Crecimiento de La Tasa de Recuperacion de Los Minerales de Plomo, Zinc y Plata en La Etapa de...

TESIS DE CHRISTIAN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

CRECIMIENTO DE LA TASA DE RECUPERACION DE LOS MINERALES DE PLOMO, ZINC Y PLATA EN LA ETAPA DE CONCENTRACION DE MINERALES DE LA MINERA VOLCAN S.A.A.

TESISPARA OBTENER EL TTULO DE:

INGENIERO QUMICO

AUTOR:Br. Castillo Reyna Katherine Palova

Br. Chvez Contreras Ysabel YeseniaASESOR: Ing. Walter Moreno Eustaquio, Ms. Sc.Trujillo Per

2012CAPITULO IINTRODUCCIN

1.1. REALIDAD PROBLEMTICA:VOLCAN S.A.A. est ubicado en la sierra del Per, sus establecimientos se ubican a 4800 m.s.n.m. a 30 km. de la ciudad de Yauli (La Oroya), departamento de Pasco (Anexo N 1). La compaa minera VOLCAN S.A.A. opera como tal desde 1943, explotando alternativamente minerales de plomo, zinc y plata, llamados mineral comn y minerales de cobre plata con bajos contenidos de plomo y zinc, llamados mineral triple y utilizando metalurgia de flotacin en circuitos separados, produciendo dos tipos de concentrados de los minerales comunes , uno de plomo - plata y otro de zinc y 3 tipos de concentrados de los minerales triples, uno de plomo plata, otro de zinc y un tercero de cobre lata.

Posteriormente se juntan ambos minerales en un solo circuito tratando de simplificar la operacin, pero el valor econmico de los concentrados se deteriora, constituyendo un primer problema, que se acenta con el paso de los aos y el cambio de profesionales que ocasiona una prdida de tecnologa.Debido a las fluctuaciones en la economa de la minera de los polimetlicos, VOLCAN S.A.A. busca mejorar las leyes de sus concentrados, para esto se estn realizando anlisis metalrgicos sobre el chancado, molienda y el porcentaje de mezcla de cada uno de los flujos minerales de la zona.1.2. JUSTIFICACINEn el presente trabajo de tesis se propone lograr el mejoramiento de la concentracin de minerales de Minera VOLCAN S.A.A. a travs de la realizacin de pruebas metalrgicas, principalmente de molienda y flotacin, obteniendo as beneficios econmicos que permitirn a la Minera VOLCAN S.A.A. afrontar los retos que la minera de los polimetlicos presenta. El desarrollo de este trabaj es de gran importancia por el aporte tecnolgico, que contribuir a mejorar la explotacin y concentracin de los elementos valores, obteniendo mejores rendimientos tcnicos y econmicos de nuestros recursos mineros, basndonos en el estudio e identificacin de problemas, investigacin y planteamiento de soluciones.1.3. PROBLEMADe qu manera se puede incrementar la tasa de recuperacin de los minerales de plomo, zinc y plata en la etapa de concentracin de la Minera VOLCAN S.A.A.?1.4. HIPTESISLa mejora de los procesos de flotacin y molienda incrementara la tasa de recuperacin de los minerales de plomo, zinc y plata, en la etapa de concentracin de minerales de la Minera VOLCAN S.A.A.1.5. OBJETIVOS

1.5.1. Objetivo GeneralLograr el crecimiento de la tasa de recuperacin de los minerales de plomo, zinc y plata en la etapa de concentracin de minerales de la minera Volcn S.A.A.1.5.2. Objetivos Especficos- Analizar los minerales que se utilizan durante el proceso de concentracin de minerales por flotacin.

- Identificar el flujo mineralgico de Minera VOLCAN S.A.A. para realizar una adecuada seleccin del mineral a tratar.

-Determinar los rendimientos de los concentrados producidos.

- Determinacin de la tasa de recuperacin de los minerales de plomo, zinc y plata.CAPITULO II

MARCO TERICO

2.1. ANTECEDENTES:La extraccin de un metal, se configura a travs de una serie de operaciones que tienen en comn la transformacin qumica de la materia prima. Previamente a la trasformacin qumica del mineral o de un producto de reciclaje existe una serie de operaciones de naturaleza fsica que ponen a las materias primas en una disposicin ptima para que las operaciones qumicas posteriores transcurran en las mejores condiciones y con el mximo rendimiento.En busca de mejorar las operaciones de concentracin en Minera VOLCAN S.A.A. se han realizado trabajos de investigacin dirigidos a los procesos de flotacin y conminucin de minerales, que han sido de mucha utilidad para el presente trabajo de tesis: BRAES, HENRY (2005); Flotacin experimental de minerales polimetlicos en las minas de VOLCAN S.A.A., Este trabajo tuvo como finalidad determinar experimentalmente las variables criticas de control en proceso de flotacin de Minera VOLCAN, este trabajo se realiz tomando como base el mineral con el que la empresa trabaja normalmente- TOUVENIN J.M. (2000); Mineralizacin de Polimetlicos; Pb, Zn, Cu y Ag VOLCAN S.A.A. Junio 12, Esta trabajo consisti en la realizacin de una serie de ensayos metalrgicos que permitieron determinar las propiedades mineralgicas de los flujos minerales de Minera VOLCAN S.A.A.2.2. TEORAS QUE SUSTENTAN EL TRABAJO

2.2.1. MineralogaLa ciencia de la mineraloga, es un campo sinttico de estudio ntimamente relacionado con la geologa, la qumica y la fsica. Este estudio de los minerales, tiene aplicacin en el beneficio de los mismos, sin embargo en la prctica la ayuda potencial de la mineraloga aplicada, es rara vez completamente apreciada y utilizada.

Los minerales de mina y ms an de cada veta, tienen caractersticas especiales que deben de ser bien definidas como punto de partida para cualquier proceso minero-metalrgico, algunos minerales pueden ser considerados valiosos, no valiosos y otros no deseables, stos son trminos que varan dependiendo del lugar, precios, minerales asociados, otras circunstancias de un depsito particular y con los cambios en tecnologa y economa.

Cantidades econmicas de minerales son a veces encontradas como bancos individuales ejemplo: oro en playas arenosas; pero la mayora de los minerales se presentan compactos y exhiben gran variedad de texturas. Es importante no solo identificar todas las especies minerales en un mineral, sino tambin apreciar las posibilidades econmicas de cada una. La identificacin de las especies minerales, es el primer paso esencial, aunque un mineral puede estar constituido de un solo mineral simple, la mayora de los cuerpos y vetas consisten de 3 a 20 minerales, esto es lgico teniendo en cuenta que existen de 100 a 200 minerales metlicos conocidos que pueden formar millones de diferentes combinaciones con algn otro y con los miles de minerales existentes, afortunadamente muchas de las combinaciones tericas son genticamente imposibles en la naturaleza. (1)2.2.1.1. El rol de la mineraloga metalurgia.Aunque las funciones de los mineralogistas en la metalurgia son muy variadas, generalmente dos son las principales:

Identificar todas las especies minerales en un mineral (92 especies en VOLCAN S.A.A.). (Anexo 7) La examinacin de los productos obtenidos de estos cuerpos minerales en los procesos de concentracin.

Cuando un mineral ha sido identificado, la literatura es consultada para hallar datos sobre su composicin qumica, propiedades fsicas y sus ocurrencias.Las propiedades fsicas son de gran importancia entre ellas: la dureza, fragilidad, textura, gravedad especfica, fractura, grado de transparencia, calor, etc.

Las formas particulares de cada mineral y el tamao de partcula en que se encuentran, es primordial en la separacin por medios fsicos, as la diferencia de gravedades especficas de minerales es la base de la separacin de gravimtrica; el color y reflectividad son usados como control en los procesos de escogimiento por color ya sea manualmente electrnicamente. Por otro lado las impurezas minerales presentes deben de ser estudiadas, pues stos pueden alterar los procesos de concentracin.La correcta informacin de las propiedades fsicas como la textura, el tamao de liberacin de las partculas, la manera como estn asociadas los minerales en la matriz de un cuerpo mineral, el tamao de los granos de un mineral, el clivaje, la fractura, los bordes y el estado fsico, ya sea que estn frescos o alterados, nos evitaran sobremoliendas o moliendas dbiles de ciertos minerales valiosos, que a veces su concentracin se torna muy dificultosa y otras veces imposible. (8)2.2.1.2. Objetivos mineralgicos aplicados a la concentracin de minerales.Los objetivos mineralgicos en la concentracin de minerales son:

Hacer una identificacin positiva de los minerales presentes.

Describir sus texturas y asociaciones con otros minerales.

Medir los tamaos de liberacin de los minerales a ser concentrados, con respecto a los varios minerales asociados.

Si fuera posible, hacer determinaciones cualitativas cuantitativas para informarse sobre:

Abundancia de mineral, leyes y reservas minerales (toneladas mtricas)

Cantidad, clase y grado de entrampamiento de varios minerales en materia granular.

Distribucin de un mineral valioso en dos ms modos de ocurrencias.

Porcentaje de cada uno de varios minerales que llevan el mismo elemento deseado en un mineral.

Enfatizar cualquier carcter distintivo mineralgico que pueda afectar la operacin de concentracin, tales como la presencia de ciertos minerales ciertos modos de ocurrencias originadores de problemas.

Determinar cuando las bajas recuperaciones, los concentrados de baja ley, la selectividad por u otros problemas, son causados por factores mineralgicos o de procesos. (8)2.2.2. La flotacinLa flotacin en espuma, es un mtodo fsico-qumico de concentracin de minerales finalmente molidos, que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales o interfaciales del mineral til y la ganga. Figura N 2.1 Esquema de adhesin selectiva Colisin s - g

P Adhesin= f H2O s - l

No adhesin Fuente: Elaboracin PropiaB= burbuja

P= partculaS g: slido gas

S l: slido lquido

El proceso comprende el tratamiento qumico de una pulpa de mineral a fin de crear condiciones favorables para la anexin de ciertas partculas minerales a las burbujas de aire. Estas burbujas de aire llevan consigo los minerales seleccionados a la superficie de la pulpa y forma una espuma estabilizada que es recogida mientras los otros minerales permanecen sumergidas en la pulpa y constituyen las colas o relaves.

La flotacin de un slido depende de la relativa adsorcin mojado de sus superficies por un fluido. A su vez este proceso viene gobernado por la energa de interfase, en la que la tensin superficial es el factor decisivo. Cualquier superficie, tal como la que separa el agua y el aire, se comporta exactamente como si se hallara en tensin. Esta tensin superficial es la que induce a las pequeas masas de agua en el aire a tomar la forma esfrica de gota y a las pequeas masas de aire en el agua a adquirir forma esferoidal y convertirse en burbujas, ya que la esfera es el cuerpo que ofrece el mnimo de superficie por unidad de volumen. (3)

La tensin interfacial puede medirse como la fuerza de resistencia que se opone a la ampliacin o agrandamiento de la superficie. Su valor queda determinado por el ngulo formado entre las superficies, el cual debe ser igual a cero. Si una de las fases es un slido y las otras dos fases son fluidos, el equilibrio de fuerzas paralelas a la superficie del slido conduce a la igualdad; segn la figura:Figura N 2.2 Diagrama de las tensiones superficiales que intervienen en el contacto de las fases gas, lquido y slida

Fuente: Vctor Conejeros T. (2003), procesamiento de minerales(SG - (SL + (LG (COSENO() = 0

Siendo:( = Tensin superficial entre las fases, indicadas por las letras iniciales utilizadas como subndices.

( = Angulo de contacto

G = gas

L = lquido

S = slido

La fuerza de gravedad y la agitacin tienden a desprender a las partculas slidas de las burbujas. Si el ngulo de contacto es pequeo el lquido avanza sobre la superficie del slido, pues las fuerzas de superficie que mantienen unidos al slido y a la burbuja son dbiles. Un ngulo de contacto grande significa una fcil flotabilidad. Cuando una partcula slida se adhiere a una burbuja de aire, tiene lugar una prdida de energa superficial, - (E, por unidad de superficie ((), que es igual a la disminucin de la tensin superficial, es decir:

(E - (SG ((SG + (SL ((SL + (LG ((LG((SL = - ((SG - ((LG

Ya que: (SG - (SL + (LG (cos () = 0

(SL - (SG = - (LG (cos ()

Esta prdida de energa (- (E) es una medida de la facilidad de mojada (humectabilidad), es una indicacin de su flotabilidad. Representa el trabajo exigido para separar el aire de la unidad de superficie de slido. (3)2.2.2.1. Etapas de la flotacin. El proceso de flotacin abarca las siguientes etapas:1. Molienda del mineral a un tamao lo suficientemente fino para separar los minerales valiosos uno de otro, as como los minerales de ganga adherentes.

2. Preparacin de las condiciones favorables para la adherencia de los minerales deseados a las burbujas de aire.

3. Crear una corriente ascendente de burbujas de aire en la pulpa del mineral.

4. Formar una espuma cargada de mineral en la superficie de la pulpa.

5. Extraer la espuma cargada de mineral.

Aunque la molienda del mineral no forma parte de la flotacin, tiene una importante influencia sobre el proceso. Para lograr resultados ptimos en la flotacin, en la etapa de molienda los minerales valiosos deben ser liberados completamente de la roca desechable (ganga) y ser separados unos de otros. Sin embargo en la prctica a menudo esto no es econmicamente factible y an cuando se logra una separacin completa pueden presentarse otros factores negativos para el proceso, por ejemplo los molinos de bolas o barras generalmente usados para la molienda pueden formar considerables lamas de ganga que complicarn las subsiguientes etapas de flotacin.

La creacin de una corriente ascendente de burbujas de aire se logra con una mquina de flotacin, la que produce burbujas bien sea mediante la agitacin mecnica de la pulpa de mineral y/o la introduccin directa de aire bajo presin.

Para obtener la adherencia de las partculas minerales deseadas a las burbujas de aire y de ah, la formacin de una espuma cargada de mineral en la superficie de la pulpa, se debe formar una pelcula de superficie hidrofobia sobre las partculas a florar y una pelcula hidroflica o humectable en todas las dems. Esto se logra por medio de colectores y modificadores; la seleccin de la combinacin apropiada para cada tipo de mineral particular, constituye precisamente el principal problema del metalurgista a cargo del beneficio. (3)2.2.2.2. Flotacin diferencial. Todos los procesos de concentracin por flotacin son selectivos diferenciales, por cuanto un mineral grupo de minerales son flotados para separarlos de la ganga que los acompaa. Ordinariamente, sin embargo la separacin de minerales distintos como los sulfurados de los no sulfurados se conoce como flotacin colectiva o bulk y el trmino de flotacin diferencial restringe a aquellas operaciones que comprenden la separacin de tipos similares de minerales, ejemplo la concentracin y subsiguiente separacin de sulfuros de plomo, zinc y cobre de un solo mineral. (3)2.2.2.3. Reactivos utilizados para la flotacin de minerales.Los reactivos se emplean en la flotacin con la finalidad de:

Comunicar a determinadas especies minerales de una pulpa, propiedades que les permitan adherirse a las burbujas de gas.

Dotar a las pelculas de estas burbujas de estabilidad.

Los agentes da flotacin puedan clasificarse como: Colectores, Espumantes y Modificadores. (11) Colectores (promotores).- Reciben stos nombres aquellos reactivos, que siendo adsorbidos sobre la superficie de la partcula slida en forma de pelculas muy finas determinan un aumento del ngulo de contacto. La designacin de promotor, se aplica particularmente a los agentes formadores de pelculas, tales como el xantato sdico NaS(CS)OR, el cul es adsorbido por el sulfuro de plomo, el radical xantato (-SCS-) hacia el plomo y el radical (-R-) haca el lado opuesto. Este hecho proporciona a la superficie del slido la propiedad caracterstica de asemejarse a un hidrocarburo, es decir que no es mojado por el agua. Se denomina colector, si el material adsorbido forma una pelcula gruesa, el petrleo es un ejemplo de colector tpico, pero tiene la desventaja de formar una espuma grasienta, difcil de romper en la operacin posterior de sedimentacin. Espumantes. Son necesarios para evitar la coalescencia de las burbujas de aire cuando llegan a la superficie del agua, manteniendo as una espuma persistente y de selectividad deseada. Un buen espumante debe tener la propiedad de trasladarse fcilmente a la interfase agua aire, los espumantes ms ampliamente usados son compuestos heteropolares y surfactantes, que contienen una parte polar vida de agua y otra no polar vida de aire. En la interfase agua aire, los espumantes se orientan con el grupo polar hacia el agua y el grupo no polar hacia el aire. Modificadores. Los reactivos modificadores se usan para activar la capacidad de adsorcin del reactivo formador de pelculas (colector o promotor), dichos agentes reaccionan con la superficie del slido, bien sea por accin qumica o por adsorcin y modifican el carcter de la superficie de uno o ms slidos, lo que perturba la adsorcin por ellos del agente colector promotor. Los modificadores pueden actuar como: Depresantes. Son aquellos reactivos que inhiben o impiden la adsorcin de un colector por una partcula de mineral, impidiendo por lo tanto su flotacin. Activadores. Se utilizan para aumentar la capacidad de adsorcin del reactivo formador de pelculas (colector o promotor). Agente regulador de pH. El grado de acidez o pH del agua, constituye un factor de gran importancia, ya que regula o modifica la formacin de pelculas y en muchos casos, la flotacin solo es posible dentro de una estrecha zona de valores de pH.2.3. DEFINICIONES:1. Cabeza.- Es el mineral bruto que se alimenta a la planta de tratamiento o beneficio.2. Clivaje: Propiedad de varios minerales con capacidad de separarlos fcilmente a lo largo de planos cristalogrficos.3. Concentrado: Es el producto enriquecido de las operaciones de concentracin de minerales.4. Concentrado Bulk: Concentrado que contiene ms de un metal con valor comercial.5. Dureza: Resistencia de un mineral a la destruccin mecnica de su estructura; en la prctica, se dice que un mineral es ms duro que otro si raya a este ltimo. Esta resistencia depende de la direccin por la que discurra la raya, ya que es una propiedad muy relacionada con la estructura. 6. Flotacin: Proceso de concentracin mediante el cual las partculas de un mineral son inducidas a adherirse a las burbujas creadas por un agente espumante presente en la pulpa, que las hace flotar.7. Ganga: Esta constituida casi siempre por especies minerales terrosas o ptreas, principalmente cuarzo. La ganga tambin puede estar constituida por ciertos minerales metlicos sin valor como la Pirita, Mispickel, etc. y otros que son perjudiciales, como la Arsenopirita, Rejalgar, Oropimente, Estibina, etc.

8. Gravedad especfica: Peso relativo de un mineral comparado con el peso de un volumen igual de agua.9. 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.

10. Mena: Est constituida por especies mineralgicas valiosas y cuyo aprovechamiento constituye el motivo fundamental de la explotacin minera.

11. Mineral: En minera mineral, es el producto de la explotacin de una mina, ya sea que este producto tenga o no valor comercial. El mineral est constituido por la mena (parte valiosa) y la ganga (parte estril o inservible).

12. Mineraloga: Ciencia que estudia los minerales. La manera en que se combinan, cristalizan, presentan y distribuyen estos compuestos, sus diversas caractersticas fsicas y qumicas, su origen y su distribucin en la corteza terrestre. Est ligada a la geologa (que estudia los procesos fsicos que determinaron la formacin de la Tierra).13. Mixtos o Intermedios: Son productos intermedios sobre el que no se ha podido realizar una buena separacin de la mena y la ganga y que necesariamente debe ser sometido a un tratamiento adicional.

14. Molienda: Operacin de reduccin de tamao de un mineral realizada posteriormente a la trituracin; puede ser de tipo primario o secundario segn el tamao requerido del producto.15. Molino de bolas: Cilindro metlico cuyas paredes estn reforzadas con material fabricado en aleaciones de acero al manganeso. Estas molduras van apernadas al casco del molino y se sustituyen cuando se gastan. El molino gira y la molienda se realiza por efecto de la bolas de acero al cromo o manganeso que, al girar con el molino, son retenidas por las ondulaciones de las molduras a una altura determinada, desde donde caen y pulverizan por efecto del impacto, el material mineralizado mezclado con agua.16. pH: Potencial de hidrgeno. Es un nmero que indica la concentracin de iones hidrgeno de una disolucin.17. Relave: Es la parte sin valor que sale del tratamiento, est constituido fundamentalmente por ganga y lleva consigo algo de mena.

18. Tensin superficial: Magnitud igual a la relacin entre la energa necesaria para aumentar la superficie libre de un lquido y el aumento del rea de esa superficie. Esta propiedad tiene gran importancia en la flotacin de minerales por su relacin con la mojabilidad de un slido por un lquido.CAPITULO IIIGENERALIDADES DE LA EMPRESA

3.1. VOLCAN S.A.A.El inicio histrico de VOLCAN S.A.A., se remonta al ao 1943, en las alturas del abra de Ticlio, donde se iniciaron las primeras labores mineras que a la fecha, despus de ms de medio siglo de aporte para la minera, siguen en franco crecimiento operativo.La compaa se dedica a la exploracin, explotacin y beneficio de minerales por cuenta propia y de subsidiarias, correspondindole la extraccin, concentracin y tratamiento. La comercializacin de todos los productos y concentrados es hecha por Volcn. Sus actividades estn enmarcadas en el cdigo CIUU No 1320 Extraccin de minerales metalferos no ferrosos. La duracin de la empresa es de carcter indefinido, limitado a la disposicin de reservas de mineral, lo cual a su vez puede variar en funcin de las inversiones que la compaa efecte en exploraciones y a los resultados de stas.

VOLCAN S.A.A., es un yacimiento ubicado en un espacio de 4 por 3km en el que se puede ubicar grupos de estructuras mineralizadas que tienen el mismo relleno de mineral, se encuentra en la provincia Yauli, (La Oroya). (9)El relleno mineral de cada zona se ha ubicado en diferentes momentos, as como cada uno de los flujos mineralizados, lgicamente hay estructuras reactivadas varias veces y que tienen los 3 flujos, por lo que su mineralizacin es ms compleja.

Se han definido 8 zonas en VOLCAN S.A.A. con agrupaciones de vetas que tienen un mismo relleno mineral principal. Teniendo estas 8 zonas definidas, donde cada una tiene minerales ya sea de Pb-Zn (comn), de Cu-Ag (triple) y de rodocresita con sulfosales de Ag (triple o comn), se puede programar los trabajos mineros de explotacin, sea para extraer mineral comn mineral triple.

Las zonas mineralizadas de la VOLCAN S.A.A. y sus principales minerales que contienen. (Anexo N 2 y 3)3.2. LOS FLUJOS MINERALIZADOS DE VOLCAN S.A.A.

De los varios flujos mineralizados de VOLCAN S.A.A., son tres los ms importantes:

Flujo 1: Minerales de zinc en blenda negra marmatita con galena, pirita con galena, pirita y cuarzo, se le denomina mineral comn por su alto contenido en plomo y zinc.

Flujo 2: Minerales de cuarzo pirita con cobre y escalerita marrn. Se le denomina mineral triple difcil, contiene alto valor de cobre como la Enargita y Luzonita.

Flujo 3: Minerales de rodocrosita con cuarzo, esfalerita rubia y sulfosales de plata, con cobre, arsnico y antimonio. Se le denomina mineral triple dcil.

Estos tres flujos se presentan solos o en conjunto en una misma estructura (o filn) siendo la combinacin ms frecuente del flujo 2 con el flujo 3 que constituyen el mineral triple, es decir que de l se obtienen concentrados de plomo, zinc y cobre.

El flujo 1, generalmente solo y ocasionalmente con el flujo 3, y constituyen el mineral comn, del que nicamente se obtienen concentrados de plomo plata y concentrado de zinc. (Anexos 4,5 y 6)3.2.1. COMENTARIOS SOBRE LOS 3 FLUJOS MINERALIZADOS DE LA MINERA VOLCAN S.A.A.

1. LA VOLCAN S.A.A. tiene 92 especies minerales identificadas pero estas no se encuentran separadas, sino en asociaciones o flujos mineralizados slidos en diferente tiempo del magma de la tierra y que se pueden ubicar perfectamente en el espacio de la mina para su explotacin separada.

2. A los minerales de la primera asociacin o flujo 1, se le denomina mineral comn o de plomo zinc y plata, y a los 2 restantes mineral triple de plomo zinc cobre y plata; del cual para efectos de chancado y molienda el flujo 1 es considerado blando, el flujo 2 duro y el flujo 3 es considerado semiduro. (Anexo 4)3. Los minerales ms ptimos para la flotacin son del FLUJO 1 por:

Altas leyes de Pb, Zn y Ag.

Ausencia total de sulfato de Cobre.

Bajo contenido de Cobre.

4. Los minerales que no podrn explotarse al menos por el momento, porque no pueden trabajarse econmicamente, son del FLUJO 2, por: (5) Altas leyes en arsnico y antimonio, como minerales de Energita y Lozanita.

Presencia de abundante sulfato de cobre. Causa distorsiones durante la flotacin.

5. El mineral del flujo 3, es ms dcil para el tratamiento y puede ser trabajado, dependiendo de los valores de Ag que tenga como ley de cabeza, que debe de ser mayor de 10 oz/Tm, porque sus leyes en Pb y Zn son bajas, pero en general es un mineral dcil. (6)6. Estos minerales no debern tratarse juntos (como anteriormente se haca), debido al Sulfato de Cobre que contiene el flujo 2, causando prdidas de Zn, que actualmente es el metal de ms alto valor econmico; adems tienen diferentes durezas. (6)7. Con estos flujos minerales se da la siguiente tabla: tipo de mineral versus recuperacin en los concentrados, obtenidas por tratamientos metalrgicas en la plata. Se puede aprestar las altas recuperaciones en Pb, Zn y Ag con el mineral comn. (9)Tabla N 3.1 Porcentaje recuperacin en los concentradosPorcentaje recuperacin en los concentrados

MineralPbZnCuAg

Comn83.4579.53-88.46

Triple60.8063.1063.0688.41

Comn /triple 1 : 168.6364.3065.8388.34

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..3.3. LOS MINERALES IDENTIFICADOS EN VOLCAN S.A.A.

3.3.1. Las especies minerales de VOLCAN S.A.A.

VOLCAN S.A.A., es un yacimiento con una mineraloga muy compleja con casi 92 especies de minerales metlicos y de ganga (Anexo 7 y 8)3.3.2. Los elementos penalizables en los concentrados A continuacin se da los contenidos y lmites de los elementos penalizables que desvalorizan los concentrados en los contratos de venta de las producciones de la Minera VOLCAN S.A.A. (10) Concentrado de plomo. Los elementos penalizables son:Arsnico:0.5% libre, y cualquier exceso por 0.1% se penalizar a razn de US$ 1.40 por tonelada mtrica seca.

Bismuto:0.3% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 1.50 por tonelada mtrica seca.

Antimonio:0.5% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 2.00 por tonelada mtrica seca.

Concentrado de zinc. Los elementos penalizables son:Fierro:0.5% libre, y cualquier exceso por 0.1% se penalizar a razn de US$ 1.40 por tonelada mtrica seca.

Arsnico:0.5% libre, y cualquier exceso por 0.1% se penalizar a razn de US$ 1.40 por tonelada mtrica seca.

Antimonio:0.25% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 1.50 por tonelada mtrica seca.

Slice:4.5% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 2.00 por tonelada mtrica seca Concentrado de cobre. Los elementos penalizables son:Zinc:2.5% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 2.50 por tonelada corta seca.

Plomo:8% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 4.00 por tonelada corta seca.

Arsnico:0.5% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 4.00 por tonelada corta seca.

Antimonio:0.15% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 4.00 por tonelada corta seca.

Almina:2.0% libre, y cualquier exceso por cada 0.1% se penalizar a razn de US$ 4.00 por tonelada corta seca.

Azufre:se penaliza de acuerdo a la siguiente frmula: (3 5%) a US$ 0.50 por tonelada corta seca por cada 1.0% de exceso.3.4. CAPACIDAD DE TRATAMIENTOLa planta concentradora de la Minera VOLCAN S.A.A., tiene una capacidad de tratamiento de 1,000 toneladas mtricas diarias. (9)3.5. PROCESO DE CONCENTRACIN DE MINERALES

3.5.1. Circuito de chancado y trituracinTiene por finalidad de reducir el mineral de tamaos gruesos, para facilitar el trabajo de los molinos y economizar costos de produccin.

El mineral proveniente de la mina, es sometido a un previo chancado y es trasladada a las tolvas de gruesas; cada tolva tiene una capacidad de 250 Toneladas mtricas (TM), el mineral es descargado de cada tolva con la ayuda de un alimentador vibratorio, hacia la faja N 1, de sta pasa a la faja N 2, con la descarga de sta faja empieza en s la seccin de chancado, en ella se puede distinguir un chancado primario y un chancado secundario. (4)A) Chancado primarioSe ejecuta en una chancadora giratoria Mc CULLY 13 de la ALLIS CHALMERS, para lo cual la descarga de la faja N 2 pasa a un cedazo vibratorio primario de dos parrillas (hacen las veces de una malla), la primera tiene una abertura de 3, donde el nivel mayor de 3 constituye la alimentacin a la chancadora primaria y el mineral menor de 3 es clasificado por la segunda parrilla que tiene una abertura de 1, el mineral grueso pasa el chancado secundario, mientras que los finos pasan a la faja N 5 con destino a las tolvas de finos. (4)B) Chancado secundarioSe ejecuta en una chancadora giratoria Hydroone Crusher, el producto de la chancadora primaria pasa a la faja N 3, de ella pasa a la faja N 5 y finalmente el cedazo secundario de 1 de abertura, donde el mineral grueso de dicho cedazo junto con el mineral grueso de la segunda parrilla de 1 del chancado primario constituyen la alimentacin a dicha chancadora, la descarga de sta pasa a la faja N 3 con destino al cedazo secundario, constituyendo as un circuito cerrado. En dicha chancadora el mineral es reducido de -1 a -0.5. Finalmente las partculas menores a 1 pasan a la faja N 5 de all a la faja N 6, para luego ser almacenadas en las tolvas de finos. (4)3.5.2. Circuito de moliendaLa molienda constituye el paso final del proceso de reduccin de tamao. Dicho proceso es importante porque de l depende el tonelaje y la liberacin del mineral valioso que despus se deber concentrar en el proceso de flotacin.

Con la molienda se desea obtener un producto final muy clasificado, lo cual se logra con el mtodo de molienda en circuito cerrado, es decir el molino primario entrega la pulpa mineral al molino secundario y ste trabajo con un clasificador, donde los finos pasan al circuito de flotacin y los gruesos se recirculan al molino (secundario), este asegura un grado de alimentacin elevado y un producto final con determinado tamao y mejor clasificado. (4)La seccin molienda, cuenta con 5 tolvas de finos de 250 toneladas mtricas (TM) de capacidad, de donde el mineral es alimentado por medio de fajas transportadoras al molino primario. La molienda se divide en:A) Molienda primariaConstituido por el molino de barras con las siguientes caractersticas:Molino

:de barrasMarca

:Five lille cailForma

:Cilndrico

Tamao

:Diametro 1.8 m x 4 mCapacidad de tratamiento:48 TM/hB) Molienda secundariaConstituido por 3 molinos de bolas, con las siguientes caractersticas, cada uno de los cuales operan en circuito cerrado con su respectivo clasificador.

Molino

:de bolasMarca

:HardingeForma

:cnico - cilindritoTamao:Dimetro 2.4 m x 1 m Dimetro - variableCapacidad de tratamiento:16 TM/h3.5.3. ClasificacinEl objeto de la clasificacin es de entregar el proceso de flotacin el mineral granulomtricamente preparado, de tal manera que el producto recibido de la descarga del molino secundario es clasificado, en finas y gruesas, donde el producto fino es enviado al circuito de flotacin y el producto grueso se recircula nuevamente al molino secundario, constituyendo lo que se llama carga circulante. Como se dijo anteriormente, cada molino secundario dispone de un clasificador con las siguientes caractersticas: (4)Clasificador : Tipo rastrilloMarca : Dore duplixForma : Tanque rectangular de fondo inclinadoTamao : 8 x 26

3.5.4. Circuito de flotacinEl mineral con granulometra ptima clasificada, es enviado a un acondicionador de pulpa, donde se le agrega los reactivos necesarios para la flotacin. Un circuito de flotacin consta de:

A. Celdas de concentracin o rogher: Donde se recupera la mayor cantidad posible de las especies valiosas.B. Celdas de agotamiento o scavenger: Donde se recuperan las especies valiosas que se escaparn en la flotacin anterior, constituye un producto medio juntamente con el relave de la seccin limpieza.C. Celdas de limpieza o cleanner: Se eliminan las impurezas contenidas en el concentrado Rogher.La planta concentradora de VOLCAN S.A.A., se divide en:Circuito de flotacin de plomo.- Existen 3 circuitos de flotacin para el Pb. El mineral que se encuentra en el acondicionador de pulpa, es bombeada paralelamente a los 3 circuitos de flotacin, que tienen las mismas caractersticas de marca y tamao. Constan de una etapa rougher con 5 celdas DENYER DR 21, las espumas van a la etapa de limpieza, que consta de 4 etapas, la etapa general consta de 6 celdas DENVER SUB A 18, produciendo el concentrado de plomo. El relave rougher es tratado en una etapa scavenger con 6 celdas DENVER DR 24, las espumas es bombeada a la cabeza del rougher y el relave es bombeado al acondicionador de Zinc.Circuito de flotacin de zinc.- Existe un solo circuito de flotacin de zinc, est formado por celdas DENVER de mayor capacidad de tratamiento, donde se trata todo el relave (cabeza de zinc) proveniente de los 3 circuitos de flotacin de plomo.El circuito de zinc, trata los relaves de flotacin del plomo, stos llegan a los acondicionadores de zinc, donde es agregado el reactivo sulfato de cobre, que es el reactivador ms usado y econmico del zinc, luego pasan a una etapa rougher con 5 celdas DENVER DR 300, las espumas pasan las etapas de primera, segunda y tercera limpieza con 4, 4 y 2 celdas DENVER DR 100, respectivamente, y el relave del rougher es tratado en una etapa scavenger de 5 celdas DENVER DR 300, donde las espumas son bombeados al acondicionador y el relave bombeados a sus respectivas canchas de relaves. (3)Un circuito de flotacin, se puede representar esquemticamente as:Figura N 3.1 Circuito de flotacin

Fuente: Zimnerman V. (2008); Manual de Minera Lima Per.3.6. PRODUCTOS OBTENIDOS POR FLOTACIN EN LA PLANTA CONCENTRADORA.Los productos obtenidos por la planta concentradora, utilizando los 2 tipos de mineral en que han sido clasificadas las menas de VOLCAN S.A.A., se dan a continuacin con sus respectivos balances metalrgicos. (3)Tabla N 3.2. Productos obtenidos con alimentacin de mineral comnProductosTMSL e y e sPorcentaje de recuperacin

% Pb% Zn% CuAg Oz/TMPbZnCuAg

Alimentacin580.03.3544.0350.1368.497100100100100

concentrado plomo25.4763.7404.8862.383156.0083.455.3276.9580.62

concentrado zinc37.964.23549.0330.46911.4838.2679.5322.578.84

relave516.770.3120.6860.0301.1018.2915.150.4811.54

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..Tabla N 3.3 Productos obtenidos con alimentacin de mineral tripleProductosTMSLe y e sPorcentaje de recuperacin


Alimentacin360.02.6302.3900.6807.910100.100.100.100.

Concentrado cobre14.27.0005.50010.870108.4510.509.0863.0654.08

Concentrado plomo11.5150.004.8003.22059.5460.806.4215.1424.10

Concentrado zinc11.765.61646.1601.80024.786.9763.108.6510.23

Relave322.530.6380.5710.1001.02321.7321.413.1511.59

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..Tabla N3.4 Mineral comn mineral tripleEl tratamiento metalrgico de una mezcla de estos dos tipos de mineral, en una relacin aproximada de 1: 1.ProductosTMSLe y e sPorcentaje de recuperacin


Alimentacintriple519.01.0662.9340.5736.525

Alimentacin comn469.02.0084.0330.3007.934

Alimentacin general988.01.5133.4560.4637.194100100100100

Concentrado cobre13.9311.3309.63521.597230.6110.563.9365.8345.19

Concentrado plomo16.7361.3274.1911.322136.2068.632.054.8432.06

Concentrado zinc43.501.55750.4790.98016.484.5364.309.3310.09

Relave913.840.2661.1000.1000.90716.2829.7220.011.66

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..Podemos observar que con mineral comn, se tiene las mejores recuperaciones en los 3 elemento econmicos que concentra volcn S.A.A.Tabla N3.5 Tabulando: Tipo de mineral vs recuperacin en los concentradosMineralPorcentaje de recuperacin en los concentrados

PbZnCuAg

Comn83.4579.53-88.46

Triple60.8063.1063.0688.41

Comn/triple68.6364.3065.8388.34

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..3.7. PROBLEMAS MINERALGICOS EN RELACIN A LA METALURGIA

A continuacin se presentan algunos problemas mineralgicos tpicos, mostrando la interrelacin de la mineraloga en la metalurgia de los minerales, donde VOLCAN S.A.A. ha definido los siguientes: (7)3.7.1. Presencia de calcantita o chalcantita (CuSO4 . 5 H2O)

La calcantita chalcantita, es un mineral de origen secundario, producido por la oxidacin de minerales primarios de Cobre, la chalcantita, es un sulfato de cobre penta-hidratado, soluble en agua y es usado como reactivo activador de menas de sulfuros de zinc en la metalurgia de flotacin. En VOLCAN S.A.A. existen algunas vetas que contienen alto porcentaje de esta sal, encontrndose entre 0.02 a 0.05%, que viene a representar entre 200 a 500 gramos de sulfato de cobre por tonelada de mineral, y que es el rango de dosificacin de reactivo necesario, para la activacin del zinc en un proceso de flotacin.

Cuando se mezclan minerales con alto porcentaje de chalcantita con minerales dciles, existe en los productos obtenidos desplazamientos de zinc hacia los concentrados de plomo y cobre resultando productos contaminados de bajas leyes y recuperaciones, a continuacin damos un balance metalrgico con este problema:Tabla N3.6 Balance metalrgico con presencia de calcantitaProductosPeso TMLeyesPorcentaje de recuperacin

Pb% Zn% CuAg Oz/TMPbZnCuAg

Alimentacin9621.923.990.447.84100100100100

Concentrado cobre114.1715.3418.72218.912.484.4048.6531.93

Concentrado plomo2656.515.873.45109.6879.554.0021.1937.81

Concentrado zinc612.0447.990.9613.906.7476.3013.8311.24

Relave8640.240.680.081.6611.2315.3016.3319.02

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..Actualmente las labores de explotacin de mineral con alto porcentaje en chalcantita han sido paralizadas.

3.7.2. Presencia de minerales cidos:Se ha determinado que a mayor o menor cantidad de carbonatos en las muestras, influye en el grado de acidez de los minerales de VOLCAN S. A.A., existen algunas labores mineras de explotacin en la que sus minerales son muy cidos, teniendo un pH natural entre 3.0 y 3.5. Generalmente la mayora de los minerales de VOLCAN S. A.A. posen un pH natural entre 5.0 y 6.0.

La dosificacin estndar de cal (regulador de pH) en el tratamiento metalrgico de estos minerales, resultan muchas veces insuficiente, ocurriendo prdidas en forma intermitente ya sea por rebases o asentamientos de minerales en los circuitos de flotacin, debido a la inestabilidad del pH en el tratamiento con estos minerales.

Las labores mineras de explotacin de minerales cidas han sido detectadas y se almacenan en una tolva de alimentacin nica para su tratamiento en la planta concentradora. Al molino primario a un flujo constante de masa, se va suministrando junto con minerales normales de tal manera que no afecte el pH en forma brusca al proceso de flotacin. (7)3.7.3. Presencia de minerales duros y blandos en la molienda.

La clasificacin de los minerales de VOLCAN S.A.A., en triple y comn (duras y blandas respectivamente), se ha realizado basndose en sus composiciones y caractersticas mineralgicas. Los anlisis de mallas para estos 2 tipos de mineral, en pruebas que se realizaron de molienda, con las mismas condiciones, dan resultados distintos. (7)Al realizar los anlisis granulomtricos correspondientes a cada mineral, se observa que los grados de molienda alcanzados en cada malla son diferentes. A continuacin se dan los resultados de las pruebas de granulometra:Condiciones de la molienda: Molino: Molino de bolas tipo DENVER, de 10.5L de capacidad.

Mineral: 1.0 kg ya sea de mineral comn, triple una mezcla 1:1 de los 2 anteriores.

Agua: 500 mL Tiempo de molienda: 12 minutosTabla N 3.7 Los resultados de las pruebas de granulometra de minerales duros y blandos en la molienda.

Porcentaje en pesos

Malla% Triple% Comn%1:1 Triple-comn

+ 570.140.406.00

+ 701.582.108.10

+ 1005.255.5012.10

+ 14012.5210.009.20

+ 20014.408.007.20

+ 32519.8013.0011.40

- 32546.3161.0046.00

100100100

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..Por lo que se puede decir, segn los resultados granulomtricos, que cada tipo de mineral tiene diferente grado de molienda. El realizar un proceso de molienda, con una mezcla de stos 2 minerales (comn y triple) ocasiona: demasiada formacin de lamas para el mineral blando y un alto porcentaje de gruesas para el mineral duro, donde su anlisis granulomtrico, segn la prueba, oscila entre dos extremos, alto porcentaje de mineral grueso as como alto porcentaje de mineral fino. (7)Los resultados observados en la molienda de esto dos tipos de minerales, condujeron a un mejor ajuste y clasificacin del mineral de mena; y en su tratamiento metalrgico se lleg a la conclusin de no mezclarlos en la molienda y as poder alcanzar los grados ptimos de granulometra para la flotacin, como mejorar las recuperaciones en los elementos valiosos.NOTA: se considera porcentaje de grueso al mineral entre las mallas + 50 y + 60 mientras que el porcentaje de finos se considera entre las mallas + 323 y 323.

3.7.4. Presencia de intercrecimientos finos de minerales.Los problemas por intercrecimiento se presentan cuando los minerales se encuentran ntimamente asociados, es decir muy finos (o a nivel submicroscpico) en la matriz de un mineral y an con una molienda muy fina, ser difcil liberarlos, no logrndose una buena separacin de los elementos ocurriendo adems contaminaciones y bajas recuperaciones en los concentrados obtenidos, as como altos valores de elementos valiosos en el relave. (7)A. EscaleritaLos principales intercrecimientos finos de la escalerita (ZnFeS) es con la calcopirita (CuFeS2), pirita (FeS2 y otros minerales de ganga por lo tanto, la flotacin de las partculas de escalerita finamente intercrecidos con los dos primeros minerales, contaminarn el concentrado de zinc con cobre y fierro.B. Galena (PbS)Los intercrecimientos ms comunes de la galena son con la escalerita, cobre gris (tetraedrita), pirita y gangas. En las fracciones 270 y + 400, se observa la galena adosada como diminutas partculas en los bordes de estos minerales, al estar intercrecidas con partculas mayores de escalerita y tetraedrita flotan con estos y forman parte de las impurezas de plomo en los concentrados de zinc y cobre, adems aquellas adosadas a pirita y ganga se pierden en los relaves. El contenido de plata en los concentrados de plomo, parte se debe a partculas finas de tetraedrita argentfera antenas crecidas con partculas de galena.C. Enargita y tetraedrita

La enargita (Cu3AsS4), se presenta mayormente en partculas libres a partir de la malla + 100; la tetraedrita cobre gris (Cu, Fe, Ag)12 (As, Sb)4S13, adems de partculas libres, se presenta como partculas mixtas intercrecidas con Escalerita, Galena y Sulfosales de Plomo, difcil de liberar. Estos minerales de intercrecimientos al parecer son responsables de los otros elementos penalizados (es decir aparte del arsnico y el antimonio) presentes en los concentrados de cobre.

3.7.5. Presencia de inclusiones de minerales

Se habla de inclusiones o de entrampamiento de minerales, cuando un mineral no valioso se encuentra dentro de algunos granos o partculas de mineral valioso, presentndose tambin en forma inversa, es decir mineral valioso incluido en mineral no valioso. (13)

A continuacin se mencionan las inclusiones ms frecuentes en los 3 principales minerales que concentra VOLCAN S.A.A.

Inclusiones dentro de la escalerita (Zn Fe S). las inclusiones ms frecuentes son: calcopirita (Cu, Fe, S2), galena (Pb,S) estanoidita (CuS5 (Fe,Zn)2 SnS8), casiterita (SnO2) y pirita (FeS2).

Inclusiones dentro de la galena (PbS). Las inclusiones ms frecuentes son: sulfosales de plata como, la pirargirita (Ag3Sb S3), prousia (Ag3AsS3); observadas en algunas partculas mayores de galena y la rleisbenita (Pb Ag Sb S3), adems inclusiones de: galeobismutita (Pb Bi2 S4), bismutita (Bi2 S3), emplectita (Cu Bi S2), pavonita (Ag2 Cu (Bi, Sb, Pb)9 S16), geocronita (Pb5 (Sb, As), S8), boulangerita (Pb5 Sb4 S11), andorita (Pb, Ab, Sb3 S6), novelita (Pb5(Bi, Sb)S17) y arsenopirita (Fe As S).

Inclusiones dentro de minerales de cobre. las inclusiones ms frecuentes en los minerales de cobre son: Calcopirita (Cu Fe S2): se presentan inclusiones muy finas de MISPIKEL (Fe As S), bornita (Cu, Pb, Sb S3), estanita (Cu2FeSnS4) y blenda (ZnS).

Luzonita (Cu3 As S4): presenta inclusiones de enargita (Ci3AsS4) y calcopirita (Cu Fe S2).

Tetraedrita o cobre gris (Cu12 (As, Sb)4 S13): presenta inclusiones de coludita (Cu3 (Sn, V, As, Fe)S4), bornita (Cu, Pb, Sb S3) y sulfosales de plomo y bismuto.

Inclusiones dentro de la pirita (Fe S2). Es una de las inclusiones que ocurre ms frecuentemente, es un problema intrnseco por lo que se pierden minerales valiosos en el relave (como plata y plomo), tenemos mayormente entrampamiento de fleislenita (AgPbSbS3), cobre gris, hesita (Ag2 Te), andorita (Pb, Ag, Sb3 S6) y algunas veces galena (Pb S) y blenda (Fe S).3.7.6. Presencia de minerales de zinc.En el trabajo de J. M. TOUVENIN de minerales de VOLCAN S.A.A., se encuentran identificados los siguientes minerales de Zinc:

EscaleritaZn S (o sustituidas con Fe Zn Fe S)

GoslaritaZn SO4. 7 H2O

ZincitZn O

SmithsonitaZn CO3

VOLCAN S.A.A., obtiene relaves con valores entre 0.5 y 1.0% en Zinc. Parte de las prdidas de Zinc en los relaves, son causadas por la presencia de la zincita y simthsonita, que son minerales oxidados que no flotan, y que constantemente INFLAN la ley de Zinc en el relave.

3.7.7. Presencia de elementos penalizables en los concentrados de plomo y cobre.A. Concentrado de plomoEl principal mineral de Plomo es la GALENA (Pb S), pero existen adems otros minerales de Plomo, bajo la forma de sulfosales de plomo, que lgicamente son recolectados durante la flotacin y forman parte del concentrado de Plomo, entre estos sulfosales tenemos:

Boulangerita

Pb5 Sb4 S11Owhyeeite

Ag2 Pb5 Sb6 S15Bournonita

Cu Pb Sb S3Seligmanita

Cu Pb (As, Sb) S3

Geocronita

Pb14 (Sb, As)6 S23

Andorita

Ag Pb Sb3 S6

Galeno bismutitaPb Bi2 S4De donde, se puede deducir que, los elementos penalizables en el concentrado de plomo, son parte de la composicin qumica de los minerales que flotan en el proceso, razn por la cual siempre estarn presentes el arsnico, antimonio, cobre y bismuto en sus concentrados. (10)B. Concentrado de cobreLos minerales del yacimiento que contienen cobre, son generalmente sulfosales de cobre plata con arsnico y antimonio denominado cobre gris, cuya frmula qumica se representa: Cu (As, Sb, Ag, Bi, Fe) S. Entre los minerales de cobre tenemos:

Calcopirita Cu Fe S2Bournonita Cu Pb Sb S3

Estanita Cu2 Fe Sn S4

Enargita Cu3 As S4

Bornita Cu5 Fe S4

Germanita Cu2 Ge S4

Luzonita Cu3 As S4

Temantita Cu12 As4 S13

Tetraedrita Cu12 Sb4 S13La tetraedrita argentfera (cobre gris), parece ser el principal mineral portador de plata en los concentrados de cobre, debido a que los sulfuros de plata (Argentita Ag2 S) ocurren solamente en cantidades trazas, en muestras analizadas. Por la composicin qumica de los minerales de cobre, no se podr desligar en el proceso de flotacin los elementos: Arsnico, Antimonio, Bismuto y Fierro; que son los causantes de las mayores penalidades econmicas a este tipo de concentrado, convirtindole no comercial por los cuidados ecolgicos ambientales y actualmente para la compaa no resulta rentable trabajar estos minerales. (10)3.7.8. Presencia de valores altos de plata en los relavesTabla N3.8 La reparticin de la plataPlata totalGalena PbSTetraedrita cu3 Sb S3Escalerita Zn STemantita Cu3 As S3Pirita y otros

100%15%61.3%6 %6 %11.7 %

Fuente: David Ros, elementos penalizablesDe donde se deduce que: 67.3 % de la plata de VOLCAN S.A.A., est en cobre gris (tetraedrita y tenentita), existiendo una gran afinidad de la plata con el antimonio (61.3%).

Tericamente flotando bien la Galena y los cobres grises, a donde se aaden sulfosales de plomo plata, se puede superar el 80% de recuperacin de plata en los concentrados de plomo y cobre donde el valor econmico de la plata es rentable.

Hay plata que se pierde al relave irremediablemente con la pirita (11.7%), aunque parte de esta plata aparece en la pirita que tienen los concentrados como ganga.3.7.9. Presencia de Oro en VOLCAN S.A.A.A pesar de las altas leyes de plata del mineral de cabeza, no presenta valores considerables de oro que justifiquen anlisis por este elemento en el mineral de mina.

En el concentrado de Plomo, se ha encontrado 0.99 g Au/tonelada de concentrado.

En el concentrado de cobre, se ha encontrado 3.92 g Au por tonelada de concentrado; valor que si es significativo en las liquidaciones, ya que se valoran en $/Oz. Por otro lado los concentrados de cobre de VOLCAN S.A.A., se conforman mayormente con sulfosales de plata con cobre, arsnico y antimonio (cobre gris), por lo que se supone que el Oro se ubica como pequeas inclusiones asociado a stos cobres grises. (1) Por otro lado VOLCAN S.A.A. se ubica en la provincia polimetlica del centro del Per con minerales de Pb Zn Cu y Ag principalmente, que es muy diferente a las provincias aurferas de Nazca Arequipa y de la Cordillera Oriental del Norte Central (sierra de La Libertad) y otras conocidas.

CAPITULO IVMATERIALES Y METODOS

4.1. MATERIA PRIMA.Volcn Compaa Minera S.A.A., se dedica a la exploracin y explotacin de yacimientos mineros por cuenta propia y su correspondiente extraccin, concentracin, tratamiento y comercializacin de concentrados de minerales polimetlicos.Actualmente en VOLCAN S.A.A., solo se explota y se trata el mineral comn, con una ley de cabeza promedio de:Tabla N 4.1 Ley de cabeza promedio% Pb% Zn% Cu% Oz /Tm Ag

Mineral comn3.35.60.139.9

Fuente:Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..

Volcn S.A.A. es el mayor productor polimetlico del Per (primer productor de zinc, plomo y plata en concentrados del Per y Sudamrica) y el cuarto productor de plata y de zinc en el mundo. (9)4.2. MATERIALES E INSTRUMENTOSA.Instrumentos

04 bandejas de porcelana. 04 baldes de plstico de 20 litros. 04 esptulas de plstico. 04 esptulas metlicas.

10 bolsas de polietileno.

Jeringas hipodrmicas 1, 2, 5 y 10 mL.

02 vasos de precipitacin.

01 vaso graduado de 1 L.

Cronmetro.B.Equipos

Chancadora de quijadas.

Pulverizadora de discos de laboratorio.

Molino de bolas de laboratorio.

Ro-Tap.(Tamizador vibratorio) Tamices Tyler.

Celda Unitaria de flotacin DENVER (1 Kg.)

Balanza de Plato (Max. 1000 g.)

Balanza de triple brazo (Max. 310 g.) Agitadores elctricos y Magnticos Peachimetro (pHmeter) y analizador de HCN 01 estufa elctrica.4.3. REACTIVOS UTILIZADOS: Los utilizados en la planta concentradora son: (2, 11)4.3.1. Colectores (Promotores)A. Xantato amilico de potasio (Z-6): C5H11OCS2K,. Es el ms potente de los xantatos, es til en las operaciones que requieren un colector potente y no selectivo para los minerales sulfurosos. Es completamente soluble en agua, se usa en la planta a una concentracin del 4% su color flucta desde blanquecino a amarillo profundo, sin variaciones de su poder colector, estn en forma de perdigones (pellets), a fin de reducir el polvo en su manejo.B. Aerofloat 242Es bsicamente un cido ditiofosfato, es el colector ms selectivo de los promotores AEROFLOAT Lquidos. Es un colector fuerte y ha encontrado gran aceptacin particularmente en la flotacin del sulfuro de Cobre y Plomo, en la presencia de sulfuros de escalerita y hierro, donde la selectividad haca estos ltimos sulfuros representa un problema serio. Es soluble en agua y se utiliza en la planta a una concentracin del 10%.4.3.2. Espumantes Dowfroth 250Es un glicol ploypropylene metil ter, se utiliza en la planta a una concentracin de 4% causa la seleccin selectiva de minerales sulfurados de Plomo y Zinc, trabaja con un amplio PH (8.5 12.5). La ventaja del DOWFROTH 250, como es completamente soluble en agua, puede agregarse en cualquier punto del circuito de flotacin sin necesidad de efectuar un acondicionamiento especial, por lo tanto su accin rpida y fcilmente ajustable es de utilidad en las variaciones del mineral.

4.3.3. Modificadores: Tenemos los que actan como:4.3.3.1. Depresores Cianuro de sodio (NaCN)Se le utiliza para la separacin de la Galena de la escalerita y pirita, actuando como un agente depresor de estos ltimos. Los minerales de Plomo flotan fcilmente en presencia del cianuro, ya que el uso de stos ayuda a limpiar la superficie de la Galena, hacindola ms fcil de flotar, por lo que dicha propiedad se utiliza para la flotacin selectiva de la Galena con respecto a los minerales de cobre, pirita y esfalerita, aunque con la pirita se usa como un complemento la cal para deprimirla. Se utiliza al 5% de concentracin. Sulfato de zinc (ZnSO4)En un circuito de flotacin de plomo se usa a menudo el conjunto NaCN con el ZnSO4, para lograr la depresin de los minerales de zinc y pirita. La cantidad usual del sulfato de zinc es de 3 a 5 veces la cantidad de cianuro. La alimentacin de esta combinacin de reactivos generalmente se divide entre el circuito de molienda y las celdas de limpieza. Se utiliza al 10% de concentracin.4.3.3.2. Activadores Sulfato de cobre (CuSO4. 5 H2O)Es el activador ms usado y ms econmico para los sulfuros de zinc. Generalmente se adiciona a la pulpa en el acondicionador, ya que los minerales de zinc se presentan a la flotacin en su forma natural, pues el cobre es absorbido en la superficie de la escalerita y las partculas as cubiertas se comportan igual al correspondiente mineral de cobre. Se utiliza a una concentracin del 10%.4.3.3.3. Agente regulador de pH Cal (CaO)Se utiliza como regulador de pH, generalmente se usa en forma de cal hidrata (Ca (OH)2). Adems de ser un regulador, la cal acta como depresor de los sulfuros de hierro y un exceso como depresor de los minerales de plata.4.4. METODOLOGA

En pruebas de laboratorio, se deben seguir los procedimientos adecuados para obtener resultados que sean razonablemente cercanos al comportamiento metalrgico a escala de planta. Se presentan en los prrafos siguientes los procedimientos, desde el muestreo del mineral hasta la finalizacin de las pruebas metalrgicas, para los minerales de VOLCAN S.A.A. (9)4.4.1. Muestreo

Pocos minerales son tan homogneos que no muestran alguna variacin en sus resultados de flotacin, cuando se toma muestras de minerales de diferentes sitios de un depsito. Se deben tomar un nmero suficiente de muestras, de varias partes dentro del yacimiento, de tal manera que los resultados de las pruebas subsecuentes, reflejen realmente lo que puede esperarse en la planta concentradora que recibe el mineral.

Puesto que la mayora de los minerales sulfurosos estn sujetos a cambios en la respuesta a la flotacin, debido al empaamiento y a la oxidacin; es importante que las muestras tomadas sean de tamao tan grueso como sea prctico. Por la misma razn las muestras deben ser suficientemente grandes en peso de manera que se pueda completar una investigacin con una sola muestra, sin tener que volver a muestrear el depsito.

En casos de planta, en operacin, las muestras pueden ser tomadas de la banda de alimentacin del mineral de tamao grueso a la seccin de molienda. Las muestras deben ser tomadas por un periodo de tiempo suficiente de manera que el mineral sea representativo del que la planta est tratando. En algunos casos puede ser ms deseable tomar las muestras de la pulpa del overflow del clasificador, tal que la granulometra de alimentacin a flotacin por las pruebas de laboratorio sea la misma que de la planta. En estos casos es generalmente deseable tomar, muestras de pulpa fresca diariamente, puesto que el mineral slido, est ms sujeta a efectos de aejamiento que el mineral fresco.4.4.2. Preparacin de las muestras.

El mineral grueso, debe ser transportado al laboratorio tan pronto como sea posible y secado por aire. Para la molienda, la muestra debe ser quebrada a un grado de tamao manejable para facilitar una divisin representativa. La reduccin de tamao se realiz:

1. El mineral se sometido a un chancado gradual en el laboratorio, con la chancadora de quijada; las muestras recibidas tienen un peso aproximadamente 20 kilos, obteniendo el anlisis granulomtrico de la (Tabla 4.2), con un porcentaje de mineral en malla 10 de 19.73%.2. Seguidamente se pasa el mineral por un molino de cilindros paralelos, obteniendo el anlisis granulomtrico de la (Tabla 4.3), con un porcentaje de mineral en la malla 10 de 56.86%, aumentando con respecto a la anterior.Tabla N 4.2 Anlisis granulomtrico Tabla N 4.3 Anlisis granulomtricoen malla -10 de 19.73.

en malla 10 de 56.86%.Malla% Peso

1 0.88

115.68

17.63

19.36

14.79

1011.93

- 1019.73

TOTAL100

Malla% Peso

15.90

5.64

10.04

9.76

1011.80

- 1056.85

TOTAL100

Fuente: Elaboracin propia 3. La molienda, debe llevarse preferentemente a - 10 mallas (1.68 mm), la muestra es tamizada con esta malla, SERIE TYLER obtenindose aproximadamente 20 kilos.

4. El mineral menor de 10 mallas es luego dividido representativamente en porciones iguales de peso conveniente para la prueba de flotacin. La muestra es dividida manualmente, usando el equipo divisor rifles, obtenindose muestras homogneas y representativas de aproximadamente 1.0 kilo, para los ensayos metalrgicos a realizar. Las muestras son colocadas en bolsas de plstico y selladas, para evitar la contaminacin, la oxidacin u otros efectos de aejamiento. Ver Fig. N4.1.

En el caso de muestras de pulpa, debe juntarse pulpa suficiente en cubetas. Mientras la pulpa es agitada para mantener los slidos suspendidas, una porcin de la pulpa debe ser removida usando un cucharn o vaso de precipitado y colocarla alternadamente en uno de cuantos frascos de pulpa se requieran para las pruebas subsecuentes. El procedimiento contina colocando alternadamente, porciones de pulpa en cada frasco antes de regresar al primer frasco hasta que todos los frascos estn llenos o la muestra de pulpa se haya terminado. Los frascos son luego cerrados. Cuando sea necesaria para las pruebas, la pulpa se transferir de uno o ms frascos directamente a la celda de flotacin.

4.4.3. Pruebas de molienda.

Las pruebas de molienda en el laboratorio, conducen a establecer la relacin entre la granulometra y el tiempo de molienda del mineral.

Los ensayos de molienda se realizan en un molino de bolas tipo DENYER, de 10.5 L de capacidad, con una carga de 1.0 Kg de mineral y 10.6 Kg de bolas. La molienda se realiz:1. Se agrego 1.050 kg de mineral (100% talla 10) y 500 ml de agua, se dio un tiempo de molienda de 10 minutos (controlado con un cronmetro).

2. La muestra fue retirada con mucho cuidado, (lavando las paredes del molino) sobr una bandeja de aluminio.

3. La pulpa molida debe ser tamizada hmeda, en una malla 200 y el material de mayor tamao (malla + 200) y las lamas (malla 200) y luego fueron filtradas y secadas por separado.

4. Una vez secas las muestras, el material de mayor tamao, es tamizado, en una serie de tamices (Tabla 4.4) por espacio de 10 minutos en el equipo RO-TAP.

5. Luego se pesaron las muestras retenidas de cada malla utilizada y el material que pasa a travs del tamiz 200, se aadido a las lamas de la operacin de tamizado en hmedo. Los pesos de las diversas fracciones de mallas son luego usados para determinar.Figura N4.1. Divisor tipo rifles. MALLA 10 MINERAL A

RIFLES

A/A A/2 RIFFLES RIFFLES

A/4 A/4 A/4 A/4

RIFFLES RIFFLES RIFFLES RIFFLES

A/8 A/8 A/8 A/8 A/8 A/8 A/8 A/8

Fuente: Elaboracin propiaDONDE: A 8 (A / 8) , A / 8 aprox. 1.25 kgTabla N 4.4 Anlisis granulomtrico en el equipo ro-tapMallaAbertura (um)Peso (gr)% Peso

+ 503004.71.6

+ 7021210.03.3

+ 10015025.28.4

+ 14010638.212.7

+ 2007541.413.8

+ 3234551.017.0

- 323- 45129.543.2

Total300.0100.0

Fuente: Elaboracin propia

El porcentaje de finos o grado de molienda lo da la suma del % peso de las mallas + 323 y -323, en este caso es igual a 60.2% que es el porcentaje ptimo de molienda en la planta concentradora.

4.4.4. Pruebas de flotacin.

La flotacin experimental de muestras en el laboratorio, se realiza bajo condiciones de molienda (60% de finos) y dosificacin de reactivos, similares con el que opera la planta concentradora, razn por la cual, a esta flotacin la denominamos flotacin estndar. (3) Las etapas de la flotacin se divide en:

1. Acondicionamiento y punto de adicin de reactivos. Es el tiempo de inter accin, de un determinado reactivo agregado y la pulpa del mineral.

2. Flotacin rougher. Es la primera flotacin, donde se recupera la mayor cantidad posible de las especies valiosas.

3. Flotacin scavenger. Es la segunda flotacin o de agotamiento, donde se recuperan las especies valiosas que se escaparon de la flotacin anterior. Constituye el producto de medios junto con el relave de las limpiezas de concentrados rougher.

4. Flotacin cleaner. Es la flotacin donde se eliminan las impurezas contenidas en el concentrado rougher, su relave junto con la flotacin scavenger forman el producto de medios.

Los factores a controlar son:

1. Tiempo de flotacin. El tiempo de flotacin se controla con un cronmetro, y se efecta tomando en cuenta los agotamientos de minerales valiosos en las espumas de flotacin son rougher, scavenger o limpieza.

2. Alcalinidad. El control del pH se mide con un potencimetro, determinndose primero el pH natural del mineral, que generalmente es menor a 7, se ajusta el pH con cal, para flotar el plomo a un pH de 8.5 y luego para el zinc a un pH de 11 a 11.5

3. Concentracin de reactivos. Debido a que en la prctica se utiliza granos de reactivo por tonelada de mineral, en el laboratorio se utiliza miligramos por kilogramos de mineral, razn por la cual se prepara soluciones diluidas de reactivos ya sean al 1/100 o al 1/1000. La concentracin de los reactivos para la flotacin estndar se da:Tabla N 4.5 La concentracin de los reactivos para la flotacin estndarReactivoConcentracin

Aerofloat 2421 %

Xantato z - 61 ppm

Drowfroth 2501 ppm

Cianuro de sodio1 %

Sulfato de zinc1 %

Sulfato de cobre1 %

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..4. Pesos de los productos obtenidos y ensayes qumicos. Usando los pesos y los ensayos de los productos se puede determinar la distribucin de los metales valiosos en cada uno de ellos, mediante un balance metalrgico.(3)4.4.4.1. Flotacin estndar. (ml de solucin de reactivo/kg de mineral comn).

La flotacin estndar se realiza en el laboratorio en una celda de flotacin DENVER de 2.0 L de capacidad, con paleta de agitacin tipo turbina. (Anexo N 9)Molienda:

Mineral comn : 1.050 kg, 100 % malla - 10

Agua : 400 ml

Cianuro de sodio : 32 ml al 1%

Sulfato de zinc : 50 ml al 1%

Cal : 0.5 gr (ajustar pH a 8.5)

Tiempo de molienda : 10 minutos, se obtiene 60% de fines malla 200.

Flotacin rougher de plomo:

Aerofloat 242:20 ml al 1%

Xantato (z 6):8 ml a 1 ppm

Drowfroth 250:10 ml al 1%

Tiempo de acondicionamiento: 1 minuto

Tiempo de flotacin:4 minutos

Tiempo de limpieza:4 minutos (2 limpiezas)

Flotacin scavenger de plomo:

Aerofloat 242:7 ml al 1%

Xantato (z 6):4 ml a 1ppm

Rowfroth 250:5 ml al 1%


Tiempo de flotacin: 4 minutosAgregar:

Cal:1.5 gr (ajustar pH a 11.0)

Sulfato de cobre:50 ml al 1%

Tiempo de acondicionamiento: 5 minutos

Flotacin rougher de zinc:

Xantato (z 6) :32 ml a 1 ppm

Dowfroth 250:10 l al 1 %




Flotacin scavenger de zinc:

Xantato (z 6):10 ml a 1 ppm

Dowfroth 250:5 ml al 1 %



4.4.4.2. Flotacin estndar: (gramos de reactivo / tonelada de mineral comn).Molienda

Mineral comn : 1.050 kg 100% malla - 10

Agua : 400 ml

Cianuro de sodio : 32 gr / TMSulfato de zinc : 500 gr/TMCal : 500gr/TM (ajustar pH a 8.5)

Tiempo de molienda: 10 minutos, se obtiene 60% de finos, malla 200.Flotacin rougher de plomoAerofloat 242:20 gr/tMXantato (z 6):8 gr / TMDowfroth 250:10 gr / TMTiempo de acondicionamiento: 1 minuto



Flotacin scavenger de plomo:

Aerofloat 242:7 gr / TMXantato (z 6):4 gr / TMDrowfroth 250:5 gr / TMTiempo de acondicionamiento: 1 minuto


Agregar:

Cal : 1,500 gr / TM (ajustar el pH a 11.0)

Sulfato de cobre : 500 gr / TMAcondicionar : 5 minutos

Flotacin roughr de zinc:

Xantato (Z 6):32 gr / TM

Drowfroth 250:100 gr / TM



Tiempo de limpieza:5 minutos

Flotacin scavenger de zinc:

Xantato (Z 6):10 gr /TM

Drowfroth 250:5 gr/TM



4.4.4.3. Productos obtenidos: Con la flotacin estndar se obtienen los siguientes productos:

Concentrado de zinc Concentrado de plomo Medios de zinc Medios de plomo Relave El estudio de los minerales de VOLCAN S.A.A., llevaron a elegir al mineral comn para explotarlo y tratarlo, debido a su docilidad metalrgica, dar buenas concentrados, recuperaciones de los 3 elementos econmicos Pb, Zn y Ag buenos y altas leyes de cada elemento en sus concentrados respectivos. Adems el mineral comn tiene las ms altas leyes de cabeza del yacimiento en Pb, Zn y Ag y la menor ley de cabeza en cobre, por otro lado no tiene sulfato de cobre (chalcantita) que es el mineral causante de las mayores distorsiones al tratamiento; pero tiene la desventaja de constituir las menores reservas, por lo que el trabajo de ubicacin ser arduo.

Se puede apreciar en la siguiente tabla las leyes y reservas de los dos principales flujos mineralizados de VOLCAN S.A.A.:

TABLA N 4.6 Las leyes y reservas de los dos principales flujos mineralizados de volcn S.A.A.Toneladas mtricasLeyes

% Pb% Zn% CuAg Oz/TM

Mineral comn670,0003.35.60.139.9

Mineral triple3000,0001.82.80.509.3

Fuente: Laboratorio de procesamiento de minerales de la Planta Concentradora de Minerales Volcn Compaa Minera S.A.A..NOTA: La denominacin de mineral comn y de mineral triple es vlida y propia en VOLCAN S.A.A.

4.4.5. Balance Metalrgico

Figura N 4.2 Balance metalrgico de dos productos

Fuente: Angel Azaero Ortiz, Concentracin y Flotacin de MineralesDe acuerdo al diagrama anterior podemos escribir las siguientes ecuaciones:

A B C................................. (1)

Aa Bb Cc........................... (2)

Multiplicando la ecuacin (1) por c y sustrayndola de la (2) tenemos:

A a - c) B (b - c(3)

La ecuacin (3) es otra forma de calcular la razn de concentracin que permite su determinacin en funcin de los ensayos qumicos de los productos y no en base a molestos y voluminosos trabajos de medicin de tonelaje.

Recuperacin

Por definicin la recuperacin es la parte del valor til del mineral obtenido en el concentrado, expresada en %, si el contenido del mismo producto en el concentrado es Bb, entonces por definicin:

(4)

Si se sustituye en la formula (4) el valor de B/A de la formula (3) entonces se tiene la siguiente expresin:(5)

Que tambin permite calcular las recuperaciones solo en base a los ensayes qumicos.

La frmula (5) sirve para calcular la recuperacin cuando hay un solo valor metlico.

Figura N 4.3. Balance metalrgico de tres productos

Fuente: Elaboracion diagrama de flujo por Ing. Angel Azaero Ortiz

Balance metalrgico

Fuente: Elaboracion por Ing. Angel Azaero Ortiz

Las recuperaciones del plomo y del zinc son respectivamente RPb y RZn y las razones de concentracin KPb y KZn por definicin:

(6)

(7)

....(8)

........(9)

Donde

(10)

...(11)Al sustituir B1 y B2 en 6, 7, 8 y 9 por sus valores de 10 y 11 se obtiene:

.(12)

(13)(14)(15)Ejemplo de Aplicacin

Balance metalrgico

Fuente: Elaboracion por Ing. Angel Azaero Ortiz

CAPTULO V

RESULTADOS

5.1. RESULTADOS

Despus de haber realizado las pruebas experimentales con niveles de grado de molienda y niveles de contenido de mineral en la mezcla mineral en estudio, con un tiempo de flotacin promedio de 5 minutos aproximadamente y luego del anlisis respectivo, se obtuvieron los resultados que se muestran a continuacin en el cuadro de resumen de balance metalrgico.5.1.1. Prueba 1: Determinacin del grado de molienda en la recuperacin y leyes de concentrados.Tabla N 5.1 Molienda con 49.3% en finos (tiempo de molienda de 7).

Productos L e y e sPorcentaje de recuperacin

% Peso% Pb% Zn% CuAg Oz/TMPbZnCuAg

Concentrado de plomo2.0673.31.761.69187.4064.00.7727.046.62

Medios plomo7.206.9016.200.3537.6121.214.0330.832.70

Concentrado de zinc4.270.7560.320.364.441.349.4017.92.29

Medios zinc3.572.3437.410.3110.613.325.809.04.57

Relave82.900.200.630.021.3810.210.0015.313.82

Cabeza calculada100.02.365.200.138.28100100100100

Fuente: Elaboracin propiaTabla N 5.2 Molienda con 60.2 % en finos (tiempo de molienda 10)Productos L e y e sPorcentaje de recuperacin



Medios plomo11.43.214.200.3633.1118.98.9034.243.2


Medios zinc10.10.7322.300.217.333.642.0017.78.4

Relave73.20.380.960.021.3514.3013.3014.5011.4

Cabeza calculada100.01.965.380.128.79100100100100


Tabla N 5.3 Molienda con 66.6% en finos (tiempo de molienda 13).Productos L e y e sPorcentaje de recuperacin



Medios plomo9.03.704.100.3941.1517.67.0630.742.0


Medios zinc6.81.0223.490.3011.913.730.5415.79.2

Relave77.60.330.670.021.3013.69.9415.111.5

Cabeza calculada1001.895.250.138.81100100100100


NOTAS: Los valores en la recuperacin de los elementos, segn el porcentaje de finos, se da en Tabla N 5.4 y sus resultados son:

1. Para el plomo y zinc. La recuperacin es la suma de sus valores: en el concentrado ms la recuperacin en los medios.

2. Para el cobre y plata. La recuperacin es la suma de sus valores: en los concentrados de zinc y plomo ms la recuperacin en los medios Zn y Pb.Tabla 5.4 Los Valores en la recuperacin de los elementos, segn el porcentaje de finos.

Porcentaje de r e c u p e r a c i o n

% Elementos finos49.3 %60.2 %66.6 %

Plomo85.280.180.1

Zinc75.277.2682.4

Cobre84.785.584.9

Plata86.1888.688.5

Fuente: Elaboracin propia5.1.2. Prueba 2: Determinar la influencia de la remolienda de los medios de zinc en la recuperacin.Los medios de zinc lo conforman las espumas de flotacin scavenger y el relave de las limpiezas del concentrado del circuito de zinc, donde existe un porcentaje de minerales gruesos con valores altos en zinc y plata y que pueden ser recuperados en la medida que se liberan de la pirita o cuarzo, que estn conformando la misma partcula. Esta liberacin se realizar con una remolienda de los medios gruesos. (Anexo N 10)5.1.2.1. Prueba metalrgica A: Tomando muestras de la planta concentradora de medios de zinc.

A estos medios de zinc se le realizarn los siguientes anlisis: Anlisis granulomtrico y anlisis qumico. A las muestras de las espumas scavenger de zinc y al relave de las limpiezas, dando los siguientes resultados:Tabla N 5.5 Espumas scavenger de zincMalla% Peso% ZnAg Oz /TM

+ 500.211.2016.08

+ 701.75.003.60

+ 1006.27.6014.66

+ 14012.25.208.36

+ 20016.13.805.47

+ 32518.63.204.18

+ 4005.23.604.82

- 40039.85.006.11


Tabla N5.6 Relave de las limpiezas de zinc Malla% Peso % Zn Ag Oz /TM

+ 50 0.2 3.4018.00

+ 70 2.2 8.1818.71

+ 100 9.3 6.4019.42

+ 140 22.2 2.179.71

+ 200 19.3 1.427.27

+ 325 18.3 1.166.94

+ 400 3.8 1.226.69

- 400 24.7 5.2011.12


Para las espumas scavenger: Entre las mallas 50 y 140 se tienen un porcentaje de 20.3% de mineral grueso, con una ley promedio en: zinc = 5.98% y plata = 9.96 Oz/TM.

Para el relave de las limpiezas: Entre las mallas 50 y 140 se tiene un porcentaje de 34% de material grueso, con una ley promedio en: zinc = 3.73% y plata = 12.07 Oz/TM. Separacin del material grueso (de los medios de zinc). Esta prueba se realiz separando por va hmeda con la malla 200, las partes finas de los gruesos (simulando de un hidrocicln) trabajando luego, solo con el mineral grueso, a la que se le realiz anlisis granulomtrico y anlisis qumico, obteniendo una ley promedio de cabeza para el zinc = 5.99% y plata = 15.93 Oz/TM. En la tabla siguiente vemos un resumen de % obtenidos. (Anexo N 11)1) Flotacin estndar sin remolienda del mineral grueso Tabla N 5.7 Separacin del material grueso (de los medios de zinc)Malla% Peso% ZnAg Oz /TM

+ 500.316.224.5

+ 702.415.527.1

+ 10013.112.315.2

+ 14033.36.123.8

+ 20036.43.810.8

+ 32512.83.28.6

- 3251.88.015.2


Tabla N 5.8 Flotacin estndar sin remolienda del mineral grueso obtenido.

Productos% Peso% ZnAg Oz /TM

Concentrado7.67.103.27

Medios19.94.907.20

Relave72.56.4017.17

Cabeza1005.9915.93


2) Flotacin estndar con remolienda del mineral grueso obtenido. Se le realiz primero una remolienda de 5 minutos y luego la flotacin estndar, resultando:Tabla N 5.9 Flotacin estndar con remolienda del mineral grueso obtenido.Productos% Peso% ZnAg Oz /TM

Concentrado8.619.439.3

Medios15.58.8012.9

Relave75.93-9014.4

Cabeza1005.9915.93


5.1.2.2. Prueba metalrgica B. Tomando muestras de mineral comn de las tolvas de finos.Las pruebas se realizarn siguiendo el procedimiento para pruebas de laboratorio, desde el muestreo hasta la flotacin.

Flotacin estndar sin remolienda de los medios de zinc. Se realiz con un tiempo de molienda de 10 minutos (60.8 % de finos) en el molino de bolas y sin remolienda de los medios obtenidos. (Anexo N 12)productos% PesoLeyesPorcentaje de recuperacin

% Pb% Zn%CuAg Oz/TMPbZnCuAg

Concentrado de plomo2.668.482.91.70184.5465.71,4030.853.3

Medios plomo6.47.209.700.4740.6317.011.4023.128.9

Concentrado de zinc 15.02.0653.800.333.283.749.2015.42.2

Concentrado de zinc - 21.31.7842.300.318.100.710.10--1.1

Medios zinc2.22.1138.70.2710.931.915.707.72.2

Relave82.50.350.810.031.3811.012.2023.012.3


Tabla N 5.10 Flotacin estndar sin remolienda de los medios de zinc Fuente: Elaboracin propia

El porcentaje de recuperacin para el Zinc es:

Concentrado zinc 1 = 49.20Concentrado zinc 2 = 10.10

Total = 59.30 Flotacin estndar con remolienda de los medios de zinc. Se realiz con un tiempo de molienda de 10 minutos (60.8% de finos) y con un tiempo de remolienda de 5 minutos, en el molino de bolas, para los medios gruesos de zinc obtenidos por separacin en hmedo con malla 200. (Anexo N 13)Tabla N5.11 Flotacin estndar con remolienda de los medios de zinc.Productos% PesoLeyesPorcentaje de recuperacin

% Pb% Zn% CuOz Ag/TMPbZnCuAg


Medios plomo13.13.944.200.1618.819.510.7016.728.0

Concentrado de zinc 14.60.4059.740..343.730.853.5016.71.9

Concentrado de zinc - 21.02.5155.970.4612.411.111.678.31.4

Medios zinc2.21.2634.000.249.191.114.608.32.3

Relave76.50.340.560.031.549.88.3716.213.3



El porcentaje de recuperacin para el zinc es:Concentrado zinc 1 = 53.50Concentrado zinc 2 = 11.67

Total= 65.17 5.1.3. PRUEBA 3: FLOTACIN PRIMARIA DE PLOMO.

El objeto de la clasificacin, es la de entregar al proceso de flotacin el mineral granulomtricamente preparada, de tal manera que el producto recibido de la descarga de un molino secundario es clasificado, donde el producto grueso recircula al molino mientras que el fino es enviado a un acondicionador para luego pasar al circuito de flotacin. La clasificacin se realiza en un clasificador de rastrillo DORRDUPLIX de 8x26, consiste en un tanque rectangular de fondo inclinado, dentro del cual existe el mecanismo de rastrillo. A continuacin se da los anlisis granulomtricos de las fracciones finas y gruesas del clasificador:Tabla N 5.12: Los anlisis granulomtricos de las fracciones finas y gruesas del clasificadorFraccin finaFraccin gruesa

Malla% PesoMalla% Peso

+ 500.10+ 502.3

+ 700.30+ 709.9

+ 1000.80+ 10016.0

+ 1401.80+ 14020.5

+ 2002.00+ 20016.3

+ 3251.70+ 32521.7

+ 4002.50+ 4004.0

-40090.80-4009.3

100100


De acuerdo a estos resultados de clasificacin, un porcentaje apreciable de material fino (35%), de partculas menores a 200 mallas, son recirculadas en forma intil al molino secundario, juntamente con las arenas gruesas debido a la alta densidad de la operacin. Este fenmeno trae como consecuencia que las partculas finas recirculadas sufran el efecto de sobremolienda, ocasionando la prdida de valores en forma de lamas.A la salida del molino primario, existe un porcentaje de finos de aproximadamente entre 30 y 34% con leyes altas en plomo y plata (antes del ingreso al clasificador). A continuacin se da el anlisis granulomtrico y qumico de esta fraccin.

Tabla N5.13 El anlisis granulomtrico y qumico de esta fraccinAnlisis granulomtricoL e y e s

Malla % Peso% Pb% Zn% CuAg Oz /TMFe

+ 2014.03.45.10.169.138.8

+ 3512.03.95.70.1510.0011.4

+ 5010.04.35.80.1510.4212.5

+ 7010.14.86.00.1611.0013.5

+ 1009.75.05.90.1611.1212.5

+ 1407.85.35.90.1812.1212.0

+ 2006.25.65.80.1912.6711.0

+ 3257.26.05.80.2114.539.7

- 32523.05.04.10.1713.126.2

Total100.04.35.30.1711.4410.2


La galena, es el mineral ms comn de plomo, es un mineral suave y de alto peso especfico, la sobre molienda de la galena existente en los finos, forma lamas y en consecuencia prdidas de plomo en el relave final (o su desplazamiento l circuito de zinc).

Para evitar las prdidas de plomo, se realizarn pruebas de flotacin con muestras tomadas a la salida del molino primario, con porcentaje de finos de 30.2 % (Tabla N 5.13), de la planta concentradora; estas pruebas son llamadas flotacin primaria de plomo, debido a que se obtiene concentrado de plomo con los finos existentes de la molienda primaria, luego el mineral que no flota sigue el proceso de clasificacin, molienda y flotacin.

En el laboratorio metalrgico, se realizaron 2 tipos de pruebas, (con muestras tomadas a la salida del molino primario) una con flotacin estndar y la otra con flotacin primaria, para el Pb.

5.1.3.1. Prueba metalrgica: Flotacin estndar de plomo. Una vez seca la muestra tomada a la salida del molino primario (30.2 % en finos) se realiz: Prueba de molienda: Siguiendo el procedimiento de molienda, se obtuvo que con un tiempo de 7 minutos, result 60.8 % de material fino. Flotacin estndar: Se realiz la flotacin, obtenindose los siguientes resultados metalrgicos.Tabla N 5.14 Flotacin estndar de plomo.

Productos% PesoLeyesPorcentaje de recuperacin



Medios plomo14.212.939.70.4030.1542.225.935.539.3

Relave82.40.384.60.051,487.272.025.611.2

Cabeza calculada100.04,365.30.1610.89100100100100


5.1.3.2.Prueba metalrgica: con flotacin primaria de plomo. Una vez seca la muestra, se pes 1.050 kg y se realiz:

Flotacin estndar. A la muestra que contiene 30.2% en finos, se le realiz directamente la flotacin, siguiendo el mtodo, obtenindose concentrado de plomo.

Separacin del mineral fino del grueso. La pulpa de mineral que se encuentra en la celda de flotacin, se separ en hmedo con malla 200, el mineral grueso del fino.

Prueba de molienda. Siguiendo el procedimiento de molienda, solamente para la muestra gruesa (malla +200), se determin un tiempo de 5 minutos para obtener 60.1 % en finos, se realiz: la flotacin estndar, separacin finos de gruesas y la molienda en ese orden, 3 veces consecutivas, para determinar el tiempo de molienda.

Flotacin estndar. En la celda de flotacin se juntan la muestra fina (que se le ha reducido el volumen de agua por evaporacin) y la muestra recientemente molienda, continuando el mtodo de flotacin.

Con la prueba metalrgica se ha obtenido los siguientes resultados.

Tabla N5.15 Prueba metalrgica: Con flotacin primaria de plomo.Productos% PesoLeyesPorcentaje de recuperacin


Concentrado de zinc 11.667.22.242.40181.124.00.7327.426.9

Concentrado de zinc - 23.263.33.220.80109.744.11.9618.332.6

Medios plomo7.018.99.000.5849.429.011.9529.132.2

Relave88.218.95.100.041.03.085.3625.28.3



Tabla N 5.16 Las recuperaciones del Pb y Ag, son mayores en la prueba con flotacin primaria.

Recuperacin pruebaPb , AgRecuperacin pruebaPb , Ag

Concentrado de plomo 50.649.5Concentrado de plomo -124.026.7

-------------Concentrado de plomo - 244.132.4

Total50.649.5Total68.159.1


CAPTULO VIDISCUSIN DE RESULTADOS

6.1. Al analizar las tablas 5.1, 5.2 y 5.3 se puede observar que para obtener un mayor porcentaje de recuperacin en los 3 minerales (Pb, Zn, Cu-Ag) el grado ptimo de molienda es diferente.

La Tabla 5.1 corresponde a una alimentacin de 49.3% de finos y es a este grado de molienda que se obtiene una mayor recuperacin de plomo.

La tabla 5.3 corresponde a una alimentacin de 66.6% de finos donde el mineral con mayor grado de recuperacin es el Zinc.

Estos resultados se deben a que los minerales poseen distintas caractersticas mineralgicas que hacen que su grado de liberacin no sea uniforme, lo cual a su vez afecta al proceso de flotacin debido a las caractersticas hidrofobicas e hidrofilicas de la ganga y el mineral respectivamente; por otra parte la molienda excesiva del mineral de plomo en busca de la liberacin del zinc puede generar la formacin de laminas de plomo que no podrn ser flotadas y por ende se perdern en los relaves, esto explica el porqu la recuperacin de plomo disminuye de la tabla 5.1 a la tabla 5.3.

6.2. En las Tablas 5.5 y 5.6, podemos ver los resultados del anlisis granulomtrico de los medios de zinc.

La tabla 5.5 muestra los anlisis realizados a las espumas scavenger, donde se puede observar que entre las mallas 50 y 140 se tienen un porcentaje de 20.3% de mineral grueso, con una ley promedio de zinc de 5.98%; de la misma manera la tabla 5.6 presenta los anlisis realizados al relave de las limpiezas del concentrado del circuito de zinc donde observamos que entre las mallas 50 y 140 se tiene un porcentaje de 34% de material grueso, con una ley promedio de zinc 3.73%.

Estos resultados eran los esperados ya que como conocemos las espumas son ms ligeras que los relaves de mayor ley.

6.3. Las tablas 5.8 y 5.9 muestran las concentraciones obtenidas en la flotacin sin y con remolienda de zinc respectivamente.

Tabla 5.8: Con una ley de cabeza 5.99% de zinc y 15.93 Oz/TM de Ag, se obtuvo un concentrado de 19.43% de zinc y 9.3 Oz/TM de Ag, mientras que en la Tabla 5.9 partiendo de la misma ley de cabeza se obtuvo un concentrado de 7.10% de Zinc y 3.27 Oz/TM de Ag; esto se debe a que con la remolienda del mineral grueso de la muestra tomada, se obtiene la liberacin de partculas de escalerita, que en la flotacin se recuperan, dando mayor ley a los concentrados y menores valores en el relave

6.4. Las tablas 5.10 y 5.11, muestran las concentraciones obtenidas en la flotacin sin y con remolienda de zinc respectivamente.

En estas pruebas el mineral de cabeza corresponde al mineral comn de las tolvas de finos, y al igual que en las tablas 5.8 y 5.9 podemos ver que como existe liberacin de zinc, por remolienda del mineral grueso se obtiene mayor recuperacin del elemento, con una diferencia de 5,87% con respecto a la prueba estndar sin remolienda de los medios.

6.5. La Tabla 5.12 corresponde a los resultados de los anlisis granulomtricos de las fracciones finas y gruesas del clasificador, de acuerdo a estos resultados de clasificacin, un porcentaje apreciable de material fino (35%), de partculas menores a 200 mallas, son recirculadas en forma intil al molino secundario, juntamente con las arenas gruesas debido a la alta densidad de la operacin. Este fenmeno trae como consecuencia que las partculas finas recirculadas sufran el efecto de sobre-molienda, ocasionando la prdida de

Crecimiento de La Tasa de Recuperacion de Los Minerales de Plomo, Zinc y Plata en La Etapa de...

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