Tendencias en El Procesamiento de Minerales

18
www.intermetperu.com TENDENCIAS EN EL PROCESAMIENTO DE MINERALES Considerando que los depósitos de minerales cada vez presentan leyes más bajas, se requiere incrementar la capacidad de tratamiento de las plantas metalúrgicas para mantener una alta producción del (de los) elemento(s) útil(es). Es por ello que los equipos de conminución y concentración de minerales están siendo fabricados cada vez en tamaños mayores. En este aspecto, hay varios ejemplos que se pueden señalar. Molinos de bolas con motores de baja potencia, importantes algunas décadas atrás, hoy han dado paso a molinos de bolas de gran tamaño de hasta 25.000 HP. De igual forma, en la actualidad los molinos SAG más grandes del mundo presentan una potencia de 30.000 HP. Por otra parte, en cuanto a las celdas mecánicas de flotación también se tiene un avance considerable respecto del tamaño de éstas, que hoy alcanzan los 300 m 3 . Estos equipos señalados (molinos de bolas, molinos SAG, celdas mecánicas de flotación), que son actualmente los más grandes del mundo, se encuentran instalados en la planta concentradora de cobre de Minera Esperanza, ubicada en la Región de Antofagasta, Chile. 1. MINERÍA SUBTERRÁNEA CONTINUA (www.mch.cl, junio 2012) La minería subterránea continua consiste en un proceso automatizado y operado a distancia, que permite extraer el mineral de forma ininterrumpida y simultánea desde distintos puntos. Se trata de una metodología que marcará un importante quiebre tecnológico y permitirá aumentar la productividad de CODELCO Chile y disminuir sus costos operacionales, así como reducir considerablemente la exposición al riesgo de los trabajadores. En este proceso, el material quebrado en el hundimiento baja a un punto de extracción y luego se moviliza con un equipo estacionario hacia un transportador de cadenas muy robusto. Con el efecto de acondicionamiento o fracturamiento previo, se busca el flujo continuo, por medio de equipos que permiten manejar material de gran tamaño, descargarlo en un chancador de bajo perfil y después a una correa transportadora tradicional. Con este nuevo proceso es posible trabajar de forma coordenada con dos, tres o cuatro puntos de extracción al mismo tiempo, mientras que en el caso del sistema tradicional con LHD se puede trabajar solamente en uno. Este sistema tiene un alto potencial. Un proyecto como Chuquicamata Subterráneo, por ejemplo, para producir 140.000 tpd necesita un área de unos 280.000 m 2 , si lo hiciera con minería subterránea continua serían 100.000 m 2 . Es un tema relevante en términos de inversión, porque actualmente preparar un metro cuadrado cuesta unos US$ 3.000. Por lo tanto, los costos involucrados en dicho proyecto serían de aproximadamente unos US$ 900 millones, mientras que si se desarrolla con minería continua, los costos disminuirían a unos US$ 300 millones.

Transcript of Tendencias en El Procesamiento de Minerales

Page 1: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

TENDENCIAS EN EL PROCESAMIENTO DE MINERALES

Considerando que los depósitos de minerales cada vez presentan leyes más bajas, se requiere

incrementar la capacidad de tratamiento de las plantas metalúrgicas para mantener una alta

producción del (de los) elemento(s) útil(es). Es por ello que los equipos de conminución y

concentración de minerales están siendo fabricados cada vez en tamaños mayores. En este

aspecto, hay varios ejemplos que se pueden señalar. Molinos de bolas con motores de baja

potencia, importantes algunas décadas atrás, hoy han dado paso a molinos de bolas de gran

tamaño de hasta 25.000 HP. De igual forma, en la actualidad los molinos SAG más grandes del

mundo presentan una potencia de 30.000 HP. Por otra parte, en cuanto a las celdas mecánicas

de flotación también se tiene un avance considerable respecto del tamaño de éstas, que hoy

alcanzan los 300 m3. Estos equipos señalados (molinos de bolas, molinos SAG, celdas

mecánicas de flotación), que son actualmente los más grandes del mundo, se encuentran

instalados en la planta concentradora de cobre de Minera Esperanza, ubicada en la Región de

Antofagasta, Chile.

1. MINERÍA SUBTERRÁNEA CONTINUA (www.mch.cl, junio 2012)

La minería subterránea continua consiste en un proceso automatizado y operado a distancia,

que permite extraer el mineral de forma ininterrumpida y simultánea desde distintos puntos.

Se trata de una metodología que marcará un importante quiebre tecnológico y permitirá

aumentar la productividad de CODELCO Chile y disminuir sus costos operacionales, así como

reducir considerablemente la exposición al riesgo de los trabajadores.

En este proceso, el material quebrado en el hundimiento baja a un punto de extracción y luego

se moviliza con un equipo estacionario hacia un transportador de cadenas muy robusto. Con el

efecto de acondicionamiento o fracturamiento previo, se busca el flujo continuo, por medio de

equipos que permiten manejar material de gran tamaño, descargarlo en un chancador de bajo

perfil y después a una correa transportadora tradicional. Con este nuevo proceso es posible

trabajar de forma coordenada con dos, tres o cuatro puntos de extracción al mismo tiempo,

mientras que en el caso del sistema tradicional con LHD se puede trabajar solamente en uno.

Este sistema tiene un alto potencial. Un proyecto como Chuquicamata Subterráneo, por

ejemplo, para producir 140.000 tpd necesita un área de unos 280.000 m2, si lo hiciera con

minería subterránea continua serían 100.000 m2. Es un tema relevante en términos de

inversión, porque actualmente preparar un metro cuadrado cuesta unos US$ 3.000. Por lo

tanto, los costos involucrados en dicho proyecto serían de aproximadamente unos US$ 900

millones, mientras que si se desarrolla con minería continua, los costos disminuirían a unos

US$ 300 millones.

Page 2: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

2. PROCESOS DE CONMINUCIÓN Y CLASIFICACIÓN

Chancado

La tendencia a tener equipos cada vez más grandes en el chancado también es algo

normal. Las explicaciones pueden ser las siguientes:

Gran cantidad de equipos elevan los costos de instalación ya que: a) Se necesitan

mayor cantidad de correas transportadoras; b) Se requiere de un área de instalación

más amplia; c) Con cada chancador que se adiciona se agregan alimentadores, central

hidráulica/lubricación, motor, cableado, sensores, entre otros.

En relación a la mantención, un número mayor de equipos requiere más

mantenimiento y se incrementan los stocks de repuestos.

En cuanto a la operación, una mayor cantidad de equipos generalmente requiere de

mayor atención de parte de la operación ya que un circuito con menor cantidad de

chancadores es generalmente más simple, lo que aumenta la confiabilidad de la

operación.

Veamos un ejemplo, el chancador de cono. Si tomamos en cuenta la evolución que han

experimentado los chancadores de cono Nordberg, podemos señalar lo siguiente:

Desde 1920 los Symons evolucionaron hasta llegar a los 500 HP.

A partir de los años 80 se introdujeron chancadores de cono de 1.000 HP (MP1000).

En el año 2010 se presenta el chancador MP1250, con 1.250 HP.

Actualmente, en el año 2012, el chancador de cono más grande que se encuentra en el

mercado es el MP2500 de 2.500 HP.

De igual forma las capacidades de los chancadores de cono se han incrementado

notoriamente a lo largo de los años, donde los valores (aproximados) son: 700 t/h

(1950), 1500 t/h (1985), 1800 t/h (2010) a 3700 t/h (2012).

Otra tendencia en el mercado que también es importante destacar son las plantas móviles

de chancado. La Metso recientemente acaba de vender la planta de chancado sobre

orugas, completamente móvil, más grande del mundo a Altay Polimetally LLP, mina de

cobre de Kasajistán. La misma empresa el año 2011 vendió 289 Lokotracks. Actualmente la

Metso tiene diseñados chancadores giratorios móviles de 42”x65” y 54”x75”.

Molienda

En los procesos de conminución o reducción de tamaño la tendencia general en la etapa

de molienda, es la utilización de pocos molinos en las plantas concentradoras, y todos ellos

de gran tamaño. En la molienda primaria se eliminaron prácticamente los molinos de

barras y se trabaja casi exclusivamente con molinos SAG, los que operan en conjunto con

chancadores de pebbles (chancadores de cono cabeza corta) que reducen los materiales

críticos que descarga este molino y hacen más eficiente esta molienda. De igual forma, la

Page 3: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

molienda secundaria pertenece exclusivamente a los molinos de bolas que trabajan en

circuito cerrado inverso con hidrociclones. En cuanto a la molienda terciaria o remolienda,

los equipos usados son molinos de bolas o molinos de torre (Verti-mill), existiendo una

tendencia clara a incorporar estos últimos molinos en plantas concentradoras de gran

tamaño, como es el caso en Chile de Minera Candelaria, Minera los Pelambres, Minera

Escondida, las cuales cuentan con molinos Verti-mill en sus operaciones.

Molinos SAG

La antigua premisa sustentada en que solamente las fracciones de material grueso en la

alimentación al molino SAG garantizaban una alta eficiencia de esta etapa de molienda

independizándose de la presencia de materiales finos, queda descartada. Se estima que en

la molienda SAG, el perfil granulométrico de alimentación a la etapa es la variable de

mayor incidencia en el rendimiento energético y metalúrgico del proceso. Al parecer, el

incremento porcentual del material fino (fracción -1”) en la distribución granulométrica de

alimentación, minimiza considerablemente el consumo de energía en el molino SAG,

aumentando significativamente su tasa de procesamiento. En relación a la modificación

del perfil granulométrico original, resulta atractivo considerar una etapa de pre-chancado

de la fracción intermedia -6” +1”. En la División El Teniente de CODELCO Chile, por

ejemplo, después del análisis de los resultados obtenidos a través del tiempo en la

operación de molienda SAG, se informó que al incrementar el porcentaje de finos

(partículas de mineral -1”) presente en la alimentación al molino aumentaba la capacidad

de tratamiento del molino SAG. Así, con una alimentación conteniendo aproximadamente

46% de finos se logró procesar 23508 t/d, con 51% se procesaron 24150 t/h, mientras que

con 54% de finos se procesó un flujo másico de 26600 t/h.

Otro aspecto importante de señalar en la molienda SAG, es que el Índice de Bond, Wi, para

molienda en bolas, que fue utilizado en algún momento en la etapa SAG para fundamentar

mayores o menores durezas de los minerales procesados, no presenta ninguna correlación

con el consumo específico de energía en esta etapa de molienda, por lo cual su utilización

es descartada con fines de dimensionamiento y cálculo de tasas de procesamiento. Es así

como, desde el punto de vista de la molienda SAG o AG, la prueba del índice de energía

SAG (SPI), es una medida de la dureza del mineral (Starkey, 1997). La prueba SPI (SAG

Power Index), que se lleva a cabo en un molino SAG a pequeña escala, mide la energía

necesaria para realizar una reducción de tamaño estándar y se expresa en forma de índice.

La prueba se ejecuta por lotes, con 2 kg de mineral y mide el tiempo (en minutos) que se

tarda en moler una muestra en la que el 80% pasa el corte de los 12,5 mm a una en la que

el 80% pasa el corte de los 1,70 mm. La clave de la aplicabilidad a escalas superiores y del

amplio éxito internacional de la prueba SPI es que los cuatro mecanismos de conminución

que se encuentran en el molino industrial SAG están representados en la prueba: rotura

por impacto, pinzado de partículas individuales, rotura por abrasión y compresión

autógena.

Page 4: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Molinos de rodillo de alta presión (www.mch.cl, julio 2008; Ribeiro et al., 2010)

Los molinos de rodillos de alta presión actualmente están demostrando ser una alternativa

viable y confiable en los circuitos de comminución. Las exitosas demostraciones realizadas

en plantas piloto desde el año 2003 a la fecha, han comprobado la confiabilidad en la

operación con molinos de rodillo de alta presión (HPGR por sus siglas en inglés, High

Pressure Grinding Rolls) en aplicaciones de minerales de alta dureza. Es así como después

de muchos años de aplicación y consolidación en faenas mineras de la industria del

cemento, el hierro y los diamantes, en el año 2006 comenzó una nueva arremetida en la

industria del cobre; de hecho, ya Freeport-McMoRan, tiene cuatro modelos 24/17

operando en su mina de cobre y oro de Cerro Verde en Perú, y dos modelos 20/15 en

Indonesia.

En Chile hasta el momento hay experiencias en la industria del hierro a través de la

Compañía Minera del Pacífico en sus faenas de Romeral y Los Colorados, y está evaluando

su aplicación para Cerro Negro Fase II. Asimismo, en la industria del cemento, Polpaico

cuenta con dos unidades. Con respecto a la industria del cobre, el ingreso si bien no se ha

materializado masivamente, son varias las compañías que están evaluando adquirir HPGR.

CODELCO, a través de su proyecto Nueva Andina, está realizando estudios; el proyecto

Caserones también estaría interesado; la Fase V de Escondida ya ha realizado estudios en

la materia; Los Bronces, de Anglo American, si bien por problemas de tiempo ha decidido

adquirir un molino SAG para su expansión, tuvo durante un año una unidad piloto, la que

fue traspasada a Chuquicamata.

El HPGR tiene aplicación directa en la compresión de rocas duras, y la molienda de los

minerales se realiza con rodillos de alta presión. Dada sus características de operación,

esta máquina podría utilizarse en la etapa terciaria de una planta concentradora. Sin

embargo, eso no significa que no pueda usarse en aplicaciones más finas de la molienda.

Los HPGR ofrecen la ventaja de entregar un producto más fino que el que se obtendría en

una planta de chancado con chancadores de conos y resultan muy atractivos para aquellos

proyectos en los cuales la dureza del mineral es elevada, se requiere de un alto nivel de

tratamiento del mineral, y los costos de energía son gravitantes para su rentabilidad.

Este importante interés en los HGPR se explica principalmente por el ahorro de energía y

agua en su operación que significa el uso de este tipo de molino, ambos insumos

extremadamente valiosos sobre todo en el norte del país y que inciden directamente en la

rentabilidad de un proyecto minero. Las plantas con HPGR consumen aproximadamente

un tercio menos de energía, respecto a los molinos tradicionales, lo que representa una de

las ventajas más importantes para las empresas mineras, ya que una de las constantes

preocupaciones del rubro tiene que ver con su abastecimiento energético. Otra de las

razones por las cuales este tipo de molino resulta altamente interesante en la minería,

tienen que ver fundamentalmente con la calidad del material que se obtiene y la

disminución de los costos del proceso.

Page 5: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

A las ventajas señaladas anteriormente debe sumarse que la tecnología HPGR ocupa un

espacio mucho menor al que necesita un sistema de molienda SAG tradicional. Cabe

destacar que, pese a tener un tamaño más reducido que otras infraestructuras dedicadas a

la molienda, el molino de rodillos de alta presión tiene las mismas capacidades de trabajo,

obteniéndose un producto de mejor calidad. Además, debe también desatacarse el tiempo

de funcionamiento, el HPGR tiene una mayor disponibilidad.

Clasificación

En relación a la clasificación de minerales, en los circuitos de molienda/clasificación se

utilizan casi exclusivamente hidrociclones como clasificadores de tamaño, por la alta

capacidad de tratamiento que ellos presentan. No obstante, debido a la baja eficiencia de

estos clasificadores, ha aparecido como una alternativa técnicamente viable la

incorporación de harneros de alta frecuencia en reemplazo de los hidrociclones, operando

en circuitos cerrados de molienda/clasificación (figura 2.1).

Figura 2.1. Circuito de cerrado de molienda/clasificación utilizando harneros de alta frecuencia

como clasificadores.

Con respecto a los hidrociclones, el desempeño óptimo de un hidrociclón se basa en

minimizar las turbulencias mientras se incrementa la velocidad tangencial. Según la

Krebs, el hidrociclón gMAX2 se enfoca en estos dos importantes factores, obteniendo

un hidrociclón de alta eficiencia.

Page 6: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Para cumplir con estos dos requerimientos de diseño, el gMAX2 incorpora mejoras al

cabezal, las secciones cilíndricas, los conos y ápex. El cabezal de entrada del gMAX2ha

sido mejorado más allá de la entrada involuta Krebs. La pared exterior de la entrada

del diseño involuto pre-clasifica los sólidos alimentados previo a su ingreso al

hidrociclón. La parte superior del gMAX2 también incluye un diseño de vortex y top

cover mejorado. Estas mejoras al cabezal de entrada resultan en menos material

grueso by paseado al overflow y un gran aumento en la vida útil. Este incremento en la

vida útil del cabezal gMAX2, combinada con cerámicos de primera calidad en las partes

bajas del hidrociclón, disminuyen en gran medida la frecuencia de mantención del

hidrociclón completo. Por otra parte, Krebs ha diseñado el hidrociclón gMAX2 con los

conos superiores más obtusos seguido de conos con ángulos más agudos. Esta

combinación maximiza las velocidades tangenciales en la parte superior del

hidrociclón. Con esto se logra un tiempo de residencia más largo en las zonas críticas

de separación, como la parte inferior del hidrociclón, dando como resultado una

separación más fina y con menor cantidad de finos reportados al underflow. En la

figura 2.2 se muestran modificaciones realizadas en el hidrociclón gMAX2, mientras

que en la figura 2.3 se presentan curvas de eficiencia de clasificación de varios

hidrociclones en las que se incluye la del gMAX2.

Figura 2.2. Modificaciones realizadas en el cabezal y los conos del hidrociclón gMAX2.

Page 7: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Page 8: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Figura 2.3. Curvas de eficiencia de clasificación de varios hidrociclones incluida la del gMAX2.

Page 9: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

3. PROCESOS DE CONCENTRACIÓN DE MINERALES

En los procesos de concentración de minerales la atención debe centrarse en la concentración

gravitacional, concentración magnética y flotación.

En la separación gravitacional debe destacarse principalmente el avance que se ha

experimentado en el tratamiento de partículas finas de alta densidad, aplicando equipos de

concentración gravitacional centrífugos. Estos separadores utilizan la fuerza centrífuga para

incrementar la fuerza de gravedad normal (1g) a valores notoriamente superiores. En este

aspecto, se deben destacar el concentrador Knelson (60g), el concentrador Falcon (100g –

200g), el concentrador centrífugo Mozley y el Jig Kelsey.

En el campo de la separación magnética se destaca el avance experimentado en equipos de

concentración de alta intensidad de campo magnético, los cuales permiten el tratamiento de

una serie de minerales paramagnéticos y diamagnéticos. También debe destacarse el avance

que se está logrando en la elaboración de magnetos permanentes que permiten la obtención

de campos magnéticos de alta intensidad. En este aspecto, se pueden destacar magnetos

permanentes que contienen tierras raras, tales como los de Sm-Co y de NdFeB. Los más

utilizados son los magnetos de NdFeB, los cuales tienen un menor precio y permiten campos

magnéticos superiores a los de Sm-Co.

En relación a la flotación de minerales, las tendencias predominantes durante más de 100 años

de historia de la flotación han sido: el aumento de la capacidad de las plantas concentradoras,

la disminución del consumo específico de energía de las máquinas de flotación, la búsqueda de

simplicidad en los diagramas de flujos, y el desarrollo de automatización con niveles crecientes

de control automático. En una perspectiva histórica de estos 100 años de flotación de

minerales, las capacidades de las plantas en Chile, por ejemplo, se han incrementado desde

3.000 tpd a 160.000 tpd y el volumen de las celdas ha aumentado desde alrededor de 40 pie3 a

4.500 pie3 (en Minera Esperanza – Chile se utilizan celdas de 10.590 pie3), de igual forma, la

configuración de los circuitos de flotación en las plantas concentradoras se ha simplificado

considerablemente. Las actuales plantas de flotación de cobres porfídicos presentan alrededor

de cinco variantes en sus diagramas de flujo. Sin embargo todas ellas cuentan con un circuito

rougher con celdas de entre 1.500 pie3 y 4.500 pie3. Además, hay una etapa de remolienda del

concentrado rougher, en circuito cerrado inverso, con molinos convencionales o molinos

verticales. Las diferencias se producen en las etapas de limpieza, que pueden contemplar 1, 2 y

3 etapas. Lo más frecuente es que exista una limpieza única en celdas columnares. Las

columnas de flotación producen el concentrado final, mientras que su cola es procesada por

un circuito scavenger convencional (cleaner-scavenger), cuyo concentrado se re-circula a

remolienda. La cola scavenger se une con la cola rougher para formar el relave final de la

planta. Como variantes del proceso existen los circuitos con dos etapas de limpieza (cleaner y

re-cleaner), que pueden ser:

Page 10: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

- Ambas en celdas mecánicas convencionales (figura 3.1).

- Ambas en columnas de flotación (figura 3.2).

- Combinación de celdas mecánicas convencionales y columnas de flotación.

En el desarrollo del proceso de flotación, se observa gigantismo en el tamaño de las celdas

para lograr economías de escala, también está la aparición de celdas neumáticas, circuitos

simplificados, e instrumentación y control automático. Debe señalarse que los sistemas

expertos no sirven si no hay buena información básica y señales adecuadas, lo que requiere

optimizar la cadena de datos para que sean confiables.

Otros avances en flotación son la creación de sensores y software para medir la velocidad del

gas y carga de la burbuja, trazadores radioactivos para conocer el comportamiento de las

partículas sólidas, líquidas y gaseosas en la celda y el tiempo efectivo de residencia del mineral,

así como la relación del tamaño de las partículas con la recuperación. Estos desarrollos

permiten identificar condiciones críticas, realizar escalamiento de equipos, predecir el

desempeño metalúrgico y estudiar mejoras en la operación y control de las plantas

concentradoras.

Figura 3.1. Circuito de flotacíón de cobre con dos etapas de limpieza (cleaner y recleaner) en celdas mecánicas.

Page 11: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Page 12: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Figura 3.2. Circuito de flotacíón de cobre con dos etapas de limpieza (cleaner y recleaner) en celdas columnares.

Page 13: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

4. OTRAS TENDENCIAS EN EL PROCESAMIENTO DE MINERALES

Espesamiento de relaves en pasta

Las actuales tecnologías de espesamiento de relaves de minerales de cobre permiten obtener

productos que varían desde pulpas convencionales con concentraciones de sólidos máximas

de 58% hasta relaves en pasta, con concentraciones de sólidos superiores al 72%. Las ventajas

de introducir la tecnología de disposición de relaves en pasta, comparada con los depósitos

convencionales, son las siguientes:

Debido a las características de la pasta, no se requeriría diseñar y construir grandes

muros para la contención de los relaves. Por lo tanto, tampoco se requeriría la

remoción de importantes volúmenes de material para la construcción de los muros,

como en el caso de los depósitos de relaves convencionales.

Debido a que la pasta es una mezcla de sólidos y agua con una alta concentración de

sólidos, se minimizan los riesgos de fallas geo-mecánicas asociadas a los tranques

convencionales. Esto, debido a que se ha extraído el máximo de agua para alcanzar la

consistencia de pasta y los relaves ya no están saturados, por lo tanto frente a eventos

sísmicos difícilmente podrían desarrollar el fenómeno de licuefacción. También son

muy estables frente a eventos de crecidas, porque presentan una alta resistencia a la

erosión.

Por otra parte, se minimizan los riesgos de generación de aguas ácidas y lixiviación de

metales, ya que no existe movimiento de agua en la pasta de relaves. Además, las

pérdidas de agua por infiltración, así como los riesgos de contaminación debido a

infiltraciones, son mínimas.

Las pérdidas de agua por evaporación son significativamente menores en comparación

con las que se producen en los depósitos convencionales, porque el agua expuesta a

evaporación es mínima. Adicionalmente, se disminuye el tamaño de la laguna de agua

clara en la cubeta del tranque, ya que la cantidad de agua liberada por los relaves es

mínima y se evapora al exponer la pasta a la atmósfera.

Al disponer relaves en pasta se reduce la superficie de suelo requerida para el depósito

de los relaves, con lo cual se optimiza el uso del suelo. Esto significa que para una

misma superficie la capacidad de almacenamiento se incrementa en forma

importante.

Debido a la forma en que se producen los enlaces entre las partículas, la emisión de

material particulado debido a la acción del viento se reduce a casi cero.

Por otro lado, la recuperación de agua desde los relaves se incrementa enormemente,

lo que se refleja en una importante reducción de los costos de abastecimiento de agua

fresca. Este punto es particularmente importante para el caso de las faenas mineras

ubicadas en zonas áridas, que en muchos casos tienen limitadas posibilidades de

expansión debido a una baja disponibilidad de agua.

Page 14: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

La disposición de relaves en pasta abre la posibilidad de co-depositarla junto a otros

residuos mineros, como material estéril, contribuyendo a la estabilidad de este tipo de

depósitos. A esto debe agregarse que dadas las características de impermeabilidad de

la pasta, permite un encapsulamiento del material estéril con potencial de generación

de aguas ácidas y también permitiría la encapsulación de contaminantes en el

depósito.

Respecto de las actividades de cierre, prácticamente no se requieren medidas de

adicionales para estabilizar el depósito ya que los relaves que son dispuestos quedan

consolidados, en particular cuando se trata de relaves completos en pasta. En el caso

de que se requieran medidas de vegetación o de remediación, éstas pueden realizarse

en forma paralela a la operación. En un depósito convencional, se requiere un largo

tiempo para que los relaves alcancen un grado de consolidación que permita realizar

trabajos. Estos plazos pueden ser de muchos años.

Esta tecnología permite disminuir el consumo de agua a 0,5 m3/t de mineral, lo que

resulta muy interesante en zonas áridas en las que debido a la alta evaporación, un

sistema de relaves convencional, con muros y lagunas de lamas, generaría un consumo

de 0,8 m3/t.

En Chile, se estudió en una empresa minera de la gran minería la alternativa de

depositar relaves espesados versus relaves convencionales, los resultados mostraron

que la capacidad del depósito se podía incrementar en un 80 %. Al comparar la

inversión, sólo para aquellas obras y equipos que debieron ser diseñados para esta

alternativa, se encontró que resultaba menor.

Esta tecnología ha tenido éxito en todos los casos y en todo los tipos de climas donde

ella se ha utilizado. Existen depósitos de pasta en Canadá, Estados Unidos, Nueva

Zelandia, Australia, Sudáfrica y Chile.

Filtros cerámicos

Se ha implementado y extendido el uso de filtros cerámicos en las plantas concentradoras de

cobre, así como en los nuevos proyectos metalúrgicos. Como ejemplo, se puede señalar el

filtro cerámico Ceramec el cual ha sido incorporado en varias plantas concentradoras de la

Región de Atacama, Chile: C. C. Minera Candelaria, Planta Manuel Antonio Matta-ENAMI,

Sociedad Minera Atacama Kozan, Planta San José-PUCOBRE, entre otras. En la empresa

PUCOBRE este filtro ha mostrado importantes ventajas, las que se resumen en los siguientes

puntos:

Puesta en marcha simple y eficiente (prácticamente en el día).

Operación simple.

Rendimiento satisfactorio desde el primer momento de operación.

Amistoso con su entorno.

Recuperación total del producto a filtrar (no existen finos en el líquido de filtrado).

Simplicidad del circuito espesamiento-filtración, y no existe recirculación de pulpa

hacia el espesamiento

Page 15: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

Mínima mantención tanto correctiva como preventiva.

Utilización de agua de mar en las plantas concentradoras

En las plantas concentradoras ubicadas en zonas áridas donde existe escasez de agua para la

operación de sus instalaciones, puede resultar interesante el uso de agua de mar directa, como

agua industrial, sin desalinizar, dado el alto costo que generaría la instalación de una planta de

osmosis inversa para producir agua desalada.

Minera Esperanza en Chile, una empresa de la gran minería, cuenta con una planta

concentradora de 95.000 tpd que produce en promedio 2.000 tpd de concentrado con un

contenido de 28% de cobre. Esta empresa utiliza agua de mar sin desalinizar en sus

instalaciones. Para la empresa minera, el costo de desalar agua de mar y de energía para su

transporte alcanzaba los US$ 2,2 por metro cúbico, mientras que al utilizar el agua de mar

salada directamente, la empresa bajó los costos de uso del agua a casi la mitad, US$ 1,2 por

metro cúbico. Esta opción adoptada por Minera Esperanza, independizó al proyecto de fuentes

de agua dulce no disponibles en la región, a un costo aceptable. Por otra parte, generó un

escenario de sustentabilidad muy potente en cuanto al uso de recursos hídricos en zonas

áridas donde se encuentra la empresa, característica que ha sido muy valorada por las

autoridades ambientales y por la comunidad local.

Recuperación de magnetita de relaves de cobre

En la minería del cobre está siendo muy atractivo el tratamiento de los relaves originados por

las plantas concentradoras, los cuales en algunos casos presentan una gran cantidad de

magnetita. En este aspecto, debe mencionarse a la empresa Minera Hierro Atacama (MHA),

ubicada en la Región de Atacama, Chile, la cual trata directamente los relaves de cobre que

genera la planta concentradora de la Compañía Minera Candelaria, para la recuperación de

magnetita. MHA utiliza separación magnética en tambores magnéticos de baja intensidad y

celdas neumáticas EKOFLOT para la remoción de sílice mediante flotación inversa de hierro,

obteniendo un concentrado de pellet feed de calidad comercial. El proceso aplicado por MHA

considera las siguientes etapas: concentración magnética (etapa rougher), molienda -

clasificación, limpieza en hidroseparador, concentración magnética finisher (etapa limpieza),

flotación neumática inversa, espesamiento y filtración del concentrado.

Procesamiento de minerales de cobre de baja ley

En relación al tratamiento de minerales de baja ley mediante el proceso de flotación, debe

mencionarse el proyecto de Minera Teck Carmen de Andacollo, ubicado en la Región de

Coquimbo, Chile. El mineral posee leyes promedio de 0,38% de cobre, 72 ppm de molibdeno y

Page 16: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

0,13 g/t de oro, una recuperación media de 90% de cobre y un contenido de cobre en el

concentrado de 26% con una humedad inferior al 9%. La Planta Concentradora fue diseñada

para procesar 55.000 toneladas de mineral por día, durante un periodo de 21 años. El

tratamiento del mineral se realiza mediante procesos de chancado, molienda, flotación,

espesamiento y filtrado. El concentrado producido es transportado mediante camiones al

puerto de Coquimbo, en tanto, los relaves generados son enviados hasta el depósito de

relaves, ubicado en el sector poniente de la Planta. La inversión del proyecto alcanzó los 600

MUS$. En la figura 3.1 se presenta el circuito de flotación de Minera Teck Carmen de

Andacollo.

Page 17: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

BIBLIOGRAFÍA

1. Actualidad: La apuesta productiva de Codelco. Revista Minería Chilena, Nº 372, junio

2012. www.mch.cl

2. Agar, G.E., Stratton-Crawley, R. and Bruce, T.J. Optimizing the Design of Flotation

Circuits. CIM Bulletin, dec. 1980, p. 173-180.

3. Arbiter, N., Cooper, H., Fuerstenau, M.C., Harris, C.C., Kuhn, M.C., Miller, J.D. and Yap,

R.F. Flotation. In : SME Mineral Processing Handbook, Weiss, N.L. (Ed.), AIME, New

York, Vol. 1, 1985, Section 5, p. 40-81.

4. Castro, S. Chile pionero en la aplicación y desarrollo de la flotación de cobre.

www.editec.cl/mchilena/agosto2002/Articulo/pionero.htm

5. Crozier, R.D. Flotation. Pergamon Press, 1992, 343 p.

6. De Araujo, A. C., Valadäo, G. E. S., Da Gama, E. M., Hernández, C. A. Consistencia,

fluidez y viscosidad de pastas minerales de relaves de hierro. Información Tecnológica,

Vol. 17, Nº 2, 2006, pp. 71-79.

7. Filtro Cerámico Outokumpu. (http://www.editec.cl/mchilena/Ene20/merc223.htm)

8. gMAX2: MAX significa más. http://progress-eq.com/files/E4-

204KEC%20gMAX2%20SPN%2012.pdf

9. Gutierrez, L. y Sepúlveda, J. Dimensionamiento y Optimización de Plantas

Concentradoras mediante Técnicas de Modelación Matemática. CIMM, Chile, 1986,

319 p.

10. Hydrocyclones from Weir Minerals Division - Zycon.

http://www.zycon.com/Profile/Weir-Minerals-Division-229446/Hydrocyclones.html

11. Informe Técnico: El ingreso al cobre de los HPGR. Revista Minería Chilena, Nº 325, julio

2008. www.mch.cl

12. Kelly, R.G., Spottiswood, D.J. 1982. Introduction to Minerals Processing. John Wiley &

Sons, USA, 491 p.

13. Magne, L. et al. 2000. Operación de Plantas de Molienda SAG: una Dura Realidad. III

Simposio Internacional de Mineralurgia, TECSUP, 23 p.

14. Marchese, M. and Finch, J. Introducción a la Hidrodinámica de la Celda Jameson.

Revista Minería Chilena, Nº 121, p. 83-89.

15. Motz, J. C. 1982. Types and Characteristics of Common Crushing Plant Flow Sheets.

Design and Installation of Conminution Circuits (Mular, A. L. and Jergensen, G. V.,

eds.), SME/AIME, New York, p. 124-137.

16. Outokumpu Mintec (Catálogo). Tecnología de acción capilar: Deshidratando hasta la

última gota. 10 p.

17. Pavlovic, I., Verdejo, R. Tendencias de mercado: Gigantismo en equipos. Tercer W T

Workshop Trituración 2012, 14-16 noviembre 2012, Santa Cruz, Chile.

18. Reportaje: Esperanza liderará uso de agua salada en flotación. Nueva Minería &

Energía, Nº6, sep. 2009, p.p. 40-50.

Page 18: Tendencias en El Procesamiento de Minerales

www.intermetperu.com

19. Ribeiro, F. S., Russo, J. F. C.; Costa, T. Aplicaçäo de prensas de rolos em minério de

ferro. REM: Revista Escola de Minas, Ouro Preto, Vol. 63, Nº 2, 2012, pp. 399-404.

20. Rubio, J. Nuevas tecnologías para el tratamiento de partículas minerales finas y

ultrafinas. Universidad de Atacama, 1993.

21. Starkey, J. Getting more from drill core preliminary SAG design. Randol Gold Forum,

California, may 18-21, 1997, 11 pp.

22. Linares, N. Planta concentradora y manejo de menas en seco y húmedo, 2008.

23. Sustentare: Los nuevos tranques de relaves. Revista Minería Chilena Nº 352, octubre

2010. www.mch.cl

24. Wills, B.A. Tecnología de Procesamiento de Minerales. Editorial Limusa, 1ª Edición,

México, 1987, p. 345-419.

25. Austin, L., Concha, F. Diseño y Simulación de Circuitos de Molienda y Clasificación.

CYTED, Concepción, 1994, 394 p.