PROCESAMIENTO DE MINERALES

COLOSO 19071

1.1. INTRODUCCIÓN A LA CONCENTRACIÓN DE

MINERALES.

Es evidente que las sustancias minerales

se requieren en un estado de pureza o

concentración alto, debido a que no se

aplica sobre una base económica, un

proceso extractivo o de refinación de

alto costo, a cantidades pequeñas de

metales como Cobre, Oro, Plomo, Zinc,

molibdeno, tal como se encuentran en la

naturaleza.

2

Debido a lo expuesto en el párrafo

anterior, es preciso concentrar estos

metales en un pequeño volumen, para

posteriormente someterlos a tratamientos

intensivos y de costos elevados para la

recuperación del metal puro.

3

Cu2S

Al2O3

SiO2

CuS

FeS2CaO

Cu5FeS4

CuFeS2

MgO

PARTICULAS SULFUROS METALICOS

Al2O3

CaO

Cu2S

SiO2

Al2O3

SiO2

CuS

MgO

SiO2

SiO2

CaO

FeS2

PARTICULAS GANGA MINERAL

COMPOSICION QUIMICA Y/O MINERALOGICA DEL MINERAL

+

4

CONCENTRACION DE MINERAL

CONCENTRADO DE COBRE

(Pulpa)

RELAVES

(Pulpa)

FLOTACION

ACCIONES MECANICAS

- AGITACION

- AIREACION INDUCIDA

REACTIVOS

- COLECTORES

- ESPUMANTES

PULPA MINERAL

SULFUROS METALICOS

(concentrado)

GANGA MINERAL

(relaves)

OBJETIVO

5

El procesamiento de minerales, consiste

en tratar los minerales hasta obtener

productos con rendimiento comercial, por

métodos que no destruyan las

características físicas o químicas de los

mismos. esta definición descarta a

operaciones como refinación, tratamiento

con calor, lixiviación y otros

procedimientos químicos.

6

El procesamiento de minerales consiste en

una amplia variedad secuencial de etapas,

los principios básicos son independientes

del material que se este tratando.

El objeto de la concentración de

minerales, independientemente de los

métodos usados, es siempre el mismo:

“Separa los minerales en dos o más

productos, como: concentrados, colas y

partículas mixtas.

7

Los beneficios, resultado del

procesamiento de minerales, previo a la

fusión u otro tratamiento, se presentan a

continuación:

- Ya que existen costos para la obtención

de un producto concentrado, estos

se compensan con el ahorro en flete, por

la menor cantidad de material a

transportar.

- Se reducen las cantidades a tratar,

entonces también disminuyen

notablemente las cantidades de escoria o

ripios de lixiviación, de este modo

se reducen las pérdidas metalúrgicas. 8

- El tonelaje de material a ser tratado

en los procesos extractivos (fusión o

lixiviación), se reduce, por lo que se

necesitan instalaciones menores, o las

mismas, para mayor capacidad de carga.

- Cuando los métodos de concentración son

eficientes y bajos costos, es posible,

sacar ventaja, además de los menores

costos que tienen los procesos de

“extracción mina” de grandes volúmenes,

pero baja ley, comparativamente con

procesos de extracción minas selectivos

que son de mayor costo.9

- La eficiencia y bajo costo de las

plantas de procesamiento de minerales,

hace posible tratar minerales, que de

otra manera no podrían ser beneficiados.

10

Características de

los minerales

aprovechadas

Propiedades

utilizadas

Tipo de operación

Color - lustre. Respuesta

óptica.

Escogido manual de menas

o instrumento automático

adecuado.

Radio - actividad. Emisión de rayos

gamma.

Instrumental automático

contador científico.

Gravedad específica

y masa.

Desplazamiento

diferencial de

un fluido dado.

Separación gravitacional

de arenas y gravas por

medios densos, jig,

mesas, espirales.

Forma. Fuerzas

friccionales

desarrolladas en

corrientes

fluidas.

Mesas separadoras de

películas fluidas.

Actividad

superficial.

Adsorción

específica de

cationes o

aniones para

modificar la

tensión

superficial.

Flotación espumante.

Mesas aglomeradoras para

recuperación de

minerales aerofílicos.

Reactividad química. Disolución por

agentes

apropiados.

Procesos de lixiviación

para recuperar oro,

plata, cobre y otros.

Ferromagnetismo. Magnética. Campo magnético usado

para recuperar minerales

de escaso magnetismo.

ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS MINERALES

APROVECHADO EN SU TRATAMIENTO.

11

1.2. CONCEPTOS GENERALES.

i. Minerales y menas.

Los metales se encuentran principalmente

en la corteza terrestre y el lecho

marino.

Se presentan en distintas formas,

dependiendo de su reactividad con el

ambiente: oxígeno, azufre y anhídrido

carbónico. Así se tiene:

Atacamita

1.2. CONCEPTOS GENERALES.

12

- Au y Pt, prácticamente no reaccionan con

el ambiente y permanecen al estado nativo

o metálico.

- Ag, Cu, Hg, etc., si reaccionan con el

ambiente y se presentan como sulfuros,

carbonatos, cloruros, nativos, etc.

Por lo que, los metales más reactivos

forman compuestos que se denominan

minerales: PbS (galena), Cu2S

(calcosina), SnO2 (casiterita), etc.13

ii. Definición de mineral.

“Sustancias inorgánicas naturales que

poseen estructuras atómicas y

composiciones químicas definidas”.

iii. Definición general de mineral.

“Mineral se considera a cualquier

material (elemento) de valor económico

que se extrae de la tierra”.14

iv. Definición de mena y otras

consideraciones.

“Acumulación de mineral en cantidad

suficiente para permitir una extracción

económica”.

MINERAL: BROCANTITA

Cristales aciculares de Brocantita verde azulada. Douglas Hill,

Lidwig, Lyon County, Nevada, USA. (http://webmineral.com).15

Los factores que permiten que un depósito

mineral pueda ser explotado y procesado

económicamente son:

Localización y tamaño del depósito.

Ley de la alimentación, mineralogía y

textura (tamaño y distribución de los

minerales valiosos) de la mena.

Aspectos financieros, tamaño de la

inversión, capital disponible y costos de

los préstamos, impuestos y pago de

regalías.

Aspectos legales y regulaciones medio

ambientales. 16

Costos de explotación de la mina (mina

a rajo abierto y/o subterránea).

Costos de servicios: suministros de

energía y agua, carreteras y disposición

de relaves y/o ripios.

Facilidad de la mena para el

tratamiento: diagrama de flujo, costos de

operación, leyes de concentrado y

recuperaciones.

Demanda y valor del metal, precios de

los productos (concentrados, cátodos,

cemento de un metal).17

METAL MINERALES DE MENA FÓRMULA

QUÍMICA

% METAL DENSIDAD

1. ALUMINIO -BAUXITA.

-DIÁSPORA.

-GIBBSITA.

-BOEHMITA.

-MEZCLA DE HIDRÓXIDO DE Al -

NO DEFINIDA.

-AlO(OH).

-Al(OH)3.

-AlO(OH).

-2,00 – 2,55

-3,20 – 3,50

-2,30 – 2,40

-3,00 – 3,10

2. COBRE -CALCOPIRITA.

-CALCOSITA.

-BORNITA.

-COVELITA.

-CUPRITA.

-MALAQUITA.

-NATIVO.

-TENANTITA.

-TETRAEDRITA.

-AZURITA.

-ENARGITA.

-CRISOCOLA.

-ATACAMITA.

-ANTLERITA.

-CHALCANTITA.

-TENORITA.

-CuFeS2.

-Cu2S.

-Cu5FeS

4.

-CuS.

-Cu2O.

-CuCO3·Cu(OH)

2.

-Cu.

-(Cu,Fe,Zn,Ag)12As

4S13.

-(Cu,Fe,Zn,Ag)12Sb

4S13.

-2CuCO3·Cu(OH)

2.

-Cu3As

5S4.

-CuSiO3·2H

2O.

-Cu2Cl(OH)

3.

-Cu3SO

4(OH)

4.

-CuSO4·5H

2O.

-CuO.

-34,6

-79,8

-63,3

-66,5

-88,8

-57,5

-100

-57,5

-52,1

-55,0

-48,4

-36,2

-59,5

-53,7

-25,5

-79,9

-4,10 – 4,30

-5,50 – 5,80

-4,90 – 5,40

-4,60

-5,90 – 6,20

-4,00

-8,90

-4,40 – 4,50

-4,40 – 5,10

-3,80 – 3,90

-4,40

-2,00 – 2,40

-3,75 – 3,77

-3,90

-2,10 – 2,30

-6,50

v. Algunas características de los

minerales.

Tabla. Algunas características de los

minerales metálicos.

18

METAL MINERALES DE MENA FÓRMULA

QUÍMICA

% METAL DENSIDAD

3. ORO -NATIVO.

-SILVANITA.

-CALAVERITA.

-Au.

-(Au,Ag)Te2.

-AuTe2.

-100

-24,5

-43,6

-15,0 – 20,0

-7,90 – 8,30

-9,0

4. HIERRO -HEMATITA.

-MAGNETITA.

-GOETHITA.

-LIMONITA.

-SIDERITA.

-PIRROTITA.

-PIRITA.

-Fe2O3.

-Fe3O4.

-FeO(OH).

-ÓXIDOS FÉRRICOS HIDRATADOS.

-FeCO3.

-FeS.

-FeS2.

-70,0

-72,4

-62,9

-48,0–

63,0

-48,3

-61,5

-46,7

-5,00 – 6,00

-5,50 – 6,50

-4,00 – 4,40

-3,60 – 4,00

-3,70 – 3,90

-4,60

-4,90 – 5,20

5. PLOMO -GALENA.

-CERUSITA.

-ANGLESITA.

-JAMENOSITA.

-PbS.

-PbCO3.

-PbSO4.

-Pb4FeSb

6S14.

-86,6

-77,5

-68,3

-50,8

-7,40 – 7,60

-6,50 – 6,60

-6,10 – 6,40

-5,50 – 6,00

6. MOLIBDENO -MOLIBDENITA.

-WULFENITA.

-MoS2.

-PbMoO4.

-60,0

-26,2

-4,70 – 4,80

-6,50 – 7,00

7. PLATA -ARGENTITA.

-NATIVA.

-CERARGIRITA.

-Ag2S.

-Ag.

-AgCl.

-87,1

-100

-75,3

-7,20 – 7,40

-10,1 – 11,1

-5,80

8. SILICIO -CUARZO. -SiO2. -46,9 -2,65

9. CINC -ARGENTITA.

-NATIVA.

-CERARGIRITA.

-Ag2S.

-Ag.

-AgCl.

-87,1

-100

-75,3

-7,20 – 7,40

-10,1 – 11,1

-5,80

Tabla. Continuación.

19

MATERIAL MINERALES DE MENA FÓRMULA QUÍMICA %

METAL

DENSIDAD

1. ANHIDRITA - ANHIDRITA. - CaSO4

- - 2,95

2. BARITINA - BARITINA. - BaSO4

- - 4,50

3. BORATOS -BORAX.

-KERNITA.

-COLEMANITA.

-ULEXITA.

-Na2B4O7·10H

2O

-Na2B4O7·4H

2O

-Ca2B6011·5H

2O

-NaCaB5O9·8H

2O

-

-

-

-

-1,70

-1,95

-2,40

-1,90

4. CARBONATO

DE CALCIO

-CALCITA -CaCO3

- -2,70

5. DOLOMITA -DOLOMITA -CaMg(CO3)2

- - 2,8 – 2,9

6. YESO -YESO -CaSO4·2H

2O - -2,30

7. FOSFATOS -APATITA

-ROCA FOSFÓRICA

-Ca5(PO

4)3(F,Cl,OH)

-FOSFATOS COM-

PLEJOS DE Ca, F, Al

-

-

- 3,1 – 3,3

8. POTASIO -SILVINITA

-CARNALITA

-ALUNITA

-SALITRE POTÁSICO

-KCl

-KMgCl3·6H

2O

-Kal(SO4)2(OH)

6

-KNO3

-

-

-

-

-2,00

-1,60

-2,60

-2,10

Tabla. Algunas características de los

minerales no metálicos desde el punto de

vista del procesamiento de minerales.

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