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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
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FACULTA DE INGENIERIA QUIMICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA I NGENIERIA QUIMICA INFORME DE PRACTICAS PROFESIONALES EN LA EMPRESA REACTIVOS NACIONALES S.A RENASA
RESPONSABLE: VICTOR WILLIAM CHAVEZ VALVERDE INTRRODUCCION.
Se conoce que los minerales en la naturaleza se encuentran en forma de minerales en cualquiera de sus formas (sulfuros, óxidos, carbonatos, silicatos, etc.) y que para ser obtenidos será necesario, en algunos casos, aplicar técnicas de concentración para dichos minerales. Es importante saber reconocer la forma en cómo se encuentran en la naturaleza y sus propiedades, y sobre la base de dicha información conocer la tecnología de tratamiento adecuada. La rentabilidad de los procesos y operaciones se basa en aspectos económicos por lo que se justifica una previa concentración de los minerales a fin de que los procesos posteriores sean rentables. Es así como la planta concentradora resulta ser el nexo entre la mina y la fundición y su presencia posibilitara menor cantidad de mineral y con mayor ley, a pesar de las operaciones que involucra .
La actividad minera en el Perú ha ido incrementándose con el paso del tiempo y las las diversas empresas dedicadas dedicadas a este rubro ante la total total dependencia de productos importados, se buscaba contar con productos de
similar calidad, a precios razonables y sobre todo en forma oportuna, disminuyendo de esta manera los costos de inventarios. Renasa es una empresa dedicada a la fabricación de reactivos para la
industria minera, en sus diversas variedades como xantatos, ditiofosfatos, espumantes, floculantes, etc. El objetivo principal de renasa es buscar soluciones químicas para los diversos problemas que se puedan presentar en la industria minera, por lo cual se involucrada en la necesidad de aportar soluciones con nuevos productos con un fin específico. Renasa siempre está en la búsqueda de nuevos productos que puedan reemplazar a otros productos que estén en el mercado, con el objetivo de presentar un producto mejor que el de la competencia a un costo menor con el objetivo de reducir costos de sus clientes. Renasa cuenta con un laboratorio metalúrgico en la cual a diario realiza investigaciones con pruebas metalúrgicas con el fin de evaluar la eficiencia de sus diversos productos que ofrece a sus clientes y así poder aportar con el desarrollo de la industria minera en nuestro país. A continuación en este informe presentaremos una descripción del proceso evolutivo de las diversas actividades realizadas en la empresa.
1. CHANCADO:
Proceso mediante el cual se disminuye el tamaño de las rocas mineralizadas triturándolas en chancadoras hasta llegar a un tamaño de menos de ½ pulgada. 1.1 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.
chancadora de quijada chancadora de rodillos lentes mascara para polvos guantes de goma protector auditivo baldes
1.2 PROCEDIMIENTO.
Se procede a adicionar el mineral a la chancadora de quijada, luego sale un mineral con una granulometría menor a la anterior, luego se afina el mineral saliente en la chancadora de rodillos obteniendo una malla N° 10 aproximadamente.
Se zarandea el mineral que sale de la chancadora de rodillos para obtener un mineral de malla N° 10.
El mineral que no pasa la malla N° 10 recircula a la chancadora para su reducción de tamaño. .
PRECAUCIONES PRINCIPALES A TENER ENCUENTA
Verificar que hayan fugas de aceite No debe tener ruidos o vibraciones extrañas Chequear las temperaturas del motor, de las chumaceras de la excéntrica, eje secundario, etc. Las fajas con tensión y centro correcto El chute de descarga limpio, sin obstrucciones ni huecos que deje escapar la carga. Observar el estado de las chaquetas y cuñas empernadas Revisar que la chancadora no tenga ningún perno flojo o roto Chequear la circulación del aceite Verificar el tamaño dela descarga del mineral. Chequear y hacer regular el set para conseguir una carga de tamaño adecuado.
2. PREPARACION DE LA MUESTRA
Después del chancado del mineral, se homogeniza la muestra varias veces para una buena toma de muestra. Se procede a pesar el mineral en bolsas de un kilo para su respectiva molienda.
RECOMENDACIONES
Antes de pesar se procede a tarar la bolsa para no adicionar peso al concentrado. Se recomienda pesar lo más exacto el mineral para que no influya en los resultados del balance.
3. MOLIENDA.
En el laboratorio metalúrgico se ha fijado el porcentaje de solidos de flotación rougher en un 35 %, lo que significa generar muestras de 1.000g para las pruebas de flotación, por lo tanto todas las cargas se preparan de 1.000g y 100% - 10# ty. La muestra de 1.000g a granulometría 100% - 10# ty,es llevada al P 80 de flotación utilizando el tiempo de molienda obtenido a través de la cinética de molienda, cuyo procedimiento es considerado un estándar para la molienda de minerales. Las condiciones de trabajo para la molienda son las siguientes. 3.1-EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.
Molino de bolas (de un kilo de carga). Probeta de 500cm3. Celda de un kilo Pipetas
alimentación Solido Agua de molino Carga de bolas Tiempo de molienda Velocidad(rpm) Dimensiones del molino
1.000g de mineral seco Proporción 2:1(1kg mineral y 500cm3 de H20 Agua potable De acuerdo a la cinética d molienda P80
El procedimiento de la molienda contempla las siguientes etapas.
Vaciar lentamente 1.000g de mineral al molino de bolas del laboratorio. Agregar 500 cm3 de agua hasta alcanzar la concentración de la pulpa para la molienda. Adicionar cal seca y otros reactivos ya
previamente determinados en la cinética de molienda. Tapar y sellar el molino. Ubicar el molino en los rodillos cubrirlo con protector anti-ruidos y moler 63 rpm, al tiempo predefinido. Retirar e instalar el molino sobre una superficie amplia y segura, al trasladar el molino sujetarlo firmemente con ambas manos. Ubicar una celda de flotación debajo de la parrilla que reciba la descarga del mineral y bolas del molino. Destapar el molino y vaciar todo el contenido sobre la parrilla de lavado. Lavar las bolas y el interior del molino y todo lo que este en contacto con la pulpa, usando agua fresca, controlando adecuadamente el volumen de agua de lavado.
RECOMENDACIONES
Lavar el molino con el mineral que se va a flotar para evitar la contaminación de la molienda anterior. al culminar la molienda se llena de agua el molino con una cantidad de cal disuelta en el molino para evitar la oxidación dl molino y de la carga de bolas, este oxido por interferir en la etapa de flotación y posteriormente en las lecturas de absorción atómica.
4. FLOTACION.
4.1PROPOSITO Y Aplicación.
En laboratorio se busca establecer un estándar de trabajo para la ejecución de una posterior flotación cuyo objetivo es determinar el comportamiento metalúrgico de la muestra cuando es sometida a flotación bajo condiciones controladas de granulometría, porcentaje de sólidos y dosificación de reactivos.
4.2 EQUIPOS Y MATERIALES.
4.2.1 EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL.
Casco de seguridad Lentes de protección transparentes Protector auditivo Respirador con filtros polvo, gases ácidos Guantes corto de goma Calzado de seguridad
4.2.2 HERRAMIENTAS.
Micro pipetas. Pisceta. Bandejas. Paletas de flotación. Celda de flotación (1kg). Rotor de 8.5cm de diámetro. Pipetas graduadas. Probetas graduadas de 500 cc. Matraz de aforo de 500 cc.
4.2.3 EQUIPOS DE APOYO.
Máquina de flotación. pH – metro. Cronómetros.
4.2.4 MATERIALES E INSUMOS.
Reactivos de flotación.
Lechada de cal.
4.2.5 PROCEDIMIENTO.
La muestra de 1000g a granulometría 100% - 10# ty, es llevada al P 80 de flotación utilizando el tiempo de molienda obtenido en la cinética de molienda. Las condiciones de trabajo de la flotación son:
Alimentación Grado de molienda P.E del mineral Volumen de la pulpa Solidos Ph de flotación Acondicionamiento Frecuencia de paleteo Agitación Tiempo de flotación Agua de relleno Colector primario Diesel Colector secundario Espumantes
1000 g de mineral seco P80 180 um 2.0 g/cc 2.000 cc , celda 38% en peso Depende del concentrado a analizar De acuerdo al estándar establecido 10 paletas /minuto 1000rpm De acuerdo al estándar establecido Agua potable Z6 , z11 Aceite de petróleo Aceite de pino
4.26 VARIABLES DEL PROCESO DE FLOTACION .
Granulometría de la mena. Tipo y dosificación de reactivos de flotación. Densidad de pulpa o porcentaje de sólidos. Tiempo de residencia Ph. Aire y acondicionamiento de la pulpa.
Temperatura de la pulpa. Calidad del agua utilizada.
Etapas:
Instalar la celda de flotación y agitar la pulpa con el impeler. Enrasar con agua hasta el volumen de 2.000cc (se obtiene una concentración de solidos de 35% en peso). Ajustar la velocidad de operación según lo especificado para la prueba y comenzar a acondicionar la pulpa. Registrar el pH de la pulpa, si fuese necesario lechada de cal para ajustar el pH. Adicionar los reactivos de flotación utilizando micro pipetas y asegurar la formación de un colchón de espuma homogénea a punto de rebalsar el labio de la celda. Adicionar aire a la celda mediante el accionamiento de la válvula de control del flujo metro a nivel requerido. Mantener el flujo del aire por 1 minuto y registrar el tiempo en el cual se produce el rebase de espuma sobre el labio de la celda. Comenzar a paletear a una frecuencia especifica. continuar flotando al tiempo establecido, agregando agua previamente acondicionada al pH de flotación, solo para limpiar las paredes de la celda, y para mantener el nivel de pulpa en la celda. Trascurrido el tiempo de prueba, cortar el suministro de aire y detener la máquina. Después de finalizar la flotación se obtendrá una pulpa de concentrado y otra pulpa de relave, ambas muestras se filtraran con aire a presión, extremando las precauciones para evitar la pérdida de masa, para ello se empleara un papel filtro resistente y de porosidad fina, y cuyo peso será determinado previamente. Las muestras filtradas, envueltas y protegidas en su respectivo papel, se depositaran en una bandeja limpia en el interior de la estufa, la cual seca la muestra a 115 °C. El secado de la muestra se realiza a 115 °C hasta peso constante, con a lo menos 3 mediciones
de peso. Antes de pesar la muestra se debe asegurar que esta se encuentre fría a la temperatura ambiente. La muestra seca (con el papel) es pesada en la balanza electrónica con sensibilidad de 0.01 g, el peso se obtiene descontando la tara del papel filtro. La muestra de concentrado de aproximadamente 100 g a menos (10% del peso) se disgregara y homogenizara para obtener muestras para análisis mineralógicos y otros análisis que se requieran. La muestra de relave de aproximadamente 850 – 980 g se disgregara y se homogenizara para obtener mediante divisor jones, una muestra que se pulverizara a 100% - 100 mallas ty para análisis químico, el resto de la muestra se guarda como testigo para unos análisis posteriores que se requieran. Para concentrados se pesa 0.20g y relaves se pesa 0.25 en la balanza analítica.
RECOMENDACIONES.
Se observó que la molienda en los diversos minerales estudiados, no siempre se obtuvo una molienda optima debido que algunos minerales presentaron partes de minerales no molidos, por lo que se recomendaría un collarín de bolas para reducir el espacio de molienda y así todo el mineral pueda molerse sin problemas. se debe tener en cuenta de lavar bien el molino para que al momento de pesar la muestra no falte el peso. Se debe tener en cuenta que el tiempo de acondicionamiento debe ser igual para todas las muestras realizadas.
5. DIGESTION DE MUESTRAS.
Esta digestión usa una combinación de ácido clorhídrico (HCL) y ácido nítrico (HNO3), disgrega a sulfuros, algunos óxidos y silicatos. La disgregación de silicatos y óxidos es moderada. 5.1EQUIPOS Y MATERIALES.
Campana extractora de gases. Probetas de 1lt para cada acido. Guantes. Máscaras y filtros para gases. Muflas (T°250C). Tapas de luna de reloj. Agua destilada. Pinzas. Ácido nítrico. Ácido clorhídrico. Lentes Respirador de gases. Trapo industrial. Fiolas de 200, 100,50 ml. Vasos de 250 ml.
5.2 Primer ataque.
Corresponde a la adición de 10 ml de HNO 3, a continuación describiremos la posible reacción química.
Cu + 2HNO3 + 2H+…………….Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
El ácido nítrico además de un buen disolvente de metales, además es un agente oxidante muy utilizado en especial cuando la muestra contiene materia orgánica. Durante el primer ataque se observaron las siguientes raciones químicas y desprendimiento de gases.
2NO2 dióxido de nitrógeno se presenta con un color marrón amarillento en forma de gas. Cu2+ catión de cobre metálico. Reducción de interferencias debido a presencia de materia orgánica. Conversión del sulfuro en una forma que si se pueda analizar generalmente metal puro. Los nitratos producto de la descomposición del ácido nítrico proporciona una buena matriz para las determinaciones mediante espectrofotometría de absorción atómica.
CONCLUSIONES.
la culminación del primer ataque se verifica con el agotamiento de gases nitrosos. El consumo de 5ml de ácido nítrico con el objetivo de formar posteriormente el agua regia. El ácido nítrico es un ácido que combina la acción oxidante y la de ácido propiamente dicho. El ácido nítrico es un importante disolvente de sulfuros metálicos, Au, Pt.
5.3 segundo ataque.
Corresponde a la adición de 15 ml d HCL, a continuación describiremos la siguiente reacción química. Reacción general
Cu + 6HCL + 2HNO3…………….AuCL4- + 2NO2(g)+ CL2(g) +2H2O +4H+ Algunas sales (y compuestos naturales) desprenden gases cuando son tratados con HCL .dichas sales provienen de ácidos débiles como es el caso del CaCO3 y los productos volátiles en estos casos son CO 2 y H2S. Durante el segundo ataque se observaron las siguientes raciones químicas y desprendimiento de gases.
Dado que el agua regia caliente es un poderoso agente oxidante, cuando se añade el HCL origina la inmediata emisión de gases de abundantes gases NO2 (de color pardo) y CL2. El proceso redox completo que tiene a lugar se puede apreciar mediante las semireacciones.
Cu – 3e-
…………………Cu
3+
HNO3 + H+ 1e-…………………NO2 + H2O
No obstante, el proceso redox no resulta ser tan simple como se describe. La mezcla de ácido nítrico con un exceso de ácido clorhídrico concentrado conlleva a la formación de cloruro de nitrosilo el cual se piensa que es el principal agente presente en el agua regia y que se descompone por reacción del oxígeno atmosférico. HNO3 +HCL…………………..NOCL + CL2(g) + 2H2O NOCL + ½ O2 ………………NO2(g) + ½ CL(g)
Se deja reaccionar hasta sequedad, pero por ningún motivo puede quemarse las muestras.
CONCLUSIONES.
El HCL proporciona iones cloruro, que reacciones con los iones de Au, Cu, Pb, Zn. El agua regia es muy efectiva debido al efecto combinado de los iones H+, NO3-, CL- .
5.4 Tercer ataque.
Corresponde a la adición de 35 ml d HCL.
Se deja reaccionar por unos 5 minutos las muestras para una buena digestión.
5.5. RECOMENDACIONES
Los vasos de precipitación donde se van a atacar las muestras se recomiendan que estén lo más limpios posibles y que no esté contaminado de una muestra anterior porque eso puede variar el resultado del análisis. Al iniciar los ataques se recomienda tapar bien los vasos las muestras para evitar posibles contaminaciones de muestras por salpicaduras. Se recomienda no usar la plancha de calor al máximo porque esto genera reacciones violentas la cual no permite una adecuada reacción y además produce salpicaduras de las muestras.
6.0 DILUCIONES.
Es un proceso que utiliza un solvente líquido para poner en solución los elementos deseados. Para realizar una dilución de las muestras depende de varios factores que a continuación mostraremos:
Luego d culminado la digestión de las muestras se procede a lavar los vasos con agua destilada para posteriormente llevarla a una fiola de 200 y 100 ml. Los relaves son depositados en una fiola de 100 ml, y los concentrados en un 200 ml. Todas las posibles diluciones que se hagan depende de la composición y estructura del mineral. Las posibles diluciones pueden ser 5/50, 1/50, 10/50..etc.
6.0 Recomendaciones.
Antes de comenzar las diluciones se recomienda agitar bien las fiolas originales, para una homogenización posterior lectura en el equipo de absorción atómica. Una vez culminada las diluciones se deben agitar también para una homogenización y posterior lectura en equipo de absorción atómica. Dejar reposar un promedio de 4 horas para que los sólidos suspendidos precipiten al fondo de la fiola, o en todo caso filtrar la solución para un análisis inmediato.