INFORME DE CAMPO FOSFONORTE
LUQUE PEREZ SIXTO ANGEL CODIGO. 1180958
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIA PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERIA DE MINAS SAN JOSE DE CUCUTA 2018
INFORME DE CAMPO FOSFONORTE
LUQUE PEREZ SIXTO ANGEL CODIGO. 1180958
ING. PEDRO PABLO TORRES MEDINA PROCESOS DE MINERALES Y CARBONES
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIA PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERIA DE MINAS SAN JOSE DE CUCUTA 2018
PROCESOS DE MINERALES PRACTICA DE CAMPO Planta: Fosfonorte Objetivo: Conocer las diferentes operaciones y procesos que intervienen en la concentración de la roca fosfórica.
Procedimiento: Con la ayuda de un diagrama de flujo detallado explicar las operaciones y procesos que intervienen en el beneficio de la roca fosfórica en la planta Fosfonorte.
Preguntas 1. Características de la roca fosfórica de la empresa Fosfonorte -Composición química -Propiedades físicas (estructura, densidad, dureza, etc.)
2. En que consiste el procedimiento de deslode 3. Qué tipo de triturador es utilizado (esquema) 4. Qué tipo de cribado se aplica. Cuál es su tamaño de mallas. 5. Que es la sedimentación libre y la sedimentación obstruida 6. Cuál de las dos se aplica en Fosfonorte. Esquema 7. Cuál es el proceso de secado. Qué tipo de horno, Cual es el combustible y la temperatura alcanzada.
8. Mediante un gráfico, explique el funcionamiento de un ciclón; que fuerzas intervienen y cuáles son los productos
9. Caracterice el producto de concentración de Fosfonorte (composición química, granulometría) 10. Que impacto ambiental se produce y como corregirlo.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Fosfonorte es una empresa que explota, beneficia y comercializa la roca fosfórica en estado lixiviada. El proceso de transformación de la roca consiste básicamente en el lavado, trituración, molienda y secado, obteniendo productos con concentraciones del 25-35% de Fosforo. Del proceso de beneficio se obtienen 10 productos de los cuales unos son de uso de la industria química y otros para la obtención de abonos.
Diagrama de flujo detallado de las operaciones y procesos que intervienen en el beneficio de la roca fosfórica en la planta Fosfonorte
Fig.1. Diagrama de Flujo detallado de las operaciones y procesos que intervienen en el beneficio de la roca fosfórica en la planta Fosfonorte
1. Características de la roca fosfórica de la empresa Fosfonorte. La roca fosfórica es un carbonato rico en apatito que cuando es expuesto a condiciones atmosféricas pierde carbonato y gana porcentaje de fosforo. En el proceso se distinguen tres tipos de rocas, las lixiviadas cuya característica es que es arenosa y la roca carbonatada la cual posee mayor dureza. Como roca intermedia se encuentra la que denominan en transición. La densidad de la roca carbonatada esta entre 2,6 y 2,7 ton/m3 y la roca lixiviada alcanza densidades de 1.8 ton/m3.
2. En que consiste el procedimiento de deslode El proceso comienza con el material que se trae del frente de explotación, este se deposita en una rampa. En la rampa se ubican dos trabajadores, el primero se encarga de inyectar agua a presión al material para humedecerlo realizando la primera separación debida a que la roca esta lixiviada; el agua permite que se deslice por gravedad. El otro trabajador ayuda con una pala para bajar el material más grueso. El material húmedo cae a la primera zaranda, la cual tiene una malla perforada de 10 mm en la cual el material mayor a ese diámetro y hasta 12 cm se queda retenido y pasa al molino de martillo. El material pasante por la malla 10 es recibida en otra malla 100 y este retenido continua el lavado. El material que queda entre la malla 10 y la malla 100 es el material del 35 por ciento que es utilizado para la industria química y los finos pasantes de la malla 100 van a los tanques de sedimentación para luego ser utilizados en la fabricación de abonos. La mayor concentración de apatito se encuentra entre la malla 60 y malla 100 pero la empresa no posee tamiz malla 60. En la última etapa del lavado, después de las zarandas 4 y 5, se encuentra el patio de fraguado, en este patio el material cae y se va apilando con una velocidad de caída de 6 tones por hora, con una humedad de un 20%, el cual pasa al secador bajando la humedad a menos del 1%. El tiempo de fraguando es de 3 días, luego del fraguado se pasa bajo techo para evitar que se vuelva a humedecer pasando finalmente al secador.
Fig. 2. Zaranda #1
Fig. 3. Sistema de descargue a zarandas
Fig. 4. Molinos de martillos en humedo
Fig. 5. Canal
Fig. 6. Sistema de descargue de canal a Zarandas
Fig. 7 Zaranda # 2
Fig. 8. Zarandas # 4 y 5
Fig. 9 Patio de Fraguado
3. Qué tipo de triturador es utilizado (esquema) Durante el proceso se utiliza un molino de martillos en húmedo y molino de martillos en seco. El molino de martillos en húmedo se encarga de moler las partículas que son retenidos en la malla perforada de 10 mm y el molino de martillo en seco se usa para moler el material que sale del secado y posteriormente va al ciclón.
Fig. 10. Partes de un molino de martillos
Fig. 11. Molino de martillos en humedo
Fig. 12. Martillos al manganeso
4. Qué tipo de cribado se aplica. Cuál es su tamaño de mallas. La clasificación se realiza por medio de tamizado en húmedo; este proceso se realiza con ayuda de unas zarandas las cuales poseen tamices que se encargan de clasificar las partículas. Las zarandas se ubican durante todo el proceso; la primera zaranda se encuentra antes del molino de martillos, esta consta de cribas con tamaño malla 10 y abajo una bandeja con malla 100. La segunda zaranda consta de una criba de tamaño malla 10 y por debajo tiene una malla 100. La tercera zaranda consta de una criba tamaño malla 100. Y al final del proceso se ubican dos zarandas que tienen una criba tamaño malla 100.
5. Que es la sedimentación libre y la sedimentación obstruida
Se dice que estamos ante un asentamiento libre cuando las partículas se mueven en un fluido cuyo volumen es grande con relación al volumen total ocupado por las partículas (no existe fenómenos de apiñamiento). Estaremos en condiciones de asentamiento libre en aquellas pulpas minerales con un porcentaje en peso de sólidos inferior al 15 %.
Fig. 13. Fuerzas que actúan sobre una partícula en el proceso de sedimentación
Se dice que estamos ante un asentamiento obstruido cuando el porcentaje de sólidos en peso dentro del fluido es elevado (superior al 15 %). El fluido se va a comportar
como una pulpa y la densidad del fluido será la densidad de la pulpa. Van a existir fenómenos de apiñamiento. La fuerza de arrastre será debida ahora, principalmente, a resistencias de tipo turbulento (Ley de Newton) Resumiendo se puede establecer que cuando se quiera realizar una clasificación por tamaños, interesa realizarla en condiciones próximas a la sedimentación libre, y cuando se quiera realizar una clasificación por densidades interesará realizarla en cond iciones próximas a la sedimentación obstaculizada.
Fig. 14. Sedimentación libre y sedimentación ob struida
6. Cuál de las dos se aplica en Fosfonorte. Esquema En Fosfonorte se aplica la sedimentación obstruida, la cual se observa en las lagunas de sedimentación utilizadas dentro del proceso de clasificación hidráulica. Los tanques se empiezan a llenar con la pulpa (mezcla de sólido partículas pasantes malla 100 y líquido) el cual posee un flujo turbulento, estos tanques tienen un tiempo de llenado de 15 días y se dejan por un tiempo de 15 días más para que ocurra la sedimentación. Dentro del tanque las partículas más densas son las que van a depositarse primero y luego las lamas y las arcillas sedimentaran de último, produciéndose una separación. Poseen 2 tanques de sedimentación el tanque 1 posee lodos con concentraciones de 25-30% y el tanque 2 con concentraciones del 21-25%. De las lagunas de sedimentación se obtienen productos de aplicación directas entre los que se encuentras el fertifoscal con 30% y fosfoabono con 25%.
Fig. 15. Sedimentación por densidades en los tanques de sedimentación de Fosfonorte.
Fig. 16. Sedimentos de arcilla sobre el producto concentrado al 28% de fosforo.
7. Cuál es el proceso de secado. Qué tipo de horno, Cual es el combustible y la temperatura alcanzada. Después del lavado y el fraguado posteriormente viene el proceso de secado. Dentro del proceso de secado se utilizan hornos tipo túnel rotatorio, con temperaturas de entrada que alcanzan los 300 grados centígrados y de salida a unos 150 grados centígrados, obteniendo temperatura del producto a unos 70- 90 grados centígrados. Como combustible para los hornos usan el carbón. El material al salir del secador, se carga a la tolva en el cual hay un motor que mueve un tornillo sinfín que es el que alimenta el molino d e martillos en seco, del molino de martillos baja por una canal abajo donde se encuentra un ciclón, con ventilador extractor que saca el polvo. El material pesado cae en una zaranda y saca el sobre tamaño y se vuelve a clasificar con una malla 15, el pasante malla 15 es el producto que se empaca posteriormente.
Fig. 17. Horno y molino de martillos en seco
8. Mediante un gráfico, explique el funcionamiento de un ciclón; que fuerzas intervienen y cuáles son los productos En Fosfonorte trabajan con ciclones, estos utilizan el aire como fluido. Cuando el material viene de la tolva entra al ciclón, encima del ciclón se ubica una maquina extractora que absorbe el material y ayuda al flujo de aire, haciendo que las partículas gruesas vayan a las paredes del ciclón y las finas vayan arriba. Las partículas gruesas se recogen en la parte de abajo en tolvas y las finas se recogen en las mangas. El polvillo que sale a la atmosfera se recoge en el ciclón y se empaca para venderlo como fertifoscal, que es el mismo material que sale de los tanques de sedimentación.
Fig. 18. Funcionamiento del ciclón y fuerzan que intervienen en el proceso.
9. Caracterice el producto de concentración de Fosfonorte (composición química, granulometría) Básicamente la empresa comercializa productos que poseen diferentes concentraciones, como principal producto se encuentra el retenido malla 100 que posee el 35% de fosforo, el cual es destinado a la industria química (Precio 19000/bulto). Otro producto es el pasante malla 100, el cual se lleva por medio de canales a los tanques de sedimentación, donde se obtienen concentraciones con rangos entre 25-28 y 28-30 de fosforo, productos conocidos como fertifoscal, utilizados para la fabricación de abonos. Durante el proceso se transforma un material de menor calidad que viene del frente al cual no se le realiza el lavado, este se almacena en una tolva directamente de la mina y luego se muele obteniendo un producto
del 29% que alcanza el 30% después del secado (Precio 17000/bulto). También comercializan productos del 25% (Precio 13000/bulto).
10. Que impacto ambiental se produce y como corregirlo En la empresa, el impacto ambiental que se evidencia es el polvo que sale de las chimeneas de los hornos y el impacto al final del proceso de lavado; el impacto por emisiones de polvo no se controla actualmente, como medida de corrección se podría instalar extractores en puntos estratégicos para mitigar el polvo, y se podría recolectar para posteriormente ser tratados; y el impacto ambiental al final del proc eso de deslode se trata mediante dos lagunas de sedimentación, que se llenan y a medida que una se rebosa pasa a la siguiente laguna, donde se ubica una motobomba que recicla el agua hasta el deslode, reutilizando el 70%. En explotación se cierran los frentes de explotación y se hacen perfilados, además de reutilizar la tierra para siembra.
BIBLIOGRAFIA
Dana, Manual de Mineralogía Wills, Procesos de minerales
