investigacion

TESIS DE CHRISTIAN

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIN

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA FORMACIN PROFESIONAL DE METALURGIA

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.

PRESENTADO POR: ESTRADA ARMAS JOSE LUISDOCENTE: Ing. RAMIREZ RIVERA, Julin09 DICIEMBRE DEL 2014UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIN

FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA FORMACIN PROFESIONAL DE METALURGIA

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.

PRESENTADO POR: ESTRADA ARMAS JOSE LUISDOCENTE: Ing. RAMIREZ RIVERA, Julin09 DICIEMBRE DEL 2014DEDICATORIA

El presente trabajo es agradecido parcialmente a

Los ingenieros y dems personas que nos

Instruyen con el paso del tiempo como tambin

A los alumnos colaborados para el desarrollo del trabajo

RESUMEN:

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.

CAPITULO IPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.1. DETERMINACION DEL PROBLEMACrecimiento 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.1.2. 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.?1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo General

Lograr 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.1.3.2. 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.1.4. JUSTIFICACIN

En 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.

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. BASES TEORICAS CIENTIFICAS2.2.1. 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. DEFINICION DE TERMINOS1. 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.2.4. HIPTESIS

La 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.

CAPTULO IVRESULTADOS Y DISCUSIONES5.1. 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

Fuente: Elaboracin propia

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

% Pb% Zn% CuAg Oz/TMPbZnCuAg


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

% Pb% Zn% CuAg Oz/TMPbZnCuAg

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 IIIDISCUSIN 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 valores en forma de lamas.

6.6. Las tablas 5.14 y 5.15 muestran los resultados de la flotacin del mineral proveniente del molino primario, flotacin estndar (simulando el proceso en planta) y flotacin primaria de plomo respectivamente. Haciendo el comparativo entre estas tablas podemos ver que al realizar la flotacin primaria de plomo, se obtienen mejores resultados en la concentracin de este mineral, logrndose obtener una recuperacin de 68.1% de plomo, debido a que la flotacin primaria de plomo evita la sobremolienda del mineral y por ende la formacin de lamas que se pierden en los relaves.

CAPTULO IVCONCLUSIONES

7.1. Se han determinado 92 especies minerales en VOLCAN S.A.A., distribuidos en 3 flujos mineralizados se encuentra en el Anexo 7.7.2. Se ha determinado el mineral comn (Minerales de zinc en blenda negra o marmatita con galena, pirita con galena, pirita y cuarzo), es el ms adecuado para explotarlo y tratarlo, debido a su docilidad metalrgica, dar buenas concentrados, altas leyes de cabeza en Pb, Zn y Ag y 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.

7.3. A travs de los ensayos metalrgicos realizados se determin que:

El porcentaje ptimo de molienda en la planta concentradora, es de 60.2%

Debido a las diferentes caractersticas de los 3 elementos (Pb, Zn, Cu-Ag) los grados ptimos de molienda son diferentes.

Se determin en la concentracin de plomo con un grado de molienda de 49.3% en finos (con un tiempo de 7mi) su mejor recuperacin de (85.2%) habiendo un crecimiento en la tasa de recuperacin de (1.75%). Se determin en la concentracin de zinc con un grado de molienda de 66.6% en finos (con un tiempo de 13 mi) su mejor recuperacin de (82.4%) habiendo un crecimiento en la tasa de recuperacin de (2.87%).

Se determin en la concentracin de Cu-Ag con un grados de molienda de (60,2%) en finos (con un tiempo de 10 mi), su mejor recuperaciones es de (88.6%) habiendo un crecimiento en la tasa de recuperacin de (0.14%). Con la remolienda del mineral grueso de los medios de zinc, se obtiene mayor recuperacin (65.17%), con una diferencia de 5,87 % con respecto a la prueba estndar sin remolienda de los medios, se obtiene una recuperacin (59.3%).

7.4. Los ensayos metalrgicos realizados demuestran que el proceso propuesto (uso del mineral comn, remolienda de los medios gruesos de Zinc y flotacin primaria de plomo) comparado con el proceso estndar de VOLCAN S.A.A, logra incrementar la tasa de recuperacin de Plomo (1.75%), Zinc (2.87) y de Ag (0.14%).

CAPTULO VRECOMENDACIONES

8.1. Cada uno de los flujos minerales, presenta diferentes recuperaciones para los elementos valiosos y por lo tanto diferentes rendimientos econmicos, siendo el mejor el del flujo 1, de mineral comn, elegido para el programa de reactivacin de la VOLCAN SAA., los otros dos flujos minerales dos y tres de mineral triple difcil y de mineral triple dcil, respectivamente deber pasar una etapa de investigacin intensa.

8.2. El estudio de molienda en el mineral comn, indica que la galena es ms blanda y la escalerita ms dura y, para recuperarse bien ambos elementos necesitan tiempos de moliendas diferentes.

8.3. Realizar un estudio sobre los minerales de VOLCAN S.A.A. que poseen arsnico, antimonio y bismuto, para que puedan ser explotados y concentrados en un futuro.REFERENCIAS BIBLIOGRAFA

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