Tesis - Evaluación Metalúrgica de Minerales Pesados en La Operación de Concentración...

8/17/2019 Tesis - Evaluación Metalúrgica de Minerales Pesados en La Operación de Concentración Gravimétrica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DELCENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE

MATERIALES

TESIS:

PRESENTADA POR:

Bach. INGA CORDOVA, Roberto Carlos

Bach. PEREZ LLACZA, Tito Eulogio

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DEINGENIERO METALURGISTA Y DE MATERIALES

HUANCAYO – OCTUBRE

2014

“EVALUACI N METAL RGICA DE MINERALESPESADOS EN LA OPERACIÓN DE CONCENTRACIÓNGRAVIMÉTRICA PARA LA RECUPERACIÓN DEL Au Y

Fe2O3 EN SOCIEDAD MINERA EL BROCAL S.A.A.”


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ASESOR:

ING. HÉCTOR GILBONIO ZARATE


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DEDICATORIA

A mis queridos padres Betty Luz Córdova

Güere y Walter Manuel Inga León, y a mi esposa

Jenny Andrea Salcedo Samaniego e hija que

hicieron todo en la vida para que pudiera cumplir

con mis objetivos, por apoyarme tanto moral y

económicamente; los considero fuente de

inspiración para todo en cuanto realizo.

Roberto Carlos

Dedico esta tesis A Dios, quien inspiro

mi espíritu para la conclusión de esta

investigación. A mis padres: Eulogio Pérez

Palomino (QEPD), Juana Dora Llacza

Fernández, quienes me dieron vida,educación, apoyo y consejos. A mis hermanos:

Edison, Jorge, Ever y Doris por su colaboración

en el trayecto de mi carrera. A la familia Pérez

Nestares. A todos ellos se los agradezco desde

el fondo de mi alma.

Tito Eulogio


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AGRADECIMIENTO

Agradecemos en primer lugar a Dios, por la oportunidad de poder realizar la

presente tesis que corona de manera grata todos los años de estudios de

nuestras vidas universitarias.

A los trabajadores, empleados e ingenieros de la ´Sociedad Minera “El Brocal

S.A.A.” por su apoyo incondicional en el desarrollo del presente trabajo.

A nuestros Docentes de la Facultad de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales

que nos apoyaron incondicionalmente en nuestra formación profesional, en la

cual nos sentimos agradecidos eternamente.


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ÍNDICE

DEDICATORIA ................................................................................................... iii

AGRADECIMIENTO .......................................................................................... iv

ÍNDICE ....................................................................................................... v

RESUMEN .................................................................................................... xiii

INTRODUCCIÓN .............................................................................................. xv

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. UBICACIÓN ............................................................................................ 17

1.2. ACCESIBILIDAD .................................................................................... 21

1.3. MINERÍA ................................................................................................. 21

1.4.- AMPLIACIÓN DE OPERACIONES METALÚRGICAS ........................... 22

1.5. POLÍTICA DE EL BROCAL .................................................................... 25

1.6.- LOS PROYECTOS DE EXPLORACIÓN MÁS IMPORTANTES SON

MARCAPUNTA OESTE Y SAN GREGORIO. ........................................ 27

1.7. RESPONSABILIDAD SOCIAL ................................................................ 29

1.8. OPERACIONES EN LA UNIDAD MINERA COLQUIJIRCA ................... 31

1.8.1 TAJO NORTE ................................................................................ 31

1.8.2 MARCAPUNTA NORTE .............................................................. 32

1.9 CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DIARIO ............................................. 33

CAPITULO IIFORMULACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................... 43

2.1.1. Descripción del problema ............................................................. 43

2.1.2. Formulación del problema ............................................................ 44

2.2. JUSTIFICACIÓN .................................................................................... 44

2.3.- OBJETIVOS ........................................................................................... 45


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2.3.1. Objetivo general ........................................................................... 45

2.3.2 Objetivos específicos ................................................................... 45

2.4. VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN ................................................... 45

2.4.1. VARIABLE INDEPENDIENTE (X) ................................................ 45

2.4.2. VARIABLE DEPENDIENTE (Y) .................................................. 45

2.5. OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES (INDICADORES) ........ 46

2.5.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE (X) ................................................ 46

2.5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE (Y) ................................................... 46

CAPITULO III

FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN

3.1.- CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA .................................................... 47

3.1.1. EL PROCESO DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA ........... 47

3.2. CRITERIO DE CONCENTRACIÓN ....................................................... 48

3.3. MÉTODOS DE SEPARACIÓN POR GRAVEDAD ................................. 48

3.4 EFECTO DEL TAMAÑO DE LA PARTÍCULA ........................................ 49

3.5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS .................... 503.5.1 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN MEDIO DENSO .............. 50

3.5.2 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN CORRIENTES ............... 50

3.6 SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES .................................. 50

3.6.1 TIPOS DE JIGS ............................................................................. 50

3.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS JIGS .............................................. 51

3.7 MESAS VIBRATORIAS .......................................................................... 53

3.6.1 VARIABLES DE OPERACIÓN DE LAS MESAS VIBRATORIAS .. 553.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LA CONCENTRACIÓN EN MESAS

VIBRATORIAS ....................................................................................... 55

3.8. SEPARADOR DE GRAVEDAD MÚLTIPLE (MGS) ................................ 56

3.9. CONCENTRACIÓN EN ESPIRALES ..................................................... 58

3.9.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPIRALES .................................. 58

3.10 CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS ................................................. 60

3.10.1 USO DE CONCENTRADORES CENTRIFUGOS....................... 61


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3.10.2 DONDE SE UTILIZA UN CONCENTRADOR CENTRIFUGO .... 61

3.10.3 CONCENTRADOR CENTRÍFUGO FALCON ............................. 61

3.10.4 PARÁMETROS OPERACIONALES DE DISEÑO ...................... 62

3.10.5 EQUIPOS SERIE “SB” ............................................................... 64

3.10.6 EQUIPO “SERIE C” .................................................................... 65

3.10.6 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “SB” ......................... 67

3.10.7 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “C”........................... 67

3.10.8 APLICACIONES DE LOS CONCENTRADORES FALCON ....... 68

CAPITULO IV

PRUEBAS EXPERIMENTALES A NIVEL DE LABORATORIO Y DISCUSIÓNDE RESULTADOS

4.1. METODOLOGÍA ..................................................................................... 72

4.2.- PREPARACIÓN MECÁNICA Y CARACTERIZACIÓN DE LA

MUESTRA .............................................................................................. 73

4.3 PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN MESA

WILFLEY ................................................................................................ 744.3.1 Procedimiento ................................................................................ 74

4.3.2 Datos Operativos ......................................................................... 75

4.3.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en Mesa Wilfley ........... 75

4.4 PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN

FALCON L-40 ......................................................................................... 76

4.4.1 Procedimiento ................................................................................ 76

4.4.2 Datos Operativos: .......................................................................... 774.4.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en FALCON L-40 ......... 77

4.5 RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES ...................... 78

4.5.1 Balances de concentración gravimétrica: ...................................... 78

4.5.2 Balance del compósito 1 – Mesa Wifley ........................................ 78

4.5.3 Concentración Gravimétrica del Compósito 1-A. .......................... 79

4.5.4 Concentración gravimétrica del compósito 1-B ............................. 79

4.5.5 Balance del compósito 3 – mesa Wifley ........................................ 80


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4.5.6 Balance del compósito 3-A – mesa Wifley ..................................... 80

4.5.7 Balance del Compósito 3 – FALCON L-40. .................................. 81

4.5.8 Balance del compósito 3-B – FALCON L-40. ............................... 81

4.7 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS .................................................... 82

4.7.1 RESULTADOS DE SEPARACIÓN MAGNÉTICA ......................... 82

4.7.2 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ........................................... 83

CONCLUSIONES ............................................................................................. 85

RECOMENDACIONES ..................................................................................... 87

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ....................................................................... 88


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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1 Plano de Ubicación ........................................................................ 17

Figura Nº 2 Mapa de Operaciones .................................................................... 19

Figura Nº 3 Plano De Ubicación De Sociedad Minera “EL BROCAL” SAA-

Colquijirca .................................................................................... 20

Figura N° 4 Distrito Minero De Colquijirca ......................................................... 22

Figura N° 5 Circuito de flotación........................................................................ 23

Figura N° 6 Circuito de moilienda...................................................................... 23

Figura N° 7 Ampliación de Servicios ................................................................. 24

Figura N° 8 Proyecto “Marca Punta” ................................................................. 25

Figura N° 9 Minas de Tajo Norte Marcapunta ................................................... 27

Figura N° 10 Estudios Geológicos .................................................................... 28

Figura Nº 11 Mapa Geológico ........................................................................... 30

Figura N° 12 Inventario De Reservas Y Recursos Tajo Norte .......................... 31

Figura N° 13 Inventario De Reservas Y Recursos Tajo Norte .......................... 32

Figura N° 14 Estructura de la ampliación de la planta concentradora ............... 34

Figura N° 15 Infraestructura de la planta concentradora actual ........................ 34Figura N° 16 Planta concentradora N° 1 ........................................................... 35

Figura N° 17 Planta concentradora N° 2 ........................................................... 35

Figura N° 18 Flowsheet del circuito de chancado ............................................. 36

Figura N° 19 Flowsheet del circuito de molienda .............................................. 36

Figura N° 20 Nuevo circuito de chancado y lavado........................................... 37

Figura N° 21 Chancadora de rodillos DRC. ...................................................... 37

Figura N° 22 Planta de chancadora primaria 18 000 TMSPD ........................... 38Figura N° 23 Faja transportadora Overland ...................................................... 38

Figura N° 24 Faja transportadora – 18000 TMSPD .......................................... 39

Figura N° 25 Tambor lavador ............................................................................ 39

Figura N° 26 Sistema de lavado........................................................................ 40

Figura N° 27 Chancadora de rodillos HPGR .................................................... 40

Figura N° 28 Circuito de chancadora terciaria. ................................................. 41

Figura N° 29 Nuevo circuito de molienda-flotación ........................................... 41


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Figura N° 30 Presa de relave de huacchuacaja ................................................ 42

Figura Nº 31 Características De Los Métodos De Separación Por Corrientes.. 51

Figura Nº 32 Diagrama De Flujo De Tratamiento Por Medio Denso ................. 52

Figura Nº 33 JIG Denver En Operación ............................................................ 52

Figura Nº 34 Mesa Vibratoria Parcialmente Y Totalmente Rifleada .................. 53

Figura Nº 35 Mesa Concentradora Wifley De Laboratorio ................................ 54

Figura Nº 36 Mesa Concentradora Escala Piloto .............................................. 54

Figura Nº 37 Mesa Concentradora Deister Con 3 Decks .................................. 56

Figura Nº 38 Un Separador De Gravedad Multiple ........................................... 57

Figura Nº 39 Espiral De Laboratorio ................................................................. 59

Figura Nº 40 Baterias De Espirales ................................................................... 59Figura Nº 41 Falcon Serie C Y Falcon Serie SB ............................................... 63

Figura Nº 42 Equipo Serie “SB” ........................................................................ 64

Figura Nº 43 Equipo Serie “SB” ........................................................................ 64

Figura Nº 44 Equipo Serie “C” ........................................................................... 65

Figura Nº 45 Equipo Mostrandose El Detalle De La Descarga ......................... 66

Figura Nº 46 Funcionamiento Del Equipo Serie “SB” ........................................ 66

Figura Nº 47 Funcionamiento Del Equipo Serie “C” .......................................... 67Figura Nº 48 Tratamiento Aluvial ...................................................................... 68

Figura Nº 49 Tratamiento En Molienda Tradicional ........................................... 68

Figura Nº 50 Tratamiento En Flotación De Fierro ............................................. 69

Figura Nº 51 Tratamiento En Limpieza De Carbón ........................................... 69

Figura Nº 52 Tratamiento De Relaves............................................................... 70

Figura Nº 53 Tratamiento De Recuperación De Estaño Y Tantalio ................... 70

Figura Nº 54 Tratamiento Del Underflow Del Hidrociclon.................................. 71Figura N° 55 Esquema de la prueba de concentración gravimétrica en mesa

Wilfley .......................................................................................... 76

Figura N° 56 Esquema de ce la concentración gravimétrica Falcon L-40 ......... 78


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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N° 1 Accesibilidad ................................................................................... 21

Tabla N° 2 Inventario De Recursos Marcapunta Oeste ................................... 28

Tabla N° 3 Inventario De Recursos San Gregorio ........................................... 29

Tabla N° 4 Inventario De Reservas Y Recuros Tajo Norte ............................... 32

Tabla N° 5 Inventario De Reservas Y Recuros Marca Punta Norte ................. 33

Tabla N° 6 Presupuesto del programa de ampliación de las operaciones ........ 42

Tabla Nº 7 Especificaciones De Modelos Falcon C .......................................... 62

Tabla Nº 8 Especificaciones De Modelos Falcon SB ........................................ 63

Tabla N° 9 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 1....................... 73

Tabla N° 10 Pesos de las muestras usadas para el Compósito 3 .................... 74

Tabla N° 11 Balance metalúrgico del compósito N° 1 ....................................... 78

Tabla N° 12 Balance Metalúrgico del compósito N° 1 A ................................... 79

Tabla N° 13 Balance metalúrgico del compósito N° 1-B ................................... 79


Tabla N° 15 Balance metalúrgico-compósito N° 3-A ......................................... 80


Tabla N° 17 Balance metalúrgico del composito N° 3 ....................................... 81Tabla N° 18 Balance metalúrgico-compósito N° 3-B ......................................... 81

Tabla N° 19 Balance metalúrgico en las pruebas en la tubo Davis. .................. 83

Tabla N° 20 % Recuperación del Au y Fe2O3 . ................................................. 84


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ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico N° 1 Capacidad de tratamiento ............................................................. 33

Grafico N° 2 % Recuperación del mineral magnético ....................................... 82

Grafica N° 3 Resumen comparativo de las recuperaciones ............................. 84


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RESUMEN

En el presente trabajo se han realizado pruebas metalúrgicas de las muestras

del mineral fino (-53um Undersize) denominados Compósito 1 y Compósito 3,

con el fin de establecer el comportamiento del mineral en la operación de

Concentración Gravimétrica con el equipo FALCON y en la Mesa Wifley.

El Objetivo de estas pruebas es determinar el comportamiento de los minerales

pesados en el mineral fino, realizándoles una Concentración Gravimétrica

empleando el equipo de laboratorio FALCON L-40 y la Mesa Wifley

El tratamiento del mineral se consideraron 1 prueba de cada compósito en cada

equipo concentrador según:

1° Prueba en Mesa Wifley Muestra Compósito 1

2° Prueba en Mesa Wifley Muestra Compósito 3

3° Prueba en Falcon L-40 Muestra Compósito 1

4° Prueba en Falcon L-40 Muestra Compósito 3

Para la realización de un balance, se ha ejecutado la separación magnética en

el tubo Davis de cada producto de la concentración gravimétrica para determinar

el % de mineral magnético, y de esta forma realizar un balance.

En la tabla siguiente se muestra el resumen de las recuperaciones obtenidas en

el proceso de concentración gravimétrica.

Recuperación de Mineral Magnético

Composito 1 Mesa Wifley 26.50

Composito 3 Mesa Wifley 34.12

Composito 1 Falcon L-40 50.64

Composito 3 Falcon L-40 45.84

MUESTRA % Recuperación

Mineral MagnéticoEQUIPO


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Para realizar los balances se ha considerado él % de mineral magnético como

con una Ley, el cual es usado para obtener la recuperación de mineral magnético

en las muestras procesadas tanto para la Mesa Wifley como para el FALCON L-

40.

La concentración gravimétrica en la Mesa Wifley se realizó con una inclinación

de 3°, para lo cual se visualizaba una concentración más limpia. Cabe resaltar

que al darle una mayor inclinación no resultaba ya que la concentración era nula

y al darle la inclinación el concentrado era contaminado con lamas.

LOS AUTORES


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INTRODUCCIÓN

La separación por gravedad, que fue el método de concentración más importante

hasta la década de 1920, se emplea actualmente para tratar una gran variedad

de materiales que van desde los minerales metálicos (galena, oro, casiterita,

cromita, pirita, blenda, etc.) hasta los carbones. Actualmente se van implantando

estos equipos en procesos de clasificación de arenas, limpieza de materiales

orgánicos, etc.

Estos métodos de concentración pasaron, a partir de la segunda mitad del siglo

XX, a un segundo plano debido al desarrollo y eficiencia de los procesos de

flotación que permitían un tratamiento más selectivo de las menas complejas de

baja ley. Sin embargo la concentración por gravedad aún se prefiere en el

tratamiento de menas de hierro, tungsteno y estaño, en la preparación de

carbones y en el tratamiento de minerales industriales.

La concentración gravimétrica se puede emplear en etapas anteriores a la

flotación para el beneficio económico de aquellos tamaños de mena, superioresa los manejables en flotación, que ya se encuentran liberados.

La Sociedad Minera el Brocal S.A.A. en su unidad minera Colquijirca, ubicada en

el distrito de Tinyahuarco, provincia de Cerro de Pasco, Departamento de Pasco,

aproximadamente a 290 Km de la ciudad de Lima mediante sus especialistas

encontró, durante sus exploraciones programadas que realizan constantemente,

minerales auríferos con alto contenido de Au, Fe2O3 .

El problema principal de la presente investigación radica en el desconocimiento

que se tenía del comportamiento de los minerales pesados contenidos en el

mineral fino proveniente de Sociedad minera “El Brocal S. A.A.” frente al proceso

de concentración gravimétrica para la recuperación de valores metálicos como

el Au y Fe2O3 .


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xvii

Por lo tanto el objetivo fue establecer los parámetros de trabajo óptimos en el

proceso de concentración gravimétrica de minerales pesados provenientes de la

Sociedad minera “El Brocal S.A.A.” para una recuperación adecuada de valor es

metálicos como el Au y Fe2O3 , para lo cual se realizaron pruebas metalúrgicas

a nivel de laboratorio en equipos como la mesa gravimétrica Wilfley y el

concentrador Falcón L-40 a diferentes condiciones de trabajo de las cuales se

evaluaron metalúrgicamente los productos obtenidos y de esta manera se pudo

establecer los parámetros óptimos de trabajo y lo fundamental se evaluó la

factibilidad y sobre todo la rentabilidad de procesar los metales pesados

contenidos en los minerales pesados que se tiene en stock en las canchas de

almacenamiento de la Sociedad minera “El Brocal S.A.A.”.

LOS AUTORES


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CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1 UBICACIÓN:

La Sociedad Minera El Brocal S.A.A. en la cual Buenaventura tiene el

32.78% de participación se encuentra ubicada en el distrito minero de

Colquijirca en el Perú central, en el distrito de Tinyahuarco, provincia de

Pasco, región de Pasco a una distancia de 296 km de Lima, a 4300 msnm.

Figura N° 1Plano de Ubicación


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Accesos: por carretera asfaltada Lima – Cerro de Pasco.

Principales productos encontrados: cobre, plata y oro

Tipo de operación (potencial): subterránea.

Principales avances en exploración: depósito epitermal de alta sulfuración

por reemplazamiento en brechas y conglomerados calcáreos.

Actualmente se encuentra en etapa de desarrollo. Los programas de

exploración lograron definir 3 tipos de mineralización: i) mineralización de

oro en óxidos, albergados en brechas (alta sulfuración), rocas

sedimentarias volcano-clásticas y alteración de sílice residual en dacitas. ii)Mineralización de obre no-arsénico de calcopirita albergado en dacitas con

sílice residual y areniscas. iii) Mineralización cobre arsenical de enargita

dentro de brechas hidrotermales.

El Brocal realiza sus operaciones en las Unidades Mineras de Colquijirca y

la Planta Concentradora de Huaraucaca, localizadas en el distrito de

Tinyahuarco, provincia de Pasco, departamento y región de Pasco, Perú.

El Brocal explota minerales de plata, plomo y zinc en su mina a tajo abierto

denominada Tajo Norte y minerales de cobre en su mina subterránea

denominada Marcapunta Norte. El mineral extraído se procesa en una

planta de concentración de minerales, con una capacidad de tratamiento

de 5,500 toneladas métricas por día y cuenta con toda la infraestructura

asociada como centrales hidroeléctricas, sub estaciones, talleres,almacenes, canchas de relaves, planta de tratamiento de aguas ácidas,

viviendas y oficinas administrativas.


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Figura Nº 2Mapa de Operaciones

El Brocal realiza sus operaciones

En las Unidades Mineras de Colquijirca y la Planta Concentradora de

Huaraucaca, localizadas en el distrito de Tinyahuarco..


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Figura Nº 3

PLANO DE UBICACIÓN DE SOCIEDAD MINERA “EL BROCAL” SAA- COLQUIJIRCA


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1.2. ACCESIBILIDAD

El acceso a la zona del proyecto desde la ciudad de Lima tiene la siguiente

ruta: Desde Lima por la carretera Central hasta la ciudad de Oroya, Luego

siguiendo hasta El distrito de Colquijirca mediante carretera asfaltada,

luego de colquijirca a Huaraucaca y finalmente de huaraucaca al lugar del

proyecto Marca punta mediante una carretera afirmada (Véase la

siguiente tabla).

Tabla N° 1

AccesibilidadItinerario Distancia Tipo Tiempo

Lima – La

Oroya

174 Km Carretera

Asfaltada

3 horas 45

Minutos

La Oroya –

Colquijirca

125 Km Carretera

Asfaltada

2 horas

Colquijirca –

Huaraucaca 8 Km.

Carretera

Afirmada 25 min.

Colquijirca –

Marca punta

12Km

Carretera

Afirmada 30 minutos

TOTAL 319 Km 6 horas 40

minutos.

Fuente: Elaborado en base a datos de campo 2013.

1.3. MINERÍA

La Sociedad Minera El Brocal S.A.A. en su unidad minera Colquijirca,

Tinyahuarco – Cerro de Pasco, realiza sus operaciones de explotación

bajo el método de tajo abierto en la mina denominada Tajo Norte y

subterránea en la mina Marcapunta Norte.


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Asimismo, las minas Marcapunta Oeste y San Gregorio constituyen los

proyectos de exploración más importantes.

Figura N° 4

DISTRITO MINERO DE COLQUIJIRCA

1.4.- AMPLIACIÓN DE OPERACIONES METALÚRGICAS

a. Optimizar Planta Concentradora actual a 7,000 TMD:

o Incrementar capacidad de chancado a 10.000 TMD.o Optimizar ciurcuitos de clasificación y molienda a 50 micrones.

o Recrecer Relaveras actuales a su máxima capacidad.

b. Construir nueva Planta Concentradora de 11,000 TMD:

o Primera Fase - 3,000 TMD

o Segunda Fase - 8,000 TMD


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Figura N° 5

Circuito de flotación

Figura N° 6

Circuito de moilienda


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Figura N° 7

Ampliación de Servicios

a. Servicio de Transporte Mineral Cabeza:

o Implementar nuevo Sistema de Chancado en minas, Fajas

Transportadoras y Stock Pile.

b. Servicio de Almacenamiento de Relaves:

o Construir presa de relaves Huachuacaja.

c. Servicio de Energía Eléctrica:

o Optimizar generación en mini centrales Río Blanco y

Jupayragra.


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o Ampliar Sistema eléctrico 1ra Fase 18 MW.

o Ampliar sistema eléctrico 2da Fase 30 MW.

El Brocal ha organizado sus planes de crecimiento dentro de un portafolio

de proyectos que responde a un Plan Estratégico que busca el desarrollo

sostenible en el tiempo de nuestra empresa.

Figura N° 8

Proyecto “Marca Punta”

1.5. POLÍTICA DE EL BROCAL

El respeto irrestricto de los derechos y beneficios sociales de sus

colaboradores. La permanente preocupación por su desarrollo personal,

constituyen también un claro objetivo dentro de la política laboral y muy

especialmente lo relacionado con su salud y seguridad en el trabajo.

Como parte de nuestro enfoque corporativo nos aseguramos de

desarrollar a nuestros colaboradores, comprometiéndolos en la búsqueda

de la excelencia.


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La empresa se ha concentrado en mantener y mejorar la comunicación en

todos los niveles de la organización, incluyendo información crítica y

relevante del personal de tal forma que permita:

Lograr un mejor entendimiento de los colaboradores acerca de lo que

sucede en la organización.

Conocer las necesidades e intereses de los colaboradores.

Lograr mayor rapidez en el manejo de crisis y tomar decisiones de

manera más informada y efectiva a través del conocimiento de la

realidad organizacional.

La organización espera y se ocupa permanentemente en mantener y

desarrollar recursos humanos con habilidades y motivación suficientes para

conseguir los objetivos de la organización, construyendo para ello

adecuadas condiciones organizacionales y una cultura fuerte enfocada no

solo en los procesos, sino principalmente en las personas, con una alta

flexibilidad para adaptarse al cambio y generar la renovación a través de la

innovación.

La empresa ha implementado un Canal de Comunicación Anónima y Buzón

de Sugerencias para establecer vías de comunicación eficaces entre la

empresa y el personal a fin de reforzar nuestro Gobierno Corporativo e

incentivar la transparencia de nuestra gestión.

Se han desarrollado, implementado y fortalecido diferentes canales decomunicación e información que ayudan al mejor y mayor involucramiento

del personal en el desarrollo organizacional, entre ellos podemos

mencionar los siguientes: Boletín Mensual Produce Bombón (repartido a

comunidades y a trabajadores de la empresa), Periódicos Murales, Intranet,

Pagina Web, circulares y avisos, correo electrónico, reuniones de trabajo

con el personal de la Gerencia General, Gerencias de Línea y Jefaturas,

talleres de capacitación y charlas informativas.


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El Brocal ha organizado sus planes de crecimiento dentro de un portafolio

de proyectos que responde a un Plan Estratégico que busca el desarrollo

sostenible en el tiempo de nuestra empresa.

El Programa de Ampliación de Operaciones aprobado en agosto de 2008,

empezó a desarrollarse intensamente en el año 2009. La empresa busca

incrementar la capacidad de producción de mineral actual de 5,500 TMD a

18,000 TMD, a través de la explotación y procesamiento del mineral de las

ampliaciones de las minas Tajo Norte y Marcapunta Norte.

Figura N° 9Minas de Tajo Norte Marcapunta

1.6.- LOS PROYECTOS DE EXPLORACIÓN MÁS IMPORTANTES SON

MARCAPUNTA OESTE Y SAN GREGORIO.

En el proyecto Marcapunta Oeste, las labores de exploración subterránea

alcanzaron los cuerpos de mineral. Continuaremos desarrollando la

infraestructura necesaria para realizar la campaña de perforación de

sondajes en interior mina.


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En cuanto al proyecto San Gregorio, se ha iniciado una nueva campaña de

perforación de sondajes, a efecto de confirmar los resultados de la primera

campaña y realizar los estudios, geológicos, geotécnicos, hidráulicos y

demás que permitan definir la campaña de exploración final y dimensionar

la mineralización.

Figura N° 10Estudios Geológicos

Tabla N° 2

INVENTARIO DE RECURSOS MARCAPUNTA OESTE

Depósito de Cu-(Au-Ag)

A diciembre 2013

MINERAL

(TMS)

Cu

(%)

Au

(gr/TM)

As

(%)

CALCOSITA 17 671 223.00 1.45 0.34 0.06

ENARGITA 31 304 129.00 1.24 0.74 0.38

MIXTO 26 705 028.00 1.12 0.59 0.15

Recursos Cobre 75 680 380.00 1.25 0.6 0.22


30/90

30

Au

(gr/TM)

Ag

(oz/TM)

OXIDOS ORO 19 513 592.00 1.04 1.63

Tabla N° 3

INVENTARIO DE RECURSOS SAN GREGORIO

Depósito de Zn-Pb-(Ag)

A diciembre 2013

MINERAL

(TMS)

Ag

(oz/TM)

Pb

(%)

Zn

(%)

RESERVAS 68 887 000.00 0.44 2.26 8.06

La empresa también tiene proyectado varios programas exploratorios en

el yacimiento ubicado en Santa Barbara, Huancavelica. Los programas

van desde mapeos detallados, muestreos geoquímicos, prospección

geofísica y también algunos sondajes diamantinos en las zonas de

interés.

1.7. RESPONSABILIDAD SOCIAL

La política de El Brocal, la búsqueda del desarrollo empresarial unido al

crecimiento y desarrollo de las comunidades de su entorno, asumiendo el

compromiso de realizar sus actividades con responsabilidad social y

ambiental. Es así que lleva adelante programas de desarrollo social en

favor de las Poblaciones y Comunidades Campesinas vecinas,

financiando y ejecutando, desde hace varios años, diversos planes y

proyectos en el campo de la salud, educación, capacitación, saneamiento

ambiental, atención sanitaria y promoción y desarrollo laboral, que

lepermiten colaborar e impulsar para ellos una mejor calidad de vida.

Estamos comprometidos en practicar y difundir VALORES MORALES Y

ETICOS en las comunidades aledañas a través de:

Diálogos abiertos con todos los integrantes de la comunidad sin

discriminación de sexo, raza, color, religión, política y otros


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31

Transparencia, entregando información objetiva y oportuna, acerca

de nuestras actividades productivas y administrativas

Respeto, afianzando nuestra relación con todos los integrantes de

las comunidades, respetando sus costumbres, festividades,

hábitos, creencias religiosas y espirituales

Solidaridad, ayudando a la consecución de sus principales

necesidades a fin de mejorar su calidad de vida

El Brocal, mediante la contratación de mano de obra local promueve y

fomenta la constitución y puesta en marcha de empresas comunales, de

ahí que éstas prestan servicios relacionados y se han convertido en las

principales contratistas de la empresa, en términos de facturación y

número de personas empleadas.

Las buenas prácticas sociales y ambientales, así como el desarrollo

sostenible de las comunidades del entorno, son características que

distinguen la responsabilidad social de El Brocal.

Figura Nº 11MAPA GEOLÓGICO


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32

1.8. OPERACIONES EN LA UNIDAD MINERA COLQUIJIRCA

TINYAHUARCO – CERRO DE PASCO

1.8.1 TAJO NORTE

La mina Tajo Norte, es una operación a tajo abierto que explota minerales

de contenido polimetálico, conformado principalmente por sulfuros de plata,

plomo, zinc y cobre; constituido principalmente por galena, esfalerita y en

menor proporción por galena argentífera, y enargita; y la ganga está

constituida por pirita, baritina, hematina y siderita. La mineralización se

presenta en capas paralelas a la estratificación, alternando con horizontes

de calizas, margas y tufos que forman un sinclinal (Flanco Principal) y unanticlinal (Flanco Mercedes Chocayoc). A la fecha, se mantiene un ritmo de

producción de 5,000 toneladas diarias con un radio de desbroce de 5.0.

Figura N° 12

INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS TAJO NORTE


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33

Tabla N° 4


Depósito de Zn - Pb -(Ag) A diciembre 2012

INVENTARIO DE RESERVAS Y

RECUROS TAJO NORTE

MINERAL

(TMS)Ag(oz/TM) Pb(%) Zn(%)

RESERVAS 43 273 087.00 1.31 0.83 2.31

RECURSO INDICADO 23 396 000.00 1.16 0.95 2.74

RECURSO INFERIDO 9 800 000.00 0.96 0.94 2.00

1.8.2 MARCAPUNTA NORTE

La mina Marcapunta Norte, es una operación subterránea que explota

minerales de cobre consistente principalmente de enargita y

en cantidades menores de calcocita, calcopirita, tennantita, luzonita,

colusita y bismutinita; y la ganga incluye principalmente pirita,

cuarzo, alunita, caolinita y arcillas. La mineralización está alojada en rocas

carbonatadas alternando con horizontes arcillosos y la geometría del

yacimiento se presenta paralela a la estratificación. El nivel de produccióndiaria es de 4,000 toneladas.

Figura N° 13



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34

Tabla N° 5

INVENTARIO DE RESERVAS Y RECUROS MARCA PUNTA NORTE

Depósito de Cu-(Au - Ag)

A diciembre 2013

MINERAL

(TMS)Cu(%) Au(gr/TM) Ag(Oz/TM) As(%)

RESERVAS 8 047 247.00 2.40 0.43 0.49 0.78

RECURSO 53 505 821.00 1.99 0.30 0.79 0.59

1.9 CAPACIDAD DE TRATAMIENTO DIARIO

Gráfico N° 1

Capacidad de tratamiento


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35

Figura N° 14

Estructura de la ampliación de la planta concentradora

Figura N° 15Infraestructura de la planta concentradora actual


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Figura N° 16

Planta concentradora N° 1

Figura N° 17

Planta concentradora N° 2


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Figura N° 18Flowsheet del circuito de chancado

Figura N° 19

Flowsheet del circuito de molienda


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Figura N° 20

Nuevo circuito de chancado y lavado

Figura N° 21Chancadora de rodillos DRC.


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Figura N° 22

Planta de chancadora primaria 18 000 TMSPD

Figura N° 23

Faja transportadora Overland


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Figura N° 24

Faja transportadora – 18000 TMSPD

Figura N° 25

Tambor lavador


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Figura N° 26

Sistema de lavado

Figura N° 27

Chancadora de rodillos HPGR


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Figura N° 28

Circuito de chancadora terciaria.

Figura N° 29

Nuevo circuito de molienda-flotación


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Figura N° 30

Presa de relave de huacchuacaja.

Tabla N° 6

Presupuesto del programa de ampliación de las operaciones.


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CAPITULO II

FORMULACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

2.1.1. Descripción del problema:

El problema principal de la presente investigación radica en el

desconocimiento del comportamiento de los minerales pesados

contenidos en el mineral fino proveniente de la Sociedad Minera “El BrocalS. A.A.” frente a la operación de concentración gravimétrica para la

recuperación de valores metálicos como el Au y Fe2O3.

Por lo tanto el objetivo es establecer los parámetros de trabajo óptimos en

la operación de concentración gravimétrica de minerales pesados

provenientes de la Compañía Minera “El Brocal” para una recuperación

adecuada de valores metálicos como el Au y Fe2O3, para lo cual hay que

realizar pruebas metalúrgicas a nivel de laboratorio en equipos como el

concentrador Falcón a diferentes condiciones de las cuales se evaluara

los productos obtenidos y podrá establecerse los parámetros adecuados

de trabajo y lo fundamental evaluar si realmente es factible y rentable

procesar los minerales pesados contenidos en los minerales pesados que

se tiene en stock en las canchas de almacenamiento de la Sociedad

Minera “El Brocal” S.A.A.


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45

2.1.2. Formulación del problema:

A) Problema general:

¿Cómo es el comportamiento metalúrgico de minerales pesados en

la operación de concentración gravimétrica para la recuperación

optima del Au y Fe2O3 en Sociedad minera El Brocal S.A.A.?

B) Problemas específicos:

¿Es factible y rentable procesar industrialmente los minerales

pesados por la operación de concentración gravimétrica para

la recuperación del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El BrocalS.A.A.?

• ¿Cuáles son las variables más influyentes en la

operación de concentración gravimétrica de minerales pesados

para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad

Minera El Brocal S.A.A.?

• ¿Cuál es el ratio de concentración en la operacion de

concentración gravimétrica de minerales pesados para larecuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El

Brocal S.A.A.?

2.2. JUSTIFICACIÓN:

Actualmente en el Perú los diferentes yacimientos mineros van agotando

sus minerales sobre todo sulfurados y se va encontrando con otra

realidad, la aparición de minerales oxidados que es difícilmente recuperarmediante la concentración por flotación que es el método convencional y

tradicional por lo que se recuperan los minerales, entonces frente al reto

es indispensable establecer nuevas tecnologías y nuevos procesos de

concentración para hacer viable su extracción y procesamiento podríamos

decir de estos minerales llamados marginales y unos de los métodos

usados antiguamente salen como alternativa que viene a ser la

concentración gravimétrica renovados ahora por el uso de concentradores


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46

hidráulicos como el concentrador Falcón y como nuestro trabajo está

orientado a investigar el comportamiento de los minerales finos de la

Sociedad Minera “El Brocal” S.A.A. con alto contenido de metales

pesados para poder establecer los parámetros de trabajo para

recuperarlos industrialmente entonces el desarrollo de nuestro proyecto

queda plenamente justificado.

2.3.- OBJETIVOS:

2.3.1. Objetivo general:

Determinar el comportamiento metalúrgico de minerales pesados en la

operación de concentración gravimétrica para la recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.

2.3.2 Objetivos específicos:

Determinar si es factible y rentable procesar industrialmente los

minerales pesados por la operación de concentración gravimétrica

para la recuperación del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal

S.A.A. Determinar las variables más influyentes en la operación de

concentración gravimétrica de minerales pesados para la

recuperación optima del Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal

S.A.A.

Determinar el ratio de concentración en la operación de concentración

gravimétrica de minerales pesados para la recuperación optima del

Au y Fe2O3 en Sociedad Minera El Brocal S.A.A.

2.4. VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN

2.4.1. VARIABLE INDEPENDIENTE (X)

Comportamiento del mineral en la operación de concentración

gravimétrica.

2.4.2. VARIABLE DEPENDIENTE (Y)


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Recuperación optima del Au y Fe2O3

2.5. OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES( INDICADORES)

2.5.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE (X)

La granulometría del mineral

El consumo de cianuro de sodio

El consumo de cal

2.5.2.- VARIABLE DEPENDIENTE (Y)

% de oro y en el Fe2O3 en el producto

% de recuperación del proceso


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CAPITULO III

FUNDAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN

3.1.- CONCENTRACIÓN GRAVIMETRICA

3.1.1. EL PROCESO DE CONCENTRACION GRAVIMETRICA

La concentración gravimétrica ha sido utilizada a lo largo de los años para

la separación de minerales mediante la aplicación de diferentes métodos,continuando su utilización en los procesos actuales. Con la llegada de los

procesos de flotación durante la última centuria, la significancia de la

concentración gravimétrica en “modernas” plantas de procesamiento se

ha visto disminuida.

Más recientemente la concentración gravimétrica ha sido reconsiderada

debido al incremento en los costos para los reactivos de flotación, la

relativa simplicidad de los procesos gravimétricos y el hecho ser menos

perjudicial para el medio ambiente al no requerir el uso de aditivos

químicos, la técnica gravitacional ofrece ventajas importantes sobre otros

métodos de concentración de mineral en conjunción con el respeto al

medio ambiente.


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En muchas ocasiones una gran porción del mineral puede ser, al menos,

pre-concentrada efectivamente mediante métodos gravimétricos

amigables con el medioambiente. La cantidad de energía y reactivos

utilizada puede ser considerablemente reducida cuando los procesos se

reducen solo al tratamiento del concentrado. La separación gravimétrica

de minerales en tamaños groseros, tan pronto como la liberación es

alcanzada, brinda amplias ventajas para los tratamientos aguas abajo en

el proceso debido a la reducción del area superficial, más eficiente

desaguado y la ausencia de químicos que pudiesen interferir en la

performance de los procesos.

3.2. CRITERIO DE CONCENTRACIÓN

El criterio de concentración utilizado en la separación

gravimétrica es el siguiente :

Dh

− Df

CC =D

l− D

f

Donde :

CC = criterio de concentración

Dh = densidad relativa del mineral pesado.

Dl = densidad relativa del mineral liviano.

Df = densidad relativa del medio fluido.

En términos generales, cuando el cociente es mayor que 2,5, ya sea

positivo o negativo, la separación gravimétrica es relativamente fácil. Amedida que el cociente disminuye, la eficiencia de la separación

disminuye; valores menores que 1,25 indicarían que la concentración por

gravedad, por lo general, no sería posible comercialmente.

3.3. MÉTODOS DE SEPARACIÓN POR GRAVEDAD

En general, los métodos de separación por gravedad se agrupan en tres

categorías principales:


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a) Separación por medios densos, en el cual las partículas se

sumergen en un baño que contiene un fluido de densidad intermedia,

de tal manera que algunas partículas floten y otras se hundan.

b) Separación por corrientes verticales, en la cual se aprovechan las

diferencias entre velocidades de sedimentación de las partículas

pesadas y livianas, como es el caso del jig.

c) Separación en corrientes superficiales de agua o “clasificación

en lámina delgada”, como es el caso de las mesas concentradoras

y los separadores de espiral.

3.4 EFECTO DEL TAMAÑO DE LA PARTÍCULAEl movimiento de una partícula dentro de un fluido depende no solamente

de su densidad relativa, sino también de su tamaño, así, las partículas

grandes serán más afectadas que las pequeñas.

La eficiencia de los procesos de separación gravimétrica, por lo tanto,

aumenta con el tamaño de las partículas. Las partículas pequeñas en las

cuales su movimiento es dominado principalmente por la fricciónsuperficial, responden relativamente mal a los métodos de concentración

gravimétrica. Sin embargo, los avances conseguidos en los últimos años

en nuevos diseños de equipos (concentradores centrífugos), los cuales

aprovechan la fuerza centrífuga para la separación del concentrado y las

colas, han permitido el tratamiento de partículas finas con una

considerable eficiencia.

En la práctica, es necesario un estrecho control del tamaño de la

alimentación a los equipos gravimétricos, para reducir el efecto del

tamaño y hacer que el movimiento relativo de las partículas dependa de

la densidad de ellas.


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3.5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS

Los métodos gravimétricos se pueden dividir en los siguientes tipos:

3.5.1 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN MEDIO DENSO : en estos

métodos el medio en el cual se produce la separación tiene una densidad

intermedia con respecto a las densidades de las especies que se quieren

separar. Existen dos tipos de separadores en medio denso : estático y

dinámico.

3.5.2 MÉTODOS DE CONCENTRACIÓN EN CORRIENTES : en estos

métodos la densidad del medio es inferior a las densidades de lasespecies que se quieren separar. Existen diferentes tipos de separación

en corrientes : corrientes verticales; corrientes longitudinales

(escurrimiento laminar y escurrimiento en canaletas); corrientes

oscilatorias; y corrientes centrífugas.

3.6 SEPARACIÓN EN CORRIENTES VERTICALES

A pesar que en estos métodos también están presentes las fuerzas deseparación de corrientes longitudinales, los efectos causados por las

corrientes verticales les confieren características propias y por eso son

estudiados en forma separada. El equipo que utiliza corrientes verticales

para la concentración de minerales es el jig, en los cuales las corrientes

verticales son generadas por el movimiento de pulsaciones en el agua.

3.6.1 TIPOS DE JIGSLos jigs de parrilla fija se pueden dividir en los siguientes tipos :

a) JIGS DE PISTÓN : en los cuales el movimiento de pulsación es

producido por un pistón ubicado en un estanque de agua.

b) JIGS DE DIAFRAGMA : en los cuales las pulsaciones son producidas

por movimientos alternados de una pared elástica del propio estanque.

c) JIGS PULSADORES : en los cuales las pulsaciones son producidas

por chorros discontinuos periódicos del agua y del aire.


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3.6.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS JIGS

Hay diferentes tipos de jigs, los cuales difieren por la geometría,

accionamiento, y otros detalles de construcción. A pesar de la gran

variedad de jigs se puede decir que ellos se componen de los siguientes

elementos básicos:

Una caja fija, en cuyo interior el medio fluido sufre el movimiento de

impulsión y succión.

Un mecanismo de accionamiento, generalmente compuesto de motor,

pistón, sistema de lubricación, etc.

Una criba para mantener el lecho.

Un sistema de descarga del flotado y del hundido.

En cuanto al sistema de accionamiento, existen jigs con accionamiento

mecánico, hidráulico-mecánico, hidráulico y neumático.

Varios factores ejercen influencia en la estratificación obtenida en un

jig, entre estos se pueden señalar el tipo de lecho, distribución de la

mena, distribución del agua, frecuencia, amplitud, etc.

Figura Nº 31

Características De Los Métodos De Separación Por Corrientes


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Figura Nº. 32Diagrama De Flujo De Tratamiento Por Medio Denso

Figura Nº 33JIG DENVER EN OPERACION


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3.7 MESAS VIBRATORIAS

Las mesas vibratorias son equipos de concentración que actúan a través

de superficies con movimientos acelerados asimétricos, combinados

muchas veces con el principio de escurrimiento laminar.

La mesa Wilfley fue lanzada en 1895 y se constituyó en el principal modelo

de mesa vibratoria. Después de constatarse su eficiencia su uso se

propagó y surgieron nuevos modelos.

La principal modificación de la mesa Wilfley fue el cubrimiento parcial del

tablero con riffles paralelos al eje longitudinal, lo que permitió eltratamiento de alimentación gruesa y aumentó su capacidad. La mesa

Wilfley dispone de un mecanismo que proporciona un movimiento de

vibración lateral diferenciado en sentido transversal del flujo de la pulpa,

que causa el desplazamiento de las partículas a lo largo de los riffles.

Figura Nº 34

Mesa Vibratoria Parcialmente Y Totalmente Rifleada


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Figura Nº 35

Mesa Concentradora Wifley De Laboratorio

Figura Nº 36

Mesa Concentradora Escala Piloto


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3.7.1 VARIABLES DE OPERACION DE LAS MESAS VIBRATORIAS

A) VARIABLES DE DISEÑO

Forma de la mesa.

Material de la superficie de la mesa.

Forma de los riffles.

Característica de los riffles.

Aceleración y desaceleración.

Ubicación de la alimentación.

B) CONTROLES OPERACIONALES

Inclinación de la mesa.Densidad de la pulpa en la alimentación.

Agua de lavado.

Posición de los cortadores de los productos.

3.7.2 CARACTERÍSTICAS DE LA CONCENTRACIÓN EN MESAS

VIBRATORIAS

El revestimiento del deck podía ser de linoleo, goma natural y sintética,uretano, metano impregnado de zircón, o fibra de vidrio.

El límite superior del tamaño de partículas minerales tratadas en las

mesas vibratorias es de aproximadamente 2 a 3 mm (para carbón puede

llegar hasta 15 mm), mientras que el tamaño mínimo de las partículas que

se pueden concentrar en estos equipamientos es del orden de 75

micrones. Es necesario señalar que el tamaño mínimo de los materialesque se pueden tratar en una mesa es función del volumen de agua y del

movimiento de la mesa, siendo esencial que las partículas sedimenten

para que puedan ser recogidas en el concentrado.

El porcentaje de sólido de la pulpa de alimentación debe ser

suficientemente bajo para permitir la estratificación y dilatación entre los


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riffles. Densidades de pulpas máximas típicas son 25% de sólidos para

arenas y 30% para materiales finos.

El aumento de la inclinación lateral reduce la necesidades de agua de

lavado, sin embargo, estrecha los rangos de las diferentes fracciones,

dificultando el corte, lo que puede ser aceptable en operaciones rougher

y no en etapa cleaner.

Figura Nº 37

Mesa Concentradora Deister Con 3 Decks

3.8. SEPARADOR DE GRAVEDAD MÚLTIPLE (MGS)

Este separador gravimétricode Richard Mozley Ltda. se caracteriza

porque es cilíndrico ya que el tablero se enrolla dentro de un tambor.

El MGS produce una fuerza resultante de varias G.


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Un Separador de Gravedad Múltiple proporciona una producción

equivalente a 12 mesas concentradoras

Figura Nº 38

Un Separador De Gravedad Multiple

3.9. CONCENTRACIÓN EN ESPIRALES

El primer tipo de espiral Humphrey fue introducido en 1945. El principio

básico se ha mantenido hasta la actualidad, pero con evolucionesconsiderables en cuanto al diseño y técnicas de fabricación. Los

materiales de construcción empleados han evolucionado desde la madera

y hierro fundido hasta el poliéster reforzado con fibra de vidrio, pasando

por aleaciones, hormigón, goma, etc.

Actualmente, la mayoría de los fabricantes construyen en poliéster

reforzado con fibra de vidrio, con recubrimientos de poliuretano o goma, y


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este relativamente sencillo proceso de fabricación ha sido uno de los

motivos del rápido avance en el diseño de estos separadores. Los

mayores avances en el diseño han incidido en el perfil y paso de la espiral.

El campo de aplicación se ha expandido principalmente, debido al

desarrollo de espirales en las cuales el paso y el perfil cambian a lo largo

de su longitud espirales se dividen en dos tipos: espirales de múltiples

retiradas y espirales de retiradas limitadas.

La concentración en espirales puede realizarse por etapas, en general

una etapa de desbaste es seguida de etapas de limpieza. En el caso de

menas metálicas, normalmente se retira un relave final en la etapa dedesbaste, mientras que, un pre-concentrado pasa a la etapa de limpieza.

3.9.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPIRALES

La espiral consiste de un canal helicoidal cilíndrico con sección transversal

semi circular modificada. En la parte superior existe una caja destinada a

recibir la alimentación en forma de pulpa. A medida que ella se escurre,

las partículas más pesadas se encuentran en una faja a lo largo del ladointerno del flujo de la pulpa y son removidas por aberturas localizadas en

la parte más baja de su sección transversal.

En las espirales Humphrey existen dos aberturas para cada vuelta de la

espiral. Estas aberturas están provistas de un dispositivo que permite

guiar los minerales pesados para obtener la separación deseada, a través

de una regulación conveniente. Cada abertura es conectada a un tubocolector central, a través de mangueras de tal forma que se juntan los

materiales recogidos en las diferentes aberturas en un único producto. En

el extremo inferior del canal existe una caja destinada a recoger los

minerales livianos que no son recogidos por las aberturas.


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Figura Nº 39

Espiral De Laboratorio

Figura Nº 40

Baterias De Espirales


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3.10 CONCENTRADORES CENTRÍFUGOS

El uso de la fuerza centrífuga para mejorar la eficiencia de la

concentración gravitacional de finos sería, de modo análogo, teóricamente

posible, y fue motivada por la pérdida elevada de valores minerales

asociados a las fracciones finas. La operación de los concentradores

centrífugos se basa en el principio de aumentar el efecto gravitacional con

el propósito de conseguir una mayor eficiencia en la recuperación de las

partículas finas.

Separadores centrífugos fueron desarrollados en la Unión Soviética en los

años 50 y también fueron empleados en la China por veinte años para eltratamiento de relaves de menas de estaño y tungsteno. Solo después se

prestó mayor atención al potencial de estos equipos en el Occidente.

La utilización de concentradores centrífugos para el beneficia miento de

menas auríferas fue una novedad tecnológica introducida en la década

del 80 en el Occidente.

Fueron empleados inicialmente con menas aluvionares, posteriormente

tuvieron su aplicación extendida a menas primarias.

La versatilidad de los concentradores centrífugos incluye:

a) Modelos de capacidad variable.

b) Porcentaje de sólidos en peso de la alimentación que varía de 20% a

40%.c) Mayor posibilidad de recuperación de finos, si se comparan con

equipamientos convencionales de concentración gravitacional.

d) Tienen un costo relativamente bajo de operación y de mantención.

Estas características asociadas al costo relativamente bajo de la

operación y de la mantención, pueden explicar la larga diseminación de

ese tipo de concentradores en la industria minera a nivel mundial.


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Merecen destaque los concentradores centrífugos Knelson, Falcón, el jig

centrífugo Kelsey y el concentrador Multi-Gravity Separator.

3.10.1 USO DE CONCENTRADORES CENTRIFUGOS

a) Cuando los muestreos de un depósito aluvial indican presencia de oro

libre.

b) Cuando las pruebas metalúrgicas han confirmado la presencia de oro

libre en circuitos de roca dura.

c) Cuando se ha detectado la presencia de oro en las colas de los

procesos de molienda.

d) Cuando se ha detectado una alta cantidad de oro en la carga circulante.e) Un concentrador centrífugo no debe usarse para recuperar oro en los

siguientes casos : si el oro es refractario; si el oro está encapsulado; si

el oro no se encuentra en su estado libre (a menos que la gravedad

específica global de la partícula que contiene el oro es alta en relación

a la ganga).

3.10.2 DONDE SE UTILIZA UN CONCENTRADOR CENTRIFUGOa) En un placer con oro aluvial.

b) En el circuito primario de molienda de roca dura.

c) En la recuperación de oro como subproducto en circuitos de molienda

de minerales metálicos.

d) En la recuperación de oro de concentrados de flotación.

e) En la recuperación de oro en re tratamiento de colas.

f) En la recuperación de oro para elevar la ley del concentrado.g) En la recuperación secundaria de oro y metales de alta gravedad

específica como plata, mercurio y platino.

3.10.3 CONCENTRADOR CENTRÍFUGO FALCON

El concentrador Falcón, al igual que el Knelson, es de origen canadiense.

Este equipo presenta diferencias en relación al Knelson, principalmente en

lo que se refiere a la velocidad de rotación. En el concentrador Falcón, el


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campo centrífugo es cerca de 5 veces mayor que el del concentrador

Knelson.

El concentrador Falcón consiste de un bolo cilíndrico -cónico que gira a alta

velocidad en el interior de una camisa fija cuya función es colectar el relave.

La pulpa se alimenta en el fondo del cono, es acelerada y se va

estratificando a medida que asciende en el rotor. Dependiendo del tipo de

modelos de serie del concentrador que se trate (Serie SB o Serie C), las

partículas serán sometidas a 200 g o 300 g, y el proceso de concentración

en el bolo se realizará de acuerdo a un procedimiento diferente, en forma

discontinua o continua.

El concentrador se utiliza en la separación de un gran número de

materiales: minerales de hierro, sulfuros, carbón, tantalio, metales nativos

como oro, plata, níquel, cobre, cinc, estaño, etc.

3.10.4 PARÁMETROS OPERACIONALES DE DISEÑO

En el concentrador Falcón los parámetros operacionales son el porcentaje

de sólidos en la alimentación, granulometría de la mena y el tiempo de

operación. La geometría del rotor es un factor crítico en el desempeño del

equipamiento; dependiendo del tipo de mena (con mayor o menor

densidad, por ejemplo), habría un rotor con geometría apropiada.

Tabla Nº 7ESPECIFICACIONES DE MODELOS FALCON C

Modelo Capacidad de tratamientode sólidos (ton/h)

Motor (HP)

C 400 1 – 4,5 10 C 1000 5 – 27 20

C 2000 20 – 60 40

C 4000 45 - 100 100


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Tabla Nº 8

ESPECIFICACIONES DE MODELOS FALCON SB

Modelo Capacidad detratamiento desólidos (ton/h)

Motor (HP) Agua de

proceso (m3 /h)

SB 40 0 – 0,25 0,5 0,24 – 1,2

SB 250 1 – 8 3 1,8 – 2,7 SB 750 5 – 47 10 6 – 9

SB 1350 23 – 114 20 8 – 15

SB 2500 42 – 206 40 15 – 24

SB 5200 105 - 392 100 30 - 42

Figura Nº 41

Falcon Serie C Y Falcon Serie SB


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3.10.5 EQUIPOS SERIE “SB”

El Falcon SB es un concentrador discontinuo.

Utiliza agua de fluidización.

Con este equipo se obtienen concentrados de alta ley.Se logran recuperaciones en peso de concentrado de cerca del 1%

Figura Nº 42

Equipo Serie “SB”


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Figura Nº 43

Equipo Serie “SB”

3.10.6 EQUIPO “SERIE C”

El Falcón C funciona en continuo.

No utiliza agua de fluidización.

Este equipo es utilizado cuando se requieren altas recuperaciones.

(Rougher, Scavenger)

Se logran recuperaciones en peso de concentrado de cerca del 40%.


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Figura Nº 44

Equipo Serie “C”

Figura Nº 45

Equipo Mostrandose El Detalle De La Descarga


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3.10.6 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “SB”

Las partículas alimentadas son sometidas a una fuerza centrífuga de

200G.

El material asciende por la pared interna del bolo que gira a

gran velocidad.

El concentrado es retenido en los rifles de la parte superior del bolo.

Las colas son eliminadas en forma continua durante el proceso.

• La alimentación se detiene, baja la velocidad del bolo, y el

concentrado es descargado.

Figura Nº 46Funcionamiento Del Equipo Serie “SB”

3.10.7 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO SERIE “C”

Las partículas alimentadas son sometidas a una fuerza centrífuga de

300 G.

El material asciende por la pared interna del bolo que gira a gran

velocidad.

El concentrado es descargado en forma continua a través de una serie de

tolvas en la parte superior del bolo.

Las colas son eliminadas en forma continua durante el proceso


69/90

69

Figura Nº 47

Funcionamiento Del Equipo Serie “C”

3.10.8 APLICACIONES DE LOS CONCENTRADORES FALCON

Los equipos falcón tiene diversas aplicaciones como en: aluvial, molienda

tradicional, flotación de fierro , limpieza de carbón, tratamiento de relaves,

Recuperación de estaño y tantalio y u/f ciclones.

Figura Nº 48

Tratamiento Aluvial


70/90

70

Figura Nº 49

Tratamiento En Molienda Tradicional

Figura Nº 50

Tratamiento En Flotación De Fierro


71/90

71

Figura Nº 51

Tratamiento En Limpieza De Carbón

Figura Nº 52

Tratamiento De Relaves


72/90

72

Figura Nº 53

Tratamiento De Recuperación De Estaño Y Tantalio

Figura Nº 54

Tratamiento Del Underflow Del Hidrociclon


73/90

73

CAPITULO IV

PRUEBAS EXPERIMENTALES A NIVEL DE LABORATORIO

Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.1. METODOLOGÍA

El trabajo fue básicamente experimental, en donde se realizó pruebas

de laboratorio a pequeña escala, para posteriormente hacer un

escalamiento con los datos obtenidos a planta piloto.

Para lo cual se utilizaron los siguientes materiales y equipos:

A) Materiales

a) Bandejas

b) Juego de mallas

c) Muestras de minerales

d) Agua de plantae) Collar de bolas

f) Agua de planta

g) Baldes

h) Frasco lavador

B) Equipos

a) Molino de bolas de laboratorio


74/90


75/90

75

Tabla N° 10

Pesos de las muestras usadas para el Compósito 3

4.3 PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN MESA

WILFLEY

4.3.1 Procedimiento

Antes de iniciar la prueba, nos aseguramos la correcta instalación del

equipo.

Se preparó 1 muestra de cada compósito con una relación S/L de 1/6.

La pulpa fue agitada por 10 minutos a una velocidad de 340 RPM con la

finalidad de obtener una adecuada homogeneización; y que así se

alimente a la mesa Wifley.

El agitador se mantuvo encendido a la misma velocidad, el flujo de

alimentación se mantuvo constante durante la etapa de concentración.

Seguidamente se abre la llave de ingreso de agua hasta obtener un flujo

de lavado de 9 litro/ minuto, se enciende el equipo regulando la inclinación

de la mesa a 3 ° con 300 stroke / minuto, luego se procedió a alimentar la

pulpa a un flujo constante, por medio de una válvula.

1

2

3

4

5

PESO INICIAL

SECO

TOTAL

BL 6274

Item Código de muestra

(g)

4136.00

4553.40

4905.00

5320.00

2495.00BL 6275

21409.40

BL 6276

BL 6273

BL 6272


76/90

76

Terminado de pasar parte de la pulpa, se deja la llave de ingreso de agua

abierta hasta que termine de lavarse la mesa, ua vez libre d emienral se

procede a cerrar la valvla de lavado de agua y se apaga el equipo.

Se realiza el secado de los productos: concentrado, mixto, relave y

cabeza remanente, registrando su peso para realizar su respectivo

balance.

4.3.2 Datos Operativos:

Alimentación:

Peso mineral = 2.5 Kg.Volumen de H2O = 7.5 Litros

Flujo Pulpa = 2.0 Litros/minuto

Tiempo Alimentación = 6 minutos

Velocidad de Agitación = 340 RPM

Mesa Wifley:

Flujo de Agua = 9 litros/minutoGolpes de mesa = 300 stroke / minuto

Angulo de inclinación = 3°

4.3.3 Esquema de Concentración Gravimétrica en Mesa Wilfley

El esquema general de las pruebas es el siguiente:


77/90

77

Figura N° 55

Esquema de la prueba de concentración gravimétrica en mesa

Wilfley

4.4 PRUEBAS DE CONCENTRACIÓN GRAVIMÉTRICA EN FALCON L-40

4.4.1 Procedimiento

Antes de iniciar la prueba, nos aseguramos la correcta instalación del

equipo.

Se preparó 1 muestra de cada compósito con una relación S/L de 1/6.

La pulpa fue agitada por 10 minutos a una velocidad de 340 RPM con la

finalidad de obtener una adecuada homogeneización; y que así se

alimente al concentrador FALCON.

El agitador se mantuvo encendido a la misma velocidad, el flujo de

alimentación se mantuvo constante durante la etapa de concentración.

RELAVE

PULPA

MESA WIFLEY

MIXTO CONC.


78/90


79/90

79

Figura N° 56

Esquema de ce la concentración gravimétrica Falcon L-40

4.5 RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES

4.5.1 Balances de concentración gravimétrica:

Para la evaluación en los balances se ha ejecutado una separación

magnética por el tubo Davis para determinar el % de mineral magnéticode cada producto de la separación gravimétrica, tanto para el equipo

FALCON como para la Mesa Wifley.

4.5.2 Balance del compósito 1 – Mesa Wifley. Los resultados podemos

visualizar en la siguiente tabla.

Tabla N° 11

Balance metalúrgico del compósito N° 1

RELAVE

FALCON

L - 40

CONCENTRADO

PULPA

24.1 1.4 6.20 1.49 26.50

743.2 43.5 0.43 3.20 56.80

943.1 55.1 0.10 0.94 16.70

1710.4 100.0 0.33 5.64 100.00

747.6 0.34 2.533

2458.0 0.33 8.172

Restante

Cabeza General Calculada

Mixto

Relave

Cabeza Calculada

Leyes

%

Finos

(g) % Recup.

Concentrado

PRODUCTOS Peso

(g)

%

Peso


80/90

80

4.6.2 Concentración Gravimétrica del Compósito 1-A. Para la

evaluación en los balances se ha considerado los resultados de Au, Zr,

Fe2O3 y TiO2.

Tabla N° 12

Balance Metalúrgico del compósito N° 1 A

4.6.3 Concentración gravimétrica del compósito 1-B: Los resultados

se pueden visualizar en la siguiente tabla.

Tabla N° 13Balance metalúrgico del compósito N° 1-B

4.6.4 Balance del compósito 3 – mesa Wifley. Los resultados se pueden

evaluar en la siguientes tabla.

Au Zr Fe2O3 TiO2 Au Zr Fe2O3 TiO2

ppm ppm % % mg mg g g

Concentrado 110.8 7.6 0.103 1680 7.55 1.18 0.011 186 8.37 1.31 34.54 39.72 8.71 11.16

Relave 1351.5 92.4 0.016 209 6.49 0.77 0.022 282 87.71 10.41 65.46 60.28 91.29 88.84

Cabeza Calculada 1462.3 100.0 0.023 320 6.57 0.80 0.033 469 96.08 11.71 100.00 100.00 100.00 100.00

Restante 1008.5 0.052 304 6.72 0.81 0.052 306.584 67.771 8.169

Cabeza Ensayada 0.024 336 6.47 0.79

Cabeza General Calculada 2470.8 0.035 314 6.63 0.80 0.085 775.192 163.849 19.883

Fe2O3 TiO2

BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 1 A

PESO

(g)

% RECUPERACION

PRODUCTOS %

PESO

CONTENIDO FINOLEYES

Au Zr



Concentrado 130.5 7.5 0.109 1810 8.02 1.26 0.014 236 10.47 1.64 36.94 41.22 9.17 11.79

Relave 1619.1 92.5 0.015 208 6.40 0.76 0.024 337 103.62 12.31 63.06 58.78 90.83 88.21

Cabeza Calculada 1749.6 100.0 0.022 327 6.52 0.80 0 .039 573 114 .09 13.95 100 .00 100 .00 100.00 100.00

Restante 746.5 0.043 314 6.71 0.82 0.032 234.401 50.090 6.121



Au Zr Fe2O3 TiO2

BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 1 B

PRODUCTOS PESO

(g)

%

PESO

LEYES CONTENIDO FINO % RECUPERACION


81/90

81

Tabla N° 14


Nota: Para el compósito 3, se realizaron 4 corridas en la Mesa Wifley de

2.5 kilogramos para formar una solo compósito de cada producto

obtenido.

4.5.5 Balance del compósito 3-A – mesa Wifley. Los resultados se

pueden evaluar en la siguiente tabla.

Tabla N° 15

Balance metalúrgico-compósito N° 3-A

4.5.6 Balance del compósito 1 – FALCON L-40. Los resultados

obtenidos se pueden visualizar en la siguiente tabla.

77.2 1.0 13.33 10.29 34.12

3231.5 43.2 0.50 16.12 53.47

4178.0 55.8 0.09 3.74 12.41

7486.7 100.0 0.40 30.15 100.00

2399.9 0.42 10.110

9886.6 0.41 40.264

Restante


Concentrado

Mixto

Relave

Cabeza Calculada

Peso

(g)

%

Peso

Leyes

%

Finos

(g)

% Recup.PRODUCTOS



Concentrado 156.4 11.0 0.099 2060 7.76 1.27 0.015 322 12.14 1.99 44.87 57.34 12.42 17.09

Relave 1268.3 89.0 0.015 189 6.75 0.76 0.019 240 85.61 9.64 55.13 42.66 87.58 82.91

Cabeza Calculada 1424.7 100.0 0.024 394 6.86 0.82 0.035 562 97.75 11.63 100.00 100.00 100.00 100.00

Restante 1077.3 0.030 428 6.87 0.81 0.032 461.084 74.011 8.726



Au Zr Fe2O3 TiO2

BALANCE METALURGICO - COMPOSITO 3 A

PRODUCTOS PESO

(g)

%

PESO

LEYES CONTENIDO FINO % RECUPERACION


82/90

82

Tabla N° 16


4.5.7 Balance del Compósito 3 – FALCON L-40. Los resultadosmetalúrgicos obtenidos en esta prueba se puede visualizar en la siguiente

tabla.

Tabla N° 17

Balance metalúrgico del composito N° 3

4.5.8 Balance del compósito 3-B – FALCON L-40. Los resultados

obtenidos se pueden visualizar en la siguiente tabla.

Tabla N° 18

Balance metalúrgico-compósito N° 3-B

94.6 5.7 3.06 2.89 50.64

1560.3 94.3 0.18 2.82 49.36

1654.9 100.0 0.35 5.72 100.00

834.4 0.33 2.751

2489.3 0.34 8.468

Restante


Concentrado

Relave

Cabeza Calculada

Peso

(g)

%

Peso

Leyes

%

Finos

(g) % Recup.PRODUCTOS

93.2 5.6 3.22 3.00 45.84

1564.9 94.4 0.23 3.55 54.161658.1 100.0 0.39 6.55 100.00

813.8 0.38 3.106

2471.9 0.39 9.653

Restante


Concentrado

RelaveCabeza Calculada

Peso

(g)

%

Peso

Leyes

%

Finos

(g) % Recup.PRODUCTOS



Concentrado 125.3 8.0 0.088 1730 7.65 1.17 0.011 217 9.58 1.47 36.91 38.39 8.97 11.61

Relave 1449.2 92.0 0.013 240 6.71 0.77 0.019 348 97.24 11.16 63.09 61.61 91.03 88.39

Cabeza Calculada 1574.4 100.0 0.019 359 6.78 0.80 0.030 565 106.82 12.62 100.00 100.00 100.0

Tesis - Evaluación Metalúrgica de Minerales Pesados en La Operación de Concentración...

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