UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALURGIA
Informe de la planta concentradora de Jangas
ESCUELA ACADÉMICA:
Ingeniería de minas
CURSO:
Mineralogia
CÓDIGO DEL CURSO:
MG-G09
AÑO Y SEMESTRE ACADÉMICO:
2013 - II
CICLO:
III
DOCENTE:
Ing.PÉREZ CARPIO, José Walter
RESPONSABLE :
HUERTA SOTELO, Ray Kolard
HUARAZ – PERÚ
INTRODUCCIÓN
En el presente informe describiremos las operaciones de la Planta de procesamiento de minerales Santa Rosa de Jangas Cabe señala que el método de concentración de la planta Santa Rosa de Jangas es por flotación, ya que este es un método común y sencillo, donde el proceso se da por acción de los colectores y espumantes. La planta concentradora es una unidad metalúrgica constituida por una serie de equipos y maquinas instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, donde la mena es alimentada y procesada hasta obtener uno o más productos valiosos denominados concentrados y un producto no valioso denominado relave. Los minerales no sufren ningún cambio químico.
1. GENERALIDADES: 1.1. UBICACIÓN Y ACCESO La Planta de procesamiento de Minerales “Santa Rosa de Jangas”, se encuentra ubicada en el margen izquierdo del Río Santa, a 100 m de la confluencia del riachuelo Llancash, en el distrito de Jangas, provincia de Huaraz, departamento de Ancash; entre los 2750 y 2800 m.s.n.m., a una distancia aproximada de 18 Km de la ciudad de Huaraz . El acceso se hace a través de la carretera asfaltada Huaraz – Caráz, aproximadamente a 2km de distancia del puente Jangas que esta sobre el río Santa. Sus coordenadas Geográficas son: Latitud: 9º 23’ 38.14” S Longitud: 77ª 34’ 56.04” W 1.2. GEOLOGÍA GENERAL: En el macizo rocoso donde se realizó el trabajo se identificó que es una roca de acuerdo a su origen, sedimentaria, y que además pertenece a la formación Carhuaz, que contiene, areniscas, lutitas principalmente. Además por ser un macizo rocoso aparentemente competente. Debido a sus múltiples discontinuidades que presenta, está afectada por el intemperismo o meteorización. 1.3. CLIMA Debido a que la Planta Concentradora se encuentra ubicada sobre un área constituida por valles y quebradas las cuales han sido producto de la glaciación, conjuntamente con la altura a la que se encuentra se dirá que la planta se encuentra dentro de la región quechua, con una temperatura media de 17 ºC, con un clima templado, la precipitación máxima es de 86%. 1.4. FLORA Y FAUNA: La flora y fauna circundante a la planta concentradora son características de la zona quechua donde la flora que se encuentra, es de: molle, ciprés, eucalipto, etc.; frutos como: paltos, maíz, capulí, etc., en lo que se respecta a la fauna se cuenta con más de 54 especies vertebradas e invertebradas, 28 tipos aves, 11 tipos de reptiles, 2 variedades de anfibios, entre otros, como son: la muca, el zorrillo, la comadreja, el sapo, la trucha arco iris.
1.5. TOPOGRAFÍA Y GEOMORFOLOGÍA: El área donde se encuentra la Planta Concentradora “Santa Rosa de Jangas” está definida por zonas bastante abruptas accidentado en las laderas y ondulaciones del cauce de la quebrada del río Santa. En el área se presentan diferentes geoformas desarrolladas por la acción de los agentes de meteorización sobre el cuerpo rocoso a través del tiempo. 1.6. CALIDAD DEL AIRE: La calidad del aire es buena, no existen otras actividades mineras e industriales que puedan alterar su calidad. 1.7. SUELOS: De acuerdo a los estudios edafológicos existentes corresponde a la Región Edáfica Xerosólica, los grupos edáficos más significativos de ésta región son los Xerosoles y Litosoles Andinos. 1.8. ANTECEDENTES: Las primeras referencias de la actividad metalúrgica en esta planta datan de 1981, cuando los pequeños mineros de la zona empezaron su edificación, luego en 1986 pasaría a manos del ex banco minero del Perú desde el momento en que se depositaban los relaves cerca de la orilla del río Santa, al pie de las operaciones. Posteriormente en 1993 esta pasa al poder de la UNASAM específicamente a la la facultad de Ingeniería de minas geología y metalurgia, por decreto supremo extraordinario N° 142-PCM/93
publicada el 21-10-1993, tal
transferencia tuvo como finalidad mejorar el nivel de la universidad y así que desde 1994 hasta la fecha la UNASAM viene administrándola.
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo General:
Conocer e identificar las etapas del proceso de la concentración de minerales en la planta Santa Rosa de Jangas, así como el funcionamiento y utilidad de las maquinarias y equipos en cada sección del procesamiento de minerales.
2.2. Objetivos Específicos:
Realizar una visita técnica y de estudio para la familiarización del curso.
Observar y analizar el proceso de flotación que se lleva a cabo en la planta Santa Rosa de Jangas.
Identificar y reconocer los procesos por los que pasan las partículas y sus características, dentro del procesamiento de minerales.
3. DEFINICIÓNES PREVIAS : LA MINERÌA Y LA METALURGIA Para producir o concentrar un mineral se necesita un esfuerzo conjunto del geólogo, minero, metalurgista y del laboratorio de análisis. El geólogo.- Realiza las exploraciones, evalúa las reservas y controla la calidad del mineral explotado. El minero.- Realiza la extracción y transporte del mineral. El metalurgista.- Realiza el enriquecimiento ò concentración de minerales, logra que sea comerciable de acuerdo a la demanda del mercado. GEÓLOGO
LABORATORIO
MINERO
METALURGISTA
Relación de la metalurgia con ramas afines y campos de la metalurgia.
EXPLORACIÓN
EXPLOTACIÓN
EXTRACCIÓN
GEOLOGIA
MINERIA
METALURGIA
Metales PREPARACIÓN Y CONCENTRACIÒN DE MINERALES
Relaves
METALURGIA
METALURGIA
EXTRACTIVA
FISICA
Escorias
Gases
Aleaciones
IMPORTANCIA DE LA METALURGIA.
La metalurgia es importante por las siguientes razones:
Mediante la metalurgia se realiza la concentración de minerales, que es necesario para rentabilizar toda la operación minera.
Porque las fundiciones
por razones técnicas y económicas no compran
minerales pobres, pero si compran minerales ricos o concentrados.
Porque es menos costoso transportar a las fundiciones concentrados de sulfuros valiosos que transportar mineral pobre. Por ejemplo: Para transportar 100 toneladas de mineral con 5% de zinc, se necesita: 5 volquetes de 20 ton. de capacidad cada uno. Para transportar 10 toneladas de concentrado de zinc con 50%, se necesita: 1 volquete de 10 ton. de capacidad.
Porque las fundiciones tratan los sulfuros valiosos separados en sus respectivos concentrados que le son entregados por las concentradoras. De esta manera, las concentradoras se convierten en el nexo entre la mina y la fundición.
A través de la metalurgia las fundiciones entregan a la industria metales puros.
Aprovechamiento de minerales pobres.
Con la metalurgia las plantas concentradoras tratan minerales pobres, a fin de separar los sulfuros valiosos en forma de concentrados y eliminar lo que no sirve en forma de relaves.
CONCENTRACIÒN DE MINERALES
MINERAL
PLANTA CONCENTRADORA
RELAVE
CONCENTRADO
4. DEFINICIÓNES DE TÉRMINOS BÁSICOS:
Mineral.- En minería mineral, es el producto de la explotación de una mina, ya sea que este producto tenga o no valor comercial. El mineral está constituido por la mena (parte valiosa) y la ganga (parte estéril o inservible).
Mena.- Está constituida
por especies mineralògicas valiosas y cuyo
aprovechamiento constituye el motivo fundamental de la explotación minera.
Ganga.-
Está constituida casi siempre por especies minerales terrosas ò
pétreas, principalmente cuarzo. La ganga también puede estar constituida por ciertos minerales metálicos sin valor como la Pirita, Mispickel, etc. y otros que son perjudiciales, como la Arsenopirita, Rejalgar, Oropimente, Estibina, etc.
Diagrama de Flujo (Flowsheet).- Muestra satisfactoriamente la secuencia de las operaciones en la planta. En su forma más simple, se presenta como un diagrama de bloques en el cual se agrupan todas las operaciones de un solo carácter.
Cabeza.- Es el mineral bruto que se alimenta a la planta de tratamiento o beneficio.
Concentrado.- Es el material valioso que se obtiene por el procedimiento de concentración empleado y que contiene la mayor parte de la especie mineralògica valiosa.
Relave.- Es la parte sin valor que sale del tratamiento, está constituido fundamentalmente por ganga y lleva consigo algo de mena.
Mixtos o Intermedios.- Son productos intermedios sobre el que no se ha podido realizar una buena separación de la mena y la ganga y que necesariamente debe ser sometido a un tratamiento adicional.
Ley.- La Ley indica el grado de pureza que tiene el producto o el mineral Ejemplo: Mineral de cabeza con 5% de plomo. Ley: 5% de plomo, Concentrado de plomo con 60% de plomo. Ley: 60% de plomo y Relave final con 0.7 % de plomo. Ley: 0.7% de plomo.
Liberar.- Quiere decir reducir las partículas a tamaños bien pequeños, de tal manera que cada parte valiosa o sulfuro se encuentre separado o libre de otro elemento. Esto lo podemos experimentar, tomando un trozo de mineral y chancándolo con un martillo hasta reducirlo a una arena fina.
Grado de Reducción.- Es la relación entre la alimentación y el producto de una máquina de trituración
Pulpa. Mezcla del mineral molido más agua
Mineral Rico.- Se llama así, al mineral de primera calidad o al mineral de “veta madre” que contiene gran cantidad de la parte valiosa o sulfuros y muy poca ganga o material estéril.
Mineral Pobre.- Es aquél que contiene pequeñas cantidades de la parte valiosa y gran cantidad de material estéril.
5.FASES DEL PROCESAMIENTO: 5.1. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA CONCENTRADORA SANTA ROSA En esta planta se procesan minerales sulfurados de plomo, zinc y cobre empleando el método de flotación, obteniendo concentrados de Pb, Zn y algunas veces Cu. Cuenta con las secciones recepción, chancado, molienda, flotación y secado. 5.2.. RECEPCIÓN MINERALES:
Y
ALMACENAMIENTO
DE
LOS
El mineral antes de ser almacenado en la cancha es pesado y codificado para conocer la cantidad y su propietario, para lo cual cuenta con una balanza mecánica de 20 Ton y una pesa de 10 Ton tal que la balanza puede pesar 30 Ton. El peso del mineral se calcula por la diferencia entre el peso del volquete cargado y el peso del volquete vació. seguidamente se descarga en la cancha de almacenamiento, en donde se hacen montículos o pilas a los cuales se les denomina “stock piles”, los cuales están expuestas a la intemperie, estando en riesgo de perder sus
propiedades
de
flotación.
Las principales menas almacenadas son: galena,
chalcopirita,
tetraedrita,
blenda,
esfalerita, etc. Y como ganga tenemos a la pirita, calcita, cuarzo, limonita y otros.
5.3. TRANSPORTE GRUESOS:
DE
MINERAL
A
LA
TOLVA
DE
Después de ser almacenado el mineral, es acarreado por un scoop hasta una parrilla de 3m x 3m que esta constituida por barras paralelas, estas barras son de desechos de rieles, la luz que tienen entre barra y barra es de 6 pulgadas, estas rieles están dispuestas de una manera que la parte más gruesa se encuentra en la parte superior, con lo cual se evita el atoro del mineral, cuando se encuentra mineral con una granulometría mayor a la luz de la parrilla se hace pasar el mineral mediante golpes utilizando barretas y combas Esta parrilla se encuentra en la boca superior de la tolva de gruesos de capacidad de 50 TM, esta tolva de gruesos es de planchas metálicas, tiene en la parte inferior una pendiente para aprovechar la caída del mineral por gravedad, la boca de descarga de esta tolva es de aproximadamente 3’ ancho por 1’ de alto, esta boca tiene una compuerta de descarga que es accionada mediante un volante. 5.4.SECCION CHANCADO: La descarga de la tolva de gruesos va a una parrilla “Grizzly”, es de 1m ancho por 2m de largo, con barras de 1” de ancho y una luz de 1”, el “Under size” se
descarga en una faja transportadora mientras que el
“Over size” pasa a una chancadora de quijada tipo Blake de 10” x 18”, en donde el mineral es reducido hasta la granulometría requerida y es descargada a una faja transportadora que es de lona y caucho que tiene un ancho de 40cm ,la descarga se hace sobre la faja la cual se encuentra recostada en polines amortiguadores luego esta faja pasa por los polines curvos
lo
cual
evita
un
derrame
del
mineral.
5.5.SECCION MOLIENDA:
En la parte culminante de la faja transportadora hay un chute el cual evita que el mineral sea despedido por la velocidad. La descarga de este chute va a la
tolva de finos que tiene una forma cónica, la cual tiene una
capacidad de 75 Tn, está hecha de planchas metálicas. Tiene un diámetro superior aproximadamente de 10m y la inferior, de descarga tiene un diámetro aproximado de 0.5m. Esta tolva cuenta con una compuerta de descarga. La descarga de esta tolva va a una faja alimentadora de 40 cm. de ancho . Esta tiene en la cabeza un chute con el fin de que no se pierda mineral, seguidamente tenemos el alimentador del molino, que es un alimentador de tubo de aproximadamente 10” de diámetro. Una vez hecha la alimentación, el mineral pasa a un molino de bolas de 5´ x 5´, el cual tiene en su interior bolas de diferentes diámetros (3”,2” y 1.5”), para eliminar los espacios vacíos, y así mejorar la eficiencia de la molienda, a su vez el interior del molino está revestida con chaquetas metálicas lo cual evitará el desgaste de la carcasa. El producto que nos da el molino de bolas viene a ser la pulpa la cual se descarga a un canal el cual conduce hacia un hidroclasificador tipo gusano o helicoidal, el cual trabaja en
circuito
cerrado
con
el
molino
de
bolas.
5.6 SECCION FLOTACIÓN:
La descarga del hidroclasificador es controlado su densidad con una balanza , para luego mediante tuberías descargar a un acondicionador en donde se le adicionan los reactivos, una vez aplicados los reactivos a la pulpa se hace la descarga a las celdas unitarias de flotación que están en un número de 8, estas primeras 8 celdas son para la obtención de concentrado de plomo, de las cuales tres operan como celdas reugher, dos como celdas cleaner y tres como celdas scavenger, el relave que sale del circuito de flotación de plomo va a otro acondicionador, el cual descarga en un circuito compuesta por otras 8 celdas que son para la obtención del concentrado de zinc, el relave obtenido de esta última flotación es enviado a las canchas de relave mediante bombas donde se hacen controles de las mismas con el fin de no contaminar el ambiente. 5.7PROCESO DE ELIMINACIÓN DE AGUA:
Los concentrados obtenidos en las celdas de flotación son enviados a espesadores (cochas) donde se elimina el agua aprovechando la gravedad, esto es mediante la disposición inclinada de las cochas, luego el espesado, el concentrado es llenado en sacos y rayos solares para hacer el secado del concentrado.
es expuesta a los
5.8. SERVICIOS AUXILIARES:
a) Laboratorio Químico: Tiene por objetivo calcular las leyes de cabeza de los concentrados de Plomo, Zinc y del relave de cada turno. Así como para calcular la cantidad de reactivo que se verterá en el proceso de flotación.
b)Laboratorio Metalúrgico: Nos permite realizar todos
los procedimientos que se realizan en al planta concentradora (es una mini planta),
nos
permite
hacer
pruebas
metalúrgicas
con
una
cantidad reducida 1 - 2kg de muestra, la cual permite saber la ley del mineral. La que posiblemente se tratara en la planta cuenta con una chancadora primaria, secundaria ambas de quijada, un molino de bolas, pulverizador y estufa eléctrica. c) Deposito de Relaves: Esta ubicado a la orilla del rió Santa y al pie de las instalaciones de la planta, cuenta con un muro de contención perimétrico. El deposito se dividido a manera de celdas de decantación para realizar un tratamiento accesible para dichos relaves. d) Almacén de Reactivos: Es el lugar fundamental pues allí van a existir todos los reactivos, pero en stock, para que el tratamiento no tenga que parar su funcionamiento por falta de reactivos, lo que implica perdida de mineral valioso en la flotación, entre ellos tenemos: xantatos, sulfato de cobre, sulfato de zinc, cianuro de sodio, bisulfato de sodio, la cal para subir el PH de aguas ácidas, aceite vegetal, las propiedades irritantes y corrosivos en algunos reactivos, etc. Los reactivos deben ser guardados cumpliendo las indicaciones de los fabricantes.
6.SEGURIDAD, SALUD Y MEDIO AMBIENTE: En el último año, la Planta Concentradora “Santa Rosa” de Jangas ha impulsado un activo programa para fomentar en su gente una conciencia de seguridad y conciencia con el medio ambiente. Se ha capacitado a todo el personal, se han elaborado procedimientos escritos de trabajo seguro y una mejora en la comunicación a todo nivel, así como los debidos procedimientos para preservar de una forma mas conciente el medio ambiente que los rodea y asi desarrollar un desarrollo sostenible.
7. CONCLUSIONES:
La planta concentradora de Jangas brinda servicios de concentración de minerales a los medianos y pequeños mineros de la Región Ancash, de manera eficiente y oportuna dentro de los estándares de la ciencia y la tecnología con los que cuenta.
No cuenta con una mina de propiedad.
Solo se realizan tratamientos de minerales para obtener concentrados de:
Pb, Ag, Zn, Cu 8. RECOMENDACIONES:
Proteger el ambiente directamente
Una oportuna respuesta de acciones de prevención y /o emergencias como consecuencia de: accidentes en la planta de beneficio de minerales, manejo y derrames de sustancias peligrosas, potencial colapso de la presa de relaves, fugas e inundaciones y accidentes con energía eléctrica, etc.
ANEXOS
UBICACIÓN GEOGRAFICA
50 TM 1
2
3
5
4
H2 O 6
7
8 ACONDICIONADOR ”
ACOND.Zn (5” * 5”)
”
Pb (6 * 6 )
ACONDICIONADOR
Cu (4” * 4”)
RELAVE GENERAL
Cocha Conc
Cocha Conc
Cocha Conc
Cocha Conc
Cocha Conc
Cu
Pb
Pb
Zn
Zn
Zona de empaque y embarque
Zona de empaque y embarque
C.R
TRITURACIÓN O CHANCADO
LA MOLIENDA
ETAPAS DEL PROCESO DE FLOTACIÓN
CELDAS DE FLOTACIÓN
AREA
DE
ALMACÉN
EMPAQUE
Y
REACTIVOS
MINERAL CONCENTRADO
MINERAL DE COBRE CONCENTRADO EN LAS BUEBUJAS
FLOTACION
RELAVES
SEGURIDAD
TOLVA DE FINOS
