UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA MET ALÚRGICA Y DE MATERIALES
TESIS: “EVAL VALUAC UACI N ME METAL TAL RGICA DE M MIINERAL RALES PESADOS EN LA OPERACIÓN OPER ACIÓN DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA PARA LA RECUPERACIÓN DEL Au Y Fe2O3 EN SOCIEDAD MINERA EL BROCAL S.A.A.”
PRESENTADA POR: Bach. INGA CORDOVA, Roberto Carlos Bach. PEREZ LLACZA, Tito Eulogio Eulogio
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO METALURGISTA Y DE MATERIALES HUANCAYO – HUANCAYO – OCTUBRE OCTUBRE 2014 i
ASESOR: ING. HÉCTOR GILBONIO ZARATE
ii
DEDICATORIA
A mis queridos padres Betty Luz Córdova Güere y Walter Manuel Inga León, y a mi esposa Jenny Andrea Salcedo Samaniego e hija hija que hicieron todo en la vida vida para que pudiera cumplir con mis objetivos, por apoyarme apoyarme tanto moral y económicamente; los considero fuente de inspiración para todo en cuanto realizo. Roberto Carlos
Dedico esta tesis A Dios, quien inspiro mi espíritu para la conclusión de esta investigación. A mis padres: Eulogio Pérez Palomino Fernández,
(QEPD), quienes
Juana me
Dora dieron
Llacza vida,
educación, apoyo y consejos. A mis mi s hermanos: Edison, Jorge, Ever y Doris por su colaboración en el trayecto de mi carrera. A la familia Pérez Nestares. A todos ellos se los agradezco desde el fondo de mi alma. Tito Eulogio iii
iv
AGRADECIMIENTO
Agradecemos en primer lugar a Dios, por la oportunidad de poder realizar la presente tesis que corona de manera grata todos los años de estudios de nuestras vidas universitarias. A los trabajadores, empleados e ingenieros de la ´Sociedad Minera “El Brocal S.A.A.” por su apoyo incondicional en el desarrollo del presente trabajo.
A nuestros Docentes de la Facultad de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales que nos apoyaron incondicionalmente en nuestra formación profesional, en la cual nos sentimos agradecidos eternamente.
v
ÍNDICE DEDICATORIA ................................................................................................... iii AGRADECIMIENTO .......................................................................................... iv ÍNDICE
....................................................................................................... v
RESUMEN .................................................................................................... xiii INTRODUCCIÓN .............................................................................................. xv
CAPITULO I GENERALIDADES 1.1.
UBICACIÓN............................................................................................ 17
1.2.
ACCESIBILIDAD .................................................................................... 21
1.3.
MINERÍA................................................................................................. 21
1.4.- AMPLIACIÓN DE OPERACIONES METALÚRGICAS ........................... 22 1.5.
POLÍTICA DE EL BROCAL .................................................................... 25
1.6.- LOS PROYECTOS DE EXPLORACIÓN MÁS IMPORTANTES SON MARCAPUNTA OESTE Y SAN GREGORIO. ........................................ 27 1.7.
RESPONSABILIDAD SOCIAL................................................................ 29
1.8.
OPERACIONES EN LA UNIDAD MINERA COLQUIJIRCA ................... 31 1.8.1 TAJO NORTE ................................................................................ 31 1.8.2 MARCAPUNTA NORTE .............................................................. 32
1.9
CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DIARIO ............................................. 33
CAPITULO II FORMULACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................... 43 2.1.1. Descripción del problema............................................................. 43 2.1.2. Formulación del problema ............................................................ 44
2.2.
JUSTIFICACIÓN .................................................................................... 44
2.3.- OBJETIVOS ........................................................................................... 45 vi
2.3.1. Objetivo general ........................................................................... 45 2.3.2 Objetivos específicos ................................................................... 45 2.4.
VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN ................................................... 45 2.4.1. VARIABLE INDEPENDIENTE (X) ................................................ 45 2.4.2. VARIABLE DEPENDIENTE (Y) .................................................. 45
2.5.
OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES (INDICADORES) ........ 46 2.5.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE (X) ................... ............................. 46 2.5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE (Y) ................................................... 46
CAPITULO III FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN 3.1.- CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA.................................................... 47 3.1.1. EL PROCESO DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA ........... 47 3.2.
CRITERIO DE CONCENTRACIÓN ....................................................... 48
3.3.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN POR GRAVEDAD ................................. 48
3.4
EFECTO DEL TAMAÑO DE LA PARTÍCULA ........................................ 49
3.5
CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS .................... 50 3.5.1 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN MEDIO DENSO.............. 50 3.5.2 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN CORRIENTES ............... 50
3.6
SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES .................................. 50 3.6.1 TIPOS DE JIGS ............................................................................. 50 3.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS JIGS .............................................. 51
3.7
MESAS VIBRATORIAS .......................................................................... 53 3.6.1 VARIABLES DE OPERACIÓN DE LAS MESAS VIBRATORIAS ..55 3.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LA CONCENTRACIÓN EN MESAS VIBRATORIAS ....................................................................................... 55
3.8.
SEPARADOR DE GRAVEDAD MÚLTIPLE (MGS) ................................ 56
3.9.
CONCENTRACIÓN EN ESPIRALES ..................................................... 58 3.9.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPIRALES .................................. 58
3.10 CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS ................................................. 60 3.10.1 USO DE CONCENTRADORES CENTRIFUGOS....................... 61 vii
3.10.2 DONDE SE UTILIZA UN CONCENTRADOR CENTRIFUGO .... 61 3.10.3 CONCENTRADOR CENTRÍFUGO FALCON ............................. 61 3.10.4 PARÁMETROS OPERACIONALES DE DISEÑO ...................... 62 3.10.5 EQUIPOS SERIE “SB” ............................................................... 64
3.10.6 EQUIPO “SERIE C” .................................................................... 65 3.10.6 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “SB” ......................... 67 3.10.7 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “C”........................... 67
3.10.8 APLICACIONES DE LOS CONCENTRADORES FALCON ....... 68
CAPITULO IV PRUEBAS EXPERIMENTALES A NIVEL DE LABORATORIO Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1.
METODOLOGÍA ..................................................................................... 72
4.2.- PREPARACIÓN MECÁNICA Y CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA .............................................................................................. 73 4.3
PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN MESA WILFLEY ................................................................................................ 74 4.3.1 Procedimiento ................................................................................ 74 4.3.2 Datos Operativos ......................................................................... 75 4.3.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en Mesa Wilfley ........... 75
4.4
PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN FALCON L-40 ......................................................................................... 76 4.4.1 Procedimiento ................................................................................ 76 4.4.2 Datos Operativos: .......................................................................... 77 4.4.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en FALCON L-40 ......... 77
4.5
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES ...................... 78 4.5.1 Balances de concentración gravimétrica: ...................................... 78 4.5.2 Balance del compósito 1 – Mesa Wifley ........................................ 78 4.5.3 Concentración Gravimétrica del Compósito 1-A. .......................... 79 4.5.4 Concentración gravimétrica del compósito 1-B ............................. 79 4.5.5 Balance del compósito 3 – mesa Wifley ........................................ 80 viii
4.5.6 Balance del compósito 3-A – mesa Wifley..................................... 80 4.5.7 Balance del Compósito 3 – FALCON L-40. .................................. 81 4.5.8 Balance del compósito 3-B – FALCON L-40. ............................... 81 4.7
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS .................................................... 82 4.7.1 RESULTADOS DE SEPARACIÓN MAGNÉTICA ......................... 82 4.7.2 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ........................................... 83
CONCLUSIONES ............................................................................................. 85 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 87 REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ....................................................................... 88
ix
ÍNDICE DE FIGURAS Figura N° 1 Plano de Ubicación ........................................................................ 17 Figura Nº 2 Mapa de Operaciones .................................................................... 19 Figura Nº 3 Plano De Ubicación De Sociedad Minera “EL BROCAL” SAAColquijirca .................................................................................... 20 Figura N° 4 Distrito Minero De Colquijirca......................................................... 22 Figura N° 5 Circuito de flotación........................................................................ 23 Figura N° 6 Circuito de moilienda...................................................................... 23 Figura N° 7 Ampliación de Servicios ................................................................. 24 Figura N° 8 Proyecto “Marca Punta” ................................................................. 25 Figura N° 9 Minas de Tajo Norte Marcapunta ................................................... 27 Figura N° 10 Estudios Geológicos .................................................................... 28 Figura Nº 11 Mapa Geológico ........................................................................... 30 Figura N° 12 Inventario De Reservas Y Recursos Tajo Norte .......................... 31 Figura N° 13 Inventario De Reservas Y Recursos Tajo Norte .......................... 32 Figura N° 14 Estructura de la ampliación de la planta concentradora............... 34 Figura N° 15 Infraestructura de la planta concentradora actual ....................... . 34 Figura N° 16 Planta concentradora N° 1 ........................................................... 35 Figura N° 17 Planta concentradora N° 2 ........................................................... 35 Figura N° 18 Flowsheet del circuito de chancado ............................................. 36 Figura N° 19 Flowsheet del circuito de molienda .............................................. 36 Figura N° 20 Nuevo circuito de chancado y lavado........................................... 37 Figura N° 21 Chancadora de rodillos DRC. ................ ...................................... 37 Figura N° 22 Planta de chancadora primaria 18 000 TMSPD ........................... 38 Figura N° 23 Faja transportadora Overland ...................................................... 38 Figura N° 24 Faja transportadora – 18000 TMSPD .......................................... 39 Figura N° 25 Tambor lavador ............................................................................ 39 Figura N° 26 Sistema de lavado........................................................................ 40 Figura N° 27 Chancadora de rodillos HPGR .................................................... 40 Figura N° 28 Circuito de chancadora terciaria. ............. .................................... 41 Figura N° 29 Nuevo circuito de molienda-flotación ........................................... 41 x
Figura N° 30 Presa de relave de huacchuacaja ................................................ 42 Figura Nº 31 Características De Los Métodos De Separación Por Corrientes.. 51 Figura Nº 32 Diagrama De Flujo De Tratamiento Por Medio Denso ................. 52 Figura Nº 33 JIG Denver En Operación ............................................................ 52 Figura Nº 34 Mesa Vibratoria Parcialmente Y Totalmente Rifleada .................. 53 Figura Nº 35 Mesa Concentradora Wifley De Laboratorio ................................ 54 Figura Nº 36 Mesa Concentradora Escala Piloto .............................................. 54 Figura Nº 37 Mesa Concentradora Deister Con 3 Decks .................................. 56 Figura Nº 38 Un Separador De Gravedad Multiple ........................................... 57 Figura Nº 39 Espiral De Laboratorio ................................................................. 59 Figura Nº 40 Baterias De Espirales ................................................................... 59 Figura Nº 41 Falcon Serie C Y Falcon Serie SB ............................................... 63 Figura Nº 42 Equipo Serie “SB” ........................................................................ 64 Figura Nº 43 Equipo Serie “SB” ........................................................................ 64 Figura Nº 44 Equipo Serie “C”........................................................................... 65
Figura Nº 45 Equipo Mostrandose El Detalle De La Descarga ......................... 66 Figura Nº 46 Funcionamiento Del Equipo Serie “SB” ........................................ 66 Figura Nº 47 Funcionamiento Del Equipo Serie “C” .......................................... 67
Figura Nº 48 Tratamiento Aluvial ...................................................................... 68 Figura Nº 49 Tratamiento En Molienda Tradicional ........................................... 68 Figura Nº 50 Tratamiento En Flotación De Fierro ............................................. 69 Figura Nº 51 Tratamiento En Limpieza De Carbón ........................................... 69 Figura Nº 52 Tratamiento De Relaves................ ............................................... 70 Figura Nº 53 Tratamiento De Recuperación De Estaño Y Tantalio ................... 70 Figura Nº 54 Tratamiento Del Underflow Del Hidrociclon.................................. 71 Figura N° 55 Esquema de la prueba de concentración gravimétrica en mesa Wilfley .......................................................................................... 76 Figura N° 56 Esquema de ce la concentración gravimétrica Falcon L-40 ......... 78
xi
ÍNDICE DE TABLAS Tabla N° 1 Accesibilidad ................................................................................... 21 Tabla N° 2 Inventario De Recursos Marcapunta Oeste ................................... 28 Tabla N° 3 Inventario De Recursos San Gregorio ........................................... 29 Tabla N° 4 Inventario De Reservas Y Recuros Tajo Norte ............................... 32 Tabla N° 5 Inventario De Reservas Y Recuros Marca Punta Norte ................. 33 Tabla N° 6 Presupuesto del programa de ampliación de las operaciones ........ 42 Tabla Nº 7 Especificaciones De Modelos Falcon C .......................................... 62 Tabla Nº 8 Especificaciones De Modelos Falcon SB ........................................ 63 Tabla N° 9 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 1....................... 73 Tabla N° 10 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 3 .................... 74 Tabla N° 11 Balance metalúrgico del compósito N° 1 ....................................... 78 Tabla N° 12 Balance Metalúrgico del compósito N° 1 A ................................... 79 Tabla N° 13 Balance metalúrgico del compósito N° 1-B ................................... 79 Tabla N° 14 Balance metalúrgico del compósito N° 3 ....................................... 80 Tabla N° 15 Balance metalúrgico-compósito N° 3-A ......................................... 80 Tabla N° 16 Balance metalúrgico del compósito N° 1 ....................................... 81 Tabla N° 17 Balance metalúrgico del composito N° 3 ....................................... 81 Tabla N° 18 Balance metalúrgico-compósito N° 3-B ......................................... 81 Tabla N° 19 Balance metalúrgico en las pruebas en la tubo Davis. .................. 83 Tabla N° 20 % Recuperación del Au y Fe 2O3 . ................................................. 84
xii
ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico N° 1 Capacidad de tratamiento............................................................. 33 Grafico N° 2 % Recuperación del mineral magnético .................. ..................... 82 Grafica N° 3 Resumen comparativo de las recuperaciones ............................. 84
xiii
RESUMEN En el presente trabajo se han realizado pruebas metalúrgicas de las muestras del mineral fino (-53um Undersize) denominados Compósito 1 y Compósito 3, con el fin de establecer el comportamiento del mineral en la operación de Concentración Gravimétrica con el equipo FALCON y en la Mesa Wifley. El Objetivo de estas pruebas es determinar el comportamiento de los minerales pesados en el mineral fino, realizándoles una Concentración Gravimétrica empleando el equipo de laboratorio FALCON L-40 y la Mesa Wifley El tratamiento del mineral se consideraron 1 prueba de cada compósito en cada equipo concentrador según:
1° Prueba en Mesa Wifley
Muestra Compósito 1
2° Prueba en Mesa Wifley
Muestra Compósito 3
3° Prueba en Falcon L-40
Muestra Compósito 1
4° Prueba en Falcon L-40
Muestra Compósito 3
Para la realización de un balance, se ha ejecutado la separación magnética en el tubo Davis de cada producto de la concentración gravimétrica para determinar el % de mineral magnético, y de esta forma realizar un balance. En la tabla siguiente se muestra el resumen de las recuperaciones obtenidas en el proceso de concentración gravimétrica.
Recuperación de Mineral Magnético MUESTRA
EQUIPO
% Recuperación Mineral Magnético
Composito 1
Mesa Wifley
26.50
Composito 3
Mesa Wifley
34.12
Composito 1
Falcon L-40
50.64
Composito 3
Falcon L-40
45.84
xiv
Para realizar los balances se ha considerado él % de mineral magnético como con una Ley, el cual es usado para obtener la recuperación de mineral magnético en las muestras procesadas tanto para la Mesa Wifley como para el FALCON L 40. La concentración gravimétrica en la Mesa Wifley se realizó con una inclinación de 3°, para lo cual se visualizaba una concentración más limpia. Cabe resaltar que al darle una mayor inclinación no resultaba ya que la concentración era nula y al darle la inclinación el concentrado era contaminado con lamas. LOS A UTORES
xv
INTRODUCCIÓN La separación por gravedad, que fue el método de concentración más importante hasta la década de 1920, se emplea actualmente para tratar una gran variedad de materiales que van desde los minerales metálicos (galena, oro, casiterita, cromita, pirita, blenda, etc.) hasta los carbones. Actualmente se van implantando estos equipos en procesos de clasificación de arenas, limpieza de materiales orgánicos, etc. Estos métodos de concentración pasaron, a partir de la segunda mitad del siglo XX, a un segundo plano debido al desarrollo y eficiencia de los procesos de flotación que permitían un tratamiento más selectivo de las menas complejas de baja ley. Sin embargo la concentración por gravedad aún se prefiere en el tratamiento de menas de hierro, tungsteno y estaño, en la preparación de carbones y en el tratamiento de minerales industriales. La concentración gravimétrica se puede emplear en etapas anteriores a la flotación para el beneficio económico de aquellos tamaños de mena, superiores a los manejables en flotación, que ya se encuentran liberados. La Sociedad Minera el Brocal S.A.A. en su unidad minera Colquijirca, ubicada en el distrito de Tinyahuarco, provincia de Cerro de Pasco, Departamento de Pasco, aproximadamente a 290 Km de la ciudad de Lima mediante sus especialistas encontró, durante sus exploraciones programadas que realizan constantemente, minerales auríferos con alto contenido de Au, Fe2O3 . El problema principal de la presente investigación radica en el desconocimiento que se tenía del comportamiento de los minerales pesados contenidos en el mineral fino proveniente de Sociedad minera “El Brocal S. A.A.” frente al proceso
de concentración gravimétrica para la recuperación de valores metálicos como el Au y Fe2O3 .
xvi
Por lo tanto el objetivo fue establecer los parámetros de trabajo óptimos en el proceso de concentración gravimétrica de minerales pesados provenientes de la Sociedad minera “El Brocal S.A.A.” para una recuperación adecuada de valor es
metálicos como el Au y Fe2O3 , para lo cual se realizaron pruebas metalúrgicas a nivel de laboratorio en equipos como la mesa gravimétrica Wilfley y el concentrador Falcón L-40 a diferentes condiciones de trabajo de las cuales se evaluaron metalúrgicamente los productos obtenidos y de esta manera se pudo establecer los parámetros óptimos de trabajo y lo fundamental se evaluó la factibilidad y sobre todo la rentabilidad de procesar los metales pesados contenidos en los minerales pesados que se tiene en stock en las canchas de almacenamiento de la Sociedad minera “El Brocal S.A.A.”.
LOS A UTORES
xvii
CAPITULO I GENERALIDADES 1.1
UBICACIÓN: La Sociedad Minera El Brocal S.A.A. en la cual Buenaventura tiene el 32.78% de participación se encuentra ubicada en el distrito minero de Colquijirca en el Perú central, en el distrito de Tinyahuarco, provincia de Pasco, región de Pasco a una distancia de 296 km de Lima, a 4300 msnm.
Figura N° 1 Plano de Ubicación
18
Accesos: por carretera asfaltada Lima – Cerro de Pasco. Principales productos encontrados: cobre, plata y oro Tipo de operación (potencial): subterránea. Principales avances en exploración: depósito epitermal de alta sulfuración por reemplazamiento en brechas y conglomerados calcáreos. Actualmente se encuentra en etapa de desarrollo. Los programas de exploración lograron definir 3 tipos de mineralización: i) mineralización de oro en óxidos, albergados en brechas (alta sulfuración), rocas sedimentarias volcano-clásticas y alteración de sílice residual en dacitas. ii) Mineralización de obre no-arsénico de calcopirita albergado en dacitas con sílice residual y areniscas. iii) Mineralización cobre arsenical de enargita dentro de brechas hidrotermales. El Brocal realiza sus operaciones en las Unidades Mineras de Colquijirca y la Planta Concentradora de Huaraucaca, localizadas en el distrito de Tinyahuarco, provincia de Pasco, departamento y región de Pasco, Perú. El Brocal explota minerales de plata, plomo y zinc en su m ina a tajo abierto denominada Tajo Norte y minerales de cobre en su mina subterránea denominada Marcapunta Norte. El mineral extraído se procesa en una planta de concentración de minerales, con una capacidad de tratamiento de 5,500 toneladas métricas por día y cuenta con toda la infraestructura asociada como centrales hidroeléctricas, sub estaciones, talleres, almacenes, canchas de relaves, planta de tratamiento de aguas ácidas, viviendas y oficinas administrativas.
19
Figura Nº 2 Mapa de Operaciones
El Brocal realiza sus operaciones En las Unidades Mineras de Colquijirca y la Planta Concentradora de Huaraucaca, localizadas en el distrito de Tinyahuarco..
20
Figura Nº 3 PLANO DE UBICACIÓN DE SOCIEDAD MINERA “EL BROCAL” SAA- COLQUIJIRCA
21
1.2.
ACCESIBILIDAD El acceso a la zona del proyecto desde la ciudad de Lima tiene la siguiente ruta: Desde Lima por la carretera Central hasta la ciudad de Oroya, Luego siguiendo hasta El distrito de Colquijirca mediante carretera asfaltada, luego de colquijirca a Huaraucaca y finalmente de huaraucaca al lugar del proyecto Marca punta mediante una carretera afirmada (Véase la siguiente tabla).
Tabla N° 1 Accesibilidad Itinerario Lima – La
Distancia 174 Km
Oroya La Oroya –
125 Km
Tipo Carretera
3 horas 45
Asfaltada
Minutos
Carretera
2 horas
Colquijirca
Asfaltada
Colquijirca –
Carretera
Huaraucaca
8 Km.
Tiempo
Afirmada
25 min.
Carretera Colquijirca –
12Km
Afirmada
30 minutos
Marca punta TOTAL
319 Km
6 horas 40 minutos.
Fuente: Elaborado en base a datos de campo 2013.
1.3.
MINERÍA La Sociedad Minera El Brocal S.A.A. en su unidad minera Colquijirca, Tinyahuarco – Cerro de Pasco, realiza sus operaciones de explotación bajo el método de tajo abierto en la mina denominada Tajo Norte y subterránea en la mina Marcapunta Norte.
22
Asimismo, las minas Marcapunta Oeste y San Gregorio constituyen los proyectos de exploración más importantes.
Figura N° 4 DISTRITO MINERO DE COLQUIJIRCA
1.4.- AMPLIACIÓN DE OPERACIONES METALÚRGICAS a. Optimizar Planta Concentradora actual a 7,000 TMD: o
Incrementar capacidad de chancado a 10.000 TMD.
o
Optimizar ciurcuitos de clasificación y molienda a 50 micrones.
o
Recrecer Relaveras actuales a su máxima capacidad.
b. Construir nueva Planta Concentradora de 11,000 TMD: o
Primera Fase - 3,000 TMD
o
Segunda Fase - 8,000 TMD
23
Figura N° 5 Circuito de flotación
Figura N° 6 Circuito de moilienda
24
Figura N° 7 Ampliación de Servicios
a. Servicio de Transporte Mineral Cabeza: o
Implementar nuevo Sistema de Chancado en minas, Fajas Transportadoras y Stock Pile.
b. Servicio de Almacenamiento de Relaves: o
Construir presa de relaves Huachuacaja.
c. Servicio de Energía Eléctrica: o
Optimizar generación en mini centrales Río Blanco y Jupayragra. 25
o
Ampliar Sistema eléctrico 1ra Fase 18 MW.
o
Ampliar sistema eléctrico 2da Fase 30 MW.
El Brocal ha organizado sus planes de crecimiento dentro de un portafolio de proyectos que responde a un Plan Estratégico que busca el desarrollo sostenible en el tiempo de nuestra empresa.
Figura N° 8 Proyecto “Marca Punta”
1.5.
POLÍTICA DE EL BROCAL El respeto irrestricto de los derechos y beneficios sociales de sus colaboradores. La permanente preocupación por su desarrollo personal, constituyen también un claro objetivo dentro de la política laboral y muy especialmente lo relacionado con su salud y seguridad en el tr abajo. Como parte de nuestro enfoque corporativo nos aseguramos de desarrollar a nuestros colaboradores, comprometiéndolos en la búsqueda de la excelencia.
26
La empresa se ha concentrado en mantener y mejorar la comunicación en todos los niveles de la organización, incluyendo información crítica y relevante del personal de tal forma que permita: Lograr un mejor entendimiento de los colaboradores acerca de lo que sucede en la organización.
Conocer las necesidades e intereses de los colaboradores.
Lograr mayor rapidez en el manejo de crisis y tomar decisiones de manera más informada y efectiva a través del conocimiento de la realidad organizacional.
La organización espera y se ocupa permanentemente en mantener y desarrollar recursos humanos con habilidades y motivación suficientes para conseguir los objetivos de la organización, construyendo para ello adecuadas condiciones organizacionales y una cultura fuerte enfocada no solo en los procesos, sino principalmente en las personas, con una alta flexibilidad para adaptarse al cambio y generar la renovación a través de la innovación. La empresa ha implementado un Canal de Comunicación Anónima y Buzón de Sugerencias para establecer vías de comunicación eficaces entre la empresa y el personal a fin de reforzar nuestro Gobierno Corporativo e incentivar la transparencia de nuestra gestión. Se han desarrollado, implementado y fortalecido diferentes canales de comunicación e información que ayudan al mejor y mayor involucramiento del personal en el desarrollo organizacional, entre ellos podemos mencionar los siguientes: Boletín Mensual Produce Bombón (repartido a comunidades y a trabajadores de la empresa), Periódicos Murales, Intranet, Pagina Web, circulares y avisos, correo electrónico, reuniones de trabajo con el personal de la Gerencia General, Gerencias de Línea y Jefaturas, talleres de capacitación y charlas informativas. 27
El Brocal ha organizado sus planes de crecimiento dentro de un portafolio de proyectos que responde a un Plan Estratégico que busca el desarrollo sostenible en el tiempo de nuestra empresa. El Programa de Ampliación de Operaciones aprobado en agosto de 2008, empezó a desarrollarse intensamente en el año 2009. La empresa busca incrementar la capacidad de producción de mineral actual de 5,500 TMD a 18,000 TMD, a través de la explotación y procesamiento del mineral de las ampliaciones de las minas Tajo Norte y Marcapunta Norte.
Figura N° 9 Minas de Tajo Norte Marcapunta
1.6.- LOS PROYECTOS DE EXPLORACIÓN MÁS IMPORTANTES SON MARCAPUNTA OESTE Y SAN GREGORIO. En el proyecto Marcapunta Oeste, las labores de exploración subterránea alcanzaron los cuerpos de mineral. Continuaremos desarrollando la infraestructura necesaria para realizar la campaña de perforación de sondajes en interior mina. 28
En cuanto al proyecto San Gregorio, se ha iniciado una nueva campaña de perforación de sondajes, a efecto de confirmar los resultados de la primera campaña y realizar los estudios, geológicos, geotécnicos, hidráulicos y demás que permitan definir la campaña de exploración final y dimensionar la mineralización.
Figura N° 10 Estudios Geológicos
Tabla N° 2 INVENTARIO DE RECURSOS MARCAPUNTA OESTE Depósito de Cu-(Au-Ag) A diciembre 2013 MINERAL
Cu
Au
As
(TMS)
(%)
(gr/TM)
(%)
CALCOSITA
17 671 223.00
1.45
0.34
0.06
ENARGITA
31 304 129.00
1.24
0.74
0.38
MIXTO
26 705 028.00
1.12
0.59
0.15
Recursos Cobre
75 680 380.00
1.25
0.6
0.22
29
OXIDOS ORO
Au
Ag
(gr/TM)
(oz/TM)
19 513 592.00 1.04
1.63
Tabla N° 3 INVENTARIO DE RECURSOS SAN GREGORIO Depósito de Zn-Pb-(Ag) A diciembre 2013 MINERAL (TMS) RESERVAS
Ag
Pb
Zn
(oz/TM)
(%)
(%)
2.26
8.06
68 887 000.00 0.44
La empresa también tiene proyectado varios programas exploratorios en el yacimiento ubicado en Santa Barbara, Huancavelica. Los programas van desde mapeos detallados, muestreos geoquímicos, prospección geofísica y también algunos sondajes diamantinos en las zonas de interés.
1.7.
RESPONSABILIDAD SOCIAL La política de El Brocal, la búsqueda del desarrollo empresarial unido al crecimiento y desarrollo de las comunidades de su entorno, asumiendo el compromiso de realizar sus actividades con responsabilidad social y ambiental. Es así que lleva adelante programas de desarrollo social en favor de las Poblaciones y Comunidades Campesinas vecinas, financiando y ejecutando, desde hace varios años, diversos planes y proyectos en el campo de la salud, educación, capacitación, saneamiento ambiental, atención sanitaria y promoción y desarrollo laboral, que lepermiten colaborar e impulsar para ellos una mejor calidad de vida. Estamos comprometidos en practicar y difundir VALORES MORALES Y ETICOS en las comunidades aledañas a través de:
Diálogos abiertos con todos los integrantes de la comunidad sin discriminación de sexo, raza, color, religión, política y otros 30
Transparencia, entregando información objetiva y oportuna, acerca de nuestras actividades productivas y administrativas
Respeto, afianzando nuestra relación con todos los integrantes de las comunidades, respetando sus costumbres, festividades, hábitos, creencias religiosas y espirituales
Solidaridad, ayudando a la consecución de sus principales necesidades a fin de mejorar su calidad de vida
El Brocal, mediante la contratación de mano de obra local promueve y fomenta la constitución y puesta en marcha de empresas comunales, de ahí que éstas prestan servicios relacionados y se han convertido en las principales contratistas de la empresa, en términos de facturación y número de personas empleadas. Las buenas prácticas sociales y ambientales, así como el desarrollo sostenible de las comunidades del entorno, son características que distinguen la responsabilidad social de El Brocal.
Figura Nº 11 MAPA GEOLÓGICO
31
1.8. OPERACIONES EN LA UNIDAD MINERA COLQUIJIRCA TINYAHUARCO – CERRO DE PASCO 1.8.1 TAJO NORTE La mina Tajo Norte, es una operación a tajo abierto que explota minerales de contenido polimetálico, conformado principalmente por sulfuros de plata, plomo, zinc y cobre; constituido principalmente por galena, esfalerita y en menor proporción por galena argentífera, y enargita; y la ganga está constituida por pirita, baritina, hematina y siderita. La mineralización se presenta en capas paralelas a la estratificación, alternando con horizontes de calizas, margas y tufos que forman un sinclinal (Flanco Principal) y un anticlinal (Flanco Mercedes Chocayoc). A la fecha, se mantiene un ritmo de producción de 5,000 toneladas diarias con un radio de desbroce de 5.0.
Figura N° 12 INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS TAJO NORTE
32
Tabla N° 4 INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS TAJO NORTE Depósito de Zn - Pb -(Ag) A diciembre 2012 INVENTARIO DE RESERVAS Y
MINERAL
RECUROS TAJO NORTE
(TMS)
Ag(oz/TM) Pb(%) Zn(%)
RESERVAS
43 273 087.00
1.31
0.83
2.31
RECURSO INDICADO
23 396 000.00
1.16
0.95
2.74
RECURSO INFERIDO
9 800 000.00
0.96
0.94
2.00
1.8.2 MARCAPUNTA NORTE La mina Marcapunta Norte, es una operación subterránea que explota minerales de cobre consistente principalmente de enargita y en cantidades menores de calcocita, calcopirita, tennantita, luzonita, colusita y bismutinita; y la ganga incluye principalmente pirita, cuarzo, alunita, caolinita y arcillas. La mineralización está alojada en rocas carbonatadas alternando con horizontes arcillosos y la geometría del yacimiento se presenta paralela a la estratificación. El nivel de producción diaria es de 4,000 toneladas.
Figura N° 13 INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS TAJO NORTE
33
Tabla N° 5 INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS MARCA PUNTA NORTE Depósito de Cu-(Au - Ag) A diciembre 2013
MINERAL (TMS)
1.9
Cu(%) Au(gr/TM) Ag(Oz/TM) As(%)
RESERVAS 8 047 247.00 2.40
0.43
0.49
0.78
RECURSO 53 505 821.00 1.99
0.30
0.79
0.59
CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DIARIO Gráfico N° 1 Capacidad de tratamiento
34
Figura N° 14 Estructura de la ampliación de la planta concentradora
Figura N° 15 Infraestructura de la planta concentradora actual
35
Figura N° 16 Planta concentradora N° 1
Figura N° 17 Planta concentradora N° 2
36
Figura N° 18 Flowsheet del circuito de chancado
Figura N° 19 Flowsheet del circuito de molienda
37
Figura N° 20 Nuevo circuito de chancado y lavado
Figura N° 21 Chancadora de rodillos DRC.
38
Figura N° 22 Planta de chancadora primaria 18 000 TMSPD
Figura N° 23 Faja transportadora Overland
39
Figura N° 24 Faja transportadora – 18000 TMSPD
Figura N° 25 Tambor lavador
40
Figura N° 26 Sistema de lavado
Figura N° 27 Chancadora de rodillos HPGR
41
Figura N° 28 Circuito de chancadora terciaria.
Figura N° 29 Nuevo circuito de molienda-flotación
42
Figura N° 30 Presa de relave de huacchuacaja.
Tabla N° 6 Presupuesto del programa de ampliación de las operaciones.
43
CAPITULO II FORMULACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: 2.1.1. Descripción del problema: El problema principal de la presente investigación radica en el desconocimiento del comportamiento de los minerales pesados contenidos en el mineral fino proveniente de la Sociedad Minera “El Brocal
S. A.A.” frente a la operación de concentración gravimétrica para la recuperación de valores metálicos como el Au y Fe 2O3. Por lo tanto el objetivo es establecer los parámetros de trabajo óptimos en la operación de concentración gravimétrica de minerales pesados provenientes de la Compañía Minera “El Brocal” para una recuperación
adecuada de valores metálicos como el Au y Fe 2O3, para lo cual hay que realizar pruebas metalúrgicas a nivel de laboratorio en equipos como el concentrador Falcón a diferentes condiciones de las cuales se evaluara los productos obtenidos y podrá establecerse los parámetros adecuados de trabajo y lo fundamental evaluar si realmente es factible y rentable procesar los minerales pesados contenidos en los minerales pesados que se tiene en stock en las canchas de almacenamiento de la Sociedad Minera “El Brocal” S.A.A. 44
2.1.2. Formulación del problema: A) Problema general: ¿Cómo es el comportamiento metalúrgico de minerales pesados en la operación de concentración gravimétrica para la recuperación optima del Au y Fe 2O3 en Sociedad minera El Brocal S.A.A.?
B) Problemas específicos:
¿Es factible y rentable procesar industrialmente los minerales pesados por la operación de concentración gravimétrica para la recuperación del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.? •
¿Cuáles son las variables más influyentes en
la
operación de concentración gravimétrica de minerales pesados para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.? •
¿Cuál es el ratio de concentración en la operacion de
concentración gravimétrica de minerales pesados para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.?
2.2.
JUSTIFICACIÓN: Actualmente en el Perú los diferentes yacimientos mineros van agotando sus minerales sobre todo sulfurados y se va encontrando con otra realidad, la aparición de minerales oxidados que es difícilmente recuperar mediante la concentración por flotación que es el método convencional y tradicional por lo que se recuperan los minerales, entonces frente al reto es indispensable establecer nuevas tecnologías y nuevos procesos de concentración para hacer viable su extracción y procesamiento podríamos decir de estos minerales llamados marginales y unos de los métodos usados antiguamente salen como alternativa que viene a ser la concentración gravimétrica renovados ahora por el uso de concentradores 45
hidráulicos como el concentrador Falcón y como nuestro trabajo está orientado a investigar el comportamiento de los minerales finos de la Sociedad Minera “El Brocal” S.A.A. con alto contenido de metales
pesados para poder establecer los parámetros de trabajo para recuperarlos industrialmente entonces el desarrollo de nuestro proyecto queda plenamente justificado.
2.3.- OBJETIVOS: 2.3.1. Objetivo general: Determinar el comportamiento metalúrgico de minerales pesados en la operación de concentración gravimétrica para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.
2.3.2 Objetivos específicos:
Determinar si es factible y rentable procesar industrialmente los minerales pesados por la operación de concentración gravimétrica para la recuperación del Au y Fe 2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.
Determinar las variables más influyentes en la operación de concentración
gravimétrica
de
minerales
pesados
para
la
recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.
Determinar el ratio de concentración en la operación de concentración gravimétrica de minerales pesados para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.
2.4.
VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN 2.4.1. VARIABLE INDEPENDIENTE (X) Comportamiento del mineral en la operación de concentración gravimétrica.
2.4.2. VARIABLE DEPENDIENTE (Y) 46
Recuperación optima del Au y Fe 2O3
2.5.
OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES( INDICADORES) 2.5.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE (X) La granulometría del mineral El consumo de cianuro de sodio El consumo de cal
2.5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE (Y) % de oro y en el Fe 2O3 en el producto % de recuperación del proceso
47
CAPITULO III FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
3.1.- CONCENTRACIÓN GRAVIMETRICA 3.1.1. EL PROCESO DE CONCENTRACION GRAVIMETRICA La concentración gravimétrica ha sido utilizada a lo largo de los años para la separación de minerales mediante la aplicación de diferentes métodos, continuando su utilización en los procesos actuales. Con la llegada de los procesos de flotación durante la última centuria, la significancia de la concentración gravimétrica en “modernas” plantas de procesamiento se
ha visto disminuida. Más recientemente la concentración gravimétrica ha sido reconsiderada debido al incremento en los costos para los reactivos de flotación, la relativa simplicidad de los procesos gravimétricos y el hecho ser menos perjudicial para el medio ambiente al no requerir el uso de aditivos químicos, la técnica gravitacional ofrece ventajas importantes sobre otros métodos de concentración de mineral en conjunción con el respeto al medio ambiente.
48
En muchas ocasiones una gran porción del mineral puede ser, al menos, pre-concentrada
efectivamente
mediante
métodos
gravimétricos
amigables con el medioambiente. La cantidad de energía y reactivos utilizada puede ser considerablemente reducida cuando los procesos se reducen solo al tratamiento del concentrado. La separación gravimétrica de minerales en tamaños groseros, tan pronto como la liberación es alcanzada, brinda amplias ventajas para los tratamientos aguas abajo en el proceso debido a la reducción del area superficial, más eficiente desaguado y la ausencia de químicos que pudiesen interferir en la performance de los procesos.
3.2.
CRITERIO DE CONCENTRACIÓN El criterio de concentración utilizado en la separación gravimétrica es el siguiente : D −D h f
CC = D −D l f
Donde : CC = criterio de concentración Dh = densidad relativa del mineral pesado. Dl = densidad relativa del mineral liviano. Df = densidad relativa del medio fluido. En términos generales, cuando el cociente es mayor que 2,5, ya sea positivo o negativo, la separación gravimétrica es relativamente fácil. A medida que el cociente disminuye, la eficiencia de la separación disminuye; valores menores que 1,25 indicarían que la concentración por gravedad, por lo general, no sería posible comercialmente.
3.3.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN POR GRAVEDAD En general, los métodos de separación por gravedad se agrupan en tres categorías principales: 49
a) Separación por medios densos , en el cual las partículas se sumergen en un baño que contiene un fluido de densidad intermedia, de tal manera que algunas partículas floten y otras se hundan. b) Separación por corrientes verticales, en la cual se aprovechan las diferencias entre velocidades de sedimentación de las partículas pesadas y livianas, como es el caso del jig. c) Separación en corrientes superficiales de agua o “clasificación
en lámina delgada”, como es el caso de las mesas concentradoras y los separadores de espiral.
3.4
EFECTO DEL TAMAÑO DE LA PARTÍCULA El movimiento de una partícula dentro de un fluido depende no solamente de su densidad relativa, sino también de su tamaño, así, las partículas grandes serán más afectadas que las pequeñas. La eficiencia de los procesos de separación gravimétrica, por lo tanto, aumenta con el tamaño de las partículas. Las partículas pequeñas en las cuales su movimiento es dominado principalmente por la fricción superficial, responden relativamente mal a los métodos de concentración gravimétrica. Sin embargo, los avances conseguidos en los últimos años en nuevos diseños de equipos (concentradores centrífugos), los cuales aprovechan la fuerza centrífuga para la separación del concentrado y las colas, han permitido el tratamiento de partículas finas con una considerable eficiencia. En la práctica, es necesario un estrecho control del tamaño de la alimentación a los equipos gravimétricos, para reducir el efecto del tamaño y hacer que el movimiento relativo de las partículas dependa de la densidad de ellas.
50
3.5
CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS Los métodos gravimétricos se pueden dividir en los siguientes tipos:
3.5.1 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN MEDIO DENSO : en estos métodos el medio en el cual se produce la separación tiene una densidad intermedia con respecto a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen dos tipos de separadores en medio denso : estático y dinámico.
3.5.2 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN CORRIENTES : en estos métodos la densidad del medio es inferior a las densidades de las especies que se quieren separar. Existen diferentes tipos de separación en
corrientes
:
corrientes
verticales;
corrientes
longitudinales
(escurrimiento laminar y escurrimiento en canaletas); corrientes oscilatorias; y corrientes centrífugas.
3.6
SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES A pesar que en estos métodos también están presentes las fuerzas de separación de corrientes longitudinales, los efectos causados por las corrientes verticales les confieren características propias y por eso son estudiados en forma separada. El equipo que utiliza corrientes verticales para la concentración de minerales es el jig, en los cuales las corrientes verticales son generadas por el movimiento de pulsaciones en el agua.
3.6.1 TIPOS DE JIGS Los jigs de parrilla fija se pueden dividir en los siguientes tipos :
a) JIGS DE PISTÓN : en los cuales el movimiento de pulsación es producido por un pistón ubicado en un estanque de agua.
b) JIGS DE DIAFRAGMA : en los cuales las pulsaciones son producidas por movimientos alternados de una pared elástica del propio estanque.
c) JIGS PULSADORES : en los cuales las pulsaciones son producidas por chorros discontinuos periódicos del agua y del aire. 51
3.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS JIGS Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometría, accionamiento, y otros detalles de construcción. A pesar de la gran variedad de jigs se puede decir que ellos se componen de los siguientes elementos básicos:
Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento de impulsión y succión.
Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de motor, pistón, sistema de lubricación, etc.
Una criba para mantener el lecho.
Un sistema de descarga del flotado y del hundido.
En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con accionamiento mecánico, hidráulico-mecánico, hidráulico y neumático.
Varios factores ejercen influencia en la estratificación obtenida en un jig, entre estos se pueden señalar el tipo de lecho, distribución de la mena, distribución del agua, frecuencia, amplitud, etc.
Figura Nº 31 Características De Los Métodos De Separación Por Corrientes
52
Figura Nº. 32 Diagrama De Flujo De Tratamiento Por Medio Denso
Figura Nº 33 JIG DENVER EN OPERACION
53
3.7
MESAS VIBRATORIAS Las mesas vibratorias son equipos de concentración que actúan a través de superficies con movimientos acelerados asimétricos, combinados muchas veces con el principio de escurrimiento laminar. La mesa Wilfley fue lanzada en 1895 y se constituyó en el principal modelo de mesa vibratoria. Después de constatarse su eficiencia su uso se propagó y surgieron nuevos modelos. La principal modificación de la mesa Wilfley fue el cubrimiento parcial del tablero con riffles paralelos al eje longitudinal, lo que permitió el tratamiento de alimentación gruesa y aumentó su capacidad. La mesa Wilfley dispone de un mecanismo que proporciona un movimiento de vibración lateral diferenciado en sentido transversal del flujo de la pulpa, que causa el desplazamiento de las partículas a lo largo de los riffles.
Figura Nº 34 Mesa Vibratoria Parcialmente Y Totalmente Rifleada
54
Figura Nº 35 Mesa Concentradora Wifley De Laboratorio
Figura Nº 36 Mesa Concentradora Escala Piloto
55
3.7.1 VARIABLES DE OPERACION DE LAS MESAS VIBRATORIAS A) VARIABLES DE DISEÑO Forma de la mesa. Material de la superficie de la mesa. Forma de los riffles. Característica de los riffles. Aceleración y desaceleración. Ubicación de la alimentación.
B) CONTROLES OPERACIONALES Inclinación de la mesa. Densidad de la pulpa en la alimentación. Agua de lavado. Posición de los cortadores de los productos.
3.7.2 CARACTERÍSTICAS DE LA CONCENTRACIÓN EN MESAS VIBRATORIAS El revestimiento del deck podía ser de linoleo, goma natural y sintética, uretano, metano impregnado de zircón, o fibra de vidrio. El límite superior del tamaño de partículas minerales tratadas en las mesas vibratorias es de aproximadamente 2 a 3 mm (para carbón puede llegar hasta 15 mm), mientras que el tamaño mínimo de las partículas que se pueden concentrar en estos equipamientos es del orden de 75 micrones. Es necesario señalar que el tamaño mínimo de los materiales que se pueden tratar en una mesa es función del volumen de agua y del movimiento de la mesa, siendo esencial que las partículas sedimenten para que puedan ser recogidas en el concentrado. El porcentaje de sólido de la pulpa de alimentación debe ser suficientemente bajo para permitir la estratificación y dilatación entre los
56
riffles. Densidades de pulpas máximas típicas son 25% de sólidos para arenas y 30% para materiales finos. El aumento de la inclinación lateral reduce la necesidades de agua de lavado, sin embargo, estrecha los rangos de las diferentes fracciones, dificultando el corte, lo que puede ser aceptable en operaciones rougher y no en etapa cleaner.
Figura Nº 37 Mesa Concentradora Deister Con 3 Decks
3.8.
SEPARADOR DE GRAVEDAD MÚLTIPLE (MGS) Este separador gravimétricode Richard Mozley Ltda. se caracteriza porque es cilíndrico ya que el tablero se enrolla dentro de un tambor. El MGS produce una fuerza resultante de varias G. 57
Un Separador de Gravedad Múltiple proporciona una producción equivalente a 12 mesas concentradoras
Figura Nº 38 Un Separador De Gravedad Multiple
3.9.
CONCENTRACIÓN EN ESPIRALES El primer tipo de espiral Humphrey fue introducido en 1945. El principio básico se ha mantenido hasta la actualidad, pero con evoluciones considerables en cuanto al diseño y técnicas de fabricación. Los materiales de construcción empleados han evolucionado desde l a madera y hierro fundido hasta el poliéster reforzado con fibra de vidrio, pasando por aleaciones, hormigón, goma, etc. Actualmente, la mayoría de los fabricantes construyen en poliéster reforzado con fibra de vidrio, con recubrimientos de poliuretano o goma, y 58
este relativamente sencillo proceso de fabricación ha sido uno de los motivos del rápido avance en el diseño de estos separadores. Los mayores avances en el diseño han incidido en el perfil y paso de la espiral. El campo de aplicación se ha expandido principalmente, debido al desarrollo de espirales en las cuales el paso y el perfil cambian a lo largo de su longitud espirales se dividen en dos tipos: espirales de múltiples retiradas y espirales de retiradas limitadas. La concentración en espirales puede realizarse por etapas, en general una etapa de desbaste es seguida de etapas de limpieza. En el caso de menas metálicas, normalmente se retira un relave final en la etapa de desbaste, mientras que, un pre-concentrado pasa a la etapa de limpieza.
3.9.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPIRALES La espiral consiste de un canal helicoidal cilíndrico con sección transversal semi circular modificada. En la parte superior existe una caja destinada a recibir la alimentación en forma de pulpa. A medida que ella se escurre, las partículas más pesadas se encuentran en una faja a lo largo del lado interno del flujo de la pulpa y son removidas por aberturas localizadas en la parte más baja de su sección transversal. En las espirales Humphrey existen dos aberturas para cada vuelta de la espiral. Estas aberturas están provistas de un dispositivo que permite guiar los minerales pesados para obtener la separación deseada, a través de una regulación conveniente. Cada abertura es conectada a un tubo colector central, a través de mangueras de tal forma que se juntan los materiales recogidos en las diferentes aberturas en un único producto. En el extremo inferior del canal existe una caja destinada a recoger los minerales livianos que no son recogidos por las aberturas.
59
Figura Nº 39 Espiral De Laboratorio
Figura Nº 40 Baterias De Espirales
60
3.10 CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS El uso de la fuerza centrífuga para mejorar la eficiencia de la concentración gravitacional de finos sería, de modo análogo, teóricamente posible, y fue motivada por la pérdida elevada de valores minerales asociados a las fracciones finas. La operación de los concentradores centrífugos se basa en el principio de aumentar el efecto gravitacional con el propósito de conseguir una mayor eficiencia en la recuperación de las partículas finas. Separadores centrífugos fueron desarrollados en la Unión Soviética en los años 50 y también fueron empleados en la China por veinte años para el tratamiento de relaves de menas de estaño y tungsteno. Solo después se prestó mayor atención al potencial de estos equipos en el Occidente. La utilización de concentradores centrífugos para el beneficia miento de menas auríferas fue una novedad tecnológica introducida en la década del 80 en el Occidente. Fueron empleados inicialmente con menas aluvionares, posteriormente tuvieron su aplicación extendida a menas primarias. La versatilidad de los concentradores centrífugos incluye: a) Modelos de capacidad variable. b) Porcentaje de sólidos en peso de la alimentación que varía de 20% a 40%. c) Mayor posibilidad de recuperación de finos, si se comparan con equipamientos convencionales de concentración gravitacional. d) Tienen un costo relativamente bajo de operación y de mantención. Estas características asociadas al costo relativamente bajo de la operación y de la mantención, pueden explicar la larga diseminación de ese tipo de concentradores en la industria minera a nivel mundial. 61
Merecen destaque los concentradores centrífugos Knelson, Falcón, el jig centrífugo Kelsey y el concentrador Multi-Gravity Separator.
3.10.1 USO DE CONCENTRADORES CENTRIFUGOS a) Cuando los muestreos de un depósito aluvial indican presencia de oro libre. b) Cuando las pruebas metalúrgicas han confirmado la presencia de oro libre en circuitos de roca dura. c) Cuando se ha detectado la presencia de oro en las colas de los procesos de molienda. d) Cuando se ha detectado una alta cantidad de oro en la carga circulante. e) Un concentrador centrífugo no debe usarse para recuperar oro en los siguientes casos : si el oro es refractario; si el oro está encapsulado; si el oro no se encuentra en su estado libre (a menos que la gravedad específica global de la partícula que contiene el oro es alta en relación a la ganga).
3.10.2 DONDE SE UTILIZA UN CONCENTRADOR CENTRIFUGO a) En un placer con oro aluvial. b) En el circuito primario de molienda de roca dura. c) En la recuperación de oro como subproducto en circuitos de molienda de minerales metálicos. d) En la recuperación de oro de concentrados de flotación. e) En la recuperación de oro en re tratamiento de colas. f)
En la recuperación de oro para elevar la ley del concentrado.
g) En la recuperación secundaria de oro y metales de alta gravedad específica como plata, mercurio y platino.
3.10.3 CONCENTRADOR CENTRÍFUGO FALCON El concentrador Falcón, al igual que el Knelson, es de origen canadiense. Este equipo presenta diferencias en relación al Knelson, principalmente en lo que se refiere a la velocidad de rotación. En el concentrador Falcón, el 62
campo centrífugo es cerca de 5 veces mayor que el del concentrador Knelson. El concentrador Falcón consiste de un bolo cilíndrico -cónico que gira a alta velocidad en el interior de una camisa fija cuya función es colectar el relave. La pulpa se alimenta en el fondo del cono, es acelerada y se va estratificando a medida que asciende en el rotor. Dependiendo del tipo de modelos de serie del concentrador que se trate (Serie SB o Serie C), las partículas serán sometidas a 200 g o 300 g, y el proceso de concentración en el bolo se realizará de acuerdo a un procedimiento diferente, en forma discontinua o continua. El concentrador se utiliza en la separación de un gran número de materiales: minerales de hierro, sulfuros, carbón, tantalio, metales nativos como oro, plata, níquel, cobre, cinc, estaño, etc.
3.10.4 PARÁMETROS OPERACIONALES DE DISEÑO En el concentrador Falcón los parámetros operacionales son el porcentaje de sólidos en la alimentación, granulometría de la mena y el tiempo de operación. La geometría del rotor es un factor crítico en el desempeño del equipamiento; dependiendo del tipo de mena (con mayor o menor densidad, por ejemplo), habría un rotor con geometría apropiada.
Tabla Nº 7 ESPECIFICACIONES DE MODELOS FALCON C Modelo
C 400 C 1000 C 2000 C 4000
Capacidad de tratamiento Motor (HP) de sólidos (ton/h) 1 – 4,5 10 5 – 27 20 20 – 60 40 45 - 100 100
63
Tabla Nº 8 ESPECIFICACIONES DE MODELOS FALCON SB
Modelo SB 40 SB 250 SB 750
Capacidad de tratamiento de sólidos (ton/h) 0 – 0,25 1 – 8 5 – 47
Motor (HP)
Agua de proceso (m3 /h)
3 10
0,24 – 1,2 1,8 – 2,7 6 – 9
0,5
SB 1350
23 – 114
20
8 – 15
SB 2500
42 – 206
40
15 – 24
SB 5200
105 - 392
100
30 - 42
Figura Nº 41 Falcon Serie C Y Falcon Serie SB
64
3.10.5 EQUIPOS SERIE “SB” El Falcon SB es un concentrador discontinuo. Utiliza agua de fluidización. Con este equipo se obtienen concentrados de alta ley. Se logran recuperaciones en peso de concentrado de cerca del 1%
Figura Nº 42 Equipo Serie “SB”
65
Figura Nº 43 Equipo Serie “SB”
3.10.6 EQUIPO “SERIE C” El Falcón C funciona en continuo. No utiliza agua de fluidización. Este equipo es utilizado cuando se requieren altas recuperaciones. (Rougher, Scavenger) Se logran recuperaciones en peso de concentrado de cerca del 40%.
66
Figura Nº 44 Equipo Serie “C”
Figura Nº 45 Equipo Mostrandose El Detalle De La Descarga
67
3.10.6 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “SB” Las partículas alimentadas son sometidas a una fuerza centrífuga de 200G. El material asciende por la pared interna del
bolo que
gira a
gran velocidad. El concentrado es retenido en los rifles de la parte superior del bolo. Las colas son eliminadas en forma continua durante el proceso. • La alimentación se detiene, baja la velocidad del
bolo, y el
concentrado es descargado.
Figura Nº 46 Funcionamiento Del Equipo Serie “SB”
3.10.7 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “C” Las
partículas alimentadas son sometidas a una fuerza centrífuga de
300 G. El material asciende por la pared interna del bolo que gira a
gran
velocidad. El concentrado es descargado en forma continua a través de una serie de tolvas en la parte superior del bolo. Las colas son eliminadas en forma continua durante el proceso
68
Figura Nº 47 Funcionamiento Del Equipo Serie “C”
3.10.8 APLICACIONES DE LOS CONCENTRADORES FALCON Los equipos falcón tiene diversas aplicaciones como en: aluvial, molienda tradicional, flotación de fierro , limpieza de carbón, tratamiento de relaves, Recuperación de estaño y tantalio y u/f ciclones.
Figura Nº 48 Tratamiento Aluvial
69
Figura Nº 49 Tratamiento En Molienda Tradicional
Figura Nº 50 Tratamiento En Flotación De Fierro
70
Figura Nº 51 Tratamiento En Limpieza De Carbón
Figura Nº 52 Tratamiento De Relaves
71
Figura Nº 53 Tratamiento De Recuperación De Estaño Y Tantalio
Figura Nº 54 Tratamiento Del Underflow Del Hidrociclon
72
CAPITULO IV PRUEBAS EXPERIMENTALES A NIVEL DE LABORATORIO Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1.
METODOLOGÍA El trabajo
fue básicamente experimental, en donde se realizó pruebas
de laboratorio a pequeña escala, para posteriormente hacer un escalamiento con los datos obtenidos a planta piloto. Para lo cual se utilizaron los siguientes materiales y equipos:
A) Materiales a) Bandejas b) Juego de mallas c) Muestras de minerales d) Agua de planta e) Collar de bolas f) Agua de planta g) Baldes h) Frasco lavador
B) Equipos a) Molino de bolas de laboratorio 73
b) Chancadora de quijadas de laboratorio c) concentrador gravimétrico de laboratorio FALCON L-40 d) Mesa gravimétrica Wilfley e) Cuarteador mecánico de Jones. f) Ro-tap g) Horno secador. h) Filtro de vacio
4.2
PREPARACIÓN MECÁNICA Y CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA Para la muestra denominada Compósito 1 se realizó la mezcla de 11 muestras provenientes del proceso de tamizado (material fino -53um) y para la muestra denominada Compósito 3 se realizó una mezcla 5 muestras provenientes también del proceso de tamizado (material fino 53 um). Para realizar la mezcla, se procedió a rolar por 1 hora, cada una de las muestras a fin de asegurar su buen homogeneizado. Para la realización de estas 4 nuevas pruebas, el mineral de cada compósito fue sometido a una etapa de lavado por dos días filtrando y volviendo a agitar, para tratar de eliminar el mayor contenido de remante de floculante.
Tabla N° 9 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 1 Item
PESO INICIAL SECO Código de muestra (g)
1
BL 6261
106.00
2
BL 6262
614.00
3
BL 6263
1123.00
4
BL 6264
843.60
5
BL 6265
1008.00
6
BL 6266
2169.10
7
BL 6267
1350.80
8
BL 6268
1343.30
9
BL 6269
161.30
10
BL 6270
1450.90
11
BL 6271
2435.50
TOTAL
12605.50
74
Tabla N° 10 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 3 Item
PESO INICIAL SECO Código de muestra (g)
1
BL 6272
4553.40
2
BL 6273
4136.00
3
BL 6274
4905.00
4
BL 6275
2495.00
5
BL 6276
5320.00
TOTAL
4.3
21409.40
PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN MESA WILFLEY 4.3.1 Procedimiento Antes de iniciar la prueba, nos aseguramos la correcta instalación del equipo. Se preparó 1 muestra de cada compósito con una relación S/L de 1/6. La pulpa fue agitada por 10 minutos a una velocidad de 340 RPM con la finalidad de obtener una adecuada homogeneización; y que así se alimente a la mesa Wifley. El agitador se mantuvo encendido a la misma velocidad, el flujo de alimentación se mantuvo constante durante la etapa de concentración. Seguidamente se abre la llave de ingreso de agua hasta obtener un flujo de lavado de 9 litro/ minuto, se enciende el equipo regulando la inclinación de la mesa a 3 ° con 300 stroke / minuto, luego se procedió a alimentar la pulpa a un flujo constante, por medio de una válvula.
75
Terminado de pasar parte de la pulpa, se deja la llave de ingreso de agua abierta hasta que termine de lavarse la mesa, ua vez libre d emienral se procede a cerrar la valvla de lavado de agua y se apaga el equipo. Se realiza el secado de los productos: concentrado, mixto, relave y cabeza remanente, registrando su peso para realizar su respectivo balance.
4.3.2 Datos Operativos: Alimentación: Peso mineral
= 2.5 Kg.
Volumen de H2O
= 7.5 Litros
Flujo Pulpa
= 2.0 Litros/minuto
Tiempo Alimentación
= 6 minutos
Velocidad de Agitación
= 340 RPM
Mesa Wifley: Flujo de Agua
= 9 litros/minuto
Golpes de mesa
= 300 stroke / minuto
Angulo de inclinación
= 3°
4.3.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en Mesa Wilfley El esquema general de las pruebas es el siguiente:
76
Figura N° 55 Esquema de la prueba de concentración gravimétrica en mesa Wilfley
PULPA
MESA WIFLEY
RELAVE
4.4
MIXTO
CONC.
PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN FALCON L-40 4.4.1 Procedimiento Antes de iniciar la prueba, nos aseguramos la correcta instalación del equipo. Se preparó 1 muestra de cada compósito con una relación S/L de 1/6. La pulpa fue agitada por 10 minutos a una velocidad de 340 RPM con la finalidad de obtener una adecuada homogeneización; y que así se alimente al concentrador FALCON. El agitador se mantuvo encendido a la misma velocidad, el flujo de alimentación se mantuvo constante durante la etapa de concentración. 77
Seguidamente se abre la llave de ingreso de agua, se enciende el equipo regulando las revoluciones a 75 Hz y de igual modo se hace con el agua hasta obtener una presión de 1.5 PSI mantenerlo constante a dicha presión, luego se procedió a alimentar la pulpa a un flujo constante, por medio de una válvula. Terminado de pasar parte de la pulpa, se cierra la llave de ingreso de agua y se apaga el equipo. Luego se procede a descargar el concentrado que se encuentra al interior del equipo. Posteriormente se realiza el secado de los productos: concentrado, relave y cabeza remanente, registrando su peso para realizar su respectivo balance.
4.4.2 Datos Operativos: Alimentación: Peso mineral
= 2.5 Kg.
Volumen de H2O
= 7.5 Litros
Flujo Pulpa
= 2.1 Litros/minuto
Tiempo Alimentación
= 5 minutos
Velocidad de Agitación
= 340 RPM
FALCON: Presión H2O
= 1.5 PSI
Frecuencia
= 75 Hz
4.4.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en FALCON L-40 El esquema general de las pruebas es el siguiente:
78
Figura N° 56 Esquema de ce la concentración gravimétrica Falcon L-40
PULPA
FALCON L - 40 CONCENTRADO
RELAVE
4.5
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES 4.5.1 Balances de concentración gravimétrica: Para la evaluación en los balances se ha ejecutado una separación magnética por el tubo Davis para determinar el % de mineral magnético de cada producto de la separación gravimétrica, tanto para el equipo FALCON como para la Mesa Wifley.
4.5.2 Balance del compósito 1 – Mesa Wifley. Los resultados podemos visualizar en la siguiente tabla.
Tabla N° 11 Balance metalúrgico del compósito N° 1 PRODUCTOS Concentrado Mixto Relave Cabeza Calculada Restante Cabeza General Calculada
Peso (g) 24.1 743.2 943.1 1710.4 747.6 2458.0
% Peso 1.4 43.5 55.1 100.0
Leyes % 6.20 0.43 0.10 0.33
Finos (g) 1.49 3.20 0.94 5.64
% Recup. 26.50 56.80 16.70 100.00
0.34 2.533 0.33 8.172
79
4.6.2 Concentración Gravimétrica del Compósito 1-A. Para la evaluación en los balances se ha considerado los resultados de Au, Zr, Fe2O3 y TiO2.
Tabla N° 12 Balance Metalúrgico del compósito N° 1 A BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 1 A LEYES PESO (g)
PRODUCTOS
Concentrado
Relave
% PESO
110.8
1351.5
7.6
CONTENIDO FINO
Zr
Fe2O3
TiO2
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
ppm
ppm
%
%
mg
mg
g
g
Au
Zr
F e2O 3
T iO 2
0.103
1680
7.55
1.18
0.011
186
8.37
1.31
34.54
39.72
8.71
11.16
92.4
0.016
209
6.49
0.77
0.022
282
87.71
10.41
65.46
60.28
91.29
88.84
100.0
0.023
320
6.57
0.80
0.033
469
96.08
11.71
100.00
100.00
100.00
100.00
0.052
306.584
67.771
8.169
775.192
163.849
19.883
Cabeza Calculada
1462.3
Restante
1008.5
0.052
304
6.72
0.81
0.024
336
6.47
0.79
2470.8
0.035
314
6.63
0.80 0.085
Cabeza Ensayada Cabeza General Calculada
% RECUPERACION
Au
4.6.3 Concentración gravimétrica del compósito 1-B: Los resultados se pueden visualizar en la siguiente tabla.
Tabla N° 13 Balance metalúrgico del compósito N° 1-B
BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 1 B LEYES
PRODUCTOS
Concentrado Relave
Cabeza Calculada
Restante
PESO (g) 130.5 1619.1 1749.6
746.5
Cabeza Ensayada Cabeza General Calculada
% PESO
2496.1
CONTENIDO FINO
% RECUPERACION
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
ppm
ppm
%
%
mg
mg
g
g
Au
Zr
Fe2O3
TiO2 11.79
7.5
0.109
1810
8.02
1.26
0.014
236
10.47
1.64
36.94
41.22
9.17
92.5
0.015
208
6.40
0.76
0.024
337
103.62
12.31
63.06
58.78
90.83
88.21
100.0
0.022
327
6.52
0.80
0 .0 39
5 73
1 14 .0 9
1 3. 95
1 00 .00
1 00 .0 0
1 00. 00
1 00. 00
2 34 .4 01
5 0. 09 0
6 .1 21
807.379
164.179
20.071
0.043
314
6.71
0.82 0. 03 2
0.024
336
6.47
0.79
0.028
323
6.58
0.80 0.071
4.6.4 Balance del compósito 3 – mesa Wifley. Los resultados se pueden evaluar en la siguientes tabla.
80
Tabla N° 14 Balance metalúrgico del compósito N° 3 Peso (g) 77.2 3231.5 4178.0 7486.7
PRODUCTOS Concentrado Mixto Relave Cabeza Calculada Restante Cabeza General Calculada
% Peso 1.0 43.2 55.8 100.0
Leyes % 13.33 0.50 0.09 0.40
Finos (g) 10.29 16.12 3.74 30.15
% Recup. 34.12 53.47 12.41 100.00
0.42 10.110 0.41 40.264
2399.9 9886.6
Nota: Para el compósito 3, se realizaron 4 corridas en la Mesa Wifley de 2.5 kilogramos para formar una solo compósito de cada producto obtenido.
4.5.5 Balance del compósito 3-A – mesa Wifley. Los resultados se pueden evaluar en la siguiente tabla.
Tabla N° 15 Balance metalúrgico-compósito N° 3-A BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 3 A LEYES
PRODUCTOS
Concentrado
Relave
PESO (g)
CONTENIDO FINO
% RECUPERACION
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
ppm
ppm
%
%
mg
mg
g
g
Au
Zr
Fe2O3
TiO2 17.09
156.4
11.0
0.099
2060
7.76
1.27
0.015
322
12.14
1.99
44.87
57.34
12.42
1268.3
89.0
0.015
189
6.75
0.76
0.019
240
85.61
9.64
55.13
42.66
87.58
82.91
100.0
0.024
394
6.86
0.82
0.035
562
97.75
11.63
100.00
100.00
100.00
100.00
0 .0 32
4 61 .0 84
7 4. 01 1
8 .7 26
Cabeza Calculada
1424.7
Restante
1077.3
Cabeza Ensayada Cabeza General Calculada
% PESO
2502.0
0.030
428
6.87
0.81
0.019
401
6.80
0.81
0.027
409
6.86
0.81 0.067
1022.977 171.757
20.351
4.5.6 Balance del compósito 1 – FALCON L-40. Los resultados obtenidos se pueden visualizar en la siguiente tabla.
81
Tabla N° 16 Balance metalúrgico del compósito N° 1 Peso (g) 94.6 1560.3 1654.9
PRODUCTOS Concentrado Relave Cabeza Calculada Restante Cabeza General Calculada
% Peso 5.7 94.3 100.0
Leyes % 3.06 0.18 0.35
Finos (g) 2.89 2.82 5.72
% Recup. 50.64 49.36 100.00
0.33 2.751 0.34 8.468
834.4 2489.3
4.5.7 Balance del Compósito 3 – FALCON L-40. Los resultados metalúrgicos obtenidos en esta prueba se puede visualizar en la siguiente tabla.
Tabla N° 17 Balance metalúrgico del composito N° 3 Peso (g) 93.2 1564.9 1658.1
PRODUCTOS Concentrado Relave Cabeza Calculada Restante Cabeza General Calculada
% Peso 5.6 94.4 100.0
Leyes % 3.22 0.23 0.39
Finos (g) 3.00 3.55 6.55
% Recup. 45.84 54.16 100.00
0.38 3.106 0.39 9.653
813.8 2471.9
4.5.8 Balance del compósito 3-B – FALCON L-40. Los resultados obtenidos se pueden visualizar en la siguiente tabla.
Tabla N° 18 Balance metalúrgico-compósito N° 3-B BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 3 B LEYES
PRODUCTOS
Concentrado Relave
Cabeza Calculada
Restante
PESO (g) 125.3 1449.2 1574.4
904.6
Cabeza Ensayada Cabeza General Calculada
% PESO
2479.0
CONTENIDO FINO
% RECUPERACION
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
Au
Zr
Fe2O3
TiO2
ppm
ppm
%
%
mg
mg
g
g
Au
Zr
Fe2O3
TiO2 11.61
8.0
0.088
1730
7.65
1.17
0.011
217
9.58
1.47
36.91
38.39
8.97
92.0
0.013
240
6.71
0.77
0.019
348
97.24
11.16
63.09
61.61
91.03
88.39
100.0
0.019
359
6.78
0.80
0.030
565
106.82
12.62
100.00
100.00
100.00
100.00
0.027
379
6.91
0.82
0 .0 24
3 42 .8 29
6 2. 50 5
7 .4 17
0.019
401
6.80
0.81
0.022
366
6.83
0.81 0.054
907.345
169.328
20.042
82
4.7
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS En el grafico siguiente se presentan las recuperaciones en función al mineral magnético obtenido para cada prueba.
Grafico N° 2 % Recuperación del mineral magnético
% Recuperación Mineral Magnético
100.00 80.00 60.00 40.00 20.00
% Recuperac ión Mineral Magnético
0.00 Mesa Wifley
Mesa Wifley
Falcon L-40
Falcon L-40
Composito 1 Composito 3 Composito 1 Composito 3
4.7.1 RESULTADOS DE SEPARACIÓN MAGNÉTICA – TUBO DAVIS Los resultados obtenidos en la concentración magnética efectuados en el tubo Davis fueron bastante halagadores y estos se pueden visualizar en la siguiente tabla.
83
Tabla N° 19 Balance metalúrgico en las pruebas en la tubo Davis. Mesa Wifley - Composito 1 Producto Tubo Davis
Concentrado
Medio
Relave
Remanente
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
PESO INICIAL
9.951
100.00
9.979
100.00
10.017
100.00
10.034
100.00
CONCENTRADO
0.617
6.20
0.043
0.43
0.010
0.10
0.034
0.34
RELAVE
9.334
93.80
9.936
99.57
10.007
99.90
10.000
99.66
Mesa Wifley - Composito 3 Producto Tubo Davis
Concentrado
Medio
Relave
Remanente
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
PESO INICIAL
9.988
100.00
10.021
100.00
10.046
100.00
9.970
100.00
CONCENTRADO
1.331
13.33
0.050
0.50
0.009
0.09
0.042
0.42
RELAVE
8.657
86.67
9.971
99.50
10.037
99.91
9.928
99.58
FALCON - Composito 1 Producto Tubo Davis
Concentrado
Relave
Remanente
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
PESO INICIAL
9.968
100.00
9.953
100.00
10.008
100.00
CONCENTRADO
0.305
3.06
0.018
0.18
0.033
0.33
RELAVE
9.663
96.94
9.935
99.82
9.975
99.67
FALCON - Composito 3 Producto Tubo Davis
Concentrado
Relave
Remanente
NETO
% PESO
NETO
% PESO
NETO
% PESO
PESO INICIAL
10.001
100.00
10.150
100.00
9.955
100.00
CONCENTRADO
0.322
3.22
0.023
0.23
0.038
0.38
RELAVE
9.679
96.78
10.127
99.77
9.917
99.62
Producto Tubo Davis
Cabeza NET O
% PESO
PESO INICIAL
9.972
100.00
CONCENTRADO
0.028
0.28
RELAVE
9.944
99.72
Producto Tubo Davis
Cabeza NET O
% PESO
PESO INICIAL
10.173
100.00
CONCENTRADO
0.042
0.41
RELAVE
10.131
99.59
4.7.2 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS En la tabla siguiente se presentan las recuperaciones obtenidas considerando su % de sólidos.
84
Tabla N° 20 % Recuperación del Au y Fe2O3. Composito 1-A Composito 1-B Composito 3-A Composito 3-B % Sólidos Au Zr Fe2O3 TiO2
14 34.54 39.72 8.71 11.16
25 36.94 41.22 9.17 11.79
14 44.87 57.34 12.42 17.09
25 36.91 38.39 8.97 11.61
En el gráfico siguiente, se resume las recuperaciones obtenidas por cada muestra procesada en el concentrador gravimétrico de laboratorio FALCON L-40.
Grafica N° 3 Resumen comparativo de las recuperaciones Reasumen Comparativo de Recuperaciones
60.00 50.00 ói
n
40.00 a
c p
e
r
30.00 R
e
c
u
Composito 3-B
20.00
Composito 3-A
%
10.00
Composito 1-B Composito 1-A
0.00 Au
Zr
Fe2O3
TiO2
Elementos
Composito 1-A
Composito 1-B
Composito 3-A
Composito 3-B
85
CONCLUSIONES Después de hacer la evaluación los resultados de las pruebas se llegaron a las siguientes conclusiones: 1. De cada compósito se ejecutaron dos pruebas a diferentes diluciones S/L de 1/3 a 1/6, en donde: Los resultados obtenidos para el compósito 1-A y 1B son similares, teniendo las siguientes recuperaciones: Composito 1-A Composito 1-B % Sólidos Au Zr Fe2O3 TiO2
14 34.54 39.72 8.71 11.16
25 36.94 41.22 9.17 11.79
2. De los resultados obtenidos para el compósito 3-A y 3-B, se puede concluir que al trabajar a una mayor dilución, obtenemos mejores recuperaciones.
% Sólidos Au Zr Fe2O3 TiO2
Composito 3-A
Composito 3-B
14 44.87 57.34 12.42 17.09
25 36.91 38.39 8.97 11.61
86
3. De los elementos tomados para realizar los balances, el Oro es el elemento que mejor recuperación presenta, en comparación al oxido férrico no hay ningún resultado que indique que se haya concentrado magnetita. 4. Físicamente en las pruebas se esperaba obtener resultados con mejores recuperaciones, donde los elementos considerados para los balances no han sido trascendentales, por lo que se asume que otros elementos han sido concentrados. Las leyes de cabeza calculada confirman la poca concentración obtenida en el proceso de concentración en FALCON. 5. Se debe considerar que en las pruebas ejecutadas se presenció remanente de floculante, esto se debe a que las muestras finas (Undersize -53 um) provenientes del tamizado son sedimentadas con floculante por la gran cantidad de lama generada. 6. Las recuperaciones de mineral magnético para el equipo FALCON L40 son: 26.50 % para el compósito 1 y 34.12 para el compósito 3; mientras que la recuperaciones obtenidas por la Mesa Wifley son: 50.64 % para el compósito 1 y 45.84 % para el compósito 3. Las recuperaciones obtenidos en el equipo FALCON tienen un mejor resultado en comparación a la mesa Wifley, según los resultados presentados. 7. Con las recuperaciones de mineral magnético obtenidas por el concentrador FALCON L-40 para el mineral Undersize (-53 um) están entre 45 a 50 % de, siendo estas un indicador para poder afinar esta recuperación realizado una serie de pruebas para optimizar este proceso.
87
RECOMENDACIONES Después de realizado el trabajo se propone las siguientes recomendaciones: 1 Se recomienda experimentar con una muestra del compósito 3 y realizar una prueba FALCON con una etapa previa de lavado y filtrado, para diluir al máximo el remanente de floculante. 2 Se tendría que realizar pruebas en la Mesa Gravimétrica, para poder determinar si el mineral fino (Undersize -53 um) tiene un mejor comportamiento frente al que tuvo en el concentrador FALCON. 3 Se recomendaría realizar una matriz de pruebas variado los parámetros básicos de Velocidad, flujo de agua y alimentación, para poder determinar los parámetros óptimos de operación para procesar mineral undersize en el concentrador FALCON L-40, sumando un total de 9 pruebas como mínimo para la ejecución de esta optimización.
88
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ASTUCURI, V., 1994, “Introducción a la Flotación de minerales”, editorial Gráficas, Lima- Perú.
CASTRO S y GARCÍA J. A., 2003,” Flotación fundamentos y aplicaciones”.; Facultad de Ingeniería , Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Concepción , Chile.
DOW CHEMICAL COMPANY, 1979,
“Fundamentos de la flotación de
minerales”, Lima Perú . FUERSTENAU, D., 1980, “Activation and Deactivation in the f lotation of sulfide mineral” Proceeding of symposium held at college Park, Md, April 6-7, 1978. Bureau of mines information circular.
GREEN D., 1999 “Flash Roughind Inan Outokumpo Skim Air flotation Cell; News Develompments create new opportunities”, Procedings Randol Gold & Silver Forum GG Denver Colorado, Usa, Mayo 11-14, 1999. HULBURT C ., 1986, “Manual de Mineralogía de DANA”, Editorial Reverte – Madrid, España. KNELSON, B. V.; (1988); centrifugal concentration and separation of precious metals; memorias: 2nd International Conference on Gold Mining, Vancouver, Canada; pag 303-317.
89
