Concentración de Minerales de hierro, estado del arte

Alejandro Rodríguez H. Superintendente Planta Cerro Negro Norte CAP Minería

Agenda • Introducción al mercado del Hierro • Recursos minerales ferríferos de interés y su mineralogía. • Conceptos de Concentración Magnética y Peletización. • Evolución de los procesos productivos. • Descripción de Faenas de CAP Minería en Chile. • Proyectos de CAP Minería.

El Mercado del Hierro

La Industria del Cobre Producción de Cobre Global (kt) 16.500

16.000 15.500

•

Chile, 32% de participación de mercado. El principal productor del mundo.

15.000 14.500

14.000 13.500

•

Chile cuenta con el 36% de las reservas mundiales de Cobre.

13.000 12.500

12.000 2002

2003

Producción de Cobre nacional (kt)

2004

2005

2006

2007

2009

2011

China

3%

5.500

2010

Chile

32%

23%

6.000

2008

Perú / Peru Estados Unidos / USA Australia

5.000 4.500

4%

Zambia

4%

Rusia / Russia

5%

4.000

6%

8% 7%

8%

Canadá / Canada Indonesia Otros

3.500

Participación producción de Cobre Mundial (kt)

3.000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

La Industria del Hierro •

•

La producción de mineral de hierro a nivel mundial alcanzó las 1.923 Mt el año 2011. Chile representa un 0,9% de la producción mundial de mineral de hierro.

Mineral de Hierro (Seatrade Mt) 1200 1000 800 600 400

•

•

El comercio mundial de mineral de hierro transado por vía marítima alcanzó a 1.155 millones el año 2011

200 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Australia, Brasil e India concentran el 75% del mineral de hierro comercializado en el mundo vía marítima.

15%

12% 20% Europa Brazil Chile

•

Mercado con alta concentración, 3 productores: Vale, BHP Billiton y Rio Tinto dominan el mercado.

India China 25%

1%

Australia Resto del mundo

10%

17%

Participación mundial de la producción de mineral de hierro

Mercado del Hierro - Productores

Iron Ore Trade (Mt) Seaborne Trade Vale Rio Tinto BHP Billiton CAP Minería others

2011 288 190 184 10 483

1.155 24,9% 16,5% 15,9% 0,9% 41,8%

Exporter Countries (Mt) Australia Brazil India Africa Canada Other

438,8 348,6 78,8 63,3 33,9 191,6

38,0% 30,2% 6,8% 5,5% 2,9% 16,6%

Industria de Hierro y Acero Acero Industria atomizada

Mineral de Hierro Industria concentrada

8,2% 5,3%

25%

3,9% 3,4% 3,3%

41%

3,1% 2,7% 2,9%

62,0%

2,6% 2,2%

Arcelor Mittal Baosteel Groupron and Steel Posco Jiangsu Shagang Group Co Ltd JFE Steel Group Others

Hebei Iron and Steel Wisco Nippon Steel Shougang Group TATA Steel Ltd

17% 1% 16%

Vale

Rio Tinto

CAP Minería

Otros

BHP Billiton

El Hierro, Mercado de Volúmenes

Corea S.: 54 Mt

EU-27: 142 Mt

China: 692 Mt

Japón: 140 Mt

India: 90 Mt

297 Mt 10 días US$ 9 / WMT

73 Mt 13 días US$ 11 / WMT

Brasil: 330 Mt

Australia : 422 Mt 143 Mt 33 días /US$ 23 / WMT

Export

Import

China Importación Mineral de Hierro (Mt)

1200

China, motor de la economía mundial.

•

Desde un 21% de participación en el “seatrade iron ore” el año 2002 a un 61% en el año 2011.

•

Otros

1000

China

800 600 400 200 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Producción de Acero Crudo China (Mt) 700 8% 600

13%

500 China 400

South East Asia Japan/ South Korea

300

Europe

17% 200

Others 1%

100

61%

Países Importadores de Mineral de Hierro

0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

El Mercado

•El consumo de acero en China está siguiendo el mismo patrón que siguieron los países desarrollados en el pasado

Precios Platts – Asia Iron Ore Fines 62%Fe

US$ /DMT 200,00

180,00

US$ 169,23 / DMT

2010

160,00

US$ 146,75 / DMT

2011

140,00

US$ 131,72 / DMT 120,00

2012 100,00

80,00

E

F

M

A

M

J

J

A

S

O

N

D

Despachos Históricos CAP Minería Ventas (k) 11.467

12.000 10.145

10.212

10.000 8.377 8.000

7.613

7.437

7.312

7.580

7.674

7.251

6.000

4.000

2.000

0 2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

CAP Minería

2%

• •

Total Ventas 2011: 11,467 Mt

6%

16%

CHINA

Total Ventas 2012(e): 12 Mt

JAPON CHILE

•

•

China: principal destino geográfico de sus ventas.

EEUU 13%

INDONESIA 63%

Ventas por Destino 2011

China: participación de mercado de 63%.

29,60%

Guayacán Totoralillo Guacolda

14,01% 56,40%

Puertos de despachos 2011

CAP Minería y Mercado Chino 20.000

100%

kt 18.000

90%

16.000

80%

14.000

70%

12.000

60%

10.000

50%

8.000

40%

6.000

30%

4.000

20%

2.000

10%

0

0% 2002

2003

2004

2005

2006

2007

Otros

2008

2009

China

2010

2011

2012

2013

Share China

2014

2015

2016

Mineralogía y Recursos Ferríferos

Susceptibilidad Magnética Mineral Magnetita (Fe3O4)

%Fe Estequiométrico 72,4

Hematita (Fe2O3)

70,0

Goethita/Limonita (FeO(OH))

62,9

Pirrotina (Fe1-xS)

63,5

Intensidad magnética para la separación (Gauss) 500 –5.000

5.000 –10.000

Mineral Fuertemente magnéticos Magnetita, franklinita, leucita, sílice, pirrotina. Moderadamente magnéticos Ilmenita, biotita, granate, wolframita. Débilmente magnéticos

10.000 –18.000

18.000 –23.000

Hematita, columbita, limonita, pirolusita, rodocrosita, siderita, manganita. Pobremente magnéticos Rutilo, rodonita, dolomita, tantalita, cerusita, epídota, monacita, fergusonita, zircón, ceragirita, argentita, pirita, esfalerita, molibdenita, bornita, wilimita, tetraedrita, scheelita.

Texturas Mineral MACIZA Magnetita con impureza actinolita

BRECHOSA Entrecruzamiento magnetita con actinolita

Textura Diseminada. Magnetita sobre roca .

DISEMINADA Magnetita sobre roca DG

Conceptos Generales de Concentración Magnética

Fuerzas que intervienen en la Concentración Magnética



Fuerza de atracción magnética.



Fuerza gravitacional.



Fuerza inercial horizontal.



Fuerza de roce.

Fuerzas que intervienen en la Concentración Magnética A FH Fg FH+Fg Fmag

FT

B Fmag

FH

FT Fg Fmag

FT FH FT

Fg

FH FH+Fg

Fg

C

FH+Fg

Clasificaciones de la Concentración Magnética De acuerdo con el propósito del sistema • Remoción de hierro o metales, para la protección de maquinaria costosa sujeta a daño o desgaste. • Extracción de constituyentes magnéticos valiosos (mineral). De acuerdo con el medio que transporta el mineral • Seco. • Húmedo. De acuerdo con la forma en que es generado el campo magnético • Imanes permanentes. • Electroimán. • Solenoide. • Imanes superconductores. De acuerdo con la magnitud del campo magnético • Concentración magnética de baja intensidad (L.I.M.S.). • Concentración magnética de alta intensidad (H.I.M.S).

Imanes de elevación

a) Imán de elevación en línea.

b) Imán de elevación con banda transversal.

Tambores magnéticos en seco (HSD/DFA) Alimentación

Gabinete

Tambor con imanes permanentes

Motor Reductor

Variador de Velocidad

Baffles

Concentrado

Medios Colas

Tambores magnéticos en seco (HSD/DFA) Alimentación

Imanes permanentes

Líneas de fuerza

Arco magnético

Envolvente

Perfil tambor de 19 polos

Tambores magnéticos en seco (Los Colorados)

Poleas magnéticas

C

M

T

Tambores magnéticos en húmedo - concurrente Alimentación Agua

Agua

Concentrado

Colas

Colas

Tambores magnéticos en húmedo - contra-rotación Alimentación

Concentrado

Colas

Tambores magnéticos en húmedo - contra-corriente

Alimentación

Concentrado

Colas

Concentrador alta intensidad (w.h.i.m.s.) BOBINA ALIMENTACION CONTROLADOR DE LIMPIEZA

CIRCUITO

CABEZA DEL PULVERIZADOR DE LIMPIEZA

COMPARTIMIENTOS DEL ANILLO ROTATORIO BANDEJA COLECTORA ESTACIONARIA

LAMINAS DE ACERO EXPANDIDO CUBIERTA REMOVIBLE EN CADA COMPARTIMIENTO

BOLAS DE ACERO PLATOS DE ACERO ACANALADO

Davis Tube Test (DTT)

Concepto de Fe DTT

Conceptos Generales de Pelletización

Descripción del Proceso 

Formación de Núcleos o Semillas. En esta etapa los materiales sólidos y el agua agregada entran en contacto produciéndose el fenómeno de coalescencia, luego del cual se forman núcleos estables de forma esférica.

Partícula

Agua

Figura 2.16 Efecto de la adición de aditivos (7).

Descripción del Proceso



Transición

En esta etapa, los núcleos formados se compactan y agregan entre si debido al movimiento rotatorio del disco peletizador.

Descripción del Proceso



Crecimiento » Por asimilación.

Núcleo

Fragmentos de Núcleos

» Por recubrimiento

Núcleo

Alimentación Fresca

Aditivos utilizados



Caliza (CaCO3)



Cal Hidratada (Ca(OH)2)



Bentonita



Dolomita



Alcotac



Peridur

Aditivos no metálicos.

Aditivos orgánicos.

Evolución de los Procesos Productivos

Producción de granzas y finos (mineral alta ley)

DIAGRAMA DE FLUJOS PLANTA Nº2 "EL TOFO" mediana ley) Producción granzas y finos (mineral CARGADOR BUZÓN DE ALIMENTACIÓN

(+4")

CHANCADOR PRIMARIO (Chancador de Mandíbula)

CLASIFICADOR (Grizzly)

CLASIFICADOR (Harnero) (-4")

1

(+11/2")

2

CONCENTRADOR MAGNÉTICO (Polea Magnética)

3

(-1/4") CHANCADOR SECUNDARIO (Chancador de Cono)

(C)

(T)

4 CONCENTRACIÓN FINOS (-1/4")

6

(T)

(C)

(-11/2"+1/4")

CONCENTRACIÓN GRANZAS (-11/2"+1/4)

CONCENTRADORES MAGNÉTICOS (HSD's)

(T)

(C)

(C)

(C) PILA CONCENTRADO FINO

PILA RECHAZO MIXTO

(M)

5

(M)

PILA CONCENTRADO GRANZA

PILA RECHAZO

Producción DIAGRAMA granzas y finos (mineral baja ley) DE FLUJOS PLANTA "CRISTALES" BUZÓN DE ALIMENTACIÓN

(+3 1/2")

(-3 1/2")

CHANCADOR PRIMARIO (Chancador de Mandíbula) CLASIFICADOR (Harnero) (+1 1/2")

1

CLASIFICADOR (Harnero)

3 (+1 1/2") (-1/4")

CHANCADOR SECUNDARIO (Chancador de Cono)

2

CONCENTRACIÓN GRANZAS CHANCADAS (-1 1/2"+1/4")

(-1/4")

( -1 1/2"+1/4")

4 (-1 1/2"+1/4")

FINOS NATURALES CONCENTRADOR MAGNÉTICO (HSD) CONCENTRADOR MAGNÉTICO (HSD)

5

6 (T) CONCENTRADOR MAGNÉTICO (T)

(TAI)

(C)

CONCENTRADOR MAGNÉTICO

CONCENTRACIÓN FINOS CHANCADOS (-1/4")

(TAI) (T)

RECHAZOS GRANZAS NATURALES

(C)

(C)

CONCENTRADO GRANZAS NATURALES CONCENTRADOR MAGNÉTICO (HSD)

7 (T)

RECHAZOS FINOS CHANCADOS

(C)

CONCENTRADO FINOS CHANCADOS

(T)

RECHAZOS GRANZAS CHANCADAS

(C)

CONCENTRADO GRANZAS CHANCADAS

Productos comercializables Ley de Fe

Granulometría

Pellet Feed

66% a 69%

75 % a 85% bajo 45 micrones

Pellet básico

65%

9 a 16 mm

Pellet RD

67%

9 a 16 mm

Granzas

61% a 63%

10 a 30 mm

Finos

61% a 63%

Bajo 7 mm

Pellet chips

65% a 67%

Bajo 9 mm

Descripción de las faenas de CAP Minería

Grupo CAP

CAP CAP Minería

CAP Acero

Novacero

Cintac

Intasa

Negocios grupo CAP

Áreas de operación CAP Minería

Valle del Copiapó – Planta Magnetita Estanque Gravimétrico

Lamas Hidroseparador

Flotación SiO2

Conc.Finisher

Conc. Magnética Rougher

Repulpeo

x2

x2

Clasificación Primaria

A Desaguado

Esp. Concentrado 2x4

Desaguado

Molienda y Clasificación Concentrado a Puerto Totoralillo x2

Recuperación agua

Stock Pile

Espesador de Colas A repulpeo

Valle del Copiapó – Planta Magnetita

Valle del Copiapó – Puerto Punta Totoralillo CONCENTRADUCTO

CAJÓN DISTRIBUIDOR

PISCINA DE EMERGENCIA

HARNERO

A PILAS DE PELLET FEED

CAJÓN DISTRIBUIDOR

AGITADOR ESPESADOR

PISCINA DE OPERACION

FILTROS

Bomba de Piso

Del Lavado de Filtros

PILAS DE PELLET FEED

FILTRO DE AGUA

RIEGO DE CAMINOS AREAS VERDES, WC, ETC. PILAS DE PELLET FEED

AGUA PARA RETROLAVADO

ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUAS

LAVADO DE FILTROS

A EMBARQUE

SELLO Y LAVADO DE BOMBAS RED DE INCENDIO

A EMISARIO SUBMARINO

Valle del Copiapó – Puerto Punta Totoralillo

Valle del Huasco

Valle del Huasco – Los Colorados TRANSPORTE

CHANCADO PRIMARIO

STOCK DE GRUESOS

CHANCADO SECUNDARIO

HARNEROS (2)

MOLINO DE RODILLOS

DESAGLOMERADORES (2)

PRECONCENTRADO

HARNEROS TERCIARIOS (5)

TAMBORES MAGNÉTICOS (24) A PLANTA DE PELLETS

FERROCARRIL

RECHAZOS

Valle del Huasco – Los Colorados

Valle del Huasco – Los Colorados

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Huasco – Planta de Pellets

Valle del Elqui – Minas El Romeral Mina

Planta de Chancado Stock de Granzas

Planta de Concentración

Stock de Granzas

Stock de Preconcentrado

Planta Molienda Concentración

Embarque

Stock de Pellet Feed

Recepción y Almacenamiento Pto. Guayacán

Transporte por Ferrocarril

Valle del Elqui – Minas El Romeral

Valle del Elqui – Minas El Romeral

Valle del Elqui – Puerto Guayacán

Proyectos de CAP Minería

Aumento de Producción Valle del Huasco

Inicio Construcción

:

2011

Dotación Construcción

:

1.300 – 1.500 personas (peak).

Inicio Puesta en Marcha :

Segundo Trimestre 2013

Inversión

:

342 MUS$

Aumento Producción

:

2,0 Mton Pellet Feed al año

Vida del Proyecto

:

17 años

Dotación Operación

:

~ 180 personas adicionales(propio)

Valle del Copiapó – Cerro Negro Norte Inicio Construcción

:

2012

Dotación Construcción

:

3.500 – 4.000 personas (peak).

Inicio Puesta en Marcha :

Tercer Trimestre 2013

Inversión

:

876 MUS$

Recursos Geológicos

:

456 Mton

Reservas Mineras

:

176 Mton

Ley Mineral

:

31,5 % Fe Magnético

Producción anual

:

4,0 Mton Pellet Feed

Vida del Proyecto

:

20 años

Dotación Operación

:

~ 400 personas (propio) ~ 400 personas (colaboradores)

Valle del Copiapó

Planta Desaladora

Ducto 5 km

Cerro Negro Norte Depósito de Relaves

Puerto Punta Totoralillo

Planta Magnetita

Cerro Negro Norte – Planta de Beneficio

Cerro Negro Norte – Planta de Beneficio

Cerro Negro Norte – Planta Concentradora

Cerro Negro Norte – Planta Concentradora

Cerro Negro Norte – Espesamiento de relaves

Cerro Negro Norte – Ampliación Puerto

El Tofo

Inicio Puesta en Marcha :

Tercer Trimestre 2017

Inversión

:

2.000 MUS$

Reservas Mineras

:

1.400 Mton

Ley Mineral

:

25 % Fe Magnético

Alimentación anual

:

36,5 Mton Pellet Feed

Producción anual

:

12,0 Mton Pellet Feed

Vida del Proyecto

:

20 años

Dotación Operación

:

~ 600 personas (propio)

El Tofo

El Tofo

Gracias