FACULTAD DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA

PROCESAMIENTO DE MINERALES

Ing: Jhon Pajares Chávez

jueves, 27 de abril de 2023

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Correo.jhon.pajares.chavez@gmail.com

PLANTAS MINERAS

PLANTAS HIDROMETALÚRGICAS

PLANTA DE ADSORCIÓN DE

CARBÓN

PLANTA S DE PROCESAMIENTO DE MINERALES

PLANTA DE EXTRACCIÓN DE

SOLVENTES

PLANTA MERRILL CROWE

HIDROMETALURGIA

HISTORIA DE HIDROMETALURGIAEn la década de los 70, el desarrollo de

nuevos reactivos de extracción por solventes para cobre, unida a la electro-obtención, permitió la aplicación masiva de esta técnica. Inicialmente, se destacan proyectos en USA y Perú. En este período se establecieron los mecanismos electroquímicos que gobiernan la disolución de los sulfuros, esto permitió el desarrollo de tecnologías para el tratamiento hidrometalúrgico de concentrados de cobre.

HISTORIA DE HIDROMETALURGIAEn la década de los 80, la aplicación de

carbón activado, unida a la lixiviación en pilas con aglomeración, potencian la producción de oro desde minerales de baja ley, asimismo la aplicación de oxidación previa permitió el tratamiento de minerales de oro considerados refractarios.

HISTORIA DE HIDROMETALURGIADurante esta década en la industria del cobre de USA

se produce el fenómeno de conversión tecnológica de la minería tradicional. Impulsada por altos costos debido que la industria minera estaba en una fase de madurez, con sindicatos poderosos, enfrento las primeras regulaciones ambientales, además, se produjo una baja de precios del cobre, lo cual hizo cerrar a la mayor parte de las operaciones mineras. Varios productores desaparecieron, pero otros iniciaron una conversión hacia operaciones de lixiviación LIX, principalmente en botaderos, seguida de SX (Extracción por solventes) y EO (Electro-obtención)lo que les cambió de escenario ambiental y el perfil de costos y así les permitió reabrir muchas de sus operaciones cerradas.

HISTORIA DE HIDROMETALURGIALa hidrometalurgia se rige por constantes

de tiempo mucho mayores que el procesamiento de minerales. En efecto, en una concentradora al cabo de 1 a 2 horas el cobre contenido en el mineral ya es concentrado final, mientras que en la lixiviación en pilas deben pasar semanas o meses. Así, a capacidad similar, las plantas de lixiviación son enormes comparadas con las plantas concentradoras

HIDROMETALURGIAPor hidrometalurgia se entiende los procesos de

lixiviación selectiva ( disolución ) de los componentes valiosos de las menas y su posterior recuperación de la solución por diferentes métodos. El nombre de hidrometalurgia se refiere al empleo generalizado de soluciones acuosas como agente de disolución.

ADSORCIÓN DE CARBÓN ACTIVOLa adsorción es un proceso donde un sólido se

utiliza para eliminar una sustancia soluble del agua. En este proceso el carbón activo es el sólido. El carbón activo se produce específicamente para alcanzar una superficie interna muy grande (entre 500 - 1500 m 2 /g). Esta superficie interna grande hace que el carbón tenga una adsorción ideal. El carbón activo viene en dos variaciones: Carbón activado en polvo (PAC) y carbón activado granular (GAC).

La versión de GAC se utiliza sobre todo en el tratamiento de aguas, puede fijar las siguientes sustancias solubles por adsorción

Adsorción de sustancias no polares como: Aceite mineral

BTEX Poli-hidrocarburos aromáticos (PACs) (Cloruro) FenolAdsorción de sustancias halogenadas: I, Br, Cl, H y

F, Olor, Sabor, Levaduras , etc.

¿Cuándo se usa el Carbón activo?

Depuración de agua subterránea Decloración del agua Depuración de aguas para piscinas Refinamiento de las aguas residuales tratadas

Descripción del proceso

El agua es bombeada dentro de una columna que contiene el carbón activo, este agua deja la columna a través de un sistema de drenaje. La actividad del carbón activo de la columna depende de la temperatura y de la naturaleza de las sustancias. El agua pasa a través de la columna constantemente, con lo que produce una acumulación de sustancias en el filtro

Columnas de Carbón

Adsorción: Se pasa la solución rica (con el oro en estado líquido) a

través de columnas cargadas con

carbón activado, para que el oro sea

atrapado en los poros del carbón.

Desorción: Haciendo circular

una solución cianurada, se saca el oro atrapado en

la superficie del carbón.

Proceso que permite concentrar la cantidad de oro

que hay en la solución rica, para luego recuperarlo

en el proceso Merrill Crowe. Se da en dos

etapas.

¿Cuál es la diferencia entre adsorción y absorción?

Cuando una sustancia se adhiere a una superficie se habla de adsorción, es este caso, la sustancia se adhiere a la superficie interna del carbón activo. Cuando la sustancia es absorvida en un medio diferente esto es llamado absorción. Cuando un gas es atraído dentro de una solución se habla de absorción.

Video: Codelco

YANACOCHA

A finales de los 80s e inicios de lo 90s, Newmont exploró la zona ubicada al norte de Cajamarca, logrando identificar zonas mineralizadas. Una vez descubierta, el área de geología de la mina realizó estudios más detallados que le permitieron identificar cantidades precisas de mineral. En 1990 se llevaron a cabo los estudios de factibilidad para iniciar los trabajos en una planta piloto para la lixiviación en pilas. Con el inicio de las operaciones de Carachugo, el 7 de agosto de 1993, la empresa Yanacocha produjo su primera barra doré. Para explotar y obtener el oro utiliza el método de minería a tajo abierto o a cielo abierto.

Consiste en ubicar zonas donde exista la presencia de minerales cuya explotación

sea económicamente rentable.

Trabajo de campoPerforación

Trabajo de campo Rastreo Satelital:

Inicialmente se utilizan reportes satelitales para

determinar zonas mineralizadas.

Muestras de campo:

Los geólogos recogen muestras (rocas) del suelo para conocer los

elementos y minerales que las

conforman.

Perforación

Es necesario tener la aprobación del Ministerio de Energía y Minas (MEM). Se elabora un Estudio de

Impacto Ambiental (EIA) que se presenta a las autoridades y población para su aprobación. En este se describen la flora, fauna, agua, suelos, poblaciones, actividades a realizarse, efectos y manejo ambiental. Además, la empresa debe

tener permiso del propietario del terreno y coordinar con las comunidades aledañas.

Si los análisis dan resultados positivos se procede con la

perforación: se sacan muestras de

diferentes profundidades (testigos) para

determinar tipo, cantidad,

profundidad y otras características del

mineral.

Determinación:

Finalmente se investiga y

determina cuánto mineral existe en la

zona.

TESTIGO

Pre-minadoMinado

Pre-minado

Esta capa se almacena en áreas especiales para ser utilizada posteriormente en los trabajos de

restauración del terreno o cierre de mina, el que ya se viene ejecutando en aquellas zonas donde ya se dejó de explotar. El trabajo es realizado con

equipo y mando de obra local.

TOP SOIL

Antes de iniciar el trabajo de

explotación en sí, es necesario retirar del terreno la capa superficial de tierra orgánica (top soil)

que permite el crecimiento de

vegetación en la superficie. Esto se hace con equipo

pequeño, y deja las condiciones para

que en la etapa de minado se pueda

explotar con equipo gigante.

Minado Consiste en la extracción del material que

contiene oro y plata. El proceso se da en

dos etapas.(a) Perforación:

Se perfora el terreno para colocar los

explosivos y fragmentar el suelo

para el carguío.

Minado Consiste en la extracción del material que

contiene oro y plata. El proceso se da en

dos etapas.

(b) Voladura:

Los agujeros son llenados con material

explosivo, que al detonar fragmentan la roca y remueven

subterráneamente el material

exponiéndolo. En esta etapa se aplican

los más altos estándares de

cuidado en seguridad.

Información adicionalRentabilidad del proyecto

DEPÓSITOS DE DESMONTESon las estructuras donde se

acumula el material extraído del tajo con bajo porcentaje de metal y que no sirve para

lixiviar.

MAQUINARIALos camiones pueden cargar

hasta 250 toneladas. Cada pala es de 50 toneladas.

PAD o PILA DE LIXIVIACIÓNEs la estructura donde se

acumula el mineral extraído del cerro para ser lixiviado y así recuperar el oro existente.

TAJOLas explosiones que se realizan y

la posterior remoción de tierra empiezan a formar grandes huecos

en la tierra llamados tajos.

Camiones gigantes llevan el mineral

extraído del tajo a la pila de lixiviación (o PAD) acondicionada

previamente.Todos los camiones y

las palas están controlados a través

de un sistema computarizado que permite conocer por satélite su ubicación

exacta en todo momento.

Cuidados ambientalesControl de Polvo

El tránsito de vehículos pesados y livianos y

demás actividades en la mina genera una

cantidad de polvo que debe controlarse todo el

año.

Se hace de dos formas:

1. Riego de las vías con agua.

2. Uso de productos químicos inertes de alta tecnología. Este

método fija las partículas finas y

mantiene húmeda la superficie del terreno

por más tiempo que el riego con agua, lo cual evita la generación de

polvo.

Proceso de Lixiviación en PilasProceso de Gold Mill

Proceso de Lixiviación en Pilas

GEOMEMBRANAEs un plástico negro resistente que está en la base del PAD y la poza de operaciones, y que impide el contacto de los químicos con el suelo, cuidando la calidad del

agua.

La solución cianurada se riega en el PAD a través de un sistema de riego por goteo. Se

utiliza, en promedio, 50 g de cianuro por cada 1,000 litros de agua.

Se tiene que lixiviar 1.8 toneladas de mineral para obtener 1 gramo de oro.

ESTRUCTURA BAJO LA GEOMEMBRANA:Sobre la geomembrana se coloca una

capa fina de arena. Asimismo, bajo esta se instala una capa de arcilla sobre un

relleno para asegurar que no exista ningún tipo de filtración del PAD.

El mineral descargado en las pilas de lixiviación

es lavado con solución cianurada para recuperar el oro y la plata. La

solución rica (cargada con oro y plata) es llevada

hacia las pozas de operaciones a

través de tuberías colectoras.

Cuidados ambientalesa) Tratamiento de Aguas Ácidas

En el tratamiento de aguas ácidas se utilizan reactivos que

permiten neutralizarlas y tratarlas adecuadamente.

Con la ayuda de sustancias floculantes y coagulantes, se separan los metales y demás

partículas que afectan la calidad del agua y así el líquido es

devuelto al medio ambiente en las condiciones adecuadas,

según lo exige la ley.

Cuidados ambientalesb) Tratamiento de Aguas de Exceso

Antes de ser devuelta al medio ambiente, el agua pasa por una planta de tratamiento de aguas de procesos donde

se le aplica tratamiento de ósmosis inversa.

Ósmosis inversa: El agua de exceso, empujada por la

presión de un sistema de bombeo, se hace pasar por unas membranas

especiales muy finas, las que, sin el uso de reactivos químicos y con una alta

eficiencia, atrapan el contenido de metales y otras sustancias, dejando pasar el agua ya libre de elementos perjudiciales para el

medio ambiente.

Proceso Gold Mill

La construcción del Gold Mill se inició a mediados del 2006 y concluyó a principios del 2008, con una inversión de 270 millones de dólares y un plan de

producción de 9 años. 1500 trabajadores participaron en la construcción de esta importante obra que tiene una capacidad de procesamiento

de 5,000,000 ton/año.

Mediante la planta de procesamiento de

minerales Gold Mill (Molino de Oro) se busca procesar el metal que no

puede ser obtenido mediante la lixiviado en pilas. El oro se recupera en 24 horas, a diferencia del proceso de lixiviación en pilas que dura casi 60

días.

Columnas de CarbónMerrill Crowe

Columnas de Carbón

Adsorción: Se pasa la solución rica (con el oro en estado líquido) a

través de columnas cargadas con

carbón activado, para que el oro sea

atrapado en los poros del carbón.

Desorción: Haciendo circular

una solución cianurada, se saca el oro atrapado en

la superficie del carbón.

Proceso que permite concentrar la cantidad de oro

que hay en la solución rica, para luego recuperarlo

en el proceso Merrill Crowe. Se da en dos

etapas.

Merril CroweLa solución pobre, sin oro, es llamada también Barren. Esta es enviada de nuevo al PAD, pasando antes por un

tanque para agregarle el cianuro que se consumió durante el proceso. De esta

manera se completa un circuito cerrado donde la solución utilizada no sale al medio ambiente, sino que se reutiliza

constantemente.

La solución rica en oro y plata es filtrada y limpiada. Luego se le elimina el oxígeno y se añade polvo de Zinc para precipitar el metal y hacerlo sólido. El producto del Merril Crowe es el que luego pasa al

proceso de Refinería.

El oro obtenido en el proceso Merrill Crowe

es sometido a operaciones de secado en hornos de retortas a 650º C. Finalmente, el producto obtenido pasa

por un proceso de fundición en horno de arco eléctrico a 1,200º C para obtener el Doré, que es el producto final.

ReconformaciónRevegetación

Consiste en una serie de actividades como la rehabilitación de las áreas donde se realizó la actividad minera, para devolverles

condiciones similares o mejores a las que tenían antes de iniciar las operaciones. El suelo, la vegetación y la fauna, por ejemplo,

se recuperan en el entorno original. Se divide en dos etapas.

Reconformación 1. Se suavizan las pendientes tratando

de conservar la geografía de los

alrededores.2. Camiones trasladan

el suelo orgánico (Top Soil) que fue

previamente almacenado antes de

comenzar las operaciones.

3. Se extiende el suelo orgánico con un espesor de 30

centímetros a más.

Revegetación 1. Aplicación de cal y abono para preparar

el terreno.2. Fertilización.

3. Siembra de pastos nativos y exóticos.4. Transplante de especies nativas:

“ichu”.5. Forestación.

ACTIVA EL SONIDOPRESENTACIÓN HABLADAHAZ CLICK PARA AVANZAR

-¡Urgente!

Para ti, que siempre vives la vida a un ritmo

vertiginoso, quiero recordarte que lo más importante que tienes en la vida, eres tú y

todos los que te rodean, y

recuerda que...

-

Urgente, es una palabra con la que vivimos día a día,

en nuestra agitada vida, y a la cual, le hemos perdido ya todo significado de

premura y prioridad.

-

Urgente, es la manera más pobre

de vivir en este mundo, porque

sabes, el día que nos vamos, dejamos

pendiente las cosas, que verdaderamente

fueron urgentes.

-

Urgente, es que hagas un alto en tu ajetreada vida, y te

preguntes: Qué significado

tiene todo esto que yo hago?

Urgente, es que seas más amigo,

más humano, más hermano.

.

Urgente, es que sepas valorar el tiempo que te pide un niño, una

niña.

Urgente, es que cada mañana, cuando veas

salir el sol, te impregnes de su

calor, y le des gracias al Señor, por tan

maravilloso regalo.

Urgente, es que mires a tu familia, a tus hijos, a tu esposa, y a todos los que te rodean, y valores ese tan maravilloso tesoro.

Urgente, es que le digas a las personas que quieres, hoy, no mañana, cuánto

los quieres!.

Urgente, es que te sepas hijo de Dios, y te des cuenta que él, te ama, y quiere verte

sonreir feliz y lleno de vida.

Urgente, es que no se te vaya la vida en un soplo y que

cuando mires atrás, seas ya un anciano que no puede echar tiempo atrás, que

todo lo hizo urgente ...

... que fué un gran empresario, un gran

artista, un gran profesional, que

llenó su agenda de urgencias, citas, proyectos, pero

dentro de todo, lo más importante, se

te olvidó VIVIR.

-

““ENTRE LA DIFICULTAD SE ENTRE LA DIFICULTAD SE ESCONDE LA ESCONDE LA

OPORTUNIDAD” OPORTUNIDAD”

Albert EinstenAlbert Einsten

““ENTRE LA DIFICULTAD SE ENTRE LA DIFICULTAD SE ESCONDE LA ESCONDE LA

OPORTUNIDAD” OPORTUNIDAD”

Albert EinstenAlbert Einsten