPM del molino de bolas Comesa 7`x 7´ 22 RPM del molino de bolas 5´x 5´ 26 RPM del clasificador helicoidal Comesa de 36” x 22.5´ 17 (Teórico).
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1.3.1.5.
Sección Flotación Esta sección constará de un circuito de flotación y será flexible para el tratamiento
de
minerales,
cuyas
características
permita
efectuar
solamente una sola flotación del tipo Bulk Cobre-Plomo-plata. [3] FLOTACIÓN DE COBRE – PLOMO CELDAS CIRCULARES El 100 % del overflow del ciclón D-15, con una densidad de pulpa de 1,200 g/L. Y una granulometría del orden del 62 % malla - 200, se alimentará a la primera celda circular de dos celdas instaladas en serie del tipo circular W. Serrano de 8`x 8`, que trabajarán como celdas unitarias
y/o
rougher,
produciendo
concentrados
finales
o
pre
concentrados en una sola etapa de flotación, estas celdas estarán accionadas por motores eléctricos de 25 HP. [3] BANCO ROUGHER La cola de la segunda celda circular, pasará a alimentar al primer banco Rougher conformado por un banco de 04 celdas horizontales Plus metal de 100 pies cúbicos de 55” x 55” cada uno y luego al segundo banco similar, que trabajará como Scavenger, estas celdas estarán accionadas por motores eléctricos de30 HP por cada dos celdas. [3] CIRCUITO DE LIMPIEZA BULK COBRE – PLOMO – PLATA Este circuito estará compuesto por un banco de 04 celdas Comesa de 43” x 43”, que realizará la primera limpieza de las espumas rougher y luego un banco de 04 celdas Comesa de 43” x 43” dispuesto de 2, 1 y 1 celdas para realizar la segunda, tercera y cuarta limpieza, apoyado por 2 bombas horizontales de 3” x2”, éstas celdas estarán accionadas por motores eléctricos de 25 HP, el concentrado final obtenido, se enviará al filtro de cobre. [3]
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CIRCUITO DE COBRE – PLOMO Banco flotación rápida Dúplex PLUS METAL 55”X55” Celdas circulares: 02 W. SERRANO 8’x 8’ Banco Rougher Nº 1: Cuádruple PLUS METAL 55” x 55” Banco Scavenger Nº 1: Cuádruple PLUS METAL 55” x 55” Banco de Limpieza Nº 1: Cuádruple COMESA 43” x 43” – Nº 24 Banco de Limpieza Nº 2: Cuádruplex COMESA 43” x 43”- Nº 24 1.3.1.6.
Sección Filtrado En esta sección se instalará 1 filtro de discos: de 6´x 6D para filtrar concentrados de cobre, que trabajará con una bomba de vacío de 1000 CFM, que estará accionado por motor eléctrico de 40 HP y un soplador. El concentrado bulk Cu-Pb-Ag con una densidad de pulpa de 1,650 Gramos por litro, será enviado hacia el filtro por gravedad de ser posible en caso contrario será alimentado a una bomba SRL de 3”x2”. El cake del filtrado tendrá una humedad de 11 a 12 %.El rebose de finos del filtro en caso hubiera, será depositado en cochas de recuperación de 4m x 3m x1.8m, para su sedimentación, ensacado y despacho final hacia el puerto de embarque, previamente vaciados. La descarga del pie barométrico de las bomba de vacío, serán depositados en sus respectivas cochas de recuperación y serán cosechados esporádicamente. [3]
1.3.1.7.
Sección Despacho de Concentrados El concentrado filtrados y almacenado en su respectivo depósito, serán despachados o cargados mediante una faja transportadora de 18” x 12 m., accionado por motor eléctrico de 4 HP, hacia los camiones metaleros de 30 toneladas de capacidad, La ubicación de la faja transportadora, será debajo de un tolvíno depósito del concentrado. Los camiones metaleros serán pesados en vacío y con carga, en una balanza electrónica HBM modelo TRACK CELL de 80 toneladas de capacidad, luego serán protegidos con tolderos y se sellarán con precintos de
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seguridad, cuya numeración irá anotando en la respectiva guía de remisión, juntamente con la numeración del Lote y demás datos del transportista. [3] 1.3.1.8.
Canchas de Almacenamiento de Relaves Con la finalidad de cumplir con el Programa de Adecuación del Medio Ambiente (PAMA), el material desecho de la concentradora, denominado RELAVE, serán enviados por escurrimiento natural mediante una red de tubería de polietileno grado 10 de 5” de diámetro, hasta la cancha de deposición de relaves, cuya presa tendrá las adecuadas características técnicas de diseño y construcción, por parte de un contratista de especialidad (GEOSERVICE).La deposición de relaves será efectuada mediante el método de Segregación Idealizada de Tamaño de partículas y de descarga paralela en dos puntos en forma manual, aguas abajo, la descarga se realizará por medio de ciclones D10 – B, los mismos que irán cambiando de ubicación a lo largo del dique o muro de arranque, el overflow (Finos) ingresarán a la cancha de relaves y el underflow (Gruesos), pasarán a conformar el muro de contención de un talud apropiado y natural. La decantación del agua se realizará en forma natural y será en la parte frontal de la descarga que serán evacuados por medio del sistema de quenas, hasta las pozas de sedimentación y recirculados en forma completa (17.54 L/s) hacia los tanques cilíndricos de 50 metros cúbicos de capacidad de la concentradora, mediante 3 Bombas Hidrostal de 4” x 3”, accionados por motores de 50 HP c/u, (uno en stand by), evitando de esta manera algún afluente aguas abajo. [3]
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Tabla N 01: resumen de energía eléctrica instalada
1.4.
SECCIONES DE LA CONCENTRADORA
Hp
Kw
Sección Chancado
276
207.1
Sección Molienda
613
459.9
Sección Flotación
294
220.5
Alimentación de Reactivos
13
9.9
Sección Filtrado
65
48.5
Sección Relaves
75
56
Talleres
80.2
60.1
Otros
53.4
40.1
Total
1469.6
1102
CONSUMO Y ABASTECIMIENTO DE AGUA Teniendo en cuenta el tonelaje de 500 TMSPD de mineral a tratarse diariamente, la humedad promedio del mineral a tratarse de 7.00 % de agua corresponde a 0.44 L/s, los concentrados de cobre, a producirse y el desecho o relave, todos ellos conteniendo agua de acuerdo a sus densidades de pulpa, cifras tomados del balance metalúrgico proyectado, nos indica que se necesita 1600 m3 de agua por día de tratamiento, equivalente a 20.90 L/s, de los cuales 17.54 L/s será agua recirculada y 3.36 L/s será agua fresca. El abastecimiento de agua fresca ( 3.36 L/s), se efectuaría mediante la refacción y ampliación de un canal antiguo existente de 3 Km, cuya toma está situada en la quebrada Huayrutaña, que en tiempo de estiaje capta la tercera parte del riachuelo y 2/3 parte se pierde y llega al río principal de Choroma-Santa Lucía o rió verde. [3]
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CAPITULO II REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
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2.1. EL COBRE Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas. El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. [4] 2.1.1. PROPIEDADES 2.1.1.1. Información atómica •
Nombre: cobre
•
Símbolo: Cu
•
Número atómico: 29
•
Grupo del sistema periódico: grupo 11
•
Valencias: 1+, 2+
•
Estados de oxidación: +1, +2
•
Electronegatividad: 1,9
•
Radio atómico: 1,28 Å
•
Radio covalente: 1,38 Å
•
Radio iónico: 0,69 Å
•
Estructura cristalina: cúbica centrada en las caras (CCC)
•
Primer potencial de ionización: 7,77 eV
•
Masa atómica: 63,54 g/mol
•
Dureza Mohs: 3,0
20
2.1.1.2. Otras propiedades •
Densidad a 20 ºC: 8,96 g/cm3 (0,31 lb/in3 a 68 ºF)
•
Punto de fusión: 1083 ºC (1981 ºF, 1356 K)
•
Punto de ebullición: 2595 ºC (4703 ºF, 2868 K)
•
Calor específico: 0,385 J/g·K (0,092 cal/ g ºC)
•
Calor latente de fusión: 214·103 J/kg
•
Calor latente de ebullición: 5410·103 J/kg
•
Conductividad eléctrica a 20 ºC: metro)
•
Resistencia eléctrica: 0,017 Ohmio/mm2
•
Conductividad térmica: 400 W/m·K
•
Coeficiente de dilatación lineal: 1,7·10-5 ºC-1, de 20 ºC a 100 ºC
58,108·106 S/m (siemens por
2.1.2. Principales especies de cobre Tabla N° 02: Minerales oxidados de cobre
Tabla N° 03: minerales sulfurados de cobre
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Gráfico Nº 01: minerales de cobre
2.2. HUMEDAD DEL MINERAL Para determinar la humedad que presenta un mineral. Solo consiste en eliminar la cantidad de agua mediante temperatura de volatilización y calcular los componentes por diferencia de pesos. Es preciso evitar la evaporación de la muestra (oportuno tiempo de análisis después de haber muestreado y la conservación de la muestra). Tener en cuenta si la muestra es anhidra o hidratada para el tiempo de evaporación del agua según la naturaleza de la muestra (lenta o rápida) hasta que pierda el agua de humedad y no el agua molecular. El agua molecular no forma parte de la humedad por ello hay que tener cuidado en la evaporación que debe ser lenta y a temperatura a 105°C por una o dos horas. [1] Porcentaje de humedad de muestras solidas
2.3.
GRAVEDAD ESPECIFICA La gravedad específica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4°C. Se representa la gravedad específica por Ge, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua. [1]
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DONDE: P: peso del mineral A: peso de (fiola + agua) B: peso de (fiola + agua + mineral) 2.4. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelos. Así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASHTO o USCS. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o subbases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende de este análisis. Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente. [5] 2.4.1. GRÁFICA GRANULOMÉTRICA E INDICADORES. La curva granulométrica es una representación gráfica de los resultados del ensayo de granulometría Se representa gráficamente en un papel denominado "log - normal" por tener en la horizontal una escala logarítmica, y en la vertical una escala natural. [5]
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2.4.2. Tamizaje Un sistema de partículas, con un amplio rango de tamaños, sólo se puede describir mediante el uso de funciones estadísticas. De estas distribuciones es posible derivar una estimación del tamaño, superficie y volumen promedio del sistema. La forma común de determinar las propiedades granulométricas de un sistema particulado, es someterlo a la acción de una serie de tamices en forma sucesiva. Cada tamiz utilizado tiene una malla con aberturas menores que el anterior. [5] 2.4.3. Número de Malla El número de malla es el número de aberturas que tiene un tamiz por pulgada lineal. Mientras mayor es el número de la malla menor es el tamaño de las aberturas. El tamaño de una partícula se asocia a la abertura de las mallas de los tamices entre las que queda atrapada. 2.4.4. Tamaño Característico del Intervalo Tamaño promedio geométrico: Se define en base a la relación que existe entre mallas consecutivas:
Tamaño inferior del intervalo: Se define como tamaño característico del intervalo a la abertura del tamiz inferior que compone el intervalo. Tamaño superior del intervalo: En este caso, el tamaño característico del intervalo es la abertura del tamaño superior del tamiz que compone el intervalo. [5]
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2.4.5. Distribución de Tamaños
Una vez definido el tamaño de una partícula, es necesario cuantificar la frecuencia con que ese tamaño aparece en el sistema particulado. Para ello se define la función frecuencia f(x), tal que la frecuencia relativa representa: –
probabilidad de encontrar en el sistema una partícula de tamaño comprendido entre x y x+dx, o
–
fracción de partículas del sistema con tamaños comprendidos entre x y x+dx.
La distribución de tamaños de una muestra mineral, representa estadísticamente las características granulométricas de las partículas que la componen. Si se restringe el rango de partículas desde cero a un tamaño x, se define una segunda función, F(x), con el siguiente significado: –
probabilidad de encontrar en el sistema una partícula con tamaño menor a x, o
–
fracción de partículas en el sistema con tamaños menores a x.
Si se restringe el rango de partículas desde infinito a un tamaño x, se define una tercera función, R(x), con el siguiente significado: –
probabilidad de encontrar en el sistema una partícula con tamaño mayor a x, o
–
fracción de partículas en el sistema con tamaños mayores a x. [5]
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CAPITULO III MÉTODOS Y MATERIALES
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3.1. ANÁLISIS QUÍMICO DEL COBRE 3.1.1. EQUIPOS
Extractor de gases Plancha eléctrica Balanza analítica Equipo de titulación digital Equipo de protección personal 3.1.2. MATERIALES
Vasos de precipitación de 50 mL Vasos de precipitación 500 mL Vasos de precipitación de 1000 mL Probetas de 5 y 50 mL Matraz de 100 mL Lunas de reloj Embudos Picetas Varillas Papel filtro Pinzas Espátula 3.1.3. REACTIVOS
Ácido nítrico HNO3 concentrado Ácido clorhídrico HCL concentrado Ácido sulfúrico H2SO4 concentrado Ácido sulfúrico al 25% H2S04
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Hidróxido de amonio NH4(OH) concentrado Ácido acético Fluoruro de sodio NaF Yoduro de potasio al 30% KI Tiosulfato de sodio 0,0025N NaS2O3 Almidón Agua destilada Cobre metálico 3.1.4. PROCEDIMIENTO 3.1.4.1.
Método de Cobre Total
Pesar 0.25 g de cobre (relave, cabeza y concentrado). Encender el extractor de gases. Agregar 5 mL de HNO3 concentrado, llevar a la plancha por 5 minutos con su respectiva luna de reloj. Adicionar 10 mL de HCL concentrado hasta, colocar los vasos al medio de la plancha y mover con ayuda de las pinzas cada cierto tiempo hasta estado pastoso. Adicionar 5mL de H2SO4 concentrado, poner debajo de la plancha por 3 minutos. Colocar al medio de la plancha por 10 minutos y retirar la luna de reloj hasta la mitad. Bajar, enfriar y lavar la luna con sus respectivos vasos hasta 50 o 75 mL. Hacer hervir por 3 minutos. Retirar con ayuda de las pinzas los vasos, para luego enfriar. Filtrar con 2 lavadas hasta 200 mL. Adicionar a la solución 17 mL de NH4(OH) para precipitar el fierro.
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Mermar hasta 150 mL, adicionar 5 mL de ácido acético. Mermar hasta 75 mL, en caliente adicionar NaF. Retirar los vasos de la plancha, lavar las paredes de los vasos hasta 100 mL, enfriar. Adicionar KI al 30%, 15 mL (relave y cabeza) y 20 mL p3ara concentrado. Por ultimo adicionar 3 mL de almidón. Titular con Na2S2O3 y anotar el gasto.
3.1.4.2.
Método Cobre por Óxidos
Pesar 0.25 g de cobre (relave, cabeza y concentrado) y las enes. Agregar 25 mL de H2SO4 al 10% y 25 mL de H2O. Llevar a la plancha, colocar en los costados de la plancha por 10 minutos, mover cada cierto tiempo con ayuda de las pinzas. Retirar los vasos de la plancha y enfriar. Adicionar 10 mL de NH4(OH), mover ligeramente para homogenizar. Colocar a la plancha por 10 minutos en los costados. Filtrar y lavar en caliente hasta 150 mL. Colocar al medio de la plancha los vasos, mermar hasta 100 mL. Adicionar 5 mL de ácido acético, mermar hasta 75 mL. Retirar los vasos de la plancha, lavar las paredes de los vasos hasta 100 mL y dejar enfriar. Agregar KI al 30% 15 mL para (relave y cabeza) y 20 mL para concentrado. Adicionar 3 mL de almidón. Titular con Na2S2O3 y anotar el gasto.
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3.1.4.3. Método Cobre Especial
Pesar 0,25 g de cobre (relave, cabeza y concentrado). Adicionar 10 mL de HNO3 concentrado. Colocar al medio de la plancha hasta estado pastoso. Retirar y adicionar 10 mL de HCL, agitar con ayuda de la pinza hasta sequedad (color amarillo). Lavar en caliente las paredes del matraz y aforar hasta 100 ml, dejar hervir por 8 minutos. Adicionar 8 gotas de NH4(OH), dejar 10 minutos en la plancha. Adicionar 5 mL de ácido acético, dejar hervir 10 minutos. Retirar y adicionar NaF, agitar y dejar enfriar. Adicionar KI 15 mL para (relave y cabeza), y 20 mL para concentrado. Adicionar 3 mL de almidón. Titular con Na2S2O3 y anotar el gasto. 3.2. FACTOR DEL TIOSULFATO DE SODIO Pesar cobre metálico 0.015 g en un vaso de 250 mL por triplicado. Adicionar 10 mL de HCL concentrado y 10 mL de HNO3 concentrado. Calentar lentamente por 10 mL con su respectiva luna de reloj. Retirar de la plancha, enfriar y enrazar a 100 mL. Adicional 20 mL de KI y 3 mL de almidón. Titular con Na2S2O3. (
)
DONDE
PORCENTAJE DE COBRE (
)
( )
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3.3. GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL COBRE 3.3.1. MÉTODO DE LA FIOLA Pesar 500 gramos de mineral de cobre, pulverizar hasta obtener 100% malla 100 y homogenizar. Pesar 100 gramos de mineral pulverizado. Pesar una fiola enrasada a 500 cm3 con agua. Llenar la misma fiola con 250 ml de agua luego llenar el mineral, agitar hasta obtener una mezcla totalmente homogénea. Enrazar la fiola con la mezcla hasta 500 ml y pesar. 3.3.2. MÉTODO DE LA PROBETA Pesar 500 gramos de mineral de cobre, pulverizar hasta obtener 100% malla 100 y homogenizar. Pesar 100 gramos de mineral pulverizado. Pesar una probeta enrasada a 500 cm3 con agua. Llenar la misma probeta con 250 ml de agua luego llenar el mineral, agitar hasta obtener una mezcla totalmente homogénea. Enrazar la probeta con la mezcla hasta 500 ml y pesar.
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CAPITULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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4.1. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE MENA Y GANGA
La composición química de la mena/ganga (Mineral/Desmonte), se observan en el cuadro siguiente: Tabla N° 04: ley de cabezas de minerales
4.2. REACTIVOS UTILIZADOS EN LA FLOTACIÓN Los reactivos utilizados para una capacidad de 500 TMSPD, serán los siguientes: Tabla N°05: reactivos de flotación
4.3. CONCENTRADO DE COBRE El concentrado de cobre que se obtuvo en la planta concentradora por un día de trabajo u operación, con una capacidad de tratamiento de 500 TMSPD, tiene las siguientes características:
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Tabla N° 06 ley de cobre
4.4. RESULTADOS DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO La granulometría que se obtuvo en la sección de molienda aproximadamente es: Tabla N° 07: análisis granulométrico en la molienda
4.5. RESULTADOS EN LOS RELAVES Los relaves , son depositados en canchas, exclusivamente destinados para éste fin, debidamente impermeabilizadas con geomenbranas y la cantidad diaria de acuerdo al balance metalúrgico será de 479.475 TMSPD, que constituyen el muro de contención a base de los gruesos producidos por una clasificación mediante el funcionamiento de ciclones tipo Krebs D10 y los finos son depositados en la parte interior de la presa; por otra parte el agua decantada será recuperada por medio de las quenas, que fluirán hacia las pozas de estación de bombeo, que estarán provistos de bombas Hidrostales de 3” x 4”, que se dedicarán a bombear hacia los tanques de agua de la planta concentradora, con la finalidad devolver a utilizarlo en las operaciones metalúrgicas.
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CONCLUSIONES
Se determinó la ley cabeza de cobre en la alimentación a la tolva de gruesos, la ley de relave de cobre en las canchas de la relavera y la ley de concentrado de cobre al momento de la filtración, se tomaron muestras cada 20 minutos mediante un muestreador electrónico y que son preparados para ser analizados en el laboratorio de la mina Tacaza.
Se determinó la humedad del mineral sulfurado u oxidado de cobre en la entrada al hidrociclon
Se realizó el análisis granulométrico para saber en condiciones están los molinos y las mallas.
Se realizó el análisis químico para el cobre por los tres métodos, para saber con qué ley de cobre se está despachando.
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REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
[1] M.Sc. Andrés Corcino Rojas Quinto “Manual de Química Analítica Cuantitativa” edición – 2011. [2 ]Dr. Cristian Vargas R. “Tratamiento de minerales sulfurados de cobre”, universidad de Santiago de chile, facultad de ingeniería, depto. de Ing. Metalúrgica.
[3] http://es.scribd.com/doc/94889607/INFOR-A-BRANES
[4]http://www.sagradocorazon.edu.ar/web/cuarto_elect_a/Conoc_Mat/El%20 Cobre%20y%20sus%20Aleaciones.pdf
[5]http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/ granulometria.pdf
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ANEXOS
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Grafico N 01: ro-tap
Gráfico Nº 02: series de tamices
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Gráfico Nº 03: series de tamices
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