INFORME DE VISITA TECNICA REALIZADA A LA MINERA SAN RAFAEL MINSURI. INTRODUCCION.

El yacimiento cuprfero - estafero de San Rafael ha tenido modificaciones de acuerdo al desarrollo geolgico minero que ha permitido en este momento situarlo como uno de los yacimientos ms importantes. Para llegar a esta situacin fue necesaria la mecanizacin de sus operaciones, con la innovacin de nuevos mtodos de minado que permitan cubrir las necesidades de incremento de produccin con alta productividad. Los nuevos equipos adquiridos para el incremento de produccin, han marcado la pauta en el desarrollo actual de la mina San Rafael. Esta nueva tecnologa acompaada de una capacitacin de nuestros profesionales, tcnicos y un planeamiento maestro de la mina han permitido alcanzar una alta productividad de la mina. No solo los cambios en la mina hacen posible la actual realidad de San Rafael, sino tambin los cambios tecnolgicos que se han dado en planta concentradora con nuevas tcnicas sobre gravimetra, molienda y flotacin en tratamiento de minerales de estao, han permitido optimizar la planta en recuperacin y calidad de concentrados.

II.

ANTECEDENTES.

UNIDAD MINERA SAN RAFAEL. Nuestros orgenes se remontan a comienzos de siglo XX, cuando Lampa Mining Co. explotaba los yacimientos mineros de Santa Brbara y San Rafael, en Puno. Aos despus, en 1966, se fund Minsur Sociedad Limitada, empresa subsidiaria de MINSUR Partnership de Bahamas, con capitales norteamericanos e ingleses. Finalmente, en 1977, Minsur S.A. inicia sus operaciones extractivas, como empresa de capital 100% peruano. En la actualidad, nuestra produccin de estao representa el 12% del total mundial. Est situada en el departamento de Puno, a una altitud que vara entre los 4,500 y 5,200 m.s.n.m. en la cordillera oriental de los Andes del Per. La mina San Rafael es la principal productora de estao en el pas y una de las ms importantes del mundo. Los mtodos de explotacin en subsuelo empleados son el almacenamiento provisional y el derribo por subniveles con capacidad de extraccin de 2,700 toneladas/da, con leyes que promedian el 5% de estao. En la planta concentradora, adyacente a la mina, se realiza el chancado, trituracin, molienda y concentracin del mineral producido. Este mineral es alimentado a un circuito de concentracin gravimtrica en jigs, donde se recupera el 50% del estao obtenido. El material remanente es molido a un grado de mayor finura y remolido a malla 100 micrones antes de ser sometido a flotacin, con lo que se alcanza una recuperacin total del 90%. Los concentrados con ley promedio de 60% de estao son enviados a Pisco. En la actualidad la mina y la planta concentradora han alcanzado una capacidad de extraccin y procesamiento de minerales de 2,700 TM/da. Este nivel de produccin se complementa con la operacin de nuestra unidad metalrgica de fundicin y refinera de estao, actualmente con capacidad de 40,000 TM/ao de estao refinado. FUNDICION Y REFINERA Ubicada en Pisco, departamento de Ica, es la planta metalrgica ms moderna del pas donde se procesa el concentrado con tecnologa de bao sumergido, resultando en un producto final de 99.95% de pureza. En la refinera se separan las impurezas metlicas remanentes en forma secuencial y se trata el material crudo a altas temperaturas llegando a producir anualmente hasta 40,000 toneladas de estao de alta pureza. En la planta de subproductos, ubicada en la misma unidad, se procesan los materiales con altos contenidos de estao que no pueden ser tratados en la fundicin. Se realizan tratamientos de drosses de hierro, drosses de cobre, drosses de arsnico-antimonio y tratamiento de la segunda soldadura, obtenindose productos como estao refinado y aleaciones de estao/plomo, estao/antimonio y estao/cobre.

III.

OBJETIVOS. Viajar a la empresa minera MINSUR Unidad de produccin San Rafael. Conocer el proceso de concentracin de la casiterita: Concentracin Gravimtrica. Concentracin por flotacin.

IV.

MARCO REFERENCIAL.

CONCENTRACIN GRAVIMTRICA Los mtodos de separacin por gravedad (concentracin gravtica o gravimtrica) se usan para tratar una gran variedad de minerales, que varan desde los slfuros metlicos pesados hasta carbn, en algunos casos con tamaos del orden de los micrones. En los ltimos aos, muchas compaas han re-evaluado los sistemas gravimtricos debido al incremento en los costos de los reactivos de flotacin, la relativa simplicidad de los proceso gravimtricos y a a que producen poca contaminacin ambiental. Actualmente, las tcnicas ms modernas que se aplican en este tipo de concentracin incluyen equipos que aprovechan la fuerza centrfuga para la separacin de partculas finas. Entre estas tecnologas modernas se pueden citar las siguientes: el concentrador centrfugo Knelson, el concentrador centrfugo Falcon, el jig centrfugo Kelsey y el Separador de Gravedad Mltiple (MGS) Mozley. PRINCIPIOS DE LA CONCENTRACIN GRAVIMTRICA. Los mtodos de concentracin gravimtrica se utilizan para la separacin de minerales de diferentes densidades utilizando la fuerza de gravedad y, ltimamente, las tecnologas modernas aprovechan tambin la fuerza centrfuga para la separacin de los minerales. En este tipo de separacin se generan dos o tres productos: el concentrado, las colas, y en algunos casos, un producto medio (middling). Para una separacin efectiva en este tipo de concentracin es fundamental que exista una marcada diferencia de densidad entre el mineral y la ganga. A partir del llamado critrio de concentracin, se tendr una idea sobre el tipo de separacin posible.

CRITERIO DE CONCENTRACIN. El critrio de concentracin utilizado en la separacin gravimtrica es el siguiente :

Dnde: Dh = densidad relativa del mineral pesado. Dl = densidad relativa del mineral liviano. Df = densidad relativa del medio fluido. En trminos generales, cuando el cuosiente es mayor que 2,5, ya sea positivo o negativo, la separacin gravimtrica es relativamente fcil. A medida que el cuosiente disminuye, la eficiencia de la separacin disminuye; valores menores que 1,25 indicaran que la concentracin por gravedad, por lo general, no sera posible comercialmente.

CONCENTRACIN POR FLOTACIN. La flotacin es un proceso de separacin de materiales de distinto origen que se efecta desde sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades hidroflicas e hidrofbicas. Se puede efectuar la separacin de varios componentes en dos grupos: Flotacin colectiva donde el concentrado contiene a lo menos 2 ms componentes y Flotacin selectiva donde se efecta una separacin de compuestos complejos en productos que contengan no ms de una especie individual. La flotacin contempla la presencia de tres fases: slida, lquida, gaseosa. La fase slida representa las materias a separar, la fase lquida es el medio para dicha separaciones y la fase gaseosa generalmente es aire inyectado en la pulpa en forma neumtica o mecnicamente para poder formar las burbujas que son los centros sobre los cuales se adhieren las partculas slidas. De acuerdo a lo mencionado anteriormente, la flotacin se base en las propiedades hidroflicas (afinidad por el agua) e hidrofbicas (afinidad por el aire) de una especie mineral que se requiere separa de otras especies sin valor comercial, llamadas gangas. Para relacionar en forma cuantitativa las propiedades hidrofbicas de un mineral se utiliza el ngulo de contacto. En el caso de la existencia de 3 fases, slida, lquida y gaseosa, corresponde al ngulo formado por el plano tangente a la interfase lquido-gas y el plano formado por el slido en contacto trifsico slidolquido-gas.

Pocas partculas minerales tienen flotabilidad natural, es decir, formar una unin estable burbuja-partcula. Para ello, es necesario cambiar las propiedades superficiales de las partculas minerales de hidroflicas a hidrofbicas mediante el uso de un reactivo qumico llamado colector. Tambin es necesario que stas posean el tamao adecuado de tal forma que asegure una buena liberacin de las especies minerales. Entre los reactivos principales tenemos: Colectores: Proporcionan propiedades hidrofbicas a las especies minerales. Espumantes: Permiten la formacin de una espuma estable, de tamao de burbuja apropiado. Modificadores: Se utilizan para regular las condiciones de funcionamiento de colectores y aumentan su selectividad. La flotacin se realiza en celdas de flotacin, las cuales deben cumplir una amplia variedad de funciones tanto en cada celda como a travs de bancos de celdas. Estas funciones son: Mantener todas las partculas en suspensin. Tener una diseminacin de burbujas de aire a travs de la pulpa en forma adecuada y continua. Promover las colisiones partcula burbuja y permitir para la adhesin selectiva y transporte de mineral a la zona espuma. Las celdas de flotacin se pueden clasificar en: Mecnicas: es el tipo ms comn, caracterizada por un impulsor mecnico que agita la pulpa y la dispersa. Neumticas: carecen de impulsor, utilizan aire comprimido para agitar y airear la pulpa. Columnas: se caracteriza por tener un flujo en contracorriente de las burbujas de aire con la pulpa y de las burbujas mineralizadas con el flujo de agua de lavado. Los minerales que flotan se mantienen en una espuma estable en la parte superior de la celda de flotacin, de donde son retiradas por rebalse para formar el concentrado.

V.

DESARROLLO GENERAL DE LA VISITA TECNICA

El presente informe es por motivo de la visita tcnica realizada a la unidad minera San Rafael Minsur ubicada en el departamento de puno, provincia de melgar, distrito de Antauta; donde le damos a conocer lo siguiente:5.1. CHARLA DE SEGURIDAD.

POLITICA DE SEGURIDAD DE MINSUR La presente charla sobre seguridad y medio ambiente fue dada por el ingeniero de Seguridad. Nuestros actos se fundamentan en los siguientes compromisos: 1. Cumplir con las normas legales aplicables y con otras exigencias que la organizacin suscriba en relacin a la seguridad, salud y medio ambiente. 2. Prevenir y/o mitigar los impactos ambientales negativos que se presenten en el desarrollo de sus actividades. 3. Mantener un ambiente de trabajo, seguro, saludable que prevenga las lesiones y enfermedades ocupacionales, a travs del uso adecuado de las herramientas de gestin de seguridad, salud y medio ambiente. 4. Promover la mejora continua, optimizando la gestin de riesgos va la implementacin de objetivos y metas destinados a elevar el nivel de desempeo de la organizacin. 5. Ejecutar programas de sensibilizacin y capacitacin del personal de acuerdo a las necesidades de formacin relacionada a los aspectos ambientales significativos, riesgos intolerables y el sistema de gestin de seguridad, salud y medio ambiente. 6. Desarrollar un manejo responsable y sostenido de los RR.NN., velando por la seguridad, la prevencin del medio ambiente manteniendo las relaciones armoniosas con el entorno social a travs de un desarrollo sostenible.

5.2. VISITA A PLANTA CONCENTRADORA.

La visita realizada a planta concentradora fue a horas 9:00 horas aproximadamente; el circuito de chancado, molienda y concentracin gravimtrica fue expuesta por el ingeniero Luis y el circuito de flotacin y dems fue realizado por el ingeniero Jhon Salas y es como sigue: CIRCUITO DE CHANCADO: El mineral proveniente de mina es trasladado por Camiones (Volquetes) de una determinada capacidad que dejan el mineral de tres tipos de ley que dejan cerca a la chancadora de quijadas. El mineral en San Rafael es tomado en cuenta por tres tipos de leyes que es como sigue: Alta ley de 7%, Ley media de 4 5 %, y una baja ley de 1-2%. Estos minerales son mezclados antes de ingresar al circuito de chancado con una ley estndar de 3.6 % que servir como parmetro para todo el circuito de concentracin del mineral (Casiterita). La planta de concentracin trata 10830 TM/da.

La unidad de produccin cuenta con el circuito de chancado que es como sigue: Chancado Primario. Chancado Secundario.

CHANCADO PRIMARIO: La etapa de chancado primario consta de una tolva de gruesos de 240 Toneladas de capacidad con minerales de tamao que varan entre 5 hasta 20. Pasa por una Zaranda que clasifica finos llevndolos directamente a las zarandas que estn antes de alimentar a las chancadoras giratorias. Seguidamente pasa a dos Chancadoras de quijada en paralelo de dimensiones 24X36 que trabajan 10 horas por da, con un set de descarga de 4 a 3 .

CHANCADO SECUNDARIO

El mineral Chancado es trasladado por una faja transportadora a una zaranda que tiene una malla que deja pasar mineral que es menor a 13 mm; el mineral que pasa la zaranda pasa a las chancadoras secundarias Same HP 50. El mineral procesado pasa a una tolva de finos que tiene una capacidad de 2500 TM. Seguidamente todo el mineral pasa a lo que viene a ser la concentracin gravimtrica.

CONCENTRACION GRAVIMTRICA. La Concentracin gravimtrica est dada por el siguiente circuito presente en el siguiente diagrama de flujo.

El tratamiento de mineral es de 2830 TM/da. Se alimenta a un concentrador de tipo JIG Hidrulico que separa la mena de ganga. El proceso es como sigue:

Datos Operacionales:

El jig utilizado en el circuito de concentracin es de pistn. Para el proceso de concentracin en los jigs se utiliza una cama de bolas de cermica de 1 1/2 que sirven como filtro. El proceso de concentracin de minerales en los jigs es por diferencia de densidades de la pulpa que van entre 1200 a 1250 gr/cm3; de ah sale el pre-concentrado con una ley de 1520%. El relave que sale del jig es de una ley del 1.5% que se va al molino de barras de 9mm para su respectiva molienda.

JIGS GEKKO. Con el material que tiene ms del 90% con un dimetro de 13mm es llevado a una concentracin gravimtrica jigs GEKKO de 20x20, obtenindose un concentracin de 15 A 20% que llegara a tener un tratamiento posteriormente, por lo tanto el relave obtenido es llevado a una zaranda vibratoria y el sobre tamao es alimentado a un molino de barras

El funcionamiento de la concentracin en jigs gekko se da de la siguiente manera: la diferencia de pesos donde un agitador pone en suspensin el mineral en la pulpa y las partculas que tienen mayor peso se asientan y pasan por unos agujeros que se encuentran en la base y el mineral que no tiene mucho peso se mantiene suspendido. Una vez pasado por esta operacin de separacin por gravedad pasa el relave a un molino de 9 1/2 X 13 para su chancado respectivo.

CONCENTRACION POR ESPIRALES VERTICALES MG2. El molino de barra recibe el mineral obtenido de la concentracin jigs gekko, aqu se da la molienda primaria despus estos de la molienda el mineral es llevado a una batera de espirales donde la concentracin aumenta a un 12%, en los espirales se da la velocidad centrifuga el mineral con mayor densidad seba hacia el centro y el mineral de poca densidad est en los extremos que es considerado como el relave el cual es bombeado a una zaranda que trabaja en un circuito cerrado con unos molinos y batera de espirales. El concentrador de espirales vertical trata 6 TM/hora. El principio de concentracin es la velocidad centrfuga. Los parmetros de operacin son la gravedad, densidad de pulpa, tamao de partcula, velocidad centrfuga, flujo laminar.

CLASIFICACION EN MESAS El mineral que es obtenido en los espirales pasan a las mesas primarias donde se basan en el flujo laminar donde la ley aumenta y este relave obtenido en las mesas antes de enviar a la planta de flotacin es clasificado y remolido en unos molinos horizontales de bolas 7x8 y un molino vertical cuyos productos son repasados en espirales y mesas. Las mesas de primer nivel son de marca Deister, que utiliza para la limpieza del mineral del tipo de flujo laminar, la pulpa tiene que tener una densidad de 1300 gr/cm3.

La mesa debe de tener una pendiente de 5que es lo necesario para realizar el lavado y/o concentracin del mineral.

ETAPA DE REMOLIENDA Y CLASIFICACION CON HIDROCICLONES Los relaves de toda la planta ingresan a un circuito de clasificacin en HIDROCICLONES A donde el underflow es llevado para la alimentacin de los molinos horizontales 7x8 cuya descarga es alimentado a espirales y mezas respectivamente. Los relaves obtenidos en los espirales y las mesas son llevados a los ciclones B cuyo underflow es alimentado al molino vertical. El overflow de los ciclones A es alimentado a un espesador de 120 es alimentado al clasificador cuyo underflow es alimentado a los molinos de 7x8 y el rebose del clasificador helicoidal es alimentado al espesados de 120.

ETAPA DE FLOTACION DE CASITERITA En la etapa de flotacin del mineral la pulpa pasa a un proceso de acondicionamiento a una serie de celda OK-J5, donde tambin es alimentado los reactivos para la flotacin. La flotacin se realiza en medio cido a un pH de 4. Los reactivos para flotacin son: colector Z-11, Dowflo-250, cido sulfrico, espumante MIBC. En esta etapa de la flotacin de la casiterita se realiza en 10 celdas DR-500 (rougher), 5 celdas DR-500 (scavenger), 10 celdas DR-300 y 6 celdas DR-180(cleaner). Los dispersantes de las lamas, fluosilicato de sodio (Na2SiF6) Regulador de PH, cido Sulfrico Colector espumante, aeropromoter.

El concentrado obtenido de este proceso es de un 54% Sn con un porcentaje de impurezas de un 0,12%. La recuperacin promedio del proceso es de unos 14%.

DESLAMADO Y FLOTACION DE SULFUROS

El rebose del clasificador, overflow de los ciclones, rebose del hidroclasificador y overflow de los ciclones de la molienda secundaria es alimentado al espesador, cuyo producto espesado es alimentado a 4 bateras de hidrociclones. El over de estos ciclones el bombeado a una batera y el over de este bombeado a la batera de hidrociclones y el over de este al relave final. El under flow de los ciclones, alimenta al circuito de flotacin de sulfuros donde se realiza una flotacin inversa cuyas espumas se descartan como relave final y el non float es alimentado al circuito de flotacin de casiterita.

VI.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES.

Es preciso mencionar que uno de los mayores problemas que tienen en el circuito de flotacin son las lamas que se forman pero este problema fue resuelto agregndole hidrociclones de menor tamao que separan las lamas de las arenas, as no afecten al circuito de flotacin. El mineral de casiterita que escapa en los relaves es de una ley de 0.30 0.32% El mineral de casiterita concentrado despus de pasar por el circuito de flotacin pasa por dos tipos de filtro un filtro de vaco y otro filtro a presin. El porcentaje de humedad del mineral de casiterita concentrada es de 4-5% de humedad. El mineral de casiterita concentrado para la comercializacin y su posterior fundicin es de 55% de ley. En el concentrado por flotacin se obtiene un total de 160 TM/da. El objetivo a llegar como meta de la unidad minera San Rafael es de 63% de ley. Posterior a la concentracin gravimtrica igual se utiliza concentracin por flotacin para obtener una recuperacin mayor. Parte del proceso de concentracin del mineral de estao consideraba el uso de mesas vibratorias, tambin previo a la concentracin por flotacin. En la planta concentradora, adyacente a la mina, se realiza el chancado, trituracin, molienda y concentracin del mineral producido obtenindose un producto con ley 60 % (ley mxima de concentracin de casiterita ~78%). Este mineral es alimentado a un circuito de concentracin gravimtrica en Jigs y espirales, donde se recupera el 50% del estao obtenido. El material remanente es molido a un grado de mayor finura y remolido a malla 100 micrones antes de ser sometido a flotacin, con lo que se alcanza una recuperacin total del 90%.

VII.

BIBLIOGRAFA.

http://www.ex-alumnos.uda.cl/metalurgia/402/concentracion.minerales.2/01..Concentracion.Gravimetrica.pdf http://www.metalurgia.uda.cl/apuntes/Pavez/APUNTES%20%20DE%20CONCEN TRACI%C3%93N%20DE%20MINERALES%20II.pdf http://www.minsur.com.pe/metodosoperacion.htm Preparacin mecnica de minerales ing. Henry Choque. Procesos de Concentracin, Minera San Rafael de Cia. Minsur - Aldo Casali.