EL Tesoro es un yacimiento de xidos ubicado a 28 kilmetros al este de sierra gorda, una localidad ubicada a 160 kilmetros d

UNIVERSIDAD CATLICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS GEOLGICAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERA METALRGICA

ANTOFAGASTA

Asignatura : Hidrometalurgia .18 noviembre 2004INDICE1.- Resea Histrica

2.- Descripcin de la empresa

2.1.-Equipos de Minera y Chancado

2.2.- Suministro de agua

2.3.- Registro de ctodos

2.4.- Energa elctrica

2.5.- Ampliacin

2.6.- Mano de obra

3.- Descripcin proceso de chancado

4.- Descripcin proceso de aglomerado

5.- Descripcin proceso de lixiviacin

6.- Descripcin proceso de extraccin por solventes (SX) y electro-obtencin (EW)

6.1.- Extraccin por solventes (SX)

6.2.- Electro-obtencin (EW)

7.- Datos operacionales

7.1.- Chancado

7.2.- Aglomeracin y curado

7.3.- Lixiviacin

7.4.- Extraccin por solventes (SX)

7.5.- Electro-obtencin (EW)

7.6.- General de la planta

8.- Diagrama Minera El Tesoro9.- Bibliografa1.- Resea Histrica

El yacimiento, descubierto por Epifanio Campaa, de Antofagasta, y posteriormente compartido con Juan Carpanetti, de Sierra Gorda, estaba amparado por un pequeo grupo de propiedades constituidas entre 1936 y 1948. En la misma poca, Carpanetti descubri los cuerpos mineralizados en gravas que corresponden a la actual mina El Tesoro, constituyendo las pertenencias mineras llamadas Sorpresa y Leonor.

Los primeros trabajos geolgicos fueron realizados por W.S. March y L.G. Zeihen que se complemetaron, a fines de 1948, por los gelogos W.H. Awayne y A.V.C. Meyer.

En el ao 1950 la propiedad minera Sorpresa fue adquirida por Orengo Minas, una compaa perteneciente al grupo Luksic.

A principios de 1960, se desarrollaron los primeros trabajos de explotacin, siendo el mineral enviado a la Divisin Chuquicamata de Codelco Chile en un primer periodo y, luego, a la Empresa Nacional De Minera, para su beneficio y obtencin de cobre.

En la dcada de 1990, la propiedad minera Leonor fue adquirida por Minera Cobrenorte la que explot aproximadamente 170.000 toneladas de mineral de una ley promedio de cobre total de 1.9%.

Posteriormente, Equatorial Mining ejerci una opcin de compra por la propiedad minera Leonor y constituy la Compaa Contractual Minera Leonor. Al mismo tiempo, Orengo Minas adquiri las propiedades restantes que rodean al yacimiento. En esta poca se desarrollaron exitosas campaas de perfortacin, las cuales definieron los cuerpos de xidos reconocidos en la actualidad.

En 1995 ambos propietarios acordaron un joint venture que dio inicio a Minera El Tesoro, cuyo estudio de factibilidad y de impacto ambiental fueron aprobados en 1997. En el ao 1999 Orengo Minas transfiri a Antofagasta Minerals S.A. la propiedad minera y sus derechos en el joint venture. Ese mismo ao, habindose suscrito los acuerdos de financiamiento se dio inicio a la etapa de desarrollo y construccin de las instalaciones de la Compaa.

2.- Descripcin de la empresa

EL Tesoro es un yacimiento de xidos ubicado a 28 kilmetros al este de Sierra Gorda, una localidad ubicada a 160 kilmetros de Antofagasta.

Minera EL Tesoro (MET), una sociedad formada en 1995 entre Antofagasta Minerals S.A. (61%) y Compaa Contractual Minera Leonor (39%), una subsidiaria de la empresa australiana Ecuatorial Mining Ltd.

La sociedad se invirti US$ 292 millones en la construccin de la mina y las dems instalaciones, es decir, US$ 4 millones menos que los US$ 296 millones presupuestados originalmente en el estudio de factibilidad del proyecto finalizado en octubre de 1997 por Kvaerner-Davy.

El menor costo del proyecto se debi a que se tuvo un buen control de las contingencias que permiti por una parte ahorrar US$ 2 millones. Esto quiere decir que no hubo cambios significativos en el proyecto durante el desarrollo del contrato de ingeniera, adquisiciones y construccin (EPC) ejecutado por la empresa anglo/noruega Kvaener Metals.

Durante el periodo de construccin no hubo ordenes de grandes cambios debido a que la compaa afino anticipadamente todos los detalles en la etapa de ingeniera bsica del proyecto.

De muestra un botn. Los tcnicos de EL Tesoro desarrollaron durante dos aos seguidos pruebas en una planta piloto ubicada en la faena, la cual incluy todos los parmetros de la operacin.

El equipo tom en cuenta que el yacimiento de EL Tesoro es del tipo extico, es decir, un depsito en que los xidos provienen de la lixiviacin de un yacimiento primario, y se depositaron entre las rocas y no al interior de ellas. Esto significa que el yacimiento tiene aproximadamente un 30% de mineral bajo 100 mallas, en comparacin con el 10% de otros yacimientos ubicados en esa zona.

Debido a esto los tcnicos decidieron aglomerar con cido sulfrico los xidos en dos tambores cuyas medidas son 3 metros por 9 metros durante un periodo de 45 segundos antes de enviarlos a las pilas de lixiviacin, lo que se logr evitar fue que el mineral formara una capa impermeable en la superficie de las pilas y que no dejara percolar el cido a la parte inferior.

Esta es, tambin la razn de por la que la compaa decidi construir sus pilas de lixiviacin de baja altura, de no ms de 2.8 metros, para permitir que el cido fluyera a las bases de las pilas.

Las pilas de lixiviacin estn construidas en dos bloques. Cada bloque mide 1350 metros de largo y 240 metros de ancho. La compaa opera con pilas de lixiviacin dinmicas, es decir, un puente automatizado RAHCO carga las pilas y una vez que los xidos son lixiviados durante un periodo de 80 das, una roto pala FAM las remueve y un segundo puente RAHCO coloca los ripios en un botadero impermeabilizado.

2.1.- Equipos de minera y Chancado

El equipo de la mina en el rajo abierto de El Tesoro pertenece a MET y fue adquirido a Finning Chile.

La mina El Tesoro utiliza:

3 cargadores frontales 994D de 18 metros cbicos marca Caterpillar.

Cinco camiones de 190 toneladas modelo 789C marca Caterpillar, de 1750 RPM-1900HP.

Un tractor de orugas (Bulldozer) Caterpillar modelo D9R.

Un Wheeldozer Caterpillar 824G.

Un camin aljibe Caterpillar 769D WT de 30 metros cbicos.

Dos perforadoras Ingresoll-Rand DM45.

Un manipulador de neumticos, gra horquilla KLDNES V550B (IMAC).

Tres torres de iluminacin Ingersoll-Rand L8.

Un chancador primario marca Svedala de 50 por 65. Dos chancadores secundarios tricono H6000 C marca Svedala.

Cinco chancadores terciarios H6000 F, uno de ellos de cabeza corta. Uno de estos equipos est detenido y sirve de respaldo a la operacin.

2.2.- Suministro de agua

El agua utilizada en la operacin de El Tesoro es obtenida en un acufero ubicado en zonas aledaas a Calama, es decir, a una distancia de 68 kilmetros de las operaciones de El Tesoro. El propietario del acufero es Equatorial Mining Ltd., la matriz de Compaa Contractual Minera Leonor. La mina de El Tesoro utiliza 101 litros por segundo actualmente. Sin embargo, la tubera que viene de Calama, y que fue construida por el consorcio Cosapi-Montec, puede transportar hasta 169 litros de agua por segundo.

2.3.- Registro de ctodos

Los ctodos de El Tesoro tiene un contenido de menos de 3 ppm de plomo y menos de 8 ppm de azufre que es lo que el consumidor final (empresa fabricante de cables de cobre) solicitan como mnimo a los productores de cobre. La norma aceptada en Europa es de un contenido de menos de 5 ppm de plomo y menos de 15 ppm de azufre.

2.4.- Energa Elctrica

La energa elctrica requerida para las instalaciones mineras proviene de un contrato de suministro de hasta 35MW firmado con Endesa, la que posteriormente lo cedi a su filial Nopel. Nopel entregar la energa de El Tesoro a travs de una lnea dedicad de alta tensin de un circuito de 220 kv, de una extensin 80 kilmetros, que proviene de la subestacin Encuentro. La lnea fue construida por Nopel. Sin embargo, Minera El Tesoro tiene un plazo de diez aos para pagar en cuotas mensuales el costo total de la construccin de esa lnea de US$ 14.5 millones.

2.5.- Ampliacin

La mina de El Tesoro podra elevar su produccin, solo con la optimizacin de sus instalaciones, y producir ms 85000 toneladas anuales de ctodos hacia el 2003.

Lo que la empresa hara, si es que se toma la decisin en algn momento producir ms, es procesar 11 millones de toneladas de mineral en vez de 9 millones de toneladas anuales. Paralelamente la compaa elevara desde 230 A/m2 a 270 A/m2 el amperaje actual en su planta de electro-obtencin. La maquina cosechadora de ctodos es de marca Outokumpu y tiene capacidad para despegar hasta 500 planchas por hora. Asimismo, la planta de electro-obtencin utiliza tecnologa Mount Isa de ctodos permanentes de acero.

2.6.- Mano de obra

MET innov en la zona y slo un 40% de su personal contratado tiene experiencia previa en minera. El resto, es decir, un 60% de sus trabajadores no tiene experiencia en labores mineras. Sin embargo, este grupo de trabajadores fue capacitado en el centro Tecnolgico Minero. Su entrenamiento fue de siete meses, ms un mes de prctica en faenas similares a las de El Tesoro.

El resultado ha sido bajos costos y, cada vez, mayor productividad.

La compaa tiene una dotacin propia de 300 trabajadores. En la faena laboran, adems otras 450 personas pertenecientes a empresas contratistas.

Minera El Tesoro construy, adems, un campamento para sus trabajadores de un costo de US$ 5.5 millones. Los trabajadores que realizan labores administrativas tienen turnos de 12 horas en faena y 4 das de descanso. Cerca del 95% de ellos vive en Antofagasta.

3.- DESCRIPCIN PROCESO DE CHANCADO

El proceso de chancado es la primera etapa a la que es sometido el mineral. Se realiza en tres etapas: primaria, secundaria y terciaria, con clasificacin por harneado antes de los chancadores secundarios y antes de los chancadores terciarios.

El mineral de la mina (ROM) es transportado a la planta de chancado en camiones de alto tonelaje y descargado directamente sobre el chancador primario giratorio. Cerca del buzn de recepcin existe un sector de vaciado alternativo del mineral ROM, desde el cual el mineral es posteriormente alimentado al chancador por un cargador frontal. El buzn posee adems un pica rocas.

El proceso de reduccin de tamao del mineral ROM se lleva a cabo en tres etapas de chancado en circuito abierto, con clasificacin en harneros rectos, previo a chancado secundario y a chancado terciario. El mineral ROM es triturado desde un tamao mximo de 1.016 mm hasta 95% bajo 12.7 mm como producto final del chancado.

La planta de chancado tiene una capacidad instantnea de 1370 tph, peso seco, y est compuesta por:

Chancado Primario, con un chancador giratorio de 1270 mm por 1.650 mm., cuyo producto es enviado a un stock de mineral grueso con capacidad de 6800 toneladas.

Chancado secundario, se utilizan dos chancadores de cono estndar con dos harneros rectos de 2.4 m x 6.1 m, triple cubierta.

Chancado terciario, cinco chancadores Hidrocono, con dos harneros rectos de 2.4 m x 7.3 m, doble cubierta.

El control de polvo de la planta de chancado se realiza especialmente por sistemas de abatimiento de polvo con neblina seca y, adems, un sistema de coleccin de polvo con filtros de manga en la descarga del chancado primario.

4.- DESCRIPCIN DEL PROCESO DE AGLOMERADO

En vista del alto contenido de finos del mineral, se ha considerado una planta de aglomeracin la cual consta de una tolva reguladora con una capacidad viva de 300 ton, que alimenta dos lneas de aglomeracin. Cada lnea tiene una capacidad instantnea de 685 ton/h, con un tambor aglomerado rotatorio de 3m de dimetro por 9m de largo. Para lograr la aglomeracin del mineral se agrega cido sulfrico y agua. Los mejores resultados obtenidos en pruebas metalrgicas han arrojado resultados con un aglomerado que contiene 20 kg de cido sulfrico por tonelada, 7% de agua y el empleo de un reactivo de ayuda a la aglomeracin.

5.- DESCRIPCIN DEL PROCESO DE LIXIVIACIN

La lixiviacin del material aglomerado se realiza en pilas dinmicas mediante el riego de las mismas en una sola etapa, con solucin de refino proveniente de la extraccin por solventes. Las pilas consideran 92 mdulos de irrigacin de 28 x 240 m, las cuales estn dispuestas en dos filas paralelas de 46 mdulos cada una, separadas por una calle central donde se movern dos sistemas de correas transportadoras, una que mueve el mineral para carguio de las pilas y otra para transportar los ripios con destino al botadero.

El sistema de transporte de mineral aglomerado y su apilamiento es de marca RAHCO. Este sistema consta de una correa de carguio la cual entrega el mineral mediante un sistema de traspaso a un puente de carguio de 250 m. de largo, provisto de un tripper que carga en forma continua las pilas. El desplazamiento del puente es mediante siete sistemas de oruga. La descarga de los ripios, mediante una rotopala de capachos que vaca en un puente similar al de carguio, el cual traspasa al sistema de transporte de ripios a botadero.

Las pilas tienen una altura de 2,8 m. con ello, debido al alto contenido de finos, se trata de evitar la compactacin de la parte inferior. El riego con refino se realiza sobre la base de un sistema mixto de goteros, un 75% del tiempo y aspersores el 25% restante, la tasa de regado es de 8 a 8,5 l/h/m2. La lixiviacin es intermitente emplendose 24 horas de regado y 24 horas de reposo con un ciclo total de 80 das. La solucin rica (PLS) proveniente de las pilas es llevada gravitacionalmente mediante canaletas hacia las piscinas desarenadoras y de almacenamiento de solucin rica de 100.000 m3 de capacidad y que permite un tiempo de residencia de 24 horas.

Desde aqu el PLS es alimentado gravitacionalmente y en forma regulada a la planta de SX.

El flujo instantneo de PLS es 2094 m3 /h.

El refino regresa al proceso de lixiviacin a travs de una combinacin de un estanque post-decantador y una piscina de refino, en donde se recupera el orgnico arrastrado, se ajusta la acidez y se repone el agua consumida.

La capacidad de la piscina de refino es de 5250 m3 .

El refino se impulsa hacia las pilas de lixiviacin mediante bombas horizontales y dos tuberas de distribucin que corren a lo largo de los cabezales de los dos sectores de pilas.

El material ya lixiviado, llamado ripio, se descarga de las pilas luego de terminado su ciclo de recuperacin, mediante una rueda excavadora de capachos. sta lo trasfiere a una correa puente sobre orugas, perpendicular al eje del pasillo central de los dos sectores de pilas, que se desplaza en avance con respecto al frente de la pila. La

correa puente transfiere el ripio a una correa overland que corre por el pasillo central. Luego mediante un sistema de correas de transferencia, el ripio es llevado al botadero de ripios, en el cual es descargado mediante una correa radial con una correa tripper distribuidora.

6.- PROCESO DE EXTRACCIN POR SOLVENTES Y ELECTRO-OBTENCIN

6.1.- Extraccin por Solventes:

En minera El Tesoro la planta de extraccin por solventes consta de dos trenes, cada uno consiste en dos etapas de extraccin(E1, E2), una etapa de lavado y dos etapas de reextraccin (R1, R2) en serie.

En el proceso de SX, la solucin rica en cobre proveniente de la lixiviacin se contacta ntimamente con una oxima aromtica disuelta en kerosn de alto punto de inflamacin adecuado para extraccin por solventes.

Esta operacin se realiza en un equipo de grandes dimensiones llamado mezclador-decantador. El sistema mezclador decantador es convencional, se usan cajas mezcladoras con un mezclador-impulsor de velocidad variable y mezcladores-agitadores secundarios tambin de velocidad variable, los estanques decantadores son de 23 m de largo por 30 m de ancho.

Durante la etapa inicial de mezcla se produce una transferencia de masa altamente selectiva de cobre desde la fase acuosa (PLS) hacia la fase orgnica, producindose la extraccin del cobre desde el PLS.

La primera etapa de extraccin, E1, cuenta con recirculacin de fase acuosa y orgnica; la etapa E2 solo recirculacin orgnica y las etapas de lavado y reextraccin solo recirculacin acuosa. En las etapas de reextraccin y lavado la recirculacin de acuoso es un valor alto, en relacin al flujo de acuoso alimentado (electrolito pobre al S2, electrolito semi-enriquecido al S1 o agua de reposicin al W)

El reactivo orgnico cargado proveniente de la extraccin se somete a un lavado debido a que arrastra contaminates como el cloro, manganeso y frrico cuyos contenidos son altos en la solucin rica.

La recuperacion de esta planta es de 90%, para una capacidad de tratamiento por tren de 1.020 m3/h de solucion rica conteniendo 4,78 gr/lt de cobre.

La planta de extraccin por solventes contempla un sistema de tratamiento y recuperacin del orgnico de la borra generada en los mezcladores decantadores.

El electrolito rico producido en la planta de extraccin por solventes es sometido a una filtracin en equipos con granate-antracita para extraer la mayor parte del reactivo orgnico que arrastra, el cual es muy molesto para la etapa de electrodepositacion. Luego es calentado en intercambiadores de calor de placas donde se transfiere el calor del electrolito pobre que vuelve a SX, y en caso de ser necesario, transfiere en otro intercambiador, calor proveniente de agua calentada en una caldera.

6.2.- ELECTRO-OBTENCION.

Se emplean 284 celdas electroliticas distribuidas en dos circuitos de 142 celdas cada una, cada celda esta provista de 60 ctodos permanentes (placas) de acero inoxidable y 61 nodos de plomo, los ctodos de cobre son de 1m x 1m y de un peso de alrededor de 45 kg.

El electrolito rico, despus de ser filtrado para eliminar slidos ultra finos y restos de orgnico, es almacenado en un estanque y bombeado a travs de dos intercambiadores de calor de placas en paralelo, en donde se recupera parte del calor del electrolito pobre que retorna a SX. Un segundo intercambiador, que utiliza agua caliente, es empleado, si es necesario, durante periodos de tiempo fro para mantener el electrolito de entrada a las celdas de limpieza a un mnimo de 45C, posteriormente es enviado a un grupo de celdas denominadas scavenger o celdas de limpieza, donde se inicia la electrodepositacin del cobre. Despus de las celdas de limpieza, el electrolito se une a una parte del electrolito de las celdas restantes, de circulacin o comerciales, entrando a un circuito de circulacin. Parte del electrolito empobrecido retorna a SX.

Los ctodos son cosechados mediante puentes gra y son recuperados en la mquina lavadora-despegadora.

Luego son manejados con gras horquilla para ser cargados sobre camin para envo al mercado. La cosecha de ctodos de las celdas se realiza en un ciclo de seis das.

Se utiliza una mquina despegadora de ctodos automtica de 500 placas por hora de capacidad que trabaja con dos puentes gra de operacin convencional.

Cada uno de los circuitos de electro-obtencin emplea dos rectificadores en paralelo de 20.000 A y 320 V cada rectificador.

La densidad de corriente nominal para producir 75.000 toneladas de cobre fino por ao es de 243 A/m2. En uno de los circuitos se ha considerado un grupo de 45 celdas de limpieza donde se hace la depuracin final del arrastre del orgnico y sirve adems de proteccin contra errores y accidentes operacionales. El control de la neblina cida se efecta en las celdas mediante el uso de tres capas de esferas huecas y tambin mediante extraccin forzada del aire de circulacin de la nave. El aire extrado que contiene neblina cida es sometido a un proceso de limpieza para extraer el cido antes de enviarlo a la atmsfera.

Para el control del potencial del electrolito se usan columnas reductoras rellenas con cobre metlico.

7.- DATOS OPERACIONALES

7.1.- CHANCADOTonelaje medio de mineral tratado.

26.000 ton/da

Configuracin de laplanta y equipos involucrados.

Chancado 1: chancador giratorio

Svedala, modelo 50-65 Superior MKII.

Chancado 2: 2 harneros Svedala,

triple deck, de 8x20, seguido de

2 chancadores Hydrocono Svedala

serie H6000 C.

Chancado 3: 4 chancadores Hydrocono

Svedala, serie H6000 F en circuito

abierto con 2 harneros Svedala,

doble deck, de 8x 24.

Granulometra tpica del producto.

93% -1/2 "

7.2.- AGLOMERACION Y CURADOCaractersticas delos equipos

2 tambores de 3x9 m, rotacin 6 rpm.

cido: entre 17 a 30 kg/t,

dependiendo de las caractersticas

del mineral.

7.3.- LIXIVIACIN

Tipo de pilas

Pilas removibles

Dimensin de pilas y de mdulos

2 reas de pilas de 1.350 x 240 m c/u,

de 46 mdulos c/u, total 92 mdulos.

Cada mdulo es aprox. 1 da de

apilamiento: 28x240 m.

Altura de pila 2,8 m

Tiempo de lixiviacin

80 das calendario, 40 das

efectivos de riego.

Mtodo de riego, tipo y distanciamiento.

Riego intermitente, riego-reposo, con

ciclo flexible de 12x12 hr o 24x24 hr.

Doble sistema de riego. Aspersores

a 5,5m en arreglo cuadrado.

Goteros separados 67cm,

para emisores de 4 lt/hr.

Goteros con separacin de 0,38m, para

emisores de 2 lt/hr.

Tasa de riego: 8 a 8,5 l/h/m2

Concentraciones

PLS: Cu 6,5 gpl H+ 2,5 gpl

FeT 1,9 gpl Fe+3 1,9 gpl

REF: Cu 0,8 gpl H+ 12,5 gpl

7.4.- EXTRACCION POR SOLVENTES (SX)

Nmero de trenes en paralelo y caudal

2 trenes de 1.020 m3/hr c/u.

Disposicin y nmero de etapas (extraccin/ lavado/ descarga)

2 Extraccin, 1 Lavado, 2 Descarga,

por cada tren.

Tipo y concentracin del reactivo orgnico y del diluyente

Extractante LIX 84IC al 22% y

diluyente Escaid 103.

Consumo de orgnico promedio actual

Consumo extractante 1,8 kg/ton Cu

y diluyente 14 l/ton Cu

7.5.- ELECTRO-OBTENCION (EW)

Capacidad de produccin

75.000 ton/ao nominal a 243 A/m2.

92.000 ton/ao actual (2003) a 285 A/m2

Densidad, consumo y eficiencia de corriente.

Densidad 280 a 300 A/m2

Consumo 1.950 kWh/ton Cu

Eficiencia 96%

Nmero y tipo de celdas.

284 celdas de concreto polimrico.

En dos naves iguales e independientes

Nmero y tipo de nodos y ctodos por celda.

61 nodos insolubles de Pb-Ca-Sn por

celda, de 6 mm de espesor, laminados

en fro y estampados.

60 ctodos, de acero inox ISA 2000,

sin cubre borde inferior y sin cera.

Tecnologa de despegue de ctodos, n de gras.

1 lavadora-despegadora Wenmec,

de 500 ct/hr

2 puentes gra Kone

7.6.- GENERAL DE LA PLANTADotacin planta y por secciones

Total: 160 personal propio

Area Seca (ch/agl/apil/lix/ripio): 65 /

Area SX/EW: 65 / Mantencin: 30

No se incluye contratistas.

Costo operacin total y cash cost (cent/lb).

Sin informacin

Consumo de cido promedio.

Total: 650 ton/da

8.- Diagrama Minera El Tesoro.

9.-Bibliografa

Minera Chilena, N 233/Noviembre 2000, pginas 9-17. Minera Chilena, N 245/Noviembre 2001, pginas 25-35.

Memoria Minera El Tesoro.

www.editec.cl/mchilena/cuadros2004/. EMBED Word.Picture.8

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