UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNES DE MAYOLO
FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y METALURGIA
ESCUELA
: ING. DE MINAS
CURSO: PROCESAMIENTO DE MINERALES
TITULO
: SALIDA DE CAMPO A LA PLANTA CONCENTRADORA SANTA ROSA DE JANGAS
ALUMNOS : SOTO BELTRÁN GIORGIA NELLY VARGAS LEÓN DICKSON TATO
DOCENTE
:
HUARAZ – 2017
I.
INTRODUCCIÓN
La Planta Concentradora “SANTA ROSA” de Jangas se ubica en la margen izquierda del Río Santa, a 100 m de la confluencia del riachuelo Llacash, en el paraje Jangas del distrito de Jangas, provincia de Huaraz, departamento de Ancash;
a
una
altitud
de
2,800
m.s.n.m.
El acceso se hace a través de la Carretera asfaltada Huaraz-Caraz, pasando el puente Jangas sobre el río Santa, aproximadamente a 1.0 Km. de distancia de este
puente.
El área de estudio se encuentra en la cuenca del río Santa, geomorfológicamente es un valle maduro y encajonado que se inicia en las quebradas altas de la cordillera
Blanca
y
Negra
conformando
el
“Callejón
de
Huaylas”.
La geología de la zona está constituida por rocas sedimentarias descritas en la geología regional; materiales cuaternarios de origen aluvional y fluviales cubren el valle del río Santa, donde se encuentra la Planta Concentradora de Minerales “Santa
Rosa”
de
Jangas.
En la planta concentradora se realizaran trabajos de prestación de servicios de concentración de minerales polimetálicos provenientes de distintas minas de la región,
de
propiedad
de
los
pequeños
productores
mineros.
Del tratamiento de minerales se obtienen como productos concentrados de plomo-plata, cobre y zinc
El alumno.
II.-GENERALIDADES
2.1.-UBICACIÓN Y ACCESO:
Ubicación Política Región Departamento Provincia Distrito
: Ancash : Ancash : Huaraz : Jangas
La planta concentradora de minerales “Santa Rosa” de Jangas, se encuentra ubicado en el Distrito de Jangas, provincia de Huaraz, Ancash, a 2 775 m.s.n.m. El acceso desde la ciudad de Huaraz es vía carretera asfalta de 18 Km. En un tiempo aproximado de 20 min. La localidad más cercana es el pueblo de Jangas capital del Distrito del mismo nombre, distante a 2 Km. de la planta concentradora.
2.2.-ANTECEDENTES: La Planta Concentradora de Minerales “Santa Rosa” de Jangas, inicia sus operaciones en 1,982, bajo la administración del Banco Minero del Perú, con el fin de prestar servicios de procesamiento de minerales a los pequeños productores mineros de la región. A partir del año 1,992, la Planta Concentradora de Minerales fue transferida a la Universidad Nacional de Ancash “Santiago Antúnez de Mayolo” de Huaraz, tiempo desde el cual viene administrándolo en el procesamiento de minerales sulfurados de plomo, plata, zinc y cobre
provenientes de diferentes concesiones mineras del Callejón de Huaylas en calidad de servicio. El sistema que se emplea en el procesamiento de minerales es el de flotación diferenciada o selectiva, con una capacidad instalada de 50 TMD, pero normalmente alcanza un promedio de 48 T MD.
3.3.-CLIMA: Ubicado a 2750 a 2800 m.s.n.m. sobre un área constituida por valles y quebradas, dentro de la región quechua, con una temperatura promedio de 17° C, con un clima templado, con precipitaciones pluviales, en los meses de Octubre a Marzo,
siendo la temperatura máximo de 20°C
(aproximadamente).
3.4.-CANCHA DE RECEPCIÓN DE MINERAL: Es un espacio destinado al almacenamiento provisional de los minerales gruesos provenientes de los diferentes pequeños productores mineros, y tiene una capacidad de 3000 TM. Antes de ser almacenado y acopiado, el mineral es pesado y codificado para que de esa manera se conozca la cantidad del mineral que se está almacenando, para lo cual se cuenta con una balanza mecánica cuya capacidad de pesar es de 30 Tn, pesando al volquete con todo el mineral y luego sin mineral para sacar una tara y el peso exacto del mineral recibido. El mineral permanece almacenado en la cancha hasta el inicio de la campaña donde luego será procesado.
3.5.-LIBERACIÓN Ó CHANCADO: Tiene por objetivo reducir los bloques o fragmentos de mineral con el fin de obtener una granulometría adecuada para lo cual pasa por diferentes sub-etapas que a continuación se describen, luego de esta operación unitaria ingresará a la molienda.
Tolva de Gruesos:
El mineral almacenado es vaciado a la tolva de gruesos que Tiene la forma de un trapecio recto invertido, cuya capacidad es de 50 TM, la tolva de gruesos consta de una parrilla formada por 14 rieles de acero ubicados paralelamente unos de otros y con una luz de 6 pulgadas. Luego el mineral es descargado hacia una parrilla estacionaria (grizzlis) de 3´x 6´ de abertura de 1”.
Grizzli: Es un clasificador en seco de mineral de 3´x 6´ de abertura de 1” son barras paralelas regulados a una gradiente de 35 grados, con una luz entre las barras de 3cm el cual separa el mineral fino (que ya no necesita chancado) del mineral grueso (que se dirige a la chancadora), optimizando de este modo el proceso de chancado.
Chancadora: En la planta sólo se tiene una chancadora primaria, fundamentalmente por el poco volumen del molino, la chancadora que se emplea es una “chancadora de quijada” que tiene por función triturar el mineral por compresión y cizallamiento. Su funcionamiento de ésta es mediante un motor la cual le imprime un movimiento hacia delante y atrás a la quijada móvil (vaivén), de esta forma tritura al mineral proveniente de la tolva de gruesos y reduce de tamaño
a 2.5 pulgadas
(aproximadamente) o menores que éste. Esta maquina consume una apreciable proporción de energía produciendo calor y sonido; la chancadora se encuentra ubicado después de la parrilla secundaria llamado “Grizzli”. La chancadora de quijadas trabaja por la interacción de dos quijadas en forma divergente, que están formando aproximadamente un ángulo de 260 entre sí teniendo en consideración que una de estas quijadas es estática, y la otra se mueve en forma constante considerando que se está empleando una superficie corrugada en las mandíbulas. . Este proceso se realiza en máquinas que se mueven a velocidad media o baja.
Faja Transportadora: Sirven para transportar el mineral triturado de la chancadora primaria a la tolva de finos. La faja es de jebe y tiene una forma arqueada, cuyos extremos están unidos mediante grapas, la faja se desliza
sobre
polines metálicos los cuales le dan estabilidad, en la parte inferior se tiene polines de jebe (donde se carga el mineral a la faja) el que amortigua el impacto
producido por el mineral, la faja inferior es
movilizada mediante poleas cilíndricas; el movimiento de la faja es a través de un motor de cabeza. Los polines están distribuidos en forma de “V” para la estabilidad de la carga, y consta de los siguientes polines: polines de fierro, polines de caucho (amortiguador), polines de retorno que son lineales) y polines direccionales (que controlan la dirección de la faja).
Tolva de Finos: Es uno de los elementos más fundamentales de la
planta
concentradora, puesto que el mineral que se almacena en ésta tolva es la que nos permite mantener operativa la planta las 24 horas del día, pues de aquí por medio de una faja se alimenta al molino. Esta tolva en la parte superior es de forma cilíndrica y en su parte inferior presenta la forma de un cono, lo que facilita el vaciado del mineral de éste. Esta tolva tiene una capacidad de almacenamiento aproximada de 75 TM.
3.6.-MOLIENDA: En esta sección se realiza el proceso mediante el cual se realiza la reducción de tamaño en rangos finos, constituye la etapa previa de la
flotación, por lo tanto deberá prepararse el mineral adecuadamente en características de liberación, tamaño de partículas. Cabe indicar que esta sección es la más cara en el tratamiento del mineral, por lo que es importante que la chancadora trabaje a su mayor eficiencia con el mayor factor de reducción posible.
Molino de bolas: Trabajan generalmente en circuito cerrado con un clasificador helicoidal. El tamaño que pueden recibir es variable y depende de la dureza del mineral. Como se sabe el molino tiene el único objetivo de reducir el mineral a un tamaño adecuado que nos permita obtener una buena liberación del mineral valioso de la ganga. El molino de bolas es 5’x5’ y tiene una forma cilíndrica en este tipo de molinos la acción ejercida es por contacto entre bolas y el mineral por acción del golpe y frotamiento. Las bolas usados son de acero de tungsteno de tamaño que oscila en el rango de 2.5” – 4.3”. En esta planta la molienda se realiza en húmedo, con pulpas de 50 a 80% de sólido, o en secos con material de 7% de humedad como máximo. Las partes principales del molino son:
Trunnión de Alimentación.- Es el conducto para la entrega de carga empleada por la cuchara de alimentación.
Chumaceras.- Se comporta como el soporte del molino y a la vez la base sobre la que gira el molino.
Cuerpo o Casco.- Tiene la forma de un cilindro en posición horizontal, en su interior se encuentran adheridas las chaquetas forros o blindajes que están empernados al casco del molino.
Tapas.- Soporta los cascos y están unidas al Trunnión.
Piñón y Catalina.- Son los
mecanismos de transmisión de
movimiento. Dan movimiento al molino impulsado por un motor y fajas de transmisión.
Forros o Chaquetas. - Sirven de protección del casco del molino, esta resiste el impacto de las bolas y ejes.
Trommel.- Se desempeña en el trabajo de retención de bolas especialmente de aquella que por mucho trabajo han sufrido desgaste excesivo.
Trunnión de descarga. - Es la parte por donde se realiza la descarga del mineral denominado pulpa con una densidad adecuada.
Ventana de Inspección.- Se encuentra instalada en el cuerpo del molino, la cual tiene las dimensiones suficientes para el ingreso de una persona quien realiza las reparaciones del caso o para el llenado de bolas en carga completo.
Clasificador.- En la planta se cuenta con un clasificador en húmedo de forma helicoidal gira impulsado por un motor, tiene la función de separar el material grueso del fino proveniente del molino, y hace retornar la pulpa (grueso) antes de pasar a la flotación.
3.7.-FLOTACIÓN. Es la de mayor importancia y el de mayor cuidado, en esta sección se realiza la separación entre el mineral valioso y la ganga, los resultados dependen de la correcta granulometría y densidad de la pulpa, la buena dosificación de reactivos, así mismo del buen estado de los equipos a emplear. La flotación del mineral es la razón de ser de una planta concentradora por lo tanto en esta sección es importante tener en cuenta muchos parámetros de manera que la recuperación del mineral valioso sea exitoso: Dentro de estos parámetros tenemos: la velocidad de flotación
y el tiempo de flotación, puesto que son
parámetros muy
importantes en el proceso de flotación. En la planta concentradora de Jangas se aplica la “Flotación por espumas”, la cual tiene por objeto la separación de especies minerales finalmente divididas a partir de una pulpa acuosa aprovechando sus propiedades hidrofobílicas o hidrofílicas.
La flotación por espumas que se aplica en la planta concentradora es la flotación selectiva o diferencial que se basa en la acción selectiva de los reactivos sobre las especies mineralógicas. En la planta se obtiene dos productos concentrado de plomo y de Zinc, y eventualmente también se obtiene el concentrado de Cobre, para lo cual cada circuito cuenta con ocho celdas de flotación.
Circuitos de flotación.
Circuito de flotación del Plomo:
Se obtiene directamente del over Flow del clasificador la pulpa pasa a la súper celda, donde se adicionan la mayor parte de los reactivos que vienen a ser compuestos químicos orgánicos que promueven la flotación de ciertos minerales los que tienen el objeto de dar un carácter hidrofóbico de las partículas minerales que se desean flotar; también se le adicionan espumantes y depresores a la pulpa.
Se tiene un banco de 8 celdas de 32” x 32”, de las cuales 3 operan como celdas de desbaste (rougher), 2 como celdas de limpieza (cleaner) y 3 como celdas secundarias (scavenger): constan de un eje denominado “árbol“ en cuya parte inferior se encuentra el agitador que cumple la función de generar burbujas de aire y proporcionar buena dispersión con el fin de dar origen a las colisiones entre partículas y burbujas, se alimenta directamente de la celda unitaria alimentada con el owerflow. Las colas de las celdas scavenger constituyen la cabeza del circuito de flotación de zinc.
-Circuito de flotación del Zinc:
Se realiza de una manera similar al anterior, las espumas de las celdas rougher son enriquecidas en la celda de limpieza obteniéndose un concentrado de Zinc. De la flotación primaria el relave que queda es canalizado a un acondicionador de Zinc al que se añade reactivos activadores (sulfato de cobre) para realizar la flotación de Zinc mediante un banco de 8 celdas de las cuales tenemos : 3 celdas rougher, 3 celdas scavenger y 2 celdas de limpieza, en ella se produce la separación de zinc y otras impurezas. La pulpa proveniente del acondicionador ingresa a las celdas rougher desde donde pasa a las celdas scavenger. Las colas de las celdas scavenger constituyen el relave final del proceso. Las espumas de las celdas de rougher son enriquecidas en las celdas de limpieza, obteniéndose el concentrado de zinc el mismo que se deposita en las cochas.
REACTIVOS DE FLOTACION: Los reactivos en la flotación; son aquellos que aseguran que el proceso de -
flotación sea selectivo y eficiente; se clasifican en:
Promotores.
-
Espumantes.
-
Modificadores. Cumpliendo algunos reactivos diversas funciones dentro del proceso de flotación de minerales.
a).- Promotores: Son compuestos químicos orgánicos que promueven la flotación de ciertos minerales, cuyo objeto de aplicación es de carácter hidrofóbico a las partículas minerales que se desea flotar.
Solidophilico: Parte del promotor que tiene como función o sirve como enlace entre el radical hidrocarburo y la superficie mineral, este grupo influye en la solubilidad y el poder colector.
Clasificación de los promotores: Los promotores se clasifican en: -
No ionizantes; que no se disocian en el agua.
-
Ionizantes; que se disocian en cationes y aniones, subdividiéndose el mismo en: . Catódicos (da la repulsión del agua). . Anionicos (da la repulsión del agua), dentro de este grupo tenemos: Grupo solidophilico Carboxílico. Grupo solidophílico Azufre Bivalente; teniendo dentro de ellos a los xántogenos, dithiofosfatos.
b).- Espumantes: Son sustancias orgánicas heteropolares, poco solubles en el agua, que reducen la tensión superficial de esta.
El objetivo de estos reactivos son:
1. Dar consistencia, rodeando de una capa absorbidas a las pequeñas burbujas de aire que se forman en la pulpa, por agitación o inyección
de
aire,
evitando que unan entre sí (coalescencia) y que cuando salgan a la superficie no revienten, constituyendo las espumas. 2. Dar elasticidad ayudando a las burbujas ascendentes a interrumpir a través de la capa superior del agua, emergido intactas en la interfaces agua-aire. Las moléculas espumantes son absorbidas en la interfase agua-aire, con el extremo polar adherido a la fase y el extremo polar orientado hacia la fase gaseosa. Los tipos de espumantes existentes son: -
Espumante soluble en agua, que forman soluciones reales. Ejemplo el aceite de pino.
-
Espumante de superficie activa, que forman soluciones coloidales o semicoloidales en el agua y que se concentran en el lecho de absorción. Ejemplo, la saponina.
-
Sustancias no polares, insolubles en agua. Ejemplo el kerosene. Los espumantes mas usados son: Aceite de pino, cuya espuma es muy tenaz, no selectiva y con cierto poder Colector.
-
Acido cresílico, cuyo poder espumante es variado menos poderoso y más selectivo.
-
Dounfroths, que producen buena espuma, muy selectiva y sin propiedades colectoras.
c).- Modificadores: Son una amplia gama de reactivos, casi todos inorgánicos, cuya función es modificar algunas de las características del proceso de flotación.
Los modificadores de acuerdo a la función que cumplen se clasifican de la siguiente manera:
-
Activadores y reactivadores.
-
Depresores.
-
Reguladores de PH.
-
Floculantes.
-
Dispersantes.
-
Sulfurantes.
Activadores y reactivadores: -
Un reactivador, es un reactivo que aumenta la flotabilidad del mineral.
-
Un reactivador, es un reactivo que da flotabilidad a los minerales que han sido deprimidos.
-
La acción es que los iones de estos reactivos pasan a la red del mineral o forman compuestos superficiales, reduciendo su hidratación superficial y aumentando la cantidad de colector adherido al mineral. Los más usuales son:
-
Sales solubles de metales no pesados no ferrosos: . Sulfato de cobre, activador de escalerita, pirita, calcopirita, pirrotita, arsenopirita y cuarzo.
-
Sulfuros solubles de metales alcalinos: . Sulfuro de sodio, bario, activadores de malaquita y cerusita.
-
Oxigeno, activador de sulfuros y algunos óxidos.
Depresores: Son reactivos que impiden la flotación de algunos sulfuros mientras se hacen flotar otros. La acción es que los iones del depresor forman compuestos superficiales o pasan a la red de cristal por intercambio iónico para:
-
Impedir la adherencia del colector.
-
Incrementar la hidratación de la superficie mineral.
-
Despegar del mineral los iones de colector. Los depresores más usuales son:
-
Sulfuro de sodio y bario, depresores de minerales sulfurosos.
-
Cianuro, depresores de minerales de cobre, pirita y esfalerita.
-
Sulfitos, hiposulfitos y sulfatos de zinc y hierro depresores de la esfalerita.
-
Silicato de sodio, depresor de cuarzo y ganga.
-
Cromato y bicromato de potasio, depresor de la galena.
-
Cal, depresor de pirita en exceso, de otros minerales sulfurosos.
-
Almidón, dextrina y ácido tánico, depresores de minerales sulfurados.
Floculantes: Son reactivos que promueven la formación de coágulos en la pulpa, los cuales sedimentan fácilmente. Los floculantes mas usados son la cal y productos químicos como el aeroflot.
Dispersantes: Son reactivos de variada estructura química que reducen las fuerzas que unen a las partículas minerales e incrementan las fuerzas que las repelen, produciendo agitación de pulpa para separar estas partículas mi nerales, las cuales en forma aislada son fáciles de mojar y deprimir. Los dispersantes más usuales son:
-
Silicato de sodio, dispersor de gangas lamosas.
-
Almidón, dispersor más energético.
Sulfurantes: Son reactivos usados en la flotación de óxidos y sulfuros metálicos no ferrosos alterados para:
-
Formar una película sulfurada en los óxidos.
-
Recomponer la película de sulfuro en las superficies de los sulfuros metálicos oxidados. Los sulfuros más usados son: los sulfuros de sodio y bario.
Reguladores de PH: Son reactivos que controlan la acidez o alcalinidad de la pulpa. Los reguladores más usuales son: -
Alcalinizantes, como la cal, carbonato de sodio y el hidróxido de sodio.
-
Acidificantes, como el ácido sulfúrico y a veces el ácido sulfuroso.
5.-REACTIVOS QUE SON USADOS EN LA PLANTA SANTA ROSA DE JANGAS
Los reactivos que actualmente se están usado durante las campañas son:
-
Xantatos: Son reactivos orgánicos, sales de ácido xantógeno de metales alcalinos como el sodio, potasio, etc. En medio ácido se descomponen, y en medio alcalino son estables, deberán ser almacenados en lugares secos y ventilados, estos reactivos son inflamables, venenosos e irritantes.
-
Sulfato de cobre (CuSO4): Son cristales azules brillantes con cinco moléculas de agua. Este reactivo es tóxico, irritante y corrosivo. Penetrando al estomago provoca nauseas, vómitos, dolores en el abdomen y otras descomposiciones del organismo. Estos reactivos deberán ser almacenados en lugares secos y ventilados.
-
Sulfato de zinc (ZnSO4): Cristales rómbicos incoloros con siete moléculas de agua. El sulfato de zinc es venenoso, irritante y corrosivo, se debe almacenar en lugares secos y ventilados mantener lejos de los ácidos y del agua (soluble), produce descomposición de óxidos de zinc y óxidos de sulfuro.
-
Cianuro de sodio: Son cristales incoloros de formas cúbicas de matriz castaño: Los cianuros son tóxicos, muy fuertes, almacenar en lugar seco y ventilado en contenedores rotulados, evitar la presencia de agua y humedad (liberan gases venenosos de HCN y amoniaco). Mantener lejos de los ácidos, oxidantes fuertes y soluciones alcalinas suaves. El olor a cerezas indica que esta reaccionando evacue el lugar y reporte. Para la preparación de soluciones se debe emplear equipo de seguridad, guantes, respirador, lentes, botas de jebe.
-
Bisulfito de sodio (Na2SO3): Es una solución de ácido sulfúrico, son cristales incoloros o tienen un matiz amarillo claro, durante un largo tiempo
de aire
oxida con facilidad y lo convierte en sulfato. El bisufito es venenoso, oxidante, irritante, inflamable y corrosivo. Almacenar en lugar seco y fresco, evitar que
las bolsas se mojen pues en contacto con el agua se producen gases o soluciones ácidas, mantener lejos de los ácidos y agentes oxidantes. -
Cal: Este material se obtiene a partir de la calcinación de la caliza en gramos que alcanzan temperaturas de 1000 a 1100 grados centígrados. La cal es irritante y corrosiva.
A N E X O S
PLANTA CONCENTRADORA DE MINERALES "SANTA ROSA" DE JANGAS
AMBIENTE
1. La Planta Concentradora “Santa Rosa” de Jangas es respetuosa de las leyes y reglamentos nacionales que salvaguardan el medio ambiente, para ello, en todos sus procesos hace uso de tecnologías limpias que reducen los impactos ambientales.
2. Se han concluido los trabajos del EIA. 3. Se viene trabajando en el Programa Anual de Protección y Conservación del Ambiente - 2008.
DEPOSITO DE RELAVES
Equipo de Protección Personal
IX.- BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFÍA BASICA
García Rosales Sixto... Informe de prácticas pre profesionales de la
planta de procesamiento de minerales Santa Rosa.
Otras referencias (la visita a la planta de procesamiento de minerales Santa Rosa).
