UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, decana de américa)
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA Y CIVIL
MINERA,
E.A.P. INGENIERÍA METALÚRGICA
LECTURAS SEMANALES - CURSO: OPERACIONES Y PROCESOS METALÚRGICOS I
- PROFESOR: DANIEL LOVERA DÁVILA
- ALUMNO: LARA SUAREZ JOSÉ LUIS
- CODIGO: 13160138 Ciudad Universitaria, 10 de julio del 2015.
LECTURAS SEMANALES 1. Modelización y simulación de procesos Metalúrgicos FLOTACIÓN: es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gaseoso) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. En química, es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más especies químicas que
no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Toda disolución está formada por un soluto y un medio dispersante denominado disolvente o solvente. El disolvente es la sustancia que está presente en el mismo estado de agregación que la disolución misma; si ambos (soluto y disolvente) se encuentran en el mismo estado, el disolvente es la sustancia que existe en mayor cantidad que el soluto en la disolución; en caso que haya igual cantidad de ambos (como un 50% de etanol y 50% de agua), la sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, el agua). Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y uno o más disolventes. Una disolución será una mezcla en la misma proporción en cualquier cantidad que tomemos (por pequeña que sea la gota), y no se podrán separar por centrifugación ni filtración. FILTRACIÓN: Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido. Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas químicas. LIXIVIACIÓN: La lixiviación es un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del sólido. Algunos ejemplos son:
El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.
Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas (como los de soja y de algodón) mediante la lixiviación con disolventes orgánicos.
La extracción de colorantes se realiza a partir de materias sólidas por lixiviación con alcohol o soda.
Dentro de ésta, tiene una gran importancia en el ámbito de la metalurgia, ya que se utiliza mayormente en la extracción de algunos minerales como oro, plata y cobre. También se utiliza en Tecnología Farmacéutica. ESPESADORES: Concluida la flotación, los productos obtenidos, que contienen un alto porcentaje de agua, pasan a la etapa de espesamiento, donde se produce la separación de sólidos (concentrado) y líquidos (agua de proceso) en estanques circulares metálicos denominados espesadores. Los concentrados (zinc-plata y plomo-plata) que salen de los espesadores son enviados por separado al área de filtración donde se extrae el agua en dos circuitos independientes equipados con prensas horizontales para luego elevar la temperatura hasta obtener una humedad inferior al 10%; después de lo cual queda el concentrado listo para su carguío y transporte por vía férrea hacia el puerto. 2. Modelamiento matemático en los procesos de lixiviación de
minerales auríferos y cupríferos en sistemas químicos. Página 2
En las plantas de lixiviación en pilas se recircula solución que proviene de extracción por solventes. Esta solución posee una alta carga iónica (200 gr/lt de sulfato) debido a que los iones distintos del cobre permanecen y se acumulan en el circuito. Realizando pruebas de lixiviación en lecho fijo inundado se demostró que estas altas concentraciones de iones en solución tienen efectos perjudiciales en la recuperación de cobre, ya que al lixiviar un mineral oxidado de cobre con soluciones de 15 gr/lt de H2SO4 durante 175 horas con una solución que tiene una alta carga iónica, la recuperación de cobre es de 60%, en cambio con una solución diluida la recuperación fue de 76%. Se comprobó asimismo que el control en la velocidad de lixiviación es por difusión del ion cúprico a través del material reaccionado tanto en soluciones ácidas diluidas como en altas concentraciones de iones. Se demostró además que la velocidad de lixiviación decrece en soluciones de alta carga iónica debido a una disminución del coeficiente de difusión del ion cúprico. Se encontró que la velocidad de disolución de cobre es independiente de la concentración de ácido sulfúrico en el rango de 15 a 30 [gr/lt]. La cianuración en pilas es un método que ya sé está aplicando con regularidad en varios yacimientos a nivel mundial, para procesar minerales de oro y plata de baja ley, se aplica también en yacimientos del tipo hidrotermal en la zona oxidada, es decir vetas de alta pero de volumen pequeño, generalmente explotados por la pequeña
minería.
La cianuración en pilas es una lixiviación por percolación del mineral acopiado sobre una superficie preparada para colectar las soluciones Este método es bastante antiguo y se lo utilizaba para lixiviar minerales de cobre y uranio. Si bien este método fue concebido para explotar grandes depósitos de oro de baja ley, se lo usa también para depósitos de pequeño volumen y de alta ley, debido a sus bajos costos
de
capital
y
operación.
Su
flexibilidad
operativa
permite
abarcar
tratamientos que pueden durar semanas, meses y hasta años dependiendo del tamaño del mineral con que sé este trabajando. El mineral fracturado se coloca sobre un piso impermeable formando una pila de una cierta altura sobre la que se esparce una solución de cianuro diluida, la que percola a través del lecho disolviendo los metales preciosos finamente diseminados en la mena. La solución enriquecida de oro y plata se colecta sobre el piso impermeable, dispuesto en forma ligeramente inclinada que hace que fluya hacia la pileta de almacenamiento, desde ahí se alimenta el circuito de recuperación. 3. Precipitación química y absorción en el tratamiento de efluentes
conteniendo metales disueltos. Precipitación Química. La precipitación química de un metal en solución mediante un reactivo adecuado está determinado principalmente por los siguientes factores: √ La cinética del proceso √ La composición del efluente √ El flujo de efluente a tratar La cinética del proceso de precipitación química a su vez depende de variables
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como la concentración, temperatura. Además de Las condiciones del proceso como la dosificación del reactivo precipitante y la agitación del sistema para lograr reacción uniforme en toda la masa reaccionante. La cinética del proceso permite deducir el tiempo de residencia necesario para que un volumen de efluente igual al volumen del recipiente reaccione a producto hasta una determinada fracción convertida. La composición del efluente influye en el proceso debido a que diferentes metales disueltos necesitaran diferente concentración de reactivo precipitante conforme a su producto de solubilidad haciendo que no todos precipiten uniformemente. El flujo del efluente es un dato para el diseño del equipo necesario en un determinado sistema de precipitación química, el otro dato es el tiempo de residencia que se obtiene de la cinética del proceso. Pero la precipitación química puede ser un proceso eficiente hasta ciertos valores de la concentración remanente y para seguir precipitando se necesitaría de otra etapa de precipitación con lo que se incrementan los costos y el tiempo de procesamiento, se plantea entonces una operación de adsorción para la solución remanente que permita lograr el objetivo propuesto. Operación de Adsorción Adsorción es una propiedad de superficie por la cual ciertos sólidos (en este caso resina de intercambio iónico) captan con preferencia determinados metales de una solución concentrándolos en su superficie. Para llevar a cabo la operación de adsorción es necesario conocer: √ La curva de equilibrio entre el metal disuelto en la solución y el metal adsorbido en la resina. La curva de equilibrio se determina experimentalmente para el sistema en operación. √ Los parámetros de la operación misma - volumen de la solución que ingresa al intercambiador - la concentración del metal en la solución, - el volumen de la resina,y - la concentración del metal en solución efluente final.
4. Investigación hidrometalurgia de tecnologías limpias. Una selección de aplicaciones hidrometalúrgicas se muestran en el procesamiento de concentrados sulfurados, estando influenciados por las regulaciones de medio ambiente; siendo conocidas como tecnologías limpias. Se describe la Tecnología Hidrometalúrgica de Lixiviación, Extracción por Solventes y Electrodeposición, así como se revisan una serie de investigaciones actuales para evitar la producción de SO2 mediante la ruta hidrometalúrgica LIX - SX - EW; así como también el manejo de residuos sólidos con tenores de arsénico, para su seguro almacenamiento. Mostrar las ventajas de desarrollar nuevas tecnologías que sean compatibles con las exigentes condiciones ambientales. Mostrar que los procesos Hidrometalúrgicos pueden mitigar los altos índices de contaminación atmosférica por emisiones de SO2 y As. Poner en relieve las investigaciones Metalúrgicas que son de importancia para crear tecnologías limpias. Incentivar las investigaciones a nivel de Universidad y de Empresa para lograr contar con tecnologías propias que cumplan las especificaciones ambientales. Hidrometalurgia es la aplicación del proceso
bastante conocido de extracción y separación de una sustancia soluble de otra insoluble, usando un solvente inorgánico u orgánico, generalmente acuoso, a temperatura y presiones variables. En la Hidrometalurgia podemos considerar los siguientes aspectos: 1.- Pre-tratamiento o Preparación 2.- Lixiviación 3.- Separación Sólido - Líquido 4.- Purificación y Extracción 5.- Recuperación final del Valioso. Podemos puntualizar que es de importancia el desarrollo de investigaciones en cuanto a tecnologías limpias Página 2
de acuerdo a nuestra realidad de país polimetálico y que esté de acuerdo a las normas de preservación del medio ambiente. 2.- En cuanto a la mitigación del SO2 es preciso acotar que se tiene que tomar en cuenta las rutas disponibles: de producción de ácido sulfúrico, de obtención de azufre elemental o de producir sulfatos que atrapen al azufre impidiendo que se produzca SO2. 3.- El problema del arsénico tanto en los concentrados, como también en las operaciones pirometalúrgicas en los humos o en las escorias es preciso desarrollar todo una serie de investigación para su recuperación y su posterior encapsulamiento como productos estables a las condiciones ambientales, de tal forma que se pueden almacenar con seguridad. 4.- Es fundamental dar prioridad a la evaluación del impacto ambiental durante la misma síntesis misma del proceso, para así analizarlo y cuantificar los efectos ambientales múltiples en un marco más amplio, de tal forma que se incorporen en el análisis de costos y beneficios del proceso productivo. 5.Quedan muchas mejoras potenciales dentro de los marcos de las tecnologías nacionales existentes, y de las nuevas que irán emergiendo en los próximos años. Se están haciendo esfuerzos para reducir las emisiones de SO2, de material particulado y arsénico de acuerdo a las normas ambientales, pero es preciso que la Universidad pueda conjuntamente con la industria desarrollar las investigaciones fundamentales que permitirán ser aplicadas en sus centros laborales de tal forma que se mitiguen la contaminación ambiental. 5. Cinética de la reacción de cementación de cobre a partir de
minerales sulfurados del complejo Marañón. A partir de minerales sulfurados de Cobre – Zinc del Complejo Marañón de la Cordillera Oriental de los Andes peruanos mediante procesos metalúrgicos integrados se ha obtenido cementos de cobre de buena calidad, lo cual facilita la viabilidad de dar valor tecnológico a los concentrados nacionales de cobre. El monitoreo de los productos obtenidos empleando técnicas combinadas de caracterización tales como difracción de rayos X, y espectroscopia Mössbauer nos permite tener una mejor información de las especies participantes y además nos ayuda a controlar y optimizar mejor los procesos metalúrgicos. Con la Ecuación Cinética de cementación se han procedido a realizar simulaciones del proceso considerando las variables involucradas en el proceso tales como tiempo, agitación, concentración de soluciones, pH entre otros. Se reportan recuperaciones mayores del 70% de cobre lo cual nos indica la posibilidad de mejorar los costos de los minerales y concentrados nacionales y abrir una gran posibilidad para proyectos postergados de la pequeña y mediana minería en el empleo intensivo de Tecnologías LIX-SX- Cementación y/o LIX – Resinas – Cementación. 6. Modelamiento de la conductivida en elctrolisis de H 2SO4-Cu
La electroobtención de cobre es una tecnología de producción del metal puro mediante la aplicación de corriente eléctrica entre un ánodo inerte y un cátodo que están inmersos dentro de una celda electrolítica que contiene una solución de sulfato cúprico en ácido sulfúrico con aditivos e impurezas. Estas soluciones se generan mediante los procesos de lixiviación y extracción por solventes [1,2]. Para el desarrollo de nuevas celdas de electroobtención de cobre se deben considerar diversos aspectos, tales como: electrodos de mayor área específica (m2 /kg), celdas optimizadas desde el punto de vista fluido dinámico y disminución de los costos específicos en insumos materiales y energía eléctrica [3-7]. La electrodiálisis (ED) es un método moderno de trat ar efluentes, que no produce contaminación y que permite separar iones según su signo y tamaño por Página 2
medio de membranas aniónicas y catiónicas, así como sintetizar compuestos de valor comercial por medio de membranas bipolares (electrohidrólisis, EH); permite también la separación y concentración de compuestos tóxicos; la recuperación de agua limpia y metales; la reducción de la toxicidad de ciertos efluentes (por ejemplo la oxidación electrolítica de cianuro a cianato por medio de electrodiálisis reactiva, EDR.) [8-12]. En otras palabras, la electrodiálisis tiene la potencialidad de recuperar compuestos químicos de valor comercial (incluida agua, cuya escasez es un problema en todo el mundo) que hoy se pierden como parte de efluentes tóxicos que van a contaminar el medio ambiente. Reacción Convencional: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e, E° (25ºC) = 1.23 V Reacción Alternativa: Fe2+ -> Fe3+ + 1e, E° (25ºC) = 0.77 V Esto se consigue mediante la separación de anolito (solución de sulfato ferroso y ácido sulfúrico) y catolito (solución de sulfato de cobre y ácido sulfúrico) por medio de una membrana de intercambio iónico. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo fenomenológico del proceso de electroobtención de cobre (EO) tomando como base los resultados experimentales obtenidos en la operación de una celda de EDR a escala laboratorio. 7. Comportamiento
de los concentración del cobre.
iones
metálicos
lixiviados
en
la
El presente artículo trata de describir la cementación de soluciones lixiviadas de minerales sulfurados de cobre sin tostar y tostados, obteniéndose resultados favorables lo que nos dan la pauta para la factibilidad de pasar de la clasica tecnología de concentración a la tecnología de cementación de minerales sulfurados de cobre con buenos tenores de plata y oro. Se ha procedido a realizar simulaciones del proceso considerando las variables involucradas en el proceso, tales como tiempo, agitación, concentración de soluciones, pH entre otros. El Modelo Cinético de Cementación del Cobre a partir de soluciones PLS purificadas por Extracción por Solventes (SX) encontrado tiene la siguiente configuración: C = 6,08 exp( - 0,03t) Se han obtenido recuperaciones mayores del 90% de cobre, lo cual nos indica la posibilidad de mejorar los costos de los minerales y concentrados nacionales y abrir un escenario favorable para otros proyectos metalúrgicos nacionales. La minería peruana posee liderazgo en el contexto mundial en la producción minera mundial: Cobre (2°), Oro (5°), Zinc (3°), Plata (2°), Plomo (4°), Estaño (3°), Hierro (17°) y molibdeno (4°), entre otros metales base. Además, entrarán en operación esta segunda década que comienza proyectos importantes como: La Granja, Minas Conga, Michiquillay, Bayovar, Toromocho, Cerro Lindo, Marcota, Quellaveco, Las Bambas, Antapacay, entre otros. (MEM, 2008) Los minerales peruanos se caracterizan por ser polimetalicos y complejos, por lo que es importante realizar investigaciones metalúrgicas para encontrar procesos de recuperación metálica conveniente. Además, es preciso desarrollar modernas tecnologías para la lixiviación de minerales y concentrados sulfurados, cementación de iones metálicos, extracción por solventes de PLS ricos y electro wining de soluciones cargadas de iones cobre para la obtención de cátodos de cobre de mejor calidad. 8. Estabilidad química de reactivos de extracción por solvente de
cobre del tipo hidroxima bajo diferentes condiciones operativas.
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En este trabajo, se estudió la estabilidad química de dos reactivos extractantes para cobre; uno sin modificador (LIX-860N-IC) y el otro conteniendo un modificador de baja viscosidad. Durante 103 días, se contactaron soluciones orgánicas de los reactivos extractantes disueltos al 35% en volumen en diluyente Shellsol 2046 AR con soluciones acuosas que contenían 35 g/l de cobre, 180 y 290 g/l de ácido sulfúrico, respectivamente, trabajando a dos condiciones diferentes de temperatura (25 y 45 °C). Para ambos casos, se observó un efecto negativo del aumento de temperatura y concentración de ácido sulfúrico, efecto que comienza a visualizarse a partir del día número 50. Para el caso de la Aldoxima sin modificador, se observa un fuerte deterioro en las isotermas de extracción, carga máxima y la formación de aldehído en todos los casos a partir del día 53. En el caso de la Aldoxima con modificador de baja viscosidad, fue posible observar un leve deterioro en el desempeño metalúrgico respecto de su condición inicial a partir del día 53. Para la condición más severa, 45 °C y 290 g/l, la isoterma de extracción muestra una leve caída, la carga máxima disminuye, aproximadamente, un 25%. De acuerdo a los objetivos planteados para el desarrollo de este estudio y los resultados obtenidos en las experiencias realizadas, las principales conclusiones que se obtuvieron son: Para el caso de Aldoxima LIX-860N-IC. El análisis de las curvas correspondientes a las isotermas de extracción indican que esta aldoxima se ve fuertemente afectada al trabajar con concentraciones de ácido sulfúrico superiores a 180 g/l tanto a 25 como a 45 °C. Los resultados de carga máxima muestran que la condición de 45 °C y 290g/l de ácido sulfúrico son las más severas; en este caso, la carga máxima cayó en un 27%, y solo en 8% para la condición de 25 °C y 180 g/l. La evaluación de la degradación hidrolítica confirma el deterioro que ha sufrido la hidroxioxima. En este caso, la aldoxima se ha degradado en el aldehído respectivo. La degradación de la aldoxima fue observada en todas las condiciones evaluadas a partir del día 53. El análisis global e intregrado de todos los resultados obtenidos señalan que al trabajar con esta aldoxima en alta concentración (45% v/v) y en condiciones de mediana (180 g/l) y alta acidez sulfúrica (290 g/l) a 45 °C, se producen fuertes efectos en las propiedades del reactivo. Para el caso de Aldoxima modificada LIX-612NLV. Las isotermas de extracción correspondientes muestran que solo la condición a 45 °C y 290 g/l de ácido sulfúrico provocan deterioro en el comportamiento de este reactivo extractante. La pérdida de capacidad extractiva medida a través de la carga máxima es mayor a 45 °C y 290 g/l de ácido sulfúrico. Los resultados obtenidos a 25 °C para ambas concentraciones de ácido sugieren que este reactivo extractante es apto para trabajar con altas concentraciones de ácido (igual o inferior a 290 g/l) a temperatura ambiente. Los valores de degradación hidrolítica obtenidos a 25 °C para ambas concentraciones de ácido, muestran que este fenómeno está dentro de los parámetros normales conocidos en planta. Sin embargo, a 45 °C la degradación es mayor. En todas las condiciones evaluadas para la degradación hidrolítica, se detecta la presencia del respectivo aldehído, a partir del día 53, lo cual indica que la degradación de la aldoxima ocurre según lo indicado por la reacción de hidrólisis ácida de la molécula de hidroxioxima. 9. Modelamiento de la fenomenología del espesamiento en el
tratamiento de relaves metalúrgicos. El Modelo LP obtenido en este trabajo, soportado en el contraste con otros modelos, prueba que las soluciones obtenidas son físicamente consistentes, Página 2
así como matemáticamente correctas. Otorga fundamentación teórica a modelos fenomenológicos y empíricos de formas exponenciales y potenciales, tales como: V ( ϕ ) =C1ϕC2 y Fbk = C1ϕC3, para interpretar la velocidad de sedimentación y la densidad de flujo de sólidos respectivamente. El modelo LP que interpreta la velocidad de sedimentación usando floculantes permite alcanzar mejor precisión, comparado con otros modelos usados para el diseño comercial de espesadores y clarificadores, tales como Richardson y Zaky, Michaels y Bolger. El modelo de las tres zonas de sedimentación (MOSISED-I), desarrollado en este trabajo, simula acertadamente los perfiles de concentración para pruebas de sedimentación batch y continua, abriendo la posibilidad para futuras investigaciones en el campo de la sedimentación de pulpas industriales; específicamente en el lecho poroso y la consolidación. Mediante el uso de los parámetros encontrados en la solución analítica, podemos cuantificar el esfuerzo efectivo de sólidos y la permeabilidad del sedimento, siendo posible realizar avances en la predicción de los parámetros físico-químicos, de las pulpas industriales lo cual permitirá un mejor manejo de los sólidos y así poder controlar sus impactos ambientales. El presente estudio será de utilidad para el diseño, control y optimización de los espesadores tanto convencionales, de alta eficiencia y de alta capacidad; en el marco de las tecnologías limpias. 10. Simulación de la producción y remediación de aguas proveniente
del drenaje de rocas acidas. Actualmente se están desarrollando tecnologías para el tratamiento de drenajes ácidos de mina (DAM), drenaje de rocas (ARD) y otros efluentes industriales, que están causando contaminación de aguas así como de suelos. El drenaje ácido natural es uno de los focos de contaminación ambiental de las cuencas nacionales y por ello es preciso buscar las tecnologías apropiadas para su abatimiento a las condiciones ambientales convenientes. Las tecnologías ecológicamente racionales protegen al medio ambiente, son menos contaminantes, utilizan todos los recursos en forma más sostenible, reciclan una mayor porción de sus desechos y productos y tratan los desechos residuales en forma más aceptable que las tecnologías que han venido a sustituir. En el presente trabajo mostramos el estudio experimental de pruebas de rocas ácidas en columnas de percolación, en el cual tratamos de reproducir lo que ocurre en las minas peruanas, esto nos lleva a simular las variables principales que están involucradas: flujos de alimentación y percolación, acidez de solución en el tiempo, contenido metálico en la solución, altura del lecho, composición mineralógica y la granulometría de las rocas ácidas. También buscaremos la remediación de la contaminación ambiental de dichos efluentes, para ello emplearemos procesos de neutralización, precipitación química de los iones metálicos presentes, uso apropiado de floculantes; para, finalmente, tener un efluente que cumpla con los "límites máximos permisibles" internacionales. Finalmente, se ha diseñado un modelo que describe el proceso de manera acertada, lo que implica realizar la simulación de los parámetros en otras condiciones de operación de acuerdo con el tipo de roca ácida que genera dicho drenaje. 11. Planta piloto de procesos secuenciales en la remediación de
efluentes industriales. En los últimos años se están desarrollando tecnologías para el tratamiento de drenajes ácidos (AMD), drenaje de rocas (ARD) y otros efluentes que están causando contaminación ambiental, tanto de aguas como de suelos. Las normativas medioambientales internacionales en la actualidad son bastante exigentes, dado que la prioridad actual es la preservación del medio ambiente. Actualmente se ha venido desarrollando la terminología SBR SECUENTIAL BATCH REACTOR que
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describe un grupo de sistemas de volumen variable para el tratamiento de lodos activados, donde los procesos de sedimentación, aireación y clarificación se realizan en un mismo reactor. En el SBR suceden en forma secuencial en tiempo diferentes procesos de equalización , aireación y clarificación. Esto sumado a la tecnología de biomasa permite el tratamiento de un gran espectro de compuestos metálicos y orgánicos. SBR se aplica exitosamente en USA y CANADA en cientos de plantas industriales. En ese contexto construimos la planta piloto de tratamientos efluentes, que incorpora la tecnologías modernas para la remediación de efluentes de plantas metalúrgicas, para ello tuvimos que recurrir a las técnicas del diseño de plantas, y al empleó de softwares de diseño de equipos y prototipos; así como también a las consideraciones medioambientales de las tecnologías limpias.
12. Flotación de minerales polimetálicos sulfurados de plomo, cobre
y zinc. Los minerales sulfurados polimetálicos son muy abundantes en la naturaleza y en especial en nuestro pais, de alli la gran importancia que tiene estudiar su comportamiento frente a la flotación diferencial, existen minerales muy dóciles a la flotación y también otros minerales complejos que presentan una flotación muy complicada por una serie de factores, los más difíciles son aquellos que presentan activación natural de la esfalerita y sulfuros de fierro debido a las sales solubles que puede tener el mineral como consecuencia de la presencia de iones metálicos de diferentes metales, principalmente cobre. El mineral de cobre, plomo y zinc que se ha estudiado no presenta dificultad durante la flotación selectiva, la calidad y la eficiencia de separación de los concentrados pueden ser mejorados con mayor tiempo de flotación y más etapas de limpieza. Se define los conceptos teóricos de la flotación selectiva, se realizó el estudio mineralógico y químico de la muestra, las pruebas de flotación bulk y la separación, reportan buenos resultados, para mensionar solo el contenido de oro en el concentrado de cobre plomo, aporta un valor económico de $380 dólares por TMC. La flotación diferencial de sulfuros polimetálicos, consiste en recuperar una o más especies mineralógicas, dejando en los relaves otras especies deprimidas por reactivos específicos (American Cyanamid Company, 1988) El diagrama de flujo, combinación de reactivos químicos y puntos de adición de los mismos se muestra en la figura No.1 El método considera dos aspectos principales: 1. Selección de diagramas de flujo, 2. Uso de reactivos químicos que permita la máxima selectividad La selección del diagrama de flujo y reactivos de flotación, está fundamentalmente condicionada por la respuesta del mineral a los colectores, activadores, depresores y espumantes, así como a la mineralogía del mineral. Los minerales sulfurados (Astucuri, 1999) de cobre molibdeno, minerales de cobre zinc, minerales de plomo plata zinc y minerales de cobre plomo zinc son ejemplos típicos de minerales sulfurados donde se aplica flotación diferencial o selectiva para procesarlos. 13. Remolienda de mixtos en planta concentradora de zinc de
Sociedad Minera Austria Duvaz SAC. En la actualidad la mayor parte de los circuitos de flotación de zinc de la Minería Peruana cuentan con circuitos de remolienda, estas pueden ser: Cerrada cuando los remolidos retornan a la alimentación general de flotación y Abierta cuando los
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remolidos son flotados en una etapa cleaner-scavenger y las colas van directamente al relave. En este trabajo la remolienda se llevó a cabo con un molino Águila de 4’ x 6” cuyo radio de reducción del circuito fue de 1.11 con lo cual se logró incrementar la recuperación de Zinc en un 2% con una recuperación de la inversión en un periodo aproximado de 3 meses. La remolienda de zinc esta conceptuada para mejorar la flotabilidad de los valores de zinc que por ser gruesos tienen una cinética de flotación muy lenta y que normalmente se pierden en las fracciones gruesas de los relaves finales. Quienes hacen remolienda saben que se trata de disminuir los gruesos de lenta flotabilidad de las cargas circulantes de valores de zinc donde Argentum no podía ser la excepción. La remolienda de zinc esta conceptuada para mejorar la flotabilidad de los valores de zinc que por ser gruesos tienen una cinética de flotación muy lenta y que normalmente se pierden en las fracciones gruesas de los relaves finales. Sin remolienda los relaves finales promedios en zinc en Concentradora Austria Duvaz son 0.55%, durante el período en que se usó la remolienda se observó que los relaves bajaron a un promedio de 0.35%, esta diferencia de relaves significo lograr recuperaciones adicionales de zinc 2% mayores al 88% histórico. 14. Recuperación de oro y mercurio de los relaves del proceso y
amalgamación con tecnología limpia. De Lomas, departamento de Piura y fue proporcionada por los mineros artesanales de la zona. La caracterización mineralógica de la muestra arroja la presencia de los siguientes minerales: oro, electrum, pirita, arsenopirita, hematina, goethita y gangas. Se realizaron pruebas metalúrgicas con el concentrador Falcon a diferentes fuerzas de gravedad: 40, 50, 60, 70 y 80 G’s, con una granulometría de 56.55% -200 malla. Los balances metalúrgicos indican que la mejor prueba seleccionada es con 60 G’s, obteniéndose un concentrado de 82.78 g/TC, recuperación de 17.76% y un radio de concentración de 28.55. Los resultados indican que estos equipos mayormente trabajan como preconcentración. La cabeza ensayada de este relave de amalgamación tiene 18.69 g/TC de oro y 4.62 ppm de mercurio, el promedio de las cabezas calculadas es 16.16 g/TC de oro y 3.64 ppm de mercurio, la diferencia de estas cabezas es por la presencia de oro libre y electrum como se indica en la caracterización. Uno de los aspectos importantes del estudio es que el mercurio en el relave del concentrador Falcón tiene una ley promedio de 3.67 ppm. Este indicador es muy alto comparado con los límites máximos permisibles, que es de 0.14 ppm. También se realizaron pruebas combinadas de concentración Falcón y cianuración con la muestra remolida a una granulometría de 77.89% -200 malla. El resultado del concentrador Falcón indica en oro una calidad de concentrado de 137.19 g/TC, recuperación de 19.54% y un radio de concentrado de 46.51. La cianuración de relave del concentrador Falcón es favorable, llegando a una recuperación de 97.56% de oro, con consumo de cianuro de 1.64 Kg/TM y cal de 9.44 Kg/TM. Es importante mencionar que el relave de cianuración tiene 2.70 ppm de mercurio. El relave de amalgamación, que es materia del presente trabajo de investigación tiene una buena ley de oro de 16.16 g/TC, como cabeza promedio calculada y 3.64 ppm de mercurio. De acuerdo a los resultados obtenidos, el proceso conveniente para el tratamiento de los relaves de amalgamación es una Página 2
preconcentración con el concentrador Falcón, seguida de la cianuración para obtener buenas recuperaciones. Previamente la muestra tiene que ser remolida. El estudio nos reporta datos muy importantes en cuanto al mercurio, porque encontramos en el relave del concentrador Falcón y en el relave de cianuración con valores relativamente altos comparado con los límites máximos permisibles. Esto significa la contaminación permanente del medio ambiente. En general, la investigación apunta a sustituir el proceso de amalgamación, por lo expuesto anteriormente y reemplazar con un proceso combinado de preconcentración con el concentrador Falcón – Cianuración, partiendo desde el mineral fresco. Es importante señalar que la minería artesanal requiere un apoyo técnico profesional de un Ingeniero minero, geólogo y metalurgista, para evitar condiciones inseguras, minimizar la contaminación. 15.
La participación en la determinación de un modelo de
responsabilidad social en el sector minero. El desafío de un modelo de desarrollo que pretenda armonizar lo económico, lo social y lo ambiental requiere de estructuras de gobierno aptas para abordar esta complejidad, a la vez que una activa participación ciudadana en las cuestiones públicas. La participación de la sociedad civil en las decisiones sobre el desarrollo es fundamental para lograr soluciones duraderas y viables. La vida democrática moderna requiere de un rol cada vez más activo de la población, necesitándose la participación de los miembros de la comunidad y no permitiendo que los gobernados solo actúen cuando se trate de elegir y luego, valga la redundancia, son gobernados por otros, sin que exista posibilidad alguna de interactuar con los gobernantes. Ahora, el concepto de democracia representativa va tomando un matiz distinto llamado democracia participativa. Para avanzar en la construcción de una democracia participativa, es necesario garantizar a los ciudadanos un marco institucional que posibilite el ejercicio efectivo de la participación en la gestión y accionar de interés público. El desafío de un modelo de desarrollo que pretenda armonizar lo económico, lo social y lo ambiental requiere de estructuras de gobierno aptas para abordar esta complejidad, a la vez que una activa participación ciudadana en las cuestiones públicas. La participación de la sociedad civil en las decisiones sobre el desarrollo es fundamental para lograr soluciones duraderas y viables. La vida democrática moderna requiere de un rol cada vez más activo de la población, necesitándose la participación de los miembros de la comunidad y no permitiendo que los gobernados solo actúen cuando se trate de elegir y luego, valga la redundancia, son gobernados por otros, sin que exista posibilidad alguna de interactuar con los gobernantes. Ahora, el concepto de democracia representativa va tomando un matiz distinto llamado democracia participativa. Para avanzar en la construcción de una democracia participativa, es necesario garantizar a los ciudadanos un marco institucional que posibilite el ejercicio efectivo de la participación en la gestión y accionar de interés público. 16. Asimilación y transferencias de conocimientos y tecnologías en
la vinculación Universidad- Gobierno Local- Población: Caso Lacabamba. La Universidad Nacional Mayor de San Marcos, a través de su Instituto de Investigación IIGEO, cumpliendo con su visión, misión y responsabilidad social,
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viene correlacionando esfuerzos institucionales con gobiernos locales a través de convenios marcos y específicos como el caso de la Municipalidad de Lacabamba. Mostramos a través de este artículo cómo la investigación participativa de un equipo multidisciplinario y de la población local permitió realizar el planeamiento estratégico concertado, identificación de la cartera de proyectos, consulta ciudadana, presupuestos participativos, perfiles de proyectos, fortalecimiento de capacidades de los actores locales, entre otros productos entregables. Particularmente, se planteó y ejecutó el proyecto “Adaptación de un Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales en la Comunidad Urbana de Lacabamba, Región Ancash, Perú; Usando Tecnologías de Humedales Artificiales”. Este proyecto permitió transferir tecnología para el tratamiento de aguas domésticas, la instalación de un biohuerto comunal con aguas tratadas del humedal artificial y la capacitación proactiva de comuneros, docentes, alumnos y mujeres, quienes se motivaron e instalaron sus huertos caseros. La intervención multidisciplinaria ha permitido iniciar la investigación de largo aliento en los recursos arqueológicos en el complejo Yanacancha-Cucullo y Chonta para ponerlas en valor patrimonial e identidad con el objetivo de mejorar la calidad de vida de la población. El Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, a fines del año 2002, fue invitado a visitar el pueblo de Lacabamba por su Alcalde (Foto 1). En el mes de septiembre de 2003, la Municipalidad de Lacabamba y la Universidad Nacional Mayor de San Marcos firman un Convenio Marco de Cooperación Interinstitucional y un Convenio Específico, que tiene por objetivo elaborar el Plan de Desarrollo Sostenible al 2015 del distrito de Lacabamba [1]. En este marco, la Universidad se vincula a las instituciones públicas, instituciones educativas, organizaciones comunales y las organizaciones de base de la comunidad. 17. Adaptación de un sistema de tratamiento de aguas residuales en
la comunidad urbana de Lacabamba, Región Ancash-Peri, usando tecnologías de humedales artificiales. La Universidad Nacional Mayor de San Marcos, a través de su Instituto de Investigación IIGEO, cumpliendo con su visión, misión y responsabilidad social, viene correlacionando esfuerzos institucionales con gobiernos locales a través de convenios marcos y específicos como el caso de la Municipalidad de Lacabamba. Mostramos a través de este artículo cómo la investigación participativa de un equipo multidisciplinario y de la población local permitió realizar el planeamiento estratégico concertado, identificación de la cartera de proyectos, consulta ciudadana, presupuestos participativos, perfiles de proyectos, fortalecimiento de capacidades de los actores locales, entre otros productos entregables. Particularmente, se planteó y ejecutó el proyecto “Adaptación de un Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales en la Comunidad Urbana de Lacabamba, Región Ancash, Perú; Usando Tecnologías de Humedales Artificiales”. Este proyecto permitió transferir tecnología para el tratamiento de aguas domésticas, la instalación de un biohuerto comunal con aguas tratadas del humedal artificial y la capacitación proactiva de comuneros, docentes, alumnos y mujeres, quienes se motivaron e instalaron sus huertos caseros. La intervención multidisciplinaria ha permitido iniciar la investigación de largo aliento en los recursos arqueológicos en el complejo Yanacancha-Cucullo y Chonta para ponerlas en valor patrimonial e identidad con el objetivo de mejorar la calidad de vida de la población. El Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, a fines del año 2002, fue invitado a visitar el pueblo de Lacabamba por su Alcalde (Foto 1). En el mes de
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septiembre de 2003, la Municipalidad de Lacabamba y la Universidad Nacional Mayor de San Marcos firman un Convenio Marco de Cooperación Interinstitucional y un Convenio Específico, que tiene por objetivo elaborar el Plan de Desarrollo Sostenible al 2015 del distrito de Lacabamba [1]. En este marco, la Universidad se vincula a las instituciones públicas, instituciones educativas, organizaciones comunales y las organizaciones de base de la comunidad.
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