Diseño de Procesos para tratamiento de minerales

ING. JUAN G. G . ZEGARRA WUEST 

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DISEÑO DE PROCESOS PARA TRATAMIENTO DE MINERALES Por Juan Zegarra Wuest 1.0 INTRODUCCION El diseño de procesos para tratar minerales involucra: i) identificación de minerales de la mena, mena, ii) determinac determinación ión de sus propieda propiedades, des, por medició medición n directa, directa, tanto tanto macro macro como microsc microscópi ópicas cas iii) iii) preparac preparación ión para para exponer exponer sus propie propiedad dades, es, iv) uso ó desarro desarrollo llo de diferencias en propiedades sobre todo las mas significativas en los equipos de proceso y v) obtención de productos aceptables por el mercado. Las propiedades propiedades de nuestro interés interés entre otras son: color, reflectividad, reflectividad, radioactividad, radioactividad, susceptibilidad magnética, resistividad eléctrica, dureza, fragilidad, gravedad específica, química de superficies, y propiedades químicas como: solubilidad en ácidos, en bases, en otros reactivos, equilibrio REDOX, reactividad con halógenos, estabilidad térmica, etc. El diseño de tratamiento de minerales enfrenta un importante número de dificultades que se analizan: Geológicas, mineralógicas, mineralógicas, texturales, limitaciones limitaciones de los procesos y equipos equipos de separación y limitaciones económicas, los cuales son tratados incluyendo posibilidades adicionales de modificar las propiedades de algunos de los constituyentes. También se trata la caracterización mineralógica en términos de selección de procesos identificando los valores, ganga no deseada, componentes peligrosos ó dañinos y sub productos. Las operaciones y procesos involucrados en procesamiento de minerales son en general de i) preparación y ii) de separación ; los cuales deberán tener secuencia adecuada y se ofrecen reglas básicas para la correcta selección de   procesos de separación ó por lo menos aproximarnos a la mejor solución al problema metalúrgico. Estos son tratadas con ejemplos para los casos de recuperación temprana de valores accesibles ó rechazo de los minerales de ganga, estableciendo objetivos de grado recuperación según el valor de los minerales objetivo. Los métodos de preparación de minerales son analizados mostrando algunos conceptos capaces de optimizar operaciones actuales con modificaciones simples de acuerdo con flujogramas aplicados, disponibilidad de capital y factores complementarios. En cuanto a procesos de separación se tratan los principales definiendo los criterios de para cada caso y las necesidades de preparación para alcanzar en lo posible el óptimo económico. Especial énfasis se da al proceso de flotación y los factores que afectan específicamente a los criterios de separación debido a variabilidad de propiedades por  asocia asociació ción, n, por inclusio inclusiones, nes, por composici composición ón y por alteració alteración n de los compues compuestos tos por  acción del intemperismo. intemperismo. Se presentan los conceptos de pre flotación y pre concentración concentración y sus efectos sobre resultados económicos. Se presenta también conceptos sobre el manejo de aguas en procesamiento de minerales tanto en el propio proceso como en los depósitos de relaves con la finalidad de obtener un balance adecuado para optimización económica de resultados. Finalme Finalmente nte se tratan tratan diverso diversos s casos casos de proceso procesos s de flotació flotación n tanto tanto para para minera minerales les sulfurados sulfurados como oxidados oxidados utilizando técnicas remarcando la pre flotación flotación que reporta efectos favorables sobre los resultados económicos en general.

2.0 DEFIN DEFINICION ICION DE PROCES PROCESAMIE AMIENTO NTO DE MINERAL MINERALES ES y DIFICULT DIFICULTADE ADES S QUE ENFRENTA

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Procesa Procesamien miento to de minera minerales les consiste consiste en la identific identificació ación n de las especie especies s minera minerales les contenidas y sus propiedades estableciendo las diferencias mas significativas y que con operaciones operaciones y/ó procesos unitarios unitarios son capaces de obtener productos comerciales. Estas propiedades pueden ser naturales ó artificialmente modificadas de tal manera que los criterios de separación sean mejorados y susceptibles de ser explotadas con los equipos y procesos existentes. Un ejemplo típico que ilustra este concepto es el correspondiente a arenas de playa con presencia de rutilo, ilmenita, circón y monazita que se presenta en la Tabla siguiente :

Mineral Propiedades Utiles

Cuarzo Rutilo

Ilmenita

Circón

Monazita

Color

Blanco

Marrón

Negro

Blanco

Marrón

Radioactividad Susceptibilidad Magnética Resistividad Eléctrica Dureza, fragilidad

No -0.2

No 2.0

No 162.0

No -0.3

Sí 15

>1012

1012

7.0

6.25

5.5

7.5

5.25

Gravedad Específica Química Superficies

2.65

4.2

4.75

4.7

5.1

PROCESOS QUIMICOS Solubilidad Acidos Solubilidad Alcalis Equilibrio Redox Reactividad Halógenos Estabilidad Térmica

Técn Técnic icas as disponibles

Sepa Separa raci ción ón

Escogido Manual Optico Escogido Radiométrico Magnético: Alta y Baja Intensidad Separación Separación Electrostática Electrostática ó Electrodinámica Lavado ó restregado ó molienda diferencial Concentración Gravimétrica Flot Flotac ació ión, n, Floc Flocul ulac ació ión n diferencial y dispersión

Clorinación Calcinación, Tostación

Como consecuencia se determina el diagrama general para tratamiento de arenas de playa que se en el diagrama siguiente : Por lo tanto debemos debemos remarcar que el diseño de procesos para tratar minerales minerales involucra: i) identificación de minerales de la mena, ii) determinación de sus propiedades, no de libros sino por medición directa, tanto macro como microscópicas iii) su preparación para exponer sus propiedades, iv) uso ó desarrollo de diferencias en propiedades sobre todo las mas significativas en los equipos de proceso y v) obtención de productos aceptables por el mercado. Las propiedades propiedades de nuestro interés interés entre otras son: color, reflectividad, reflectividad, radioactividad, radioactividad, susceptibilidad magnética, resistividad eléctrica, dureza, fragilidad, gravedad específica, química de superficies, y propiedades químicas como: solubilidad en ácidos, en bases, en otros reactivos, equilibrio REDOX, reactividad con halógenos, estabilidad térmica, etc. El diseño de tratamiento de minerales enfrenta un importante número de dificultades que se analizan brevemente a continuación: 

Dificultades Dificultades Geológicas Geológicas : existen existen aproxima aproximadame damente nte 3,500 3,500 especie especies s minerale minerales, s, siendo 200 formadores comunes de mineralización, si tomamos 5 de estos minerales a la vez, con los 200 minerales comunes tendremos 2,500,000 combinaciones y un desar desarrol rollo lo metodo metodoló lógi gico co para para este este númer número o de combi combina nacio cione nes s deman demandar dará á un importante importante esfuerzo y si a esto adicionamos adicionamos que las propiedades de cada uno de los mineral minerales es es variab variable, le, llegam llegamos os a la conclus conclusión ión que existe existe un amplio amplio campo campo de trabajo.



Mineralógicas : las propiedades mineralógicas mineralógicas son definitivamente definitivamente variables como ejemplos ejemplos se puede mencionar la variación de color del cuarzo que va desde incoloro incoloro hasta negro, de la ilmenita que puede variar entre negra a marrón, del circón que puede puede variar variar entre entre difere diferentes ntes tonalid tonalidades ades del azul. azul. La suscepti susceptibil bilida idad d magnéti magnética ca

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también es propiedad variable variable tal como se ha observado en ilmenitas de la India que son son apre apreci ciabl ableme ement nte e magné magnéti ticas cas,, así así mism mismo o el circ circón ón tambi también én repo reporta rta alto alto magnetismo en algunos depósitos. Otras propiedades como la resistividad eléctrica pueden variar por los recubrimientos con otras especies minerales ó con sales que varían entre diferentes depósitos en casos extremos hasta en el mismo depósito se presentan propiedades variables. 

Texturales : En limita limitadas das ocasio ocasiones nes los minerales minerales se presenta presentan n como especies especies disc discret retas as tal tal como como ocurre ocurre en las las arena arenas s de play playa a en que que cada cada espe especie cie está está normalme normalmente nte libera liberada da ó en el caso de depósit depósitos os aluvia aluviales les.. Las mineral mineraliza izacio ciones nes primarias normalmente ocurren en rocas requiriendo técnicas de liberación y por lo tanto siempre tienen una distribución granulométrica y liberación completa es difícil obtener existiendo existiendo solo tendencia a aproximarnos. aproximarnos. Las operaciones operaciones de reducción reducción de tamaño tamaño a su vez introd introducen ucen cambios cambios en las propiedade propiedades s origin originale ales s en alguno algunos s minerales hasta el extremo de interferir con el método ó proceso de separación.



Limitaciones Limitaciones de Procesos Procesos de Separación Separación: Existen limitaciones importantes en los procesos y equipos desarrollados para la explotación de propiedades: a) Límites de Tamaño de Partícula.- cada máquina tiene un tamaño máximo de partícula y un mínimo que pueden ser eficientemente tratados dependiendo del Criterio de Separación y condiciones de operación. En el caso de exceder estos límites límites,, el proceso se torna torna inefic ineficient iente e por lo que es necesar necesario io prepara prepararr el alimento existiendo un permanente compromiso entre la falta de liberación y el exceso de finos producido. b) Discriminació que los los result resultad ados os son son Discriminación n de Propiedades Propiedades de los Minerales: en que dependientes de las propiedades diferenciales por lo que debemos tener siempre la máxima máxima difere diferencia ncia posible posible explota explotable ble económ económicam icamente ente.. Alguno Algunos s ejempl ejemplos os pueden mencionarse mencionarse tal como ocurre en concentración concentración gravimétrica gravimétrica en la que la separación en medios densos (DMS) es mas eficiente sin embargo sus costos de inversión inversión son mayores frente a jigs por ejemplo que tienen menor eficiencia pero su costo de inversión es significativamente menor. En separación electrostática que explota conductividad superficial de los minerales, las especies minerales Criterio de Separación Separación, deberán estar secas, caso contrario se interfiere con el Criterio en cambio la susceptibilidad magnética puede explotarse por vía seca ó húmeda, esta última no sería aplicable aplicable en zonas donde no existe suministro suministro adecuado adecuado de agua. El alimento completamente seco es también interferido por condiciones atmosfér atmosféricas icas imperan imperantes tes en la zona zona del yacimiento yacimiento,, caso caso específi específico co de las arenas de playa. En algunos casos tostación es aplicable utilizando combustibles existentes en la zona. La aplicación de lixiviación con ácido clorhídrico ó sulfúrico también tiene limitaciones en razón de su suministro.  Limitaciones Limitaciones Económicas Económicas: están especificac cacione iones s de los están relaci relaciona onadas das con especifi  productos  productos son limitaciones establecidas establecidas por los compradores compradores y en parte relacionadas con el proceso subsecuente.

a)

Limitaciones de Grado ó Ley del Producto.- El valor de venta del producto de concentración está relacionado con su ley, algunos ejemplos se mencionan a continuación: el caso de la barita ó baritina, el mercado exige leyes de 99.5% para tener precios de ventas aceptables, mientras que cuando la ley es menor a 99.5% BaSO4 el precio precio se reduce en 50%. Similar Similar condición condición reporta la fluorita, fluorita, en que el grado ácido exige no menos de 97% CaF 2 y el siguiente nivel es el grado metalúrgico que acepta ley no menor de 60%, igualmente el precio de este último es la mitad de la fluorita grado ácido. En el caso de producir fluorita de 96.2% CaF2, esta no podrá ser vendida como grado ácido.

b)

Limitación de Impurezas.- Penalidades contra impurezas existen en los mercados de metales base, estaño, arenas para vidrio teniendo teniendo especificaciones especificaciones rígidas cuya identificación identificación y asociación asociación deberá ser cuidadosamente realizada. realizada. En casos extremos extremos se ha determin determinado ado presencia presencia de mineral minerales es por cuyo contenid contenido o de impurezas son algunas veces no comerciales, tal es el caso de la cristofita que es

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un mineral zinc con alto contenido de Mn presente en nuestros Andes Centrales que produce concentrados de zinc de leyes inferiores a 40% Zn. c)

Limitaciones de Tamaño de Partículas.- Son muy severas en algunos casos, hace un tiempo atrás era imposible vender cromita con contenido de mas de 20% -1” pulgada, sin embargo luego fue posible vender materiales finos pero peletizados dema demanda ndand ndo o incor incorpo porar rar etapa etapa de acab acabad ado o del del conce concent ntrad rado. o. El caso caso de la industria del carbón aun reporta restricciones de tamaño para venta según su aplicación.

d)

Precio Precio de Venta Venta ó Valor Valor de Mercado Mercado.- Importan Importantes tes cambios cambios se observ observan an en funci función ón a tiemp tiempo o teni tenien endo do marca marcada da influ influenc encia ia en el dise diseño ño de proce proceso sos s constituyendo una propiedad de los minerales que debemos adicionar a la lista anteriormente mostrada y deberá ser tenida en cuenta en el desarrollo de los procesos.

Posibilidades Adicionales Mante Mantenie niendo ndo cont contin inuo uo acer acercam camien iento to entr entre e las las propi propied edade ades s de los los mine minera rales les y los los mercados podemos realizar cambios en ellas creando nuevos procesos con la finalidad de ser ser mas comp competi etiti tivos vos.. Ejem Ejempl plos os típico típicos s son son tostac tostación ión reduc reductor tora a para para trans transfor formar  mar  material materiales es férrico férricos s a ferrosos ferrosos convir convirtién tiéndol dolos os en fuerteme fuertemente nte magnétic magnéticos, os, así como procesos de lixiviación alcalina magnetizante, facilitando la separación posterior y limpieza de concentrados. En el caso de procesos hidrometalúrgicos, hidrometalúrgicos, la regeneración regeneración del lixiviante lixiviante es objetivo importante para reducción de costos.

Propiedades Propiedades de M ine r ale s

Propiedades Propiedades de Pr oce s os y Equipos

Principios Principios y Te oria de Se par ación

Infor m ación Económica

Optimización de Operación

SELECCION DE PROCESOS 3.0 DETERMINACION MINERALÓGICA Es el estudio de la naturaleza y distribución de minerales en la mena, determinando sus propie propiedade dades s y rango rango de variaci variación ón : en composic composición ión,, en caracter característi ísticas cas d libera liberación ción ó accesibilidad, frente a técnicas de separación. 1) 2) 3) 4)

La mineralog mineralogía ía es herramient herramienta a básica básica requerida requerida para la evalua evaluació ción n de depósitos depósitos minerales, siendo la determinación de composición cuantitativa ó análisis modal la mas importante. Tambi También én forma forma parte parte básica básica ó funda fundame menta ntall del del núcle núcleo o bási básico co para para Dise Diseño ño de Proceso Procesos s siendo siendo de mayor mayor importa importancia ncia relativa relativa respect respecto o a los anális análisis is químicos químicos cuantitativos. Requerida Requerida para el control control de procesos especialmente especialmente para el control control de pérdidas, pérdidas, determinando tamaños de liberación. Para el control de de productos productos : composición, composición, tamaños tamaños de acuerdo acuerdo a los requerim requerimientos ientos comerciales.

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Para Para el minera mineralogi logista, sta, las siguie siguientes ntes propie propiedade dades s son útiles útiles para para diagnó diagnóstic stico o son las siguientes : i) ii) iii) iv) v) vi) vii) viii)

Color aunque no importante por el amplio rango de variación. El color de raya, es de mucho mayor valor en la identificación Dureza evaluada por resistencia relativa a la abrasión Gravedad específica determinada por técnicas del pignómetro ó por líquidos densos Radioactividad determinada usando equipo especial. Fusibilidad Permeabilidad magnética considerando rango de variación. Propiedades Propiedades químicas y reactividad reactividad cuantitativa, cuantitativa, que en algunos algunos casos e importante para la identificación de especies minerales.

De estas propiedades debemos remarcar las posibilidades de la separación en líquidos densos densos usando usando densid densidad ad simple simple ó en gradie gradiente nte de densida densidades. des. Este procedi procedimie miento nto permite además tener un estimado de liberación de los valores frente a minerales de gang ganga a que que norm normalm alment ente e son son los los de menor menor dens densid idad ad.. Esta Esta herram herramien ienta ta perm permite ite evaluaciones en los rangos de densidades de 1.0 a 2.9 en el caso de usar TBE ó Bromoformo y hasta 4.8 con solución Clerici´s. Una vez identificadas las especies minerales y sus propiedades el responsable del diseño de plantas plantas para tratami tratamiento ento de mineral minerales es está está interes interesado ado en la interr interrelac elación ión de las especies minerales, su ubicación y el rango de variación de tamaños. Para lo cual se utiliz utilizan an las denomin denominadas adas herrami herramient entas as minera mineralógi lógicas cas como son : vista vista de observad observador  or  entrenad entrenado, o, microsc microscopio opios s ópticos ópticos,, microsco microscopios pios ópticos ópticos cuantit cuantitativ ativos, os, microsco microscopios pios electrónicos ó de barrido y el analizador PIF (Portable Isotope Flourescence Analyzer. Tambié También n existen existen técnica técnicas s que se recomien recomiendan dan tener tener en cuenta cuenta : autorad autoradiogr iografía afías s y cromatografía de contacto por contacto simple ó por contacto eléctrico para acelerar el proceso. La determinación de sales solubles en agua, tanto en contenido como en composición es factor factor trascend trascendente ente,, especia especialmen lmente te cuando cuando los posibl posibles es procesos procesos a aplica aplicarr incluye incluyen n a flotación ó procesos extractivos. Deben ser consideradas como parte de la composición de la mena.

4.0 APRECIACIÓN MINERALÓGICA EN TERMINOS DE SELECCIÓN DE PROCESOS Para Para el proceso proceso integral integral,, debemos debemos conside considerar rar cuatro cuatro clases clases de constit constituyen uyentes tes de las menas que se indican a continuación:

1) Valores: la actitud básica debe ser definida grado ó recuperación recuperación, dando importancia importancia a una de ellas definiendo el proceso de acuerdo a estos objetivos, si este es de grado, los los valo valore res s será serán n separ separado ados s en etap etapa a post posteri erior or del del proc proceso eso y en el caso caso de recuperación deberá hacerse tan pronto sea posible.

2) Ganga No Deseada: puede ser descrita descrita como material inerte física y químicamente y su remoc remoción ión pued puede e reali realiza zars rse e en cual cualqu quie ierr parte parte del del proce proceso so pero pero es siemp siempre re preferible removerla en etapas tempranas con la finalidad de mantener costos bajos de operación, el balance detallado de costos de tratamiento futuro y el valor adicional que podría obtenerse en términos de grado ó recuperación de valores deberá ser  realizado.

3) Materiales Materiales Peligrosos Peligrosos ó Dañinos Dañinos : la ganga peligros peligrosa a ó nociva nociva es definid definida a por  aquellos minerales “reactivos” física ó químicamente en el proceso y cuya presencia afectaría la eficiencia del proceso. Deben ser removidos antes de su ingreso a la etapa en que son perjudiciales así como del producto final pero sin interferir con el producto. Un ejemplo de este tipo de materiales son las lamas, las cuales no son deseables por los procesos aunque no por los compradores ó clientes; este material interfiere en concentración gravimétrica y con otros, en el caso de flotación afecta el consumo consumo de reactivo reactivos, s, puede puede afectar afectar la selecti selectivida vidad d del proceso proceso princi principal pal para para la separación de valores así como la clasificación o las reacciones químicas. Siempre existe una alternativa según el tipo de compuestos clasificados por su compatibilidad :

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i) Si A es incompatible con con B, debe deberem remos os real realiz izar ar su sepa separa ració ción n para para el subsecuente procesamiento. En este caso se consideran todos los tipos de separaciones posibles. ii) Si A es compatible con B, será necesario tomar una acción menos drástica por  que en este caso la separación no afectará al producto y se realiza separación por etapas. Como ejemplo de materiales interferentes incompatibles se tiene a la hematita y magne magneti tita ta en el caso caso de una una mena mena alta alta en hemat hematita ita que que requ requier iere e sepa separa ració ción n magnética en húmedo de alta intensidad mientras que las cantidades menores de magnetita interfieren interfieren con el proceso constituyendo constituyendo opción viable separarla mediante concentración magnética de baja intensidad antes de recuperar la hematita. Similar  efecto tiene la separación por métodos magnéticos de baja intensidad de pyrrotita del alimento a flotación selectiva selectiva de cobre etapa en la que el primero es interferente interferente requiriendo uso de reactivos para su depresión de mayor costo operativo.

4) Sub-Productos : Están relacionados con completa utilización del recurso, puede ser  en interés de la Nación y/ó de la Empresa ó de Terceros especializados en el manejo de este tipo de materiales, su procesamiento no deberá interferir con el programa principal ni con el grado ni la recuperación de valores objetivos. En ocasiones este tratamiento podría ser hecho posteriormente en términos económicos. Debe darse debida importancia desde el inicio de las exploraciones de todo yacimiento por que en las menas existen importantes valores en “sub - productos” en algunos casos el precio es atractivo justificando su extracción, en otros su valor se pierde o reduce cuando se reduce el tamaño de partícula.

4.1 AGRUPAMIENTO DE MINERALES POR SUS PROPIEDADES Luego de haber establecido la composición mineralógica de la mena problema, incluyendo su anál anális isis is moda modal, l, sus sus prop propie ieda dade des s y rang rangos os de vari variac ació ión, n, clas clasif ific icad ado o por por sus sus características respecto a los procesos, es necesario agrupar los minerales de la siguiente manera : i) ii)

Clases (% de cada mineral agrupados por sus características de composición) Por su contenido de valores : a) Podemos tener el el mismo valor en diferentes minerales. b) Diferentes valores en el mismo mineral. c) Diferentes valores en diferentes minerales (en términos económicos) iii) Proporciones Proporciones de los minerales minerales en la mena : los requerimientos requerimientos de tratamiento tratamiento serán diferentes dependiendo de la proporción de los componentes. iv) Asociaciones de los minerales en la mena. v) Propie Propiedad dades es : los minerales minerales pueden pueden ser separados separados por su asociac asociación ión y puede puede realizarse en términos de propiedades superficiales de la densidad y la secuencia de los procesos a aplicar dependerá de las propiedades y proporciones.

5.0 REGLAS BASICAS DE SELECCIÓN DE OPERACIONES Y PROCESOS Las operacio operaciones nes y proceso procesos s involu involucrad crados os en procesa procesamien miento to de mineral minerales es son de i) preparación y ii) de separación ; los cuales deberán tener secuencia adecuada. Existen reglas básicas para la correcta selección de   procesos de separación ó por lo menos aproximarnos a la mejor solución al problema metalúrgico, algunas de las mas importantes se tratan a continuación.

1) Siempr Siempree debemo debemoss tener tener preocu preocupac pación ión por extracción extracción temprana temprana de valores valores accesibles : El caso extremo que ilustra esta regla es la producción de minerales de fundic fundición ión direct directa a (DSO) (DSO) requir requirie iendo ndo muy poca poca conc concent entra ració ción n pero pero nece necesit sita a justo o bala balanc nce e entre entre exce excele lenc ncia ia técn técnica ica y  prepar preparació ación, n, la cuestió cuestión n es obtener  obtener    just   preferencia comercial . Será correcto además colocar en el mercado el peor producto que será aceptado aceptado,, lo cual cual es aplica aplicable ble a cualqu cualquier ier product productor or ó manufact manufactura, ura, no

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existiría un justo balance si se aplica lo contrario, el objetivo deberá ser siempre realizar el mínimo trabajo posible en el proceso integral. Si tenemos importante fracción de valores, se deberán separar las partes accesibles de estos valores y no aplicar mas trabajo del necesario sobre ellos. Esta decisión será hecha dependiendo dependiendo de la cantidad cantidad y valor del mineral objetivo en proceso, si el valor del mineral es bajo, las cantidades deberán ser significativas para justificar su aplicación. Como ejemplos de este tipo se puede mencionar a los minerales de fierro y arcillas para cerámica, en estos casos el valor relativo del producto es bajo por lo que la cantidad mínima mínima a remover remover en etapa etapa tempran temprana a deberá deberá ser de 25% aproximada aproximadament mente. e. Existe Existen n algunas excepciones dependiendo del yacimiento, tal es el caso de materiales que tienden a formar lamas por lo que su tratamiento no deberá ser prolongado, en este caso el conte conteni nido do debe deberá rá ser de 10-15% 10-15%,, en el caso caso que que exis exista ta una una mejor mejor rela relaci ción ón grado grado recuperación por ser factible técnicamente, se deberá proseguir con el tratamiento. En minerales de alto valor económico, siempre estaremos frente a bajos contenidos ó concentraciones y estos valores deberán ser recuperados tan pronto como sea posible debido a que postergándolo se aumentan las posibilidades de pérdida, este es un asunto de factibilidad técnica en caso sean accesibles en etapa mas temprana. Esto representa el reto mas grande en el proceso de minerales siempre y cuando los valores sean accesibles en una etapa temprana. El término accesibilidad se toma en el amplio sentido no solo en su concepción de liberación si no de contacto ó exposición a la fuerza de separación sea esta física ó química, se deberán definir las características texturales, estructurales y de tamaño de partícula. En algunos casos como casiterita que no se observa en finos sin embargo es posible que existan en los gruesos y los relaves deberán ser examinados para identificar posibilidad de recuperación temprana. Excepciones existen cuando su aplicación incorpora complicaciones en el flujograma pero como regla general siempre se deberá estudiar la posibilidad de recuperación temprana de valores cuando se trata de minerales de alto precio en el mercado.

2) Rechazo temprano de minerales de ganga : esta posibilidad es de mayor complejidad por las complicaciones que incorpora. La ganga es bajo valor económico y como tal debe ser tratada, en el caso que no mas del 25% de este se encuentre liberada no sería adecuada su separación, dependiendo de las características estructurales de la roca: i) ii)

Capas claramente definidas de roca libre de valores (observación macroscópica) macroscópica) Textura propia de los minerales: en el caso que los valores y los minerales de ganga tuviesen tamaños de partícula similares tendremos la opción de eliminar minerales de ganga en etapa temprana.

Si los valores están finamente diseminados a través de la ganga existiendo casos en que los valores están dentro de cristales de los minerales de ganga, luego liberación temprana de cualesquiera es poco probable ( siempre el concepto de accesibilidad a la fuerza de separación prima) afectando la recuperación en el caso de aplicar separación temprana de minerales de ganga. Existe probabilidad estadística de que parte del mayor constituyente se encuentre liberado en etapas tempranas tempranas del proceso, el mismo argumento argumento aplica si el mayor constituyente constituyente fuese el valor. Desde Desde el punto de vista de ingeniería ingeniería de planta planta y costo costo de invers inversión, ión, la separac separación ión temprana de ganga deberá tener justificación económica.

3) Si tenemos un producto producto de alto valor económico, en el total, la recuperación es mas importante que el grado por lo que el proceso deberá ser diseñado para alcanzar alta recuperación y luego mejorar el grado en lo posible, no superior a las espe especi cific ficac acio iones nes justi justifi ficad cadas as de mercad mercado. o. Un bala balance nce econ económi ómico co de grado grado recuperación deberá ser realizado, mas allá del punto óptimo no deberá irse. En el caso caso del Au, diamant diamante, e, platin platino o etc. debemos debemos tener tener como objeti objetivo vo recupera recuperacion ciones es próximas a 95%. En otros casos como el cobre, el balance deberemos obtenerlo en nivel nivel inferio inferiorr de recupera recuperación ción debido debido a que intenta intentarr recuper recuperacio aciones nes mas altas altas incrementan los costos y los beneficios marginales pueden ser menores, por otro lado

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el grado de acuerdo a la estructura económica deberá ser razonable tal como es el caso del Sn, Zn, WO 3.

4) En caso caso de productos productos de bajo bajo valor el el mejor balance balance se obtiene obtiene dando dando mayor  import importanci anciaa al grado grado, con con estos estos mine minera rales les estare estaremos mos rela relaci cion onad ados os con con una una secuencia de etapas de preparación y concentración. Las características del circuito básico para ambos tipos de productos se presentan en el gráfico siguiente.

M INERAL A Objet iv o:gr ado

C o n c e n t r ad o

M INERAL B Objetiv o: Rec uper ac ion

Re lave I

Co nc I

Re lav II

C o n c II

Re lav III

Co n c III

Re lave s

5) La secuencia de operaciones y procesos deberá deberá ser compatible para obtener el óptimo beneficio económico económico .- En muchos casos los procesos seleccionados para tratamiento de sulfuros han omitido recuperación de óxidos como minerales de WO 3 y Sn, varios ejemplos ejemplos de estos casos existen a lo largo de la historia de la minería y en algunos aun persiste. El énfasis en estas plantas se pone en flotación de los sulfuros ó alternativamente alternativamente en recuperación gravimétrica gravimétrica de óxidos metálicos. metálicos. Este dilema se discute a continuación como ilustración: Si flotamos los sulfuros primero, los relaves estarían constituidos por  silicatos y óxidos metálicos, pero para obtener flotación eficiente es necesario alcanzar alcanzar tamaños de partícula de malla 100 debido a que la flotación normal no trabaja eficientemente con fracciones mas gruesas. Una importante fracción de productos mas finos que 200 mallas se produce en el caso de moler a 90% -100 mallas ó mas y si no se tiene específico cuidado en el circuito cerrado de molienda molienda se producirá producirá 60-70% -200 mallas cuyas fracciones fracciones mas finas son mas difíciles de tratar por concentración gravimétrica y un importante volumen de óxidos óxidos serán serán tan finos finos que no serían serían eficie eficientem ntemente ente recuper recuperable ables s debien debiendo do incorporar circuitos complementarios de flotación. 

La otra alternativa es comenzar con concentración gravimétrica, la cual removerá parte de los sulfuros y los óxidos metálicos, obteniendo un producto con 90% de sulfuros y algunos puntos porcentuales de óxidos metálicos y de ganga ganga despla desplazad zada, a, luego luego remover remover la alta alta cantida cantidad d de sulfuro sulfuros s por flotac flotación ión generaría generaría alto desplazamiento desplazamiento de óxidos debido a que la eficiencia sería menor  afectando la recuperación de óxidos. 

La lección de este dilema es que no hay una solución directa para el caso específico, las partícul partículas as estarán estarán estadíst estadísticam icamente ente distrib distribuid uidas as en todos todos los product productos os y la definición de la secuencia de mayor compatibilidad deberá ser definida mediante trabajo trabajo experim experimenta ental. l. Este Este tipo tipo de dilema dilema se encontr encontrará ará en diferen diferentes tes tipos tipos de mineral.

6) En cualquier clase de separación de minerales, el proceso trabajará mas efic eficie ient ntem emen ente te si la fuer fuerza za de sepa separa raci ción ón es apli aplica cada da al meno menor  r  constituyente , estos es siempre verdad, cuando se aplica el método inverso se afecta afecta la ley ó recuper recuperació ación. n. Este Este princi principio pio es válido válido en todas todas las etapas incluyendo clasificación.

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7) Nuestro Nuestro interés debe estar dirigido a los flujos, existiendo varios de ellos que deberán ser considerados por formar parte del diagrama integral integral de procesos e instrumentación: a)

Masa : En muchos casos deberemos considerar considerar recuperación recuperación de algunos componentes y la determinación de flujos de masa es imprescindible para precisarla entre otros factores incluyendo la preparación del diagrama de Proceso e Instrumentación: P & ID. En circuitos de molienda convencionales, el clasificador clasificador recirculará recirculará minerales minerales pesados sufriendo de sobre molienda molienda y la posible incorporación de una etapa de concentración será consideración especia especiall para para la recuper recuperació ación n de sulfuro sulfuros s liberad liberados os ó casi casi libera liberados. dos. En muchos muchos casos casos esto esto repre represen senta ta una una etap etapa a efect efectiva iva y de bajo bajo cost costo o de inversión con la aplicación de jigs ó celdas unitarias de flotación.

b)

Agua : Es también elemento elemento importante importante en la definición definición de necesidades necesidades así como para definir probable incorporación de etapas de recuperación de agua. Este componente es uno de los mas importantes por que el consumo de H 2O alcanza al rango de 5-6 Ton/Ton de mineral cuando se incorporan métodos convenc convencion ionale ales s de concent concentrac ración ión gravimét gravimétric rica a y en flotaci flotación ón esto es de aproximadamente 3/1.

c)

Tamaños de Partículas: este balance es es requerido para alcanzar equilibrio en el proce proceso so inte integr gral, al, mucha muchas s veces veces por trata tratarr una una pequ pequeña eña fracci fracción ón de partículas gruesas ó finas se solucionan problemas significativos que afectan la metalurgia integral.

d)

Valore Valores s y Minerales Minerales de Ganga Ganga : Este Este anális análisis is es también también necesari necesario o para para identi identifica ficación ción de problem problemas as potenci potenciale ales s así como por consid considerac eracione iones s económicas, cada etapa incorporada al circuito deberá ser justificada tanto técnica como económicamente.

5.1 EJEMPLOS DE APLICACIÓN Se presentan dos casos para precisar como los principios trabajan en la selección de procesos

5.1.1 RECUPERACION DE SULFUROS SULFUROS DE COBRE Y ZINC El caso que se presenta presenta considera consideración ción correspond corresponde e a una operación operación minera minera cuya cuya ecuació ecuación n básica básica era obtener obtener un concentr concentrado ado de cobre cobre con alta recuper recuperació ación n de Cu reduciendo el Zn desplazado a un mínimo de 5% (Zn contenido). Los estudios fueron realizados por una empresa consultora que obtuvo tres diagramas de procesos que se ALTERNATIVAS PARA RECUPERACIÒN DE presentan en las diagramas siguientes identificados como A, B y C. SULFUROS Cu y Zn En el modo A, se produce un concentrado concentrado de cobre y de zinc en dos etapas sucesivas sucesivas de flotación flotación selectiva selectiva después de molienda molienda hasta liberación, utilizando utilizando proceso convencional convencional con etapas rougher scavenger, scavenger, obteniendo un concentrado de cobre de 22.9% Cu y 6.2% ALIMENTO Zn con 93.2% de recuperación recuperación de Cu, mientras mientras que el concentrado concentrado de zinc reportó 50.4% Zn con 82.2% de recuperación. FLOT Cu

CONC Cu

FLOT Zn

C ONC Zn

R ELA V E

METODO A DES

DEPARTMENTofMETALLURGY 

FOR:

EJ ERCICIO EVALUACIÒN EVALUACIÒN DAT FIG: FILE

Marzo Diagram

  TITL AL TERN TE RNATIVAS PARA RE RECUPE CUPERACIÒN RACIÒN

9

ING. JUAN G. G . ZEGARRA WUEST 

- 10 – 

En método B, se aplicó molienda primaria algo mas gruesa para recuperar minerales de cobre de fácil liberación primero, seguido por remolienda del relave de flotación primaria de cobre, produciendo flotación secundaria de cobre y el relave de esta 2 da etapa de flotación fue sometido a flotación de zinc. La ley del concentrado de cobre mejoró a 23.1% y su recuperación a 94.4%, mientras que el concentrado de zinc reportó una ley de 52.1% reduciendo la recuperación a 80.2%. En el modo C, se realizó una flotación de cobre convencional y el concentrado primario de cobre fue remolido y luego sometido a limpieza separando un relave de limpieza que fue luego incorporado al relave de la flotación primaria y sometido a flotación de zinc. Con este arreglo arreglo se obtuvo un concentrado de cobre ensayando ensayando 24.5% Cu reduciendo reduciendo el contenido contenido de Zn a 5.4% con recuperación de 92.4% Cu. El concentrado de zinc reportó ley de 50.1% con recuperación de 83.9% Zn que es la mas alta del trabajo experimental piloto realizado. TIVAS PARA REC UPERACIÒ UPERACIÒN N DE SULFUROS C u y Zn Zn ALIMENTO

FLOT Cu I

NC Cu I REMOL

A R ECUPERACIÒN DE S Cu y Zn FLOT Cu II M ENTO NC Cu II OT Cu

CONC Cu Ro Scv

FLOT Zn RELAVE

ONC Zn

EMOL

FOR:

DES

OT Cu

EJ ERCIC IO EVALUACIÒ EVALUACIÒN N DAT

RGY 

Marzo

FIG:

CONC Cu

 TITL

D ia ia r a am m FILE

ALTERNATIVAS PARA RECUPERACIÒN

LOT Zn RELAVE

CONC Zn

METODO C DES

:

EJ ERCICIO EV EVALUACIÒ ALUACIÒN N DEPARTMENT ofMETALLURGY 

Marzo :

 TITL

Di a r a am m E

ALTERNATIVAS PARA RECUPERACIÒN

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- 11 – 

Los balances metalúrgicos para cada caso se presentan a continuación, en la que se incluy incluyen en las leyes de cabeza cabeza que en el caso caso del Cu muestra muestra difere diferencia ncia signific significativ ativa a respecto al resto de evaluaciones alcanzando 5.95% Cu mientras que en las otras dos alternativas se tiene 5.72 y 5.73% Cu que son comparables :

METODO PR P RODUC A Alim

B

C

Conc Cu Conc Zn Relave Alim Conc Cu Conc Zn Relave Alim Conc Cu Conc Zn Relave

PESO % 100.00 23.30 19.25 57.45 100.00 23.20 18.05 58.75 100.00 21.58 19.36 59.06

Cu

ENSAYES % Zn Fe

5.95 23.85 0.73 0.45 5.73 23.30 0.42 0.42 5.72 24.50 0.48 0.58

11.81 6.20 50.40 1.15 11.72 5.60 52.10 1.74 11.71 5.40 50.70 1.23

RECUPER % Energía K80 % -200# Cu Zn Molien. micrón Peso

100.00 100.00 93.20 12.20 12.90 2.50 82.20 4.30 5.60 100.00 100.00 94.40 11.10 11.10 1.30 80.20 4.30 8.70 100.00 100.00 92.40 9.90 11.90 1.60 83.90 6.00 6.20

13.9

41.0

96.0

12.4

45.5

91.5

12.8

35.5

98.9

En términos de especificaciones de calidad de concentrados de cobre, ninguna de las opciones opciones presentadas presentadas alcanzan alcanzan las especificacione especificaciones s establecidas establecidas como objetivo objetivo siendo siendo la máxim máxima a recup recupera eració ción n de Cu logr lograda ada con con el proce procedim dimie ient nto o 2 en el que que se apli aplica ca recuperación temprana de cobre liberado, reduciendo el impacto de sobre molienda. En cambio cambio en términos términos de recuper recuperació ación n de Zn, este arreglo arreglo reporta reporta la mejor ley de Zn alcanzando a 52.10% con recuperación de 80.2% siendo la mas baja por aumento de pérdidas en el relave. En términos de consumo de energía, el arreglo A reporta el mayor costo en comparación a los otros dos que incorporan recuperación temprana de valores. En términos de inversión, inversión, el Método A tendría menor requerimiento requerimiento de equipo mientras mientras que el B requeriría mayores costos al tener que incluir dos etapas de molienda así como circuito adicional de flotación. Si consideramos los ingresos netos por ventas de los concentrados producidos con cada una de las alternativas y para precios actuales de metales se establecen los valores que se presentan en la Tabla siguiente :

PROD/METOD

DIRECTO

INGRESOS POR VENTAS US $ INGRESOS CALCULADOS PARA CABEZAS US $/ $/% METODO A METODO B METODO C

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- 12 – 

METODO A Conc Cu Conc Zn

144.99 62.89

24.35 5.33

144.99 62.89

145.65 62.51

145.08 64.41

Total METODO B

207.89

29.68

207.89

208.16

Conc Cu Conc Zn

140.13 62.06

24.46 5.29

139.50 62.44

140.13 62.06

139.58 63.95 139.48 63.86

Total METODO C

202.19

29.76

201.94

202.19

Conc Cu Conc Zn

139.48 63.86

24.37 5.46

139.39 62.36

140.02 61.98

Total

203.34

29.82

201.75

202.00

209.50

203.53

203.34

En la que se observa que determinando el valor de ventas directamente a los productos obtenidos con cada una de las condiciones favorecería al método A que reporta el máximo de 207.9 US $/TMS, mientras que el mínimo es reportado por el método B : 202.2 US $/TMS. Estas diferencias diferencias son parte debidas a las diferencias diferencias en leyes de cabeza que todo trabajo experimental genera. Es posible expresar los ingresos netos por ventas en términos unitarios para comparación: en el caso del concentrado de cobre en US $ por cada unidad de % de Cu en cabeza y para el Zn de igual forma. Estos resultados se incluyen en la 2 da columna de la Tabla anterior, en la que se observa que el valor de ventas unitarios de los concentrados de cobre varían en el rango de 24.35 a 24.46 US $/TMS y % Cu lo cual indicaría que los referidos resultados se encontrarían en curva isovalórica ó que las diferencias son poco significativas. En el caso del Zn, el ingreso neto por ventas unitario referido a % Zn en cabeza varía entre 5.29 a 5.46 (US $/TMS)/% Zn, el diferencial de variación es de 0.17 US $/TMS mayor que el diferencial de 0.11 US$/TMS obtenido en la metalurgia del cobre. Podemos también intentar proyectar los resultados con cabezas obtenidas en cada una de las evaluaciones asumiendo constante los valores netos por ventas obtenidos con cada método, lo cual no es estrictamente cierto, por que una mayor cabeza de cobre como en este caso dará superiores resultados en términos de grado recuperación. Los resultados se incluyen también la Tabla anterior, observándose que en los tres casos, los resultados económicos favorecen al método C por reportar mayor ingreso neto por ventas : 1.60 US $/TMS respecto al A y 1.34 US $/TMS respecto al B, generado principalmente por los concentrados concentrados de zinc que reportan mayor recuperación de Zn y ley ligeramente superior a la condición A.

5.1.2

RECUPERACION DE HEMATITA DE SEMITACONITAS

En la minería minería de mineral minerales es de fierro fierro existen existen importante importantes s volúmene volúmenes s de reserva reservas s con contenidos de Fe de alrededor de 35% en forma de hematita a los cuales se les denomina semi taconitas por reportar fina diseminación; a diferencia de las taconitas que reportan similares contenidos de Fe pero constituidos por magnetita principalmente. El proceso para producc producción ión de concentr concentrados ados comercia comerciales les de Fe involu involucra cra etapas etapas de preparación por reducción seguidas por separación magnética de baja intensidad seguida por molienda y separación magnética de alta intensidad requiriendo etapas de limpieza también de alta intensidad y en algunos casos limpieza final por flotación. En el diagrama siguiente se presenta la secuencia general general de etapas de preparación y de procesos utilizados para su tratamiento. En este este caso, caso, el minera minerall de mina mina repo reporta rta 31.3 31.3% % Fe y es chan chanca cado do y moli molido do hasta hasta libera liberació ción, n, por el conten contenido ido de magnetit magnetita, a, compuest compuesto o interfe interferent rente e con la separac separación ión magnétic magnética a de alta alta intens intensida idad, d, este debe ser removid removido o obtenie obteniendo ndo un concent concentrado rado magnétic magnético o represe representan ntando do 1% del peso y ensayan ensayando do 60% Fe, aunque aunque esta etapa etapa no encuent encuentra ra justifi justificaci cación ón económi económica ca por la baja baja recupera recuperación ción de Fe y ley del producto producto magnético, sin embargo resulta imprescindible para pasar a la etapa subsiguiente por  impureza nociva, que interfiere con el proceso subsiguiente.

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El relave de la etapa anterior reporta en este caso 30% Fe, representando 99% del peso del mineral de mina y tratado por separación magnética de alta intensidad en húmedo produce un nuevo relave que representa el 35% del peso ensayando 8.6% Fe. Este relave es desca descarta rtado do como como fina final, l, mient mientra ras s que que el conce concentr ntrado ado es remo remolilido do y somet sometido ido nuevamente nuevamente a separación magnética de alta intensidad intensidad en húmedo, obteniendo un relave relave equivalente al 18% del peso de mineral original, ensayando 20% Fe que es descartado como final. El concentrado concentrado de la etapa anterior ensaya 52% Fe representando representando 46% del peso total, es sometido a una etapa de limpieza adicional en separador de alta intensidad en húmedo para para reducir reducir el despla desplazami zamiento ento de mineral minerales es de ganga ganga atrapada atrapada por el alto alto peso peso de fracciones magnéticas recuperadas. Con esta etapa adicional de limpieza, se recupera 37% del peso total de mineral mineral ensayando 58% Fe solamente que no es suficiente para su colocación en el mercado. El relave de esta etapa representa 9% del peso ensayando 27% de Fe y dependiendo de su comportamiento podría ser recirculado a la etapa previa ó descartado como final. Para Para la limpie limpieza za final final del product producto o es necesar necesario io incorp incorporar orar etapa etapa compleme complementar ntaria ia de limpieza bien sea por flotación con aminas ó por activación con Calcio. Ambos procesos aplican la fuerza de separación al menor constituyente, en este caso la sílica.

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TRATAMIENTO MINERALES DE BAJO VALOR R.O.M.

100 31.3

% PESO % Fe CHANCADO y MOLIENDA HASTALIBERACIÒN

SEPARACIONMAGNETICA BAJA INTENSIDAD

1% 60 % CONC. MAGNETICA

RELAVE

99 % 30 % SEPARACIONMAGNETICA ALTAINTENSIDAD

35 % 8.6 % RELAVE

CONCENTRADO

REMOLIENDA

SEPARACIONMAGNETICA ALTAINTENSIDAD

18 % 20 % RELAVE

46.0 % 52.0 % CONCENTRADO

LIMPIEZA EN SEPARACIÒN MAGNETICAHJ

9% 27 % RELAVE

37 % 58 % CONCENTRADO

FLOTACIÒN DE SILICE

10 % 48 % RELAVE ESPUMA

27 % 64.2 % CONCENTRADO

FLOTACIÒN CON AMINA

FLOTACIÒN FLOTACIÒN SiO2 ACTIVACIÒN CON CAL

8% 36 % RELAVE ESPUMA

29.5 % 64.1 % CONCENTRADO

EJERCICIO EVALUACIÒN

Los resultados de ambos métodos se presentan en el diagrama siguiente, indicando que con con amin amina a se prod produc uce e un conc concen entr trad ado o fina finall de hema hemati tita ta ensa ensaya yand ndo o 64.2 64.2% % Fe represe representa ntando ndo 27% del peso de mineral mineral tratado tratado,, mientra mientras s que el relave relave (espuma (espumas) s) representa el 10% del peso de mineral de cabeza conteniendo 43% Fe. El proce proceso so alter alternat nativo ivo de flota flotaci ción ón de sílic sílica a con con activ activaci ación ón por por calci calcio, o, repor reporta ta un concentrado final de 29.5% del peso ensayando 64.1% Fe, alcanzando una recuperación total de Fe de 60.4%, superior al 55.3% obtenido en flotación con aminas. En las espumas de esta etapa de limpieza por flotación se reporta 8% del peso ensayando 36% Fe Para la comercialización comercialización de concentrados concentrados de Fe es necesario alcanzar una ley mínima de 63% Fe, que en este caso se logra con recuperaciones menores a las obtenidas cuando se tratan de minerales de mas alto valor económico relativo.

6.0 PREPARACIÓN DE MINERALES

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La preparación de minerales es requerido para acceder a las propiedades útiles para la separación de minerales ó su extracción, en general debemos indicar que son etapas ó esquemas que anteceden al proceso mismo de concentración. La sele selecci cción ón de esque esquema mas s de prepa prepara ració ción n están están rela relacio ciona nado dos s con con los los sigu siguie ient ntes es aspectos aspectos : 1)

Mena Mena y minera minerales les constit constituyen uyentes, tes, sus propied propiedades ades mecánicas, mecánicas, origen geológico, geológico, texturas, agregado de partículas, estructuras.

2)

Con el método de minado, dependiendo de este se determina determina la humedad del mineral extraído de mina, pasando por el extremo de alta humedad cuando se utiliza minado por medios hidráulicos en el caso del tratamiento de depósitos aluviales y en el de relaves relaves.. La aplica aplicació ción n de corte corte y rellen relleno o utiliza utilizando ndo rellen relleno o hidrául hidráulico ico aumenta aumenta la humedad del mineral arrancado de mina hasta acondicionamiento previo por reactivos residuales.

3)

Procesos Procesos de separación separación : sus limitacion limitaciones es de tamaño de partícula partícula y limitaciones limitaciones en la discriminación de minerales.

4)

Requerimiento Requerimientos s del producto para su comercializa comercialización ción relacionado relacionado con tamaño tamaño de partícula como es el caso de minerales de hierro, cromo, bario, etc.

5)

Grado del producto producto que debe debe ser alcanzado alcanzado para su colocación colocación en el el mercado en términos convenientes a la economía del proyecto para alcanzar máxima rentabilidad.

6)

Costo de las operacione operaciones s unitarias involucrad involucradas as y valor del producto, producto, es importante mantener los costos de en niveles bajos siempre.

En general la situación geográfica y económica del depósito son factores que influyen también hasta el extremo que un proceso totalmente automático podría ser el óptimo, es importa importante nte indicar indicar que nuestr nuestro o objeti objetivo vo será será siempre siempre incorpo incorporar rar proceso procesos s adecuad adecuados os económicamente y no lo tecnológicamente mejor. La preparación de minerales se realiza en etapas incorporando métodos ó procesos de separación separación entre etapas de preparación. preparación. Cada vez que las propiedades físicas ó químicas difere diferencia nciales les estén estén dispon disponible ibles s se podría podría aplicar aplicar separac separación ión depend dependiend iendo o del costo costo beneficio. beneficio. Baja inversión es necesaria, necesaria, especialmente en plantas pequeñas pequeñas no resulta conveniente multietapas. La selección de operaciones de preparación depende de diversos factores que se indican a continuación :    

Escala de la operación, Flujograma aplicado, Disponibilidad de capital, Moda en chancado y molienda

Acarreo del material es factor importante en la selección de los métodos ó procesos de preparación, incorporando etapas complementarias de almacenaje, transporte, separación sólido líquido y deben ser integradas en el Diseño de Planta. Las principales operaciones bajo el encabezamiento de Preparación de Minerales son : 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Lavado y restregado de partículas Reducción de Tamaño para liberación. Clasificación y control del tamaño de partículas por tamizaje y clasificación. Aglomeración. Almacenamiento y alimentación Transporte y Transferencia. Espesamiento y Filtración.

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Existen también procesos de separación que son incorporados de manera accesoria en etapas previas a la separación ó proceso principal, aplicados principalmente para remover  impurezas nocivas ó interferentes bien sea con el criterio de separación ó con el propio proceso.

6.1 LAVADO Y RESTREGADO Puede ser aplicado a minerales que se fracturan fácilmente por atrición simple, como es de aquello aquellos s que están están débilm débilmente ente cementados, cementados, se utiliza utiliza para para limpia limpiarr la superfi superficie cie removiendo recubrimientos. Los métodos aplicables dependen del tamaño de partícula del material:  Minerales Minerales Gruesos, tale tales s como como son son los los prod produc ucid idos os de mina mina (ROM (ROM), ), los los mas mas comúnmente aplicados son : i) Monitores hidráulicos ii) Lavadores de tambor ó molinos de cuchillas, y iii) Lavadores 

Tamaño Medio ( 2” y finos) i) Tambores lavadores ii) Zarandas rotatorias con chisguetes de agua 

Materiales Finos (½” , ¼” ): i) Zarandas lavadoras ii) Restregadores mecánicos, existiendo de diferente diferente manufactura manufactura consistentes consistentes de impulsores cruciformes los cuales rotan en un juego de deflectores aplicando alta densidad de pulpa. iii) Tanques agitadores de cualquier clase.

El uso de estos dispositivos ó equipos depende del objetivo de su aplicación, en algunos casos se quiere remover componentes aglomerantes, en otros para la separación de finos (materia (materiales les de baja baja velocid velocidad ad de sedimen sedimentaci tación ón consumi consumidore dores s de reactiv reactivos) os) ó para remo remover ver mater materia iales les blan blandos dos para para trata tratamie miento nto sepa separad rado, o, algu alguno nos s veces veces incl incluy uye e concentración preliminar. Comprend Comprenden en abrasi abrasión ón y remoción remoción de finos, finos, atrició atrición n se obtiene obtiene en bombas, bombas, tuberías tuberías especia especialmen lmente te en las de gran longit longitud ud ó debido debido a que los minera minerales les han estado estado en contacto prolongado con agua. Normalmente una vez separadas las lamas, se requiere dispersarlas dispersarlas adiciona adicionando ndo reactivos reactivos tales tales como Na2O.SiO 2, por control de pH (calgon, Na2CO3), los cuales deberán ser adicionados en la etapa de restregado favoreciendo luego en la etapa de clasificación hidráulica ó en ciclones. También tienen aplicación en minerales con alta humedad y presencia de finos que son interferentes con etapas de preparación para tamaño de partícula. En algunos circuitos de chancado se incorpora lavado del mineral después de chancado primario para alcanzar  mayores grados de reducción en operaciones de chancado. Ejempl Ejemplos os extremos extremos de aplica aplicació ción n de este este tipo tipo de operacio operaciones nes son el tratamie tratamiento nto de algunos algunos depósitos de fosfatos y en minerales minerales de Pb-Zn, en arenas mezcladas con arcillas para producción producción de sílice de alta pureza para la industria industria del vidrio. Diagramas de flujo de este tipo de operaciones se presentan en los diagramas adjuntos.

6.2 REDUCCIÓN DE TAMAÑOS DE PARTICULAS Y LIBERACIÓN Muy raramente los minerales se presentan como entes individuales tal como ocurre en el caso de arenas de playa ó en depósitos auríferos aluviales. Normalmente se presentan difer diferent entes es grado grados s de inte intercr rcrec ecimi imient ento o ó de asoc asociac iació ión n varia variabl ble e en funci función ón de la competen competencia cia de los minera minerales. les. Es posibl posible e aproxim aproximarn arnos os al proble problema ma de libera liberació ción n aplicando reducción de tamaño por etapas.

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En base estadística, para obtener 90% de liberación debemos reducir de tamaño hasta 1/32 del tamaño de grano, un tamaño típico es 0.200 mm y para liberar una partícula de este tamaño tendríamos que moler a 6 um para obtener 90% de liberación. Afortunadamente la teoría de probabilidades no funciona en este caso y en la mayoría solo es necesario moler hasta el tamaño de partícula para obtener 90% de liberación, la explicación se encuentra en que no se muelen partículas cúbicas y se obtiene liberación por condiciones condiciones favorables de fractura a lo largo de interfaces ó contactos, contactos, esto introduce otro factor complementario en liberación es la proporción del elemento valioso. 1)

En los casos casos que los valores valores sean el menor constitu constituyent yente, e, digamos digamos 1%, parte significativa del mineral está constituida por ganga liberada (99%) y por lo tanto se puede liberar parte muy significativa de los minerales de ganga antes de liberar los requerimiento volumétrico volumétrico no sea considerado valores, en caso que este factor de requerimiento deten detenid idame amente nte puede puede repr represe esent ntar ar impor importan tante te pérdi pérdida da de valo valor, r, por por lo que que la posibilidad de liberación temprana de los minerales de ganga debe ser verificada incluyendo liberación por etapas dependiendo de que si los medios (partículas no libe libera rada das) s) tienen tienen ó no sufic suficie ient nte e prop propie iedad dad dife diferen renci cial al para para obten obtener er efect efectiva iva separación de los minerales de ganga asociada a valores discriminándolas de las partículas de ganga liberada. Por ejemplo en el caso de separar casiterita con gravedad específica de 7.50 de cuarzo con gravedad específica de 2.60, la densidad de separación debiera ser de 2.75 ± 0.05 unidades de densidad efectiva ; la pregunta que surge es que cantidad de casiter casiterita ita conteni contenida da en cuarzo cuarzo aumenta aumentará rá la densid densidad ad a 2.65 2.65 para para obtener  obtener  separación eficiente, en este caso sería aproximadamente 1.0% de casiterita

2)

Liberación Liberación entre entre dos minerales valiosos valiosos : por ejemplo en en el caso de los de plomo plomo y cobre en ganga silicea siempre requeriremos fina reducción de tamaño para alcanzar  libera liberació ción n complet completa. a. Sin embargo también existir existirán án etapas etapas tempran tempranas as en las que podremos remover ó separar cantidades significativas de minerales de ganga, pre concent concentrand rando o los sulfuro sulfuros s que requie requieren ren mayor mayor fineza fineza de reducció reducción n de tamaño tamaño debiendo siempre considerar la liberación por etapas.

La preparación de superficies es parte de la reducción de tamaños, debemos siempre tener en cuenta que lixiviamos y flotamos superficies mientras que en otros procesos estamos interesados en masa. La lixiviación es uno de los procesos en que con ligero increm incremento ento de la superfi superficie cie se aumenta aumenta la cinétic cinética a dando dando ventaja ventajas s metalúr metalúrgic gicas as en fracciones finas limitada por la factibilidad de la recuperación de solución rica. En cambio en flotación tenemos limitaciones de tamaño de partícula muy severas tanto en el rango máximo ó tope, modificada por la gravedad específica de los minerales y variable en el rango mínimo de acuerdo al proceso. En el caso del carbón, el tamaño máximo de flotación varía entre 2.00 mm a 0.50 mm y en el caso de sulfuros, el tamaño máximo puede variar entre 200 um a 150 um. En flotación el tamaño mínimo puede variar desde ineficiencia absoluta a eficiencias ligeramente menores en -5 a -10 um. Además de la preparación de superficie, estás deberán ser limpias y de acuerdo a los requerimientos del método ó proceso de separación subsiguiente y por limpio se entiende : sin finos, sin presencia de aceites ni alteración de la superficie por oxidación debiendo evitar generación de indeseable activación de minerales no deseados, es decir que en preparación para flotación debemos prever lo siguiente : i)

Presencia de compuestos grasos y aceites,

ii)

Presencia de substancias solubles ó de soluciones alcalinas ó ácidas que pudiesen disolver iones metálicos que pudiesen precipitar reactivos ó que contaminen las superficies. Las sales solubles en agua son parte de la composición mineralógica de los minerales producidos producidos por efecto de intemperismo de los depósitos de minerales que influyen sobre los resultados metalúrgicos.

iii) Presencia Presencia de lamas que tienden tienden a adherirse adherirse sobre las las superficies superficies de los minerales minerales interfiriendo con el proceso de separación especialmente en flotación, en la que se

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observa presencia de compuestos naturalmente flotables que de no ser separados ó adec adecuad uadam ament ente e disp disper ersad sados os redu reducen cen la efic eficie ienci ncia a del del proce proceso so princ princip ipal al de concentración. Normalmente estos compuestos deberán ser removidos previamente a la etapa en que resultan interferentes, en algunos casos se requerirá lavado del mineral como solución radical, tratamiento del agua para recuperación de valores ó eliminación de impurezas para su recirculación al sistema de suministro de agua de proceso. Como se verá mas adelan adelante te en alguno algunos s casos casos es convenie conveniente nte incorp incorporar orar pre flotació flotación n de los compues compuesto to naturalmente flotables.

6.2.1

Equipos de Reducción de Tamaños de Partícula

En el mercado existe gran variedad de equipos de reducción de tamaño de partícula que de acuerdo a sus rangos de tamaño de partícula utilizan diversos principios como son chancadoras, molinos de barras y bolas, molinos autógenos y semi autógenos. Sobre sus ventajas y limitaciones de cada uno existen tratados, manuales e información bibliográfica bibliográfica que se recomienda recomienda al lector referirse, solo trataremos algunas generalidades generalidades y algunas propiedades para alcanzar máxima utilización de los equipos disponibles.

i)

Chancadoras de Quijadas

Son utilizadas mayormente en chancado primario, su radio reducción normal es de 3/1 ó 4/1. 4/1. El ajus ajuste te cerra cerrado do mínim mínimo o es de 2” algun algunas as veces veces,, tien tiene e capa capacid cidad ad para para tratar  tratar  minerales duros y abrasivos debido a que el sistema de toggle permite aplicar la mayor  fuerza. No es compatible con minerales húmedos y de alto contenido de finos pero en caso extremo se puede adicionar agua para facilitar la operación. El tamaño máximo de partícula partícula alimentado alimentado debe ser controlado, controlado, recomendando sea hasta 85% de la dimensión menor, también es conveniente conveniente instalar sistemas de protección protección para evitar el ingreso ingreso de materiales acerados incorporados incorporados accidentalmente. accidentalmente. Las fracciones mas finas del alimento que el ajuste cerrado deben ser removidas del alimento por ocupar  espac espacio io e inte interf rferi erirr con con el desga desgaste ste adecu adecuado ado de los los blin blinda daje jes, s, por por esta esta razón razón es recomendable incorporar tamizaje grueso para su remoción de los finos para lo que se utilizan grizzlies estacionarios ó preferentemente vibratorios.

ii) Chancadoras giratorias Pueden Pueden ser emplea empleadas das para para chancad chancado o primario primario ó secundar secundaria, ia, tienen tienen mucha mucha mayor  mayor  capacidad que las de quijadas y su radio de reducción similar al de chancadoras de quijadas quijadas y en las giratorias giratorias de alta velocidad velocidad utilizadas utilizadas para chancado secundario pueden alcanzar alcanzar al rango 5-6 a 1. Rara vez alcanzan ajuste cerrado menor a ½”, normalmente normalmente es no menor a ¾”.

iii) Chancadoras Cónicas Son las de mayor uso en nuestras operaciones de mediana minería, aplicadas como secundarias para el caso de las de diseño estándar y las de cabeza corta son utilizadas para para chan chancad cado o terc terciar iario. io. Repo Reporta rtan n alto alto radi radio o de reduc reducció ción n alcan alcanza zando ndo hasta hasta 7/1 7/1 produciendo chancado de hasta ¼” . Las de cabeza corta pueden operar eficientemente en circuito cerrado por contar con menor menor excen excentr trici icida dad d que que las las de dise diseño ño están estándar dar cont contand ando o con con siste sistemas mas de cierr cierre e hidráulico. Existen equipos de diseño moderno con aplicación de mayor energía y radios de reducción que que las las conv convenc encio iona nale les s deno denomin minad adas as HP, HP, con con las las mism mismas as carac caracter teríst ística icas s que que las las anteriores.

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Para operación en circuito cerrado, es conveniente considerar la instalación de tolva de paso con alimentador de velocidad variable variable con PLC para actuar en función de la energía consumida, en periodos de baja dureza del mineral es posible acelerar la alimentación para optimizar consumo de energía y mantener la eficiencia cercana al máximo.

iv) Chancadoras de Impacto Existen equipos de eje horizontal conocidas como molinos de martillos y las de eje vertical como como las las gyra gyradi disc sc util utiliz izad adas as para para chan chanca cado do fino fino.. Util Utiliz izad adas as en opera operaci cione ones s para para preparación de alimento a plantas de lixiviación con aglomeración para minerales de Ag aplicando chancado hasta 100 % -10 mallas, asistidas con molienda en seco. Los molinos molinos de martillo martillos s pueden pueden ser utiliza utilizados dos en chanca chancado do primario primario ó secundar secundario io aplican aplicando do altos altos grados grados de reducci reducción ón mayores mayores 10/1 constit constituyen uyendo do importa importante nte ventaj ventaja a cuando se tratan minerales de baja abrasividad es decir con bajo contenido de SiO2, usualme usualmente nte menor menor a 10%. 10%. Pueden Pueden ser utiliza utilizados dos en caliza calizas s duras duras con importa importantes ntes ventajas en comparación con las anteriormente mencionadas.

v) Chancadoras de Rodillos Este tipo de chancadoras eran usadas para el tratamiento de minerales blandos. En casos especiales de chancado fino pueden ser aplicadas, pero para chancado convencional eran obsoletas hasta la aparición de las chancadoras de rodillos de alta intensidad que por su alta eficiencia y capacidad están encontrando aplicación industrial en gran minería para chancado fino.

vi) Molinos Autógenos ó Semiautógenos El desarrollo de estos molinos controlados automáticamente han encontrado aplicación en operaciones en las que resulta conveniente su aplicación en razón de homogeneidad de la mineralización y en las que el costo de inversión es factor importante en la decisión. Este tipo de molinos requieren de preparación simple del alimento por chancado primario y el product producto o es normalme normalmente nte sometido sometido a moliend molienda a secundar secundaria ia en molino molinos s de bolas bolas ó de guijarros para obtener producto adecuado para procesos de flotación. En muchos casos producen importante volumen de fracciones gruesas que deben ser  separadas en el trommel del molino y recirculados a etapas de chancado para mantener el balance integral del circuito.

vii) Molinos de Barras Normalmente son molinos de forma cilíndrica que con una relación L/D de 1/1 hasta 2 / 1 aplicad aplicados os con diferen diferentes tes funcion funciones es de acuerd acuerdo o con el mecanism mecanismo o de molien molienda da que prevalece por las condiciones de operación aplicadas. Operan Operan con alimentos alimentos de hasta hasta 1 ½” realiz realizando ando funciones funciones de chancado chancado fino cuando cuando operan a 80 - 85 % de la velocidad crítica utilizando placas levantadoras altas y nivel de descarga baja operando en circuito abierto ó cerrado con zaranda. También También se les utiliza como molinos reguladores reguladores ó molienda gruesa con alimento de ½” a ¾” utilizando barras levantadoras bajas y operando a velocidades de 50 a 60% de la crítica con descarga media con barras de 3” ó menos. Estos molinos operan en circuito abierto por disponer de sistema interno de autocontrol por la rotación de las barras y su pendiente en el interior del molino. En ambos casos la carga de barra se mantiene por debajo del 50%, en este caso el principal mecanismo de molienda es por cascada (rodamiento y agarre) mientras que en el caso anterior es por impacto. La capacidad de tratamiento del molino de barras puede ser optimizada aproximando el máximo máximo tamaño tamaño de partícu partícula la al óptimo óptimo utiliz utilizando ando proced procedimie imientos ntos de cálcul cálculo o simple, simple, establecidos por los fabricantes.

viii)

Molinos de Bolas

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Estos molinos son utilizados en diferentes rangos de operaciones que van desde molienda primari primaria a con alimentos alimentos de ¼” a ¾”, con bajo bajo nivel de carga carga de bolas, bolas, obtenie obteniendo ndo productos productos de malla 65 # ; ó utilizando alto nivel de descarga descarga para alimento alimento de 1/8” a ¾” para obtener producto de 150 #. En molienda secundaria se les utiliza con alto nivel de bolas para tratar alimentos de 20 a 100 # y obtener productos de 300#, operando a 5060% de velocidad crítica. También También existen molinos tubulares tubulares cuya relación D /L es en el rango de 1 : 3-4 para tratar  alimentos de 65 a 100 # y obtener producto de 10 µm operando con descarga alta ó alta en el rango de 50 a 60% de la velocidad crítica. Operando en circuito cerrado ó abierto en algunas algunas aplicaciones. aplicaciones. También existen molinos de bolas que son operados a velocidades sobre la crítica para molienda muy fina, en el rango de 100 a 250%. Molinos de bolas verticales son unidades que reportan alta eficiencia, menores costos de invers inversión ión y de operació operación n relati relativos vos de aplicac aplicación ión en remoli remolienda enda de producto productos s finos finos operando por abrasión. Existen también molinos de alta energía utilizados para alcanzar moliendas mas finas aun que en los casos anteriores, de utilidad en minerales de difícil liberación. También se debe mencionar a los molinos vibratorios que reportan de manera similar alta eficiencia y en algunos casos actúan como reactores efectivos para reacciones químicas.

6.3 TAMIZAJE Y CLASIFICACION Tanto las etapas de preparación por reducción de tamaño como los propios procesos de concentración concentración requieren de clasificación por tamaños, utilizando utilizando mallas para el tamizaje y sistemas hidráulicos para clasificación en los que la velocidad terminal de las partículas controlan el “tamaño” de separación.

6.3.1

Tamizaje

Estos equipos pueden ser estacionarios, rotatorios y vibratorios. Los equipos estacionarios son los denominados grizzlies que utilizan barras ó rodillos, rieles, se les utiliza para separaciones separaciones gruesas, hasta aproximadamente aproximadamente 10 mm. Para separación separación de tamaños mas finos existen las denominadas mallas curvas ó cedazos DSM ó de superficie plana como el Erie Mining Co. Wedge wire screen, han encontrado aplicación hasta para separaciones a 325#, estos equipos no se consideran adecuados para alimentación gruesa. Las mallas rotatorias ó trommels son considerados como equipos crudos, utilizados para operaciones combinadas de lavado del mineral y separación de partículas por tamaño. La sección de separación por tamaños, es normalmente fabricada de planchas perforadas que son efectivas en el rango de ½” a 1/8”. Para separaciones por tamaños de partícula mas finos existen desarrollos como el Nyhammer que es propuesto para separaciones en el rango de 1 mm a 0.30 mm. Las zarandas vibratorias son las de mayor uso variando en sus sistemas de vibración hasta alcanzar los sistemas de alta intensidad ó frecuencia, comprenden todo el rango d tamaños de partículas, partículas, desde los grizzlies grizzlies vibratorios vibratorios que operan con separaciones separaciones de hasta 10 mm, luego continúan continúan las zarandas vibratoria vibratoria comunes que alcanzan hasta ¼” (6 mm) en seco. En húmedo alcanzan hasta separaciones en el rango de 0.8 a 1.5 mm (20 a 10#). En condiciones condiciones apropiadas pueden alcanzar a separar hasta 0.2 mm, es decir hasta malla 65. En algunas aplicaciones se han observado separaciones de hasta 40 µm. En general, es de esperar altas eficiencias en separaciones gruesas en el rango > 6 mm, modifica modificada da por las caracterís característica ticas s de los minerales minerales procesad procesados os en lo que respecta respecta a contenido de finos y humedad. Existen además además propiedades físicas físicas de los minerales que intervienen intervienen en la eficiencia de tamizaje, como son : i) forma de las partículas, siendo la forma esférica ó equidimensional la idea ideal, l, confo conforme rme las las partí partícul culas as se apar apartan tan de esta esta forma forma tendr tendremo emos s tend tendenc encia ia a separaciones mas gruesas. ii) Distribución de tamaños en el alimento, sobre todo de las

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partículas partículas próximas a la apertura de la malla, es mucho mas eficiente eficiente tamizar en tamaños en los que el porcentaje de la distribución de pesos tiende a ser menor. iii) Densidad diferencial, reporta efectos significativos en casos en que la separación se realiza en lechos estratificados, que por efecto de la vibración y por sobre carga generan gradiente de densidades.

6.3.2

Clasificadores

La separación se realiza de acuerdo a velocidad terminal de las partículas, existiendo diversos diversos tipo denominados: denominados: i) clasificadores clasificadores por tamaños, ii) Clasificadores Clasificadores hidráulicos, iii) Clasificadores mecánicos, iv) hydrociclones.

i)

Clasificadores por Tamaños

Ningún clasificador trabaja con separación por tamaños, este tipo de clasificadores operan con pulpas muy diluidas y el rebose es cercano a laminar, por lo tanto están limitados a tamaños de partículas no mayores de 100 µm, en mayores tamaños de partículas, la sedi sedimen mentac tación ión se torna torna menos menos gent gentil. il. Estos Estos equi equipo pos s apro aprovec vecha han n cond condici icion ones es de asentamiento de caída libre, resultando el rate de separación (Rf)= d(livianos)/d(pesados)= ((σh-1)/( σ l-1)) 1/2 , en la σ es gravedad específica. En estos clasificadores clasificadores por caída libre se obtiene obtienen n separac separacion iones es inefic ineficient ientes es debido debido a que no existe existe lavado lavado del product producto o sedimen sedimentado tado y por lo tanto tanto partícu partículas las finas finas contami contaminan nan siempre siempre estas estas fraccio fracciones, nes, en cambio el rebose si resulta limpio.

ii) Clasificadores Hidráulicos Estos clasificadores operan con un medio de densidad superior a la de fase líquida ρi que resulta = δσ +(1- δ) ρ , en la que δ es el % de sólidos en volumen expresada en fracción decimal, σ es la densidad del mineral y ρ es le densidad de la fase líquida. En estas condiciones de sedimentación de partículas interferidas por la densidad efectiva de la suspensión proveen la mayor diferencia densidades de partículas que sedimentaran a la misma velocidad terminal. En el caso de sedimentación de partículas de 7.5 y 2.65 g/cc de densidad en caída libre, las diferencias del tamaño de las partículas será de 2/1, en cambio aplicando el sistema con medio de sedimentación de mayor densidad se alcanza a 4.

iii) Clasificadores Mecánicos Estos clasificadores son los de espiral, de rastras, el Esperanza, bowl ó taza, entre otros. Son alimentados con minerales no mas gruesos que 0.500 mm obteniendo reboses de aproximadamente 200 mallas hasta 43 µm en el caso del clasificador de taza ó bowl. En muchas aplicaciones estos límites superiores son excedidos. En el clasificador de rastras se logra algo de separación por caída libre debido a la alta relación de minerales livianos a pesados en el alimento, mientras que el separador de taza se aproxima al separador hidráulico ó hidroseparador, es de esperar que la relación de sedimentación se aproxime ((σh-1)/( σ l-1))1 Existen factores propios de los minerales que también intervienen en la separación : i) el factor de forma opera al igual que en tamizaje, según la forma se parte de la esférica, la velocidad terminal será menor, ii) Dilución ó grado de turbulencia, la eficiencia varía de acuerdo acuerdo a la diluci dilución ón modifi modificada cada por condic condicion iones es de capacid capacidad ad de los equipos, equipos, con sobrecarga la turbulencia aumenta y la eficiencia es afectada.

iv) Hidrociclones El tamaño de partícula mas grueso alimentado a los hidrociclones varía en un amplio rango, siendo recomendable operar como máximo en el rango de 3 a 5 mm. El d 50 de separación se establece no menor de 15 µm para el cuarzo, existiendo ciclones de hasta 1” de diámetro utilizados en separaciones finas con apex de 1.5 mm, los cuales deben contar con protección absoluta para eliminar fracciones sobre tamaño.

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Existen algunas modificaciones en los ciclones actuales que indican mayor eficiencia por  alimentación ordenada, evitando impacto del flujo alimentado en la zona superior de la zona zona de aliment alimentació ación, n, mejoran mejorando do la precisi precisión ón de clasif clasifica icación ción,, esto se indica indica en los ciclones CAVEX desarrollados por WARMAN. La relación de clasificación en las fórmulas tradicionales indica que esta obedece a la siguiente función (( σh-1)/( σ l-1)) 1/2 , que sería de acuerdo a la ley de Stokes, sin embargo esto no concuerda con la práctica, probablemente debido a que el factor de forma de las partículas no ha sido muy estudiado.

6.4 AGLOMERACIÖN Progres Progresivam ivamente ente un mayor mayor número número de mineral minerales es son producidos producidos en rangos rangos finos finos de tamaños de partículas debido al desarrollo de procesos mas eficientes en estos rangos. Tal es el caso de los altos hornos que requieren estrato permeable y por lo tanto los concent concentrado rados s de fierro fierro fino fino deben deben ser adecua adecuados dos a las necesidade necesidades s de las etapas etapas subsiguientes, tal es el caso de las toconitas. Similar condición se tiene en los fosfatos de aplicación directa los cuales para evitar perdidas por efecto del viento también deben ser  aglomerados para mas eficiente uso. Aglom Aglomera eració ción n es reque requeri rida da en algu alguno nos s casos casos como como en la recup recuper erac ación ión de Ag por  por  cianura cianuració ción n en pilas, pilas, en la recuper recuperació ación n de cobre cobre por lixivia lixiviació ción n ácida ácida se requier requiere e aglomeración aglomeración debido a la granulometría granulometría del producto alimentado a la etapa de lixiviación, lixiviación, mejorando tanto la cinética de extracción, la extracción misma La aglomeración puede realizarse por métodos físicos ó químicos, en el caso de procesos físicos, los mas comúnmente utilizados son sintonización, pleiteado y briqueteado y por  métodos químicos mediante control de cristalización.

6.4.1 i)

Métodos Físicos

Sinterizado

Se obtiene calentando calentando parte del mineral ó su totalidad, totalidad, se obtiene obtiene adherencia por difusión entre partículas por cristalización, por fusión débil ó fritting. El componente de menor punto de fusión actúa como pegamento. En el caso de concentrados de hierro de alta ley se debe promover el mecanismo de adherencia por difusión.

ii) Peletizado Esta operación significa adherir las partículas pulverulentas a la forma esférica integral confian confiando do en la presencia presencia de un mecanismo mecanismo de adheren adherencia cia y endure endurecimi cimient ento o de la superficie. Las etapas que intervienen son las siguientes : 1)

Formación Formación de las bolas bolas ó pelets mediante mediante un proceso proceso de rolado rolado con una mezcla mezcla de agua agua con reactiv reactivos os complem complementa entarios rios cuya cuya cantid cantidad ad y tipo tipo depend dependen en del proceso proceso subsiguiente. En el caso de procesos de lixiviación ácida de minerales de cobre se utiliza agua y H2SO4 con la adición ó no de aglomerantes específicos. En el caso de lixiviación alcalina con NaCN, se adiciona cemento ó alternativamente aglomerante específ específico. ico. Los pelets pelets recién recién formados formados son conocidos conocidos como pelets verdes, verdes, sin importar el color real.

2)

Luego se promueve promueve el pegado químico químico ó hidráulico hidráulico de de las partículas, partículas, esto se obtiene obtiene en el proceso de secado.

3)

En el caso de los minerales minerales e hierro se requiere requiere etapa etapa adicional adicional de endurecimiento endurecimiento por calentam calentamient iento, o, aplica aplicando ndo el mismo mismo mecanis mecanismo mo utilizad utilizado o en sintoni sintonizaci zación ón por  difusión ó débil fusión formando una matriz cementando al resto de partículas.

iii) Briquetas

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1) 2)

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Las partículas se adhieren entre sí utilizando compresión del material material sobre un un molde y produciendo briquetas de formas estándar como en el caso de las briquetas de carbón utilizadas para las cocinas de carbón. Por Extrusión : la mezcla de material material pulverulento es preparada y extruída en la forma reque requeri rida da y corta cortada da en long longit itude udes s adec adecuad uadas, as, exis existi tiend endo o algu alguna nas s formas formas mas refinad refinadas as que aplican aplican vacío vacío para para reducir reducir la porosid porosidad ad por la elimin eliminaci ación ón de aire aire inhibiendo su expansión.

La producción de briquetas también depende de efectos de tamaño de partícula, de forma y del adhesivo utilizado. i)

ii)

iii)

Tamaño de de partícula partícula : briquetas briquetas pueden pueden ser obtenidas obtenidas con con material material tan grueso grueso como ½” aunque aglomeración aglomeración para lixiviación lixiviación ácida de minerales minerales de cobre se realiza con partículas partículas mas gruesas aun, por que en este caso el objetivo es adherir las partículas finas a las gruesas evitando su segregación. En el caso de las briquetas tampoco es neces necesari ario o mole molerr a tamañ tamaño o fino fino en este este caso caso por por compa compact ctaci ación ón se obtien obtiene e alta alta resistencia a la compresión. Factor de Forma Forma : cuanto mas irregulares irregulares sean sean las formas formas de las partículas partículas menor  será será el rang rango o de tama tamaño ños s de part partíc ícul ulas as requ requer erid ido. o. Ambo Ambos s fact factor ores es está están n interr interrelac elacion ionados ados.. La resiste resistencia ncia física física es necesar necesaria ia para para almacen almacenamie amiento nto de las briquetas y re acarreo. En algunos casos es necesario incorporar finos para cumplir  con las especificaciones como en el caso de concentrados de Mn producidos por  concentración gravimétrica. Adhesivos : debido a la presión aplicada para la la formación de briquetas y los menores espacios vacíos producidos, en la producción de briquetas es necesario utilizar menor  cantidad de adhesivos que en peletización. También es posible preparar yeso como cementante utilizando CO3Na2 y H2SO4. En el caso de carbón se utiliza CaO como cementante.

6.4.2

Factores de Consideración en Peletizado

Son factores importantes a ser tenidos en consideración para el peletizado, los siguientes : 1)

Requerimientos de Tamaño : Suficiente fuerza de adherencia deberá suministrase a la tensión superficial para que las partículas se adhieran al tamaño adecuado bien sea para el proceso subsiguiente ó por los requerimientos del mercado.

2)

Propiedades superficiales : Al usar tensión superficial para promover la adherencia de partículas, estas deberán ser fácilmente mojables ó hidrofílicas, por lo que en algunos casos casos los concentr concentrados ados no son adecuad adecuados os debien debiendo do remover remover el recubri recubrimien miento to hidr hidrofó ofóbic bico. o. En el caso caso de conc concent entra rados dos de carbón carbón exis existe te prefe preferen rencia cia por por la preparación de briquetas.

3)

Pegamentos Pegamentos : Aglomerados Aglomerados físicamente físicamente resistentes resistentes dependen del contenido contenido de agua agua en el caso caso de los pelets pelets verdes. verdes. Cuando Cuando el agua agua se elimina, elimina, la resiste resistencia ncia a la compresión también se elimina y se necesita algo mas para estabilizar los pelets en caso caso necesar necesario. io. En el caso de los pelets pelets de hierro hierro es necesar necesario io mantenga mantengan n alta alta resistencia a la compresión y al choque térmico por lo que es necesario calentar las partícu partículas las para para promover promover los mecanism mecanismos os de adheren adherencia cia,, que en alguno algunos s existen existen naturalmente en los minerales de hierro y arcillas.  Adhesivos Adhesivos Naturales Naturales : los hidróxidos hidróxidos minerales minerales deshidratados deshidratados actúan como como cement cementos os natur naturale ales, s, tal tal es el caso de la limoni limonita, ta, la cal cuand cuando o es requerida en la etapa subsiguiente. La bentonita es un aditivo que cuando no está presente de forma natural es aplicado.  Adhesivos Adhesivos Orgánicos : es cualquier cualquier material que proporciona proporciona cohesión a temperatura temperatura ambiente ó calentando calentando a temperaturas temperaturas de hasta 80 ºC. Algunos Algunos ejemplos son : almidón disuelto en agua, azúcar que cuando pierde el agua de disolución permanece como cementante, tiene importante efecto cuando se le elimina por quemado debido a que contribuye a muy alta porosidad. En estos

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casos casos el aumento aumento de resisten resistencia cia por quemado quemado es necesar necesario io para promover  promover  soldado de partículas por difusión y adherencia por formación escorias.  Adhesivos de Sales Inorgánicas : son disueltas en agua y adicionadas en soluci soluciones ones de aproxim aproximadam adamente ente 30 g/litro g/litro en cantid cantidades ades suficie suficientes ntes para para suministrar agua de capilaridad, luego el agua es removida dejando anillos de sal deposit depositados ados como como soldad soldadura. ura. Proble Problemas mas surgen surgen cuando cuando estos estos pelets pelets son cale calent ntad ados os muy muy rápi rápida dame ment nte e caus causan ando do expl explos osió ión n de los los pele pelets ts.. Con Con calentamiento lento y el agua es transportada por deshidratación migrando a baja baja velo veloci cida dad, d, los pele pelets ts produ producid cidos os pued pueden en ser ser de exce excele lente nte cali calida dad d y resi resist sten enci cia. a. Se pued pueden en util utiliz izar ar sale sales s que que adem además ás reac reacci cion onan an con con los los componentes componentes minerales generando productos de reacción reacción además de los anillos anillos de sal. La cantidad depende del tipo de mineral, el carbonato de sodio es sal inorgánica que no causa explosión de los pelets.

6.5 ALMACENAMIENTO Y SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN Estas operaciones unitarias están relacionadas estrechamente con las propiedades bulk de los minerales, minerales, el princip principal al punto punto es la reactiv reactividad idad de los minerales minerales en el sentido sentido superficial.

6.5.1 ALMACENAMIENTO Cualquier almacenamiento se deben enfrentar dos problemas :

i) Segregación: Se produce por diferentes causas, siendo una de las principales la debida a la amplia distribución distribución de tamaños de partículas, su ocurrencia ocurrencia es mayor en pilas ó rumas utilizadas utilizadas para homogenización homogenización del alimento en plantas concentradoras concentradoras y en plantas de preparación preparación del alimento alimento a fundici fundiciones ones y refiner refinerías ías en la prepara preparación ción de las denominad denominadas as camas. camas. Pueden ser utilizadas después del chancado y ó molienda de los minerales, especialmente cuando la composición del alimento debe aproximarse a una constante. Son muy pocos pocos los yacimiento yacimientos s que dan distri distribuc bucione iones s de tamaños tamaños de partícula partículas s y composición constantes, normalmente reportan cambios. Obtener una mezcla homogénea es siempre difícil, una de las característic as particulares de la industria minera en general e que debe considerarse variación permanente de las características del alimento, esta es difer diferenc encia ia notabl notable e respe respecto cto a otras otras indu indust stria rias s que que tratan tratan alime aliment ntos os de cali calida dad d y composición cercana a la constante. Preparación de camas es común en el tratamiento de minerales de hierro así como en fundiciones y refinerías, pero su costo es elevado y por lo tanto la incorporación de este tipo de almacenaje debe ser económicamente justificado como en la incorporación de cualquier etapa intermedia. La variación en distribución de tamaño de partículas hará variar lógicamente los resultados de las etapas de reducción de tamaño debido a que estas operaciones están basadas en volúmen volúmenes es y por lo tanto tanto el diseño diseño en general general deberá deberá ser capaz capaz de absorber absorber estas estas variaciones. Obtener un alimento cercano al constante en términos de granulometría y composición es objetivo importante a ser considerado en el Plan de Minado. El extremo de obtener variaciones amortiguadas por periodos de tiempo, es también práctica adoptada de acuerdo a las características del depósito de minerales.

ii) Cohesión Los minera minerales les son inestab inestables les cuando cuando son expuest expuestos os a las condici condicione ones s atmosfér atmosféricas icas,, espec especia ialme lment nte e por expo exposic sició ión n a agua agua y oxige oxigeno no,, lo cual cual causa causa que que las las super superfic ficie ies s expuestas se oxiden, se hidraten y luego por los productos de alteración se ocasiona cementación. cementación. Entre los varios minerales que reportan esta característica característica debe destacarse destacarse a la pirrotita pirrotita FeS 0.9 que es un compuesto no estequiométrico muy reactivo que da lugar a la producción de óxidos férricos como producto de alteración natural formando cementos además además de la producc producción ión de H2SO4 H2SO4 que reacci reacciona ona con otros minera minerales les genera generando ndo

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cementos adicionales, tal es el caso de la reacción con calizas generando la formación de yeso que es un excelente cementante como mostráramos anteriormente. Posibles soluciones a estos problemas son : i) evitar el almacenamiento, ii) mantener los minerales secos, raramente posible por que aun 2 -3% de humedad es alta, 3) mantener  muy húmedos los minerales, debido a que la descomposición descomposición cesa en las interfaces agua mineral mineral y disminuyendo las interfaces con aire es posible posible inhibir la reacción reacción ó reactividad, también puede ser controlada ajustando el pH. Para reducir la formación de cementos, es conveniente que las tolvas de almacenamiento de miner mineral ales es tenga tengan n el mínim mínimo o posi posibl ble e de áreas áreas muert muertas as ó carent carentes es de fluj flujo o por  por  prol prolon onga gado do tiem tiempo po,, esta esta cara caract cter erís ísti tica ca es comú común n en los los stoc stock k pile piles s ó pila pilas s de almacenamiento que alcanzan a tener cargas inactivas de 25 a 50% del volumen total dependiendo de las dimensiones y número de los puntos de descarga. Como regla general se establece que la dimensión de los puntos de descarga deberá ser 4 a 5 veces el tamaño máximo de partícula. Como alternativa se tienen las tolvas que son depósitos cerrados pero su costo es mayor  que el de un stock pile, en consecuencia existe un compromiso en la decisión, muchas veces se adopta almacenamiento abierto con estricta programación de la remoción del mineral almacenado en las áreas inactivas del almacenamiento. No está demás indicar la posibilidad de resolver el problema de generación de cementos por pirrot pirrotita ita incorp incorporan orando do separa separación ción magnética magnética de baja baja intensi intensidad dad en seco, seco, esto es particularmente importante en la preparación del alimento a procesos de flotación ó de lixiviación con NaCN en los que este mineral es impureza nociva.

6.5.2

ALIMENTACION

Es otro elemento importante de la preparación del alimento a las plantas de procesamiento de minerales, existiendo en general cuatro tipos de alimentadores alimentadores : i) mesa alimentadora, alimentadora, alimentadores reciprocantes, iii) alimentadores vibratorios y iv) alimentadores de faja. Los que se encuentran agrupados en i) y iv) son capaces de evitar segregación en el caso que los minerales tratados tengan esta tendencia tendencia debido a que el mineral movilizado está permanentemente en contacto con el dispositivo alimentador. Los disposi dispositiv tivos os ii) y iii) iii) producen producen el efecto efecto de jiggin jigging g promovi promoviendo endo segrega segregació ción n por  tamaños, tamaños, dependi dependiendo endo de la amplit amplitud ud de oscila oscilació ción, n, los alimen alimentado tadores res vibrato vibratorios rios producirán producirán mayor segregación segregación que los reciprocantes reciprocantes promoviendo que las partículas finas ingresaran hasta hacer contacto con la placa alimentadora y en general se moverán mas lentamente mientras que las partículas gruesas estarán en menor contacto, sin embargo en el caso de los alimentadores reciprocantes, el desgaste de las placas en contacto con la mineralización mineralización reportarán alto desgaste desgaste por abrasión siendo conveniente fabricarlas fabricarlas de material material altamen altamente te resisten resistente, te, existi existiendo endo aleaci aleaciones ones especia especiales les que report reportan an vida vida útil útil satisfactoria. La alimentación debe ser constante y los alimentadores seleccionados sobre esta base, el precio aunque importante tiene consideración secundaria en este caso. En los casos que los mineral minerales es reporta reportan n tendenc tendencia ia a segrega segregarse, rse, la incorpo incorporaci ración ón de alimen alimentado tadores res vibrato vibratorios rios podría podría ser inconve inconvenie niente nte,, especial especialmen mente te cuando cuando se aliment alimenta a plantas plantas de flotación flotación ó procesos continuos. continuos. Eliminar Eliminar previamente las posibilidade posibilidades s de segregación en las tolvas ó pilas debe ser objetivo prioritario. Como conside considerac ración ión adicion adicional al es siempre siempre conveni conveniente ente contar contar con varios varios puntos puntos de alimentación ó descarga, especialmente cuando se tratan minerales húmedos.

7.0 TRANSPORTE Y TRANSFERENCIA Representa uno de los mas grandes problemas en el diseño de plantas para tratamiento de minerales, es una cuestión de : i) movilización de los minerales con el medio en que se encuent encuentran, ran, agua agua en alguno algunos s casos casos y aire aire en otros otros (molie (molienda nda en seco, seco, clasifi clasificado cadores res neumáti neumáticos) cos) ó ii) moviliz movilizado ados s por los equipo equipos s : fajas fajas transpo transportad rtadoras oras,, transpor transportado tadores res helicoidales, de cadenas ó de capachos.

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7.1 Movilización de los Minerales con el Medio Este método genera movilización diferencial ó transporte selectivo generando segregación durante el movimiento, ocasionando que no todos los componente del mineral arriben simultáneamente. La distribución de partículas por tamaños cambiará en los diferentes puntos del transporte, sin embargo no necesariamente afectan al proceso subsiguiente. La variabilidad del tiempo de retención depende del rate ó velocidad de alimentación. En distribuciones amplias de tamaños de partículas, las mas gruesas tenderán a concentrarse en las líneas líneas de transpo transporte rte ó tuberías tuberías,, especia especialmen lmente te cuando cuando se tratan tratan de tuberías tuberías verticales. En términos términos de distrib distribució ución n de partícu partículas las por tamaños y de variación variación de gravedad gravedad específica, estos métodos no son deseables, pero suelen ser utilizados por sus mejores balances costo beneficio y también cuando su efecto sobre las siguientes etapas no es significativo, tal como ocurre en flotación, en filtración en los que incorporando adecuado almacenamiento almacenamiento es posible posible absorber estas variaciones. Normalmente Normalmente la capacidad de bombeo bombeo deberá deberá ser mayor que la necesar necesaria, ia, estos estos factore factores s deberán deberán ser tenidos tenidos en consideración para el diseño de las etapas de muestreo. La densidad de pulpa debe ser cuidadosamente seleccionada para reducir los efectos de segrega segregación ción así como tener mejor mejor transmi transmisión sión de la energía energía para transpo transporte, rte, para transportes a grandes distancias, es conveniente transportar pulpas de alta densidad lo cual su vez otorga alta viscosidad a la suspensión. Esta densidad de pulpa depende de la gravedad específica de los minerales contenidos y su variación así como del contenido de finos en la pulpa. El transporte de pulpas a larga distancia por tuberías es factible y con el desarrollo de bombas de desplazamiento positivo como las de diafragma ó de contacto directo de la pulpa con fase inmiscible se han logrado avances muy importantes superando los 300 km. de distancia, con altas eficiencias que superan al 90%. Bombas Bombas centrif centrifugas ugas son también utilizada utilizadas s en estacio estaciones nes en serie serie para para transpor transporte te a distancias intermedias, aunque su eficiencia es menor que las bombas de desplazamiento positi positivo vo encuent encuentran ran aplicac aplicación ión en alguno algunos s casos casos por su relati relativame vamente nte bajo bajo costo costo de operación y confiabilidad de performance. En casos que la densidad de pulpa deseada sea superior a la crítica para el transporte hidráulico, existen bombas de pistón aplicadas en relleno en pasta y en la industria de la construcción con resultados satisfactorios.

7.2 Movilización con Equipos En este caso los minerales son transportados por los mismos equipos, disminuyendo los efectos de segregación sin embargo en los puntos de transferencia vuelve a aparecer  estos efectos de segregación por tamaños y por gravedad específica, pero su significado sobre los procesos no es importante. El único cuidado que se deberá tener es en la selección de los equipos de transporte de acuerdo acuerdo al tamaño tamaño de partícul partícula, a, el uso de transpor transportado tadores res de cadena cadena ó eslabo eslabones nes : reddler, son aplicables para productos secos y finos.

8.0 ESPESAMIENTO Y FILTRACIÓN Los principales factores que influyen en espesamiento y filtración se tiene a los siguientes : 1)

Adsorción de humedad ó mojabilidad de las partículas.

2)

Estado de dispersión ó de floculación de la suspensión.

3)

Distrib Distribució ución n de tamaños de partícu partícula la en términos términos de empaque empaquetado tado del estrato sedimentado ó del queque de filtración, no es una cuestión de tamaño de partícula

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sino de distribución y espacios vacíos. Se deberá promover alta porosidad la cual controla el rate de drenaje. 4)

Forma de las las partículas partículas : las formas formas planas planas darán el mayor mayor empaquetamiento empaquetamiento de las partículas.

5)

Comp Comport ortami amien ento to a temper temperatu aturas ras vari variab ables les,, exis existen ten varia variaci cione ones s por por efect efecto o de tempera temperatura tura sobre sobre el coefici coeficient ente e de expansi expansión ón térmica térmica genera generando ndo cambios cambios de volumen de 1% en el rango normal de temperaturas.

6)

Viscosidad Viscosidad del medio medio y de la suspensión suspensión : incrementando incrementando la viscosidad viscosidad de la pulpa disminuye la velocidad de separación de la fase líquida tanto en espesamiento como en filtración.

8.1 Espesamiento Importan Importantes tes avances avances en el desarro desarrollo llo de estos estos equipo equipos s son aprecia apreciable bles, s, desde desde los convencionales pasando por los de alta capacidad que incorporan sistemas mejorados de alimentación, de eliminación de espumas ó tercera fase hasta los de alta consistencia, incluy incluyend endo o conos conos espesad espesadores ores que no requier requieren en del uso de rastras. rastras. Hasta Hasta los mas recientes que alcanzan a producir pulpas con consistencia de pasta aplicadas en relleno de mina y para depósitos de relaves realizado con alta densidad. Se debe mencionar que estos últimos espesadores conocidos como deep cone thickeners utilizan el principio de reducción de viscosidad aplicando el principio de agitación que se logra logra con recircu recirculac lación ión del underfl underflow ow hacia hacia la sección sección cónica, cónica, princi principio pio que mantien mantiene e fluidizada la pulpa reduciendo su viscosidad facilitando el transporte.

8.2 Filtración Los sistemas de filtración también reportan importantes avances en su desarrollo después de la aparición de los filtros de vacío que han sido muy utilizados por nuestras operaciones así como los de Marcos y Placas utilizando aire comprimido. Los filtros de vacío muestran avance significativo al utilizar medios filtrantes cerámicos generan menor requerimiento de vacío por el efecto de capilaridad en el medio. Estos filtros filtros son de alta alta eficien eficiencia, cia, generando generando soluci solucione ones s filtrad filtradas as de alta alta clarid claridad ad y con la aplicac aplicación ión de reactivo reactivos s desincr desincrusta ustantes ntes se logra logra prolon prolongar gar la vida vida de los sectore sectores s cerá cerámi mico cos s con con resu result ltad ados os favo favora rabl bles es en comp compar arac ació ión n con con los los filt filtro ros s de vací vacío o convencionales. Cuando los contenidos de finos en la pulpa aumentan, los filtros de presión con placas horizon horizontal tales es : LAROX LAROX PF encuentr encuentran an aplica aplicació ción n producie produciendo ndo queque queques s con menores menores conteni contenidos dos de humedad humedad.. Su aplica aplicació ción n es crecient creciente e debido debido a las exigencia exigencias s de los mercados de concentrados que exigen reducido contenido de humedad en el rango de 7.5 a 8.5%. Han alcanzado aplicación en plantas de extracción por solventes para la separación de crud y arcillas del proceso de regeneración de orgánico aumentando la recuperación de orgánico sobre 99 %, a pesar de tratar partículas muy finas. La claridad del filtrado alcanza a 100 - 150 ppm de TSS y para cerrar el circuito existen filtros filtros de operac operación ión a condici condicione ones s de baja baja turbule turbulencia ncia,, reporta reportando ndo bajo bajo consumo consumo de energía y alta eficiencia en la recuperación de sólidos obteniendo filtrado con reducido TSS, suficiente para su eliminación por cumplir con estándares de calidad, se menciona específicamente al Filtro Larox LSF : Scheibler que se encuentra en uso en nuestro País por varios años con resultados satisfactorios en refinerías. Un desa desarr rrol ollo lo mas mas reci recien ente te es la inco incorp rpor orac ació ión n de un zona zona de sedi sedime ment ntac ació ión n complementaria de los sólidos recuperados ó backwash, que son compatibles con su recirculación a la etapa previa de espesamiento.

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Es importante indicar la interrelación que existe entre las etapas de espesamiento y de filtración, en la que se muestra la relación de humedad del queque (X : % H2O) con la capacidad capacidad de filtración filtración de sólidos (Y : kg. Secos/ m 2 -hr) para dos densidades de pulpa en el alimento, la curva inferior que se obtuvo cuando la pulpa alimentada fue de 1,220 g/litro mientras que la superior se obtuvo con densidad de pulpa de 1,486 g/litro. EFECTO DE DENSIDAD DE PULPA EN ALIMENTO A FILTRACION A FILTRO LPF SOBRE HUMEDAD Y CAPACIDAD UNITARIA DE FILTRACION   r    h      2   m    /   g    k   :    N    O    I    C    A    R    T    L    I    F    E    D    A    I    R    A    T    I    N    U    D    A    D    I    C    A    P    A    C

160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 15

16

17

18

19

20

HUMEDAD CONTENIDA EN EL QUEQUE: %

Es apreciable, la significativa reducción en humedad del queque y simultáneo aumento de la capacidad de filtración en base a sólidos secos. Los efectos de densidad de pulpa en alimento individualmente sobre rate de filtración en base seca y sobre la humedad del queque se presentan en los gráficos siguientes : EFECTO DE DENSIDAD DE PULPA EN ALIMENTO A FILTRACION A FILTRO LPF SOBRE EL RATE DE FILTRACION EXPRESADO EN PESO SECO: kg/m2/hr    r    h    /    2   m    /   g    k   :    S    O    D    I    L    O    S    E    D    N    O    I    C    A    R    T    L    I    F    E    D    E    T    A    R

160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 20

30

40

DENSIDAD DE PULPA ALIMENTO:% Solidos Peso

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EFECTO DE DENSIDAD DE PULPA EN ALIMENTO A FILTRACION A FILTRO LPF SOBRE HUMEDA HUMEDAD D DEL QUEQUE EN : %H2O %H2O 160 150    %   :    E    U    Q    E    U    Q    N    E    D    A    D    E    M    U    H

140 130 120 110 100 90 80 70 20

30

40

DENSIDAD DE PULPA ALIMENTO:% Solidos Peso

Mostrando claramente las ventajas de aumentar la densidad de pulpa del alimento para asegurar superiores resultados con menor costo relativo de inversión.

9.0 CIRCUITOS DE MOLIENDA MOLIENDA REQUERIDOS PARA ALGUNAS APLICACIONES Generalizacion Generalizaciones es son difíciles difíciles de realizar realizar pero podemos podemos indicar indicar que el tamaño máximo de partícula es determinado por liberación ó accesibilidad, mientras que el tamaño mínimo tratable es determinado por el proceso ó método de separación adecuado para el caso. Evitar la producción de finos es probablemente objetivo común por que en mayor ó menor  grado, los procesos reportan limitaciones limitaciones para el tratamiento de fracciones muy finas, por  lo tanto moliendas muy finas deben ser evitadas en lo posible.

9.1 Molienda Diferencial En algu alguno nos s casos casos se requi requier ere e expl explot otar ar la moli molien enda da difer diferenc encia iall exis existen tente te entr entre e los los componentes de la mena ó en otros casos se desea evitar. El primer caso ocurre cuando el material que se desea recuperar es blando como en el caso de arcillas para uso en cerám cerámica ica fina fina ó cuand cuando o se dese desea a elim elimin inar ar lamas lamas del del circ circuit uito o de flota flotació ción n por ser  ser  interferentes con el proceso. Cuando se desea promover la molienda diferencial  se utilizan molinos de bolas, estando simplemente constituidos por circuitos abiertos pero con clasificación con ciclones ó con zaran zarandas das vibr vibrato atori rias, as, tal como como se ilus ilustr tran an en los los diag diagram ramas as que que se pres present entan an a continuación en los que la alimentación del mineral a molienda es total OLIENDA DIFERENCIAL :

IAL

Blandos TOLVA

TOLVA

M. Bolas

M. Bolas

Duros

Duros

Blandos

Para minimizar la producción producción de molienda molienda diferencial  diferencial  se utiliza utiliza molinos molinos de barras barras en circuito circuito abierto ó alternativamente alternativamente alimentando alimentando el mineral directamente directamente al clasificador  clasificador 

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hidrául hidráulico ico recircu recirculan lando do las arenas ó gruesos gruesos a molino molino de bolas bolas operando operando en circuit circuito o cerrado con el mismo clasificador. MOLIENDA DIFERENCIAL

:

L

TOLVA

TOLVA

Producto

M. Barras

M. Bolas

9.2 Preparación del Alimento a Concentración Gravimétrica En este este caso caso se va explota explotarr la difere diferencia ncia en graveda gravedades des específi específicas, cas, liberando liberando las partículas en molienda ó chancado lo mas grueso posible eliminando la mayor cantidad de ganga posible sin producir lamas. Para Para esta preparac preparación ión es recomend recomendabl able e utiliz utilizar ar molino molinos s de barras barras ó alterna alternativa tivament mente e molinos de bolas de descarga baja seguido por clasificación hidráulica cuyas fracciones deberán ser definidas de acuerdo al criterio de separación y al equipo de proceso utilizado. Tambié También n se utiliza utilizan n molino molinos s de barra barra operando operando en circuit circuito o abiert abierto o con su descarga descarga clasificada en cedazos DSM y las fracciones gruesas alimentadas a molinos de bolas. En caso de reportar alto contenido de finos en el alimento ó alta fragilidad de los minerales valiosos, valiosos, algunas veces resulta mas conveniente conveniente remover los finos primarios con zaranda vibratoria pasando las fracciones gruesas a molinos de barras cuya descarga se une a los finos de la etapa de tamizaje. La efectividad de clasificación clasificación en mallas inclinadas con apertura de 0.100 mm se muestra en la tabla siguiente, producto de una evaluación en planta concentradora de estaño : IÒN GRAVIMETRICA - 325 # SiO2 PRODUCTO % Peso %Peso Distrib. Ensaye % Distrib. O’SIZE U´SIZE TOTAL

A

52.00 97.00 88.50

11.10 88.90 100.00

20.50 5.70 8.50

45.90 54.10 100.00

M. Bolas D. Baja

M. Barras o Bolas D. Baja

Medios Gruesos

18.90 81.10 100.00

CONC GRAVIMETRICO GRAVIMETRICO

La recup recupera eració ción n de fracci fraccion ones es -325 -325 # alcan alcanza za a 88.9 88.9% % en los los fino finos, s, este este tipo tipo de clasificadores cuenta Conc con vibración por golpes periódicos de la malla, en aproximadamente conc. Gravimetrico para remover materiales adheridos a la malla, la unidad evaluada era 7 veces por minuto de 2´ x 6´ inclinada inclinada en ángulo de 60 º reportando reportando capacidad capacidad de 25 Ton/hr. La malla era Flow girada cada 8 días y elO'tiempo de duración efectiva era de 24 días para malla fabricada de SS 316.

9.3 Para Separación Magnética

emolienda

Separación magnética de baja intensidad es eficiente aun en mallas muy finas siempre y M. Barras cuando la fuerza de dragado sea menor que la intensidad de atracción de las partículas al campo magnético : 50 um. Estos equipos pueden recuperar medios gruesos y el problema es reducir de tamaño hasta liberación económica de las partículas.

M. Bolas M. Barras

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La alta eficiencia del proceso de separación magnética de baja intensidad en húmedo hace aceptable cierto grado de sobre molienda. Por esta razón se utilizan circuito de molienda con molinos de bolas operando en circuito cerrado con clasificadores hidraúlicos.

9.4 Para Flotación Las propiedad propiedades es que se explota explotan n son de superfic superficies, ies, lo cual cual limita limita los tamaños tamaños de partículas tratables, debido a los siguientes límites : i)

Liberación.

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ii)

Límite Límite máximo de tamaño tamaño de partícul partícula, a, dependie dependiendo ndo de la densidad densidad de los mine mineral rales es puede puede variar variar en el rango rango de 65 a 100 100 mall mallas as,, esto esto es refer referid ido o a minerales distintos a carbón. iii) Límite inferior de tamaño de partícula. iv) Preparación de superficies. El efecto de tamaño de partícula en flotación puede ser ilustrado por dos ejemplos, en el 1ro se muestra flotación de apatita de ganga silicosa primaria utilizando oleato de sodio. En esta flotación es imprescindible el deslamado a - 12 um donde la recuperación de apatita es nula, representando representando drástica restricción en el tamaño mínimo. Los efectos sobre grado y recuper recuperació ación n se present presentan an en el gráfico gráfico siguie siguiente, nte, en que se observa observan n los límites límites máximos y mínimo que en este caso se alcanza en valor absoluto en 300 um. En cuanto a ley de apatita, el efecto es notable en las fracciones mas gruesas que 100 micrones. En flotación de minerales no metálicos, en la que la flotación no es muy selectiva, es necesario reducir al mínimo la producción de finos, aplicando conceptos similares a los aplicados para la preparación del alimento a concentración gravimétrica. EFECTO DE TAMAÑO DE PARTICULA SOBRE GRADO Y RECUPERACION EN FLOTACION DE APATITA CON OLEATO DE SODIO    %   :    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R    ó    A    T    I    T    A    P    A    E    D    O    D    A    R    G

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

100

200

300

TAMAÑO DE PARTICULA: micrones Nota: (o) Recuperación; (+) Grado de apatita

Otro ejemplo, en flotación flotación convencional con xantatos es el de vanadinita vanadinita (PbCl)Pb (PbCl)Pb4(VO4)3, que no requiere deslamado y el efecto de tamaño de partícula se puede observar en el gráfico siguiente en la que se observa que máximo grado y recuperación se obtienen en aproximadamente 40 micrones.

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EFECTO DE TAMAÑO TAMAÑO DEPARTICULA SOBRE GRADO Y RECUPERACION RACION EN FLOTACION DE VANADINITA CON XANTATO    %   :    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R    ó    A    T    I    N    I    D    A    N    A    V    E    D    O    D    A    R    G

100 90 80 70 60 50 40 0

50

100

TAMAÑO DE PARTICULA: micrones Nota: (o) Recuperación; (+) Grado de vanadinita

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En flot flotaci ación ón de SnO2 SnO2 de relav relaves es de conce concentr ntraci ación ón grav gravimé imétri trica ca,, produ produci cidos dos por  por  tratamiento en mesas y recuperación de finos de estaño con buddles, también se tienen limitaciones de tamaño de partícula que en la operación evaluada se muestran en el gráf gráfico ico siguie siguiente nte.. Repo Report rtand ando o óptim óptimos os resul resultad tados os en el punto punto en la efici eficien enci cia a de concentración gravimétrica inicia su reducción, es decir en el rango de 10 a 15 um. Debiendo indicar que los resultados mostrados corresponden a evaluaciones realizadas en 1980 1980,, luego luego poste posteri riore ores s desar desarro rollo llos s de colec colecto tores res espe específ cífico icos s incr increme ementa ntaro ron n la recuperación por flotación de fracciones finas. EFECTO DE TAMAÑO DE PARTICULA SOBRE GRADO Y RECUPERACION EN FLOTACION DE CASITERITA A PARTIR DE RELAVES GRAVIMETRICOS    %   :    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R    ó    A    T    I    R    E    T    I    S    A    C    E    D    O    D    A    R    G

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

10

20

30

40

TAMAÑO DE PARTICULA: micrones Nota: (o) Recuperación gravimétrica; (+) ( +) Recup. Recup. en Flota, (*) Grado Grado Casiterita

En este caso, la flotación de casiterita era efectiva en una rango de tamaños de partículas estrecho por lo que la preparación del alimento requiere ser cuidadosa.

9.5 Para Lixiviación Lixiviación es el único proceso en el que incrementando área superficial se incrementa la reactividad ( R α 1/d) y por lo tanto incrementando la fineza de molienda es de esperar  mayores recuperaciones, sin embargo existen otras operaciones complementarias sobre cuya cuya efic eficie ienci ncia a desca descansa nsa la recup recupera eraci ción ón integ integra ral, l, tal tal es el caso caso de las las etapas etapas de separ separaci ación ón sólid sólido o líquid líquido, o, razón razón por la que que nueva nuevame mente nte exist existirá irá un punto punto óptim óptimo o económico que se presenta en el gráfico siguiente. EFECTO DE FINEZA DE MOLIENDA EN % -200# SOBRE COSTOS DIRECTOS Y PERDIDAS DE VALORES EN LIXIVIACIÓN    S    M    T    /    $    S    U   :    S    A    D    I    D    R    E    P    Y    N    O    I    C    A    R    E    P    O    S    O    T    S    O    C

8 7 6 5 4 3 2 1 0 70

80

90

100

MOLIENDA EN % -200 #

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En este caso se observa que el óptimo se obtiene cuando la fineza de molienda es de 80% -200 #, debido a que se obtienen menores pérdidas de Au en sólidos con un mejor  balance de pérdidas de Au disuelto en la operación de lavado y en filtración final para depósito seco de los relaves.

10.0 10.0 PROP PROPIE IEDA DADE DES S DE LOS LOS MINE MINERA RALE LES S PROCESOS DE CONCENTRACION

QUE QUE INTE INTERV RVIE IENE NEN N EN LOS LOS

En general, las propiedades relacionadas con los procesos ó métodos de separación son : i) radiación en el amplio sentido bien sea por transmisión ó absorción, ii) Magnetismo : alta ó baja baja intensi intensidad dad,, iii) iii) Propie Propiedad dad eléctri eléctrica ca : campo campo electro electrostát stático ico ó ioniza ionizante, nte, incluy incluye e migrac migración ión electro electroforé forética tica iv) Gravimét Gravimétrica ricas s : utiliz utilizand ando o medios medios densos, densos, jigs, jigs, mesas, mesas, espirales, concentradores centrífugos, v) Flotación y vi) Extracción química por todas las formas de lixiviación, simple disolución, en medio ácido, medio alcalino y bacterial, todos a presión ambiente ó a presión, incluye extracción por solventes.

10.1 RADIACIÓN La forma mas simple es el escogido óptico, siendo el escogido a mano la mas antigua aplicación, en la actualidad existen equipos Sortex que fueron desarrollados para otras industr industrias ias,, la mayoría mayoría fueron fueron desarr desarrolla olladas das para para la agricu agricultur ltura a princip principalm almente ente,, en el escogido de frutas y otros productos, utilizando como propiedad a las diferencias en color, siendo la propiedad efectivamente utilizada las diferencias de reflectividad de la luz. Este tipo de separadores cuentan con sistemas de iluminación y sensores para examinar  la luz reflejada reflejada y si la encuentra correcta, la partícula partícula será aceptada, en caso contrario contrario será rechazada. Por lo tanto tamaño y masa deben ser conocidas para que el equipo pueda aplicar la fuerza de separación con la dimensión adecuada, por lo tanto estos equipos operan con fracciones clasificadas por tamaños en rangos muy estrechos. Estos métodos métodos tienen tienen como como tamaño tamaño mínimo límite límite a 1” debido debido a que en estos estos tamaños tamaños la capacidad es reducida en forma significativa. Los criterios de separación pueden ser uno de los tres que se indican a continuación : i) Calidad de la transmisión ó reflexión, ii) Cantidad de la transmisión ó reflexión, iii) Escogido de partículas que transmiten ó reflejan la luz de minerales opacos : opacidad. Por principio fundamental fundamental se debe establecer establecer las proporciones proporciones de luz transmitida y reflejada, como ejempl ejemplo o se puede puede tomar tomar al cuarzo cuarzo transpar transparente ente,, que reporta reporta alta alta propor proporción ción de luz transmitida siendo mucho menor la reflejada.

10.1.1

Transmisión

La cantidad de luz transmitida no es solo dependiente de la transparencia de los minerales si no además del tamaño afectando al ángulo de incidencia del rayo de luz aplicado, la luz transmitida será menor en caso de ser menor a 90º. La forma de las partículas también interf interfiere ieren n con el criter criterio io de separac separación ión al igual igual que la variaci variación ón en composic composición ión y estructura que son factores que influyen en la transparencia de los minerales. Por lo tanto son necesarias estructuras regulares con presencia regular de impurezas, siendo factible realizar separaciones de cuarzo de feldespatos, cuarzo de mica y apatita, pero de tamaños de partícula similares.

10.1.2

Reflectividad

La cantidad de luz reflejada es inversamente proporcional a la cantidad de luz transmitida, sin embargo embargo la cantidad cantidad de luz reflejad reflejada a se torna difusa difusa por la irregular irregularidad idad de las superfi superficies cies por lo que la cantidad cantidad específ específica ica reflejada reflejada es muy pequeñ pequeña, a, es solo solo una fracción del rayo de luz aplicado y por lo tanto deben contar con sistemas de amplificación para determinar esta separación. En el caso de cuarzo con hematita especular, este tipo de separadores es efectivo por que este tipo de hematita posee un alto índice de reflectividad.

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La luz reflejada puede ser medida por calidad debido a que la fracción reflejada es de similar longitud de onda que la aplicada, algunas veces la luz transmitida adquiere cierta longitud de onda mientras que la transmitida absorbe otras longitudes onda. Selección por  radiación cualitativa puede ser extendida a cualquier tipo de fuente diferentes a la luz, siendo suficiente que sea selectiva frente a los minerales tratados, pudiendo ser ondas de alta frecuencia, radiaciones γ, rayos X, ultravioleta. Un ejemplo típico es el equipo de escogido con rayos X desarrollado por R.C.S para recuperar diamantes en carbones. El diamante tiene muy baja absorción de rayos X en relación relación a todos los otros minerales, minerales, el principal principal problema de estos equipos equipos es también la presentación de las partículas razón por la que su capacidad es reducida. Este equipo está constituido por un conducto a través del cual pasa el flujo integral de partículas enfrentando una fuente rayos X cuya radiación es transmitida, pasando al equipo sensor. Cuando una partícula de diamante pasa por el sistema de aplicación de radiación X, esta ocupa 1/3 a 1/10 del diámetro del canal ó ducto y en estas condiciones es posible obtener  diferencias diferencias por reducción reducción de la atenuación. Existen problemas en la diferenciación diferenciación de material material orgánico orgánico y burbuj burbujas as de aire, aire, las cuales cuales deberá deberán n ser removidas removidas antes de la alimentación. Materiales naturalmente radioactivos pueden ser separados requiriendo solo un detector  de suficiente sensibilidad y un mecanismo efectivo para la remoción de las partículas identificadas. Reflect Reflectivid ividad ad cuantit cuantitativ ativa a es mas crítica crítica respecto respecto a tamaño, tamaño, forma forma y contenid contenido o de impurezas en las partículas, por lo que la determinación cualitativa es mas útil que la determin determinació ación n cuanti cuantitati tativa va except excepto o en un caso, caso, este es el seleci selecionad onador or de partícu partículas las desarrollado desarrollado por Linari - Linholm Linholm para detectar diamantes diamantes por medición cuantitativa cuantitativa de luz reflejada, reflejada, todos los otros minerales minerales no reflejan reflejan la luz en cantidad suficiente suficiente para actuar en el detector. Estos equipos fueron evaluados para la recuperación de diamantes de relaves con resultados favorables. Presentan restricciones importantes debido a que las partículas deben ser presentadas en línea simple para alcanzar alcanzar eficiencia satisfactoria y por lo tanto su capacidad es muy baja. En resumen debemos considerar lo siguiente : 1) 2)

Si se dispone dispone de respuesta respuesta selectiva selectiva a cualquier cualquier tipo de radiación, radiación, esta respuesta respuesta selectiva es el criterio de separación. Interferentes con el criterio que debemos considerar son los siguientes : a) Desorden estructural interfiere con propiedades de radiación óptica y otras. b) Variabilida Variabilidad d en composición composición química y su probabilidad probabilidad de ocurrencia ocurrencia es muy alta en la mayoría de minerales. c) Variación Variación de las características características superficiales superficiales de los minerales minerales por presencia de polvo adherido, recubrimientos por cementos ó por otras partículas minerales debido debido a fuerzas fuerzas electro electrostáti státicas cas causan causando do adhere adherencia ncia e interf interferen erencia cia por  reflectividad diferencial. d) Grado de liberación afecta específicamente al criterio de separación.

3)

10.2

Interferencia con el Proceso a) Forma Forma de las partícu partículas las : Las partículas partículas planas planas reporta reportan n dificu dificultad ltad para su presentación a la fuente de radiación y al detector, también generan dificultades frente al mecanismo de remoción de las partículas : jet ó chisguete de aire b) Tamaño Tamaño de partícu partícula la : limita limita la escala escala y aplicab aplicabili ilidad dad del proceso, proceso, solo solo es posible ver una partícula al mismo tiempo y la operación es de alta velocidad.

SEPARACION MAGNËTICA

El proceso opera por balance de dos fuerzas, que no están en paralelo, el criterio de separación esta relacionado con estas dos fuerzas y la susceptibilidad magnética es una propiedad de masa por lo tanto es proporcional al cubo del tamaño de partícula.

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De acuerdo con la intensidad del campo magnético aplicado se establecen dos tipos de separación magnética : i) Baja Intensidad corresponde al rango de 800 a 1,000 gauss, siendo factible operar en seco ó húmedo, ii) Alta Intensidad : corresponde al rango entre 8,000 a 25,000 gauss, siendo factible su aplicación en seco ó en húmedo. En términos generales se puede establecer establecer que separación magnética de baja intensidad intensidad en húmedo es adecuada para el rango de tamaños entre -10# a 325 um, mientras que la separación en seco es efectiva para el rango de 4” a +10#. Separación magnética de alta intensidad en húmedo es adecuada para partículas en el rango de 30# a 325 #, mientras que la separación en seco es aplicable para partículas en el rango -30# + 150# El límite inferior para separación magnética en húmedo es definido por la susceptibilidad magnética del mineral tratado y su masa, cuando las partículas son mas pequeñas la fuerza de dragado resulta mayor y utilizando campos magnéticos muy intensos se puede ampli ampliar ar hasta hasta el rang rango o de 10 a 20 um, la fuerza fuerza efectiva efectiva de separ separac ación ión se redu reduce ce conforme las partículas son menores.

1) Propiedades Propiedades de los los minerales minerales relacionadas relacionadas con el criterio criterio de separaci separación ón : la susceptibilidad magnética contribuye al criterio de separación

Baja intensidad : en este caso estamos interesados en minerales de Fe y en algunos casos casos al Co, Co, aunq aunque ue este este últim último o no es norma normalm lment ente e recup recupera erado do por por sepa separac ració ión n magnética. El Fe es la principal fuente de susceptibilidad magnética, dependiendo de la forma forma en que se encuent encuentra ra el fierro, fierro, en sulfuros sulfuros el principa principall mineral mineral magnético magnético es la pirrotita. Separación magnética de baja y alta intensidad están confinados a minerales portadores de Fe, excepto en circunstancias inusuales inusuales como es el caso del Co 50% y Pt 50% que es magnético en campo de 10,000 gauss. En cuanto cuanto a variab variabili ilidad dad de la suscepti susceptibil bilida idad d magnétic magnética a es posibl posible e mencion mencionar ar las siguientes : i)

Granates pueden ir desde desde 0.10 0.10 de susceptibilida susceptibilidad d magnética magnética hasta hasta valores valores cercanos cercanos a la magnetita debido al contenido de inclusiones magnetita. ii) Otro mineral mineral que reporta reporta susceptibilidad susceptibilidad magnética magnética ocasiona ocasionalmente lmente es la casiterit casiterita a por contener columbita que es un mineral magnético. iii) iii) Andrad Andradita ita tiene tiene suscepti susceptibil bilida idad d magnétic magnética a equiva equivalen lente te a 1/10 la de la magnetit magnetita a debido a que en rocas metamórficas contienen pequeñas inclusiones de hematita ó magnetita siendo en algunos casos imposible obtener separación. iv) iv) Grosu Grosular larita ita (gran (granate ate amari amarillllo) o) norm normalm almen ente te debe debe ser ser no magné magnéti tico, co, pero pero en metamorfismo recristaliza con óxidos de fierro otorgándole propiedades magnéticas. Tamb Tambié ién n exis existen ten proce procesos sos para para conv convert ertir ir miner mineral ales es no magnét magnético icos s ó débi débilm lmen ente te magnéticos a magnéticos de lata susceptibilidad, tal es el caso de pirita y pirrotita que son sometidos a tostación, magnetizante en ,algunas operaciones para la recuperación de S y producción de ferrosilicio. Proceso hidrometalúrgico de lixiviación alcalina fue desarrollado desarrollado para convertir superficialmente superficialmente a la siderita siderita en magnetita, magnetita, facilitando facilitando su posterior separación.

Alta Intensidad : Se benefician minerales conteniendo Fe accidentalmente. En otros casos, los minerales mismos poseen correcta estructura, como la pirolusita (MnO2) que reporta susceptibilidad magnética 0.01 en comparación con la magnetita que reporta 100, por lo tanto es posible comercialmente separar MnO2 del cuarzo. Debido a que el criterio de separación en este caso es la diferencia en susceptibilidad magnética, y esta diferencia debe ser mayor que la fuerza de dragado en el caso de aplicar separación en húmedo, es que el alimento debe ser preparado cuidadosamente en relación inversa con la propiedad diferencial, esto se logra por clasificación. En todos los otros procesos, normalmente se sacrifica la ley ó recuperación, en cambio en separación magnética es posible alcanzar ambos objetivos simultáneamente, por esta

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razón han sido utilizados en la producción de concentrados comerciales de wolframita, ferberita en nuestro País.

2. Interf Interferen erencias cias con el Criterio Criterio de Separac Separación ión : Solo Solo existe existe una condició condición n que interfiere, este el cambio de estructura, cuando esta puede cambiar la susceptibilidad magnética del mineral.

3.- Interferencias Interferenc ias con el e l Proceso : La principal son inclusiones : no magnéticos en minera minerales les magnétic magnéticos os ó vicever viceversa, sa, en este caso caso la causa causa es inadecu inadecuada ada libera liberació ción n: preparación. También existen restricciones de tamaño , correspondiendo la fuerza de dragado dragado en el caso de separac separación ión en húmedo. húmedo. Esta Esta restric restricción ción es aplica aplicable ble a las taconitas que son molidas a 100% -325 mallas par su adecuada concentración. En alta intensidad en seco, algunas veces se observa floculación electrostática. En separación magnética de alta intensidad en seco, es también necesario preparar el alimento, que debe ser completamente seco y tamizado.

10.3

SEPARACION ELECTRICA

Existen dos métodos de separación eléctrica estos son electrostática y electrodinámica ó en campo ionizante, en el primer caso no se tiene flujo de corriente mientras que en el segundo se tiene un campo ionizante con fluido de corriente de hasta 200 uA. En estos casos casos se balanc balancean ean dos fuerzas fuerzas la gravimétri gravimétrica ca (mg) (mg) con la generad generada a por el campo campo eléctrico ó por la electrocarga depositada en la superficie de los minerales. La separación electrostática se basa en la capacidad de las partículas de tomar cargas eléctricas de diferente signo, mientras que en separación en campo ionizante se realiza por diferencias en conductividad conductividad superficial de los minerales, minerales, es importante importante indicar indicar que en este caso se trata de propiedad superficial únicamente, no así de la propia conductividad de la especie mineral

10.3.1 Separación Electrostática Pura Esta Esta separac separación ión requie requiere re de dos condic condicion iones es simultá simultánea neas s : i) campo campo eléctr eléctrico ico y ii) partículas cargadas. Las partículas pueden ser cargadas por fricción : usualmente denominada carga por  contacto ó efecto triboeléctrico triboeléctrico,, esto se logra por resbalamiento sobre la superficie de una tolva ó por soplado a través de una boquilla. La carga depende de la naturaleza de la superficie pudiendo ser + ó - , en el caso de metales contactados con superficies de vidrio se obtiene carga -, mientras que cuando la superficie es de jebe la carga es +. La carga depende también de los componentes minerales. Por ejemplo en el caso de hematita y cuarzo inyectados a través de boquilla de jebe adquieren carga + y - respectivamente ; mientras que en el caso de hematita y calcita, inyectados a través de la misma boquilla, la hematita adquiere carga - y la calcita +.

Por calentamiento también se cargan las partículas minerales de forma diferencial a través del efecto piroeléctrico, en este caso se hacen pasar las partículas a través de un chute calentado.

Por conductancia : Esto se logra a través de chute con cargas eléctricas opuestas en ambos ambos lados lados y la fase + está conectad conectada a a tierra tierra siendo siendo las partícu partículas las cargadas cargadas por  conducc conducción ión conform conforme e pasan pasan por el chute, chute, los buenos buenos conduct conductores ores adquier adquieren en carga carga rápida rápidament mente, e, mientra mientras s que los no conduct conductore ores s no son afectados afectados ó en alguno algunos s casos casos pueden retener carga opuesta. Este método no es utilizado por requerir condiciones de preparación muy exigentes.

10.3.2 Separación Electrodinámica En lugar del chute se utiliza un tambor con carga positiva también conectado a tierra y con carga - se tiene un electrodo. Los conductores conductores son rechazados rechazados por el tambor al perder su carga y los no conductores se mantienen adheridos sobre la superficie del tambor giratorio y son finalmente descargados por una brocha de limpieza. Se le denomina separación

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electrodinámica debido al control adicional incorporado al la rotación del cilindro, esta es la velo veloci cida dad d de rotaci rotación, ón, tambi también én es posi posibl ble e incre increme menta ntarr la fuerza fuerza de separ separac ación ión incrementando la tensión y en este caso adquiere la denominación de Separación con Alta Tensión que se utiliza en la práctica. Preparación del alimento El rango normal de tamaños de partículas es entre 8 mm a 150# pero cada unidad es alimentada con rangos muy estrechos, debido a que con amplio rango de tamaño de partícu partículas, las, la trayect trayectoria oria será diferente diferente en función función a tamaños tamaños y no de acuerdo acuerdo a su cond conduct uctivi ivida dad. d. Desl Deslam amado ado ó elim elimin inac ació ión n de polv polvo o es impr impresc escind indib ible le etap etapa a en la preparación. El alime alimento nto debe debe ser ser seco seco : < 1%, 1%, secad secado o en horn hornos os rotat rotator orios ios es apli aplica cado do ó en calentadores instalados en transportadores de tornillo calentando hasta 100 ºC, mayores temperaturas podrían afectar la superficie de los minerales. En la práctica, esta separación se realiza en múltiples etapas, variando la tensión entre 15 a 50kV, siendo mayor la tensión aplicada para tratar partículas mas finas. Capacidad Capacidad es la principal principal limitación, limitación, esa varía entre 0.4 a 0.2 Tons/metro Tons/metro de rodillo/hr rodillo/hr y el consumo de energía varía en el rango de 0.3 a 1.2 kW-hr/Ton. Esta Esta separa separación ción es utilizad utilizada a para para limpiar limpiar concentrad concentrados os siendo siendo muy aplicad aplicada a en la conc concen entr trac ació ión n de aren arenas as de play playa. a. No exis existe te plan planta ta oper operan ando do con con sepa separa raci ción ón electrostática, pero podría ser utilizada en la separación de fracciones de tamaño grueso. Dificultades Las Las difi dificu culta ltade des s mayor mayores es están están rela relaci ciona onadas das con con la modifi modificac cació ión n de propi propied edad ades es superficiales, superficiales, estas son i) recubrimiento con productos de oxidación oxidación especialmente especialmente de fierro ó sales que podrían cubrir las superficies de los minerales, ii) efecto de humedad, una película muy delgada de agua sobre la superficie de los minerales los convierten en conduct conductores ores,, esta propie propiedad dad aunque aunque interf interferen erente te en genera generall podría podría ser utiliz utilizada ada de manera controlada, es decir : 1) 2)

cont control rolan ando do la condu conduct ctivi ivida dad d por por contr control ol de hume humedad dad ó alte alterna rnativ tivame amente nte por  por  recubrimientos selectivos (recubrimientos hidrofóbicos). Por recubrimi recubrimient ento o de partículas partículas con metales mas conductores conductores selectiva selectivament mente, e, tal como como es el caso caso de ZnS ZnS en la acti activa vaci ción ón con con CuSO CuSO4, 4, incr increm emen enta tand ndo o su conductividad.

Posibilidades de Separación Eléctrica en Húmedo Partículas muy finas (-150 #) pueden ser separadas por campos eléctricos de acuerdo a su constante dieléctrica en un fluido con constante dieléctrica entre los dos minerales a separar. No se conoce aplicación industrial aun debido a fluidos insatisfactorios, debido a costos y baja capacidad. En laboratorio de Química de Superficie trabaja eficientemente.

Criterio de Separación : Es la conductividad superficial. Interfe Interferen rencia cia con el Criterio Criterio : es caus causada ada por las las prop propie iedad dades es que que modifi modifica can n las las superficies de los minerales en términos de conductividad, estos factores son : i)

Productos Productos de descomposición descomposición : independiente del tipo de mineral, sulfuros ó óxidos, se tienen tienen cambios cambios superfi superficia ciales les debido debido al contact contacto o con la atmósfer atmósfera a y cualqu cualquier  ier  transformación aun de pequeña magnitud generará problemas en la separación, es común la oxidación de las superficies de sulfuros, pudiendo ser el óxido peor ó mejor  conductor que el mineral original.

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a)

ii)

En el caso caso de tener recubrimi recubrimientos entos anhidros, anhidros, se tendrá tendrá peor conductos conductos que el el mineral original, y b) En el caso de existir existir recubrimien recubrimientos tos altamente hidratados hidratados,, los convertirá convertirá en mejore conductores que el mineral de procedencia. Cementos : son productos derivados del propio mineral ó transportados por el agua.

iii)

Lamas : el producto producto deberá ser seco y es altamente altamente probable que las partículas partículas sean recubi recubierta ertas s por partícu partículas las pequeña pequeñas s formando formando una capa capa continua continua que modific modifica a la conductividad superficial iv) Variabilidad de composición : Los minerales minerales correspondientes correspondientes a series isomorfas isomorfas y los propios propios minerales minerales normales reportan variabilidad variabilidad en composición composición ó sustitución sustitución así en contenido de impurezas

Interfe Interferen rencia cia con el Proceso Proceso : Import Importan antes tes efecto efectos s son son gene genera rados dos por algu alguna nas s propiedades de los minerales : tamaño, densidad y forma, las cuales limitan los tamaños alimentados a una sola etapa. Otro factor importante es el recubrimiento del rodillo con resi residuo duos s pulve pulveru rule lento ntos s que que por ser ser fabri fabrica cado do de bronce bronce no es muy muy estab estable le y sus sus propiedades eléctricas van cambiando debido al crecimiento de productos de alteración. En la actualidad se utilizan aleaciones de mayor resistencia libres del efecto de oxidación.

10.4

CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA

El concepto de criterio de separación fue desarrollado desarrollado por Taggart, estableciéndolo estableciéndolo como la relación Csep= (σh-1)/ (σl-1) el cual relacionado con el tamaño de partícula tratable por  concentración gravimétrica se presenta en el gráfico siguiente : RELACION DEL CRITERIO DE SEPARACION GRAVIMETRICA CON TAMAÑO MINIMO DE PARTÍCULA QUE PUEDE SER TRATADO    )    N    O    I    C    A    R    A    P    E    S    E    D    O    I    R    E    T    I    R    C    (    N    E    T    G    O    L

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -1

0

1

2

LOGTEN(TAMAÑO MINIMO EN um)

La dimensión del criterio de separación está también relacionado con el rango de tamaños de partícul partículas as que pueden ser tratados tratados en cada cada unidad, unidad, obviamente obviamente hasta el mínimo mínimo tamaño indicado por la función anterior. Los equipo equipos s mas comúnmen comúnmente te usados usados son : jigs, jigs, mesas, mesas, concentr concentrador adores es centríf centrífugos ugos,, espirales y separación con medios densos. Los principios de concentración en cada uno de estos equipos son diferentes y cada uno debe ser tratado independientemente. criterio de separac separación ión es provist En la concen concentrac tración ión con jigs, jigs, el criterio provisto o por la graveda gravedad d específica ó la densidad diferencial que deberá ser mayor que 1, de acuerdo con la dimensi dimensión ón de la densida densidad d difere diferencia nciall es posibl posible e realiza realizarr separac separacione iones s eficien eficientes tes con redu reducid cida a dens densid idad ad dife diferen renci cial al pero pero redu reduci ciend endo o el rang rango o de tamañ tamaños os de partíc partícula ulas s alimentado alimentado a cada unidad. Cuando la densidad diferencial es mayor, el rango de tamaños que cada unidad puede tratar es obviamente mayor. Existen jigs con sistemas operativos modificados que utilizan fuerza centrifuga así como alimentados a presión, los cuales a iguald igualdad ad de condic condicione iones s mejoran mejoran los resultad resultados os por que el criterio criterio de separac separación ión es proporcionalmente modificado al incremento de la gravedad.

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Interferencia con el Criterio de Separación : Es solo una cuestión de falta de liberación. Interferencias con el Proceso : El factor factor de forma, forma, rango de tamaños tamaños de partícul partículas as y viscosidad de la suspensión son interferentes con el proceso ó método. En el caso de presencia de lamas, la viscosidad puede ser muy alta generando fuerzas de dragado altas interferentes interferentes con el proceso, interfiriendo interfiriendo con la penetración de las partículas partículas pesadas en la cama del jig.

En mesas mesas conce concent ntrad radora oras, s, el Crite Criteri rio o de Sepa Separac ración ión es nueva nuevame mente nte la dens densida idad d diferencial que debe ser mayor a 1 y la interferencia con el criterio también es la falta de liberación. En cuanto a interferencia con el proceso, nuevamente los factores de forma y rango de tamaño de partícula así como mojabilidad mojabilidad de los minerales y viscosidad viscosidad de la pulpa, pulpa, en el caso de partículas hidrofóbicas hidrofóbicas estas no se sedimentaran sobre la superficie de la mesa y serán arrastradas con el flujo de agua hacia el lado de los relaves. Esta propiedad ha sido util utiliz izad ada a para para sepa separa raci ción ón de sulf sulfur uros os grue grueso sos s de los los mine minera rale les s pesa pesado dos s por  por  acondi acondicio cionami namient ento o con reactiv reactivos os colect colectores ores y aglomer aglomerante antes, s, esto era conocid conocido o como como flotación en mesas. El problema de este tipo de separadores es el de espacio por la reducida capacidad. También es importante deslamar el alimento a las mesas para reducir  la fuerza de dragado de partículas

10.4.1 SEPARACION EN MEDIOS DENSOS Es una operación de separación diferente diferente al resto, en la que las partículas son separadas por su capacidad de sedimentar en el tiempo disponible en un medio denso, en este caso se trata de partículas que flotan ó que se sedimentan. La propiedad esencial que utiliza es la dens densid idad ad difer diferenc encia iall en este este caso caso modifi modifica cada da por por la visco viscosid sidad ad del del medio medio y la mojabilidad de las partículas. De acuerdo con el medio denso se clasifican en i) separadores con líquidos pesados y ii) Suspensión densa. 1)

Líquidos Pesados

El Tetrabromoetano Tetrabromoetano es un líquido con densidad densidad de 2.96 g/cc el cual puede ser diluido con tetracloruro de carbono ú otros diluyentes. Se les utiliza en los trabajos de laboratorio para separación de minerales y preparar curvas de lavabilidad. 2)

Suspensiones Pesadas ó Densas

En estos separadores debe existir un justo balance de : a) b)

Viscosidad suficientemente alta alta para mantener el medio en suspensión rediciendo la gradiente de densidad al mínimo posible. Viscosidad Viscosidad suficientemen suficientemente te baja para permitir permitir que las partículas partículas puedan puedan sedimentar  sedimentar  en el tiempo disponible de acuerdo al diseño del reactor.

Para Para preveni prevenirr el asentami asentamient ento o del medio medio tenemos tenemos dos posibi posibilid lidade ades s : agitac agitación ión y viscosi viscosidad dad.. El medio medio se selecc seleccion iona a tan fino fino como pueda ser tolerad tolerado. o. La densid densidad ad difer diferen enci cia a reque requeri rida da es de 2, nunca nunca menos menos.. Los Los sepa separad rador ores es de medi medios os Dens Densos os convencionales dejan de ser eficientes con tamaños de partículas menores a 2 mm, sin embargo existen desarrollos para separación por medios densos en sistemas centrífugos como el Dynawhi Dynawhirpoo rpooll ó en ciclon ciclones es que alcanzan alcanzan tamaños tamaños de partícul partículas as menores menores.. Especialmente con el uso de ferrosilicio atomizado. Interferentes con el criterio de separación son : cambio de densidad, y falta de liberación. Los interfe interferent rentes es con el proceso proceso son : rango rango de tamaño tamaño de partícul partícula, a, viscos viscosidad idad y mojabilidad de partículas.

10.5 CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN

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El criteri criterio o de separa separación ción es humecta humectación ción selectiv selectiva a de los minera minerales les inversa inversament mente e relacionada con la hidrofobicidad de las partículas, la cual no es necesariamente una propiedad natural si no producida por acondicionamiento de la pulpa, lo cual obviamente signif significa ica que existe un importa importante nte conjunt conjunto o de propied propiedades ades que afectan afectan al criteri criterio o de separación. separación. Los minerales minerales naturalmente naturalmente hidrofóbicos hidrofóbicos reportan amplia variabilidad variabilidad en esta propiedad complicando la obtención de buena selectividad en su separación. Factores que afectan al Criterio de Separación: 1)

Selectivida Selectividad d de todos los reactivos aplicados en la que se discute la selectividad de los minerales presentes pudiendo existir amplia variación en su comportamiento comportamiento debido a composición variable o por intemperismo, lo cual inhibe la selectividad en separación.

2)  Acondicionamiento previo de los minerales: natural ó artificial que comienza antes del tratamiento específico incluyendo grasas de la mina, aplicación de Relleno Hidráulico en interior mina. Tomando Tomando estos dos factores factores en su conjun conjunto to podremos podremos tener tener los siguie siguientes ntes factores factores específicos afectando al Criterio de Separación : 1.- Composición variable de los minerales : Algunas veces en un mismo depósito existen varios tipos de minerales tal como ocurre en la mineralización de sulfuros de zinc, que pued pueden en varia variarr desde desde esfal esfaleri erita ta : ZnS ZnS hast hasta a el extrem extremo o de crist cristofi ofita ta pasa pasando ndo por  por  compuestos compuestos intermedios intermedios como marmatita, marmatita, franklinita, franklinita, etc. reportando reportando comportamiento comportamiento diferente en flotación así como en la calidad de los concentrados producidos, hasta el extremo en algunos casos de no ser factible producir concentrados comerciales de zinc a las condiciones actuales de mercado. 2.- Inclusiones Variables : Algunos minerales reportan inclusiones de granos de otros minerales minúsculos producidos por exsolución debida a enfriamiento desde una forma estable a alta temperatura, los cuales se concentran en planos de clivaje. Este tipo de inclusiones es común en minerales de zinc : esfalerita, en la que se presenta pirita ó chalcopirita como producto de exsolución. Este tipo de inclusiones otorga a la especie principal en la matriz propiedades diferentes a las originales. En el caso de presencia de pirita pirita como impureza impureza y cuando se aplica aplica condicion condiciones es para depresió depresión n de pirita, pirita, la recuperación de esfalerita se ve afectada.

En el caso de minerales de zinc conteniendo sulfuros de Fe en la forma de marmatita ó franklinita, franklinita, se apreciará apreciará mayor sensibilidad sensibilidad a la depresión con CaO reduciendo reduciendo el pH para flotación efecto a niveles de 10 ó menos dependiendo del contenido de Fe. En el caso de la cristofita, el pH se reduce aun mas a niveles de 8.5 caso contrario las pérdidas de Zn en relaves aumenta notablemente. 3.- Variable Asociación : En este caso, el mineral valioso está asociado con minerales diferentes en el mismo cuerpo mineralizado tal como ocurre en depósitos de casiterita en los que las asociaciones varían en extremos notables :

i) ii)

Casiterita asociada a pirrotita y carbonatos en algunas zonas y en otras con arsenopirita, cuarzo y pirrotita

Estos dos tipos de asociación reportan comportamiento diferente en flotación, en el caso específico, la asociación del tipo i) reporta significantes pérdidas cuando la flotación se aplica aplica antes de la separación separación gravimétr gravimétrica ica mientra mientras s que en el 2 do las pérdidas no se producen ó son mucho menores. En otros casos la casiterita reporta oclusiones de minerales oxidados de Fe en su red cristalina dándole coloración oscura y en el caso de aplicar separación magnética de alta intensidad las partículas conteniendo Fe serán perdidas en el producto magnético. Esta característica también afecta al criterio de separación por flotación. Para Para tratar tratar uno u otro tipo de mineral mineraliza ización ción con variabl variable e asocia asociació ción n será necesario necesario,, determinar los efectos económicos en el diagrama de flujos adoptado y los cambios que

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serían necesarios para adecuarlo a la variación de propiedades, el interés en grado y recuperación deberá ser revisados así como los cambios requeridos en el diagrama de flujos. En relación con variable asociación, tenemos también Textura Variable en algunos cuerpos mineralizados varía el tamaño de grano ó del cristal y como consecuencia su libera liberació ción. n. Granulo Granulometr metría ía mas fina fina en términos términos de textura textura llevar llevarán án hacia hacia menores menores recuperaciones y leyes del concentrado, el desplazamiento de valores y minerales de ganga aumentará en ambas direcciones : concentrados y relaves. 4.- Alteración de Valores y/o de Minerales de Ganga las cuales se producen en el propio cuerpo mineralizado,

i)

Por intemp intemperism erismo, o, por efecto combinad combinado o de humedad humedad superfic superficial ial así como aire aire superficial, que en algunos yacimientos penetra a 100 pies ó mas dependiendo de la topografía y de la napa de agua existente en la zona.

ii)

Por inestabilidad inestabilidad de los minerales a condiciones normales de presión y temperatura estan estando do asoc asocia iadas das a la forma formació ción n de los los depó depósit sitos os mine minera rales les;; los los volá voláti tile les s producid producidos os pueden pueden deterio deteriorar rar a los minerale minerales s frescos frescos formados formados en depósit depósitos os minerales alterando en algunos casos a la mineralización completa. Rocas básicas : serpentinas, olivino y piroxenos. En este caso no es una cuestión de intemperismo sino de inestab inestabilid ilidad ad afectando afectando a los sulfuros sulfuros ó a los minerales minerales de ganga. ganga. En algunos casos la formación de serpentina que es un compuesto tendiente a producir  lamas podría afectar las características de flotación y deberemos deslamar muy cuidadosamente para restituir la selectividad en flotación

10.6

EXTRACCION QUIMICA

El criteri criterio o de separac separación ión es la reactiv reactivida idad d selecti selectiva va, la cual cual es descr descrit ita a mejo mejorr como como movilidad diferencial describiendo tres tipos de movilidad :

1)

Descomposición Descomposición Térmica Térmica : aplicando aplicando calentamien calentamiento to para que uno de los compuestos compuestos se descomponga, como en el caso de calizas, tostación de sulfuros, en el que uno de los componentes se transforma y el resto se mantiene en su estado natural. 2) Reacción Química : en el que los minerales reaccionan con un medio dejando al resto con poca a ninguna alteración. 3) Disolución: Disolución: proceso proceso en que se tiene un un solvente, solvente, posiblemente posiblemente acuoso, que disuelve disuelve uno ó mas de los constituyentes dejando a los otros en forma sólida, en este grupo se incluye extracción por solventes. La variable mas importante que es objetivo básico es la selectividad. Propie Propiedade dades s que interfi interfiere eren n con el criteri criterio o : deberem deberemos os consid considerar erar todas todas aquell aquellas as propiedades que interfieren con los procesos 1, 2 y 3, estas son :

i) ii)

Cambio ó variación de la composición de los minerales. Factores que que intervienen intervienen en los rates rates de reacción, reacción, en el el caso del del MnO2, un cambio cambio en la estructura ocasiona cambios en la reactividad.

Las propiedades de los minerales que interfieren con el proceso son las siguientes : 1)

2) 3)

11.0

Accesibilid Accesibilidad ad : la estructura y textura de las menas controlan controlan el criterio criterio de liberación liberación en el sentido de exposición de la superficie, en algunos casos se tienen cambios no favorab favorables les al present presentarse arse inclus inclusion iones es en lugar lugar de intercr intercrecim ecimient ientos, os, el caso caso de mineral mineralizac izacion iones es de Au ilustra ilustra este comporta comportamien miento to en que el Au se encuent encuentra ra normalmente en intersticios de pebbles y conglomerados pasan Au diseminado en cuarzo y sulfuros. Tamaño de partícula partícula relacion relacionada ada con accesibilid accesibilidad, ad, incluye incluye porosidad porosidad de la roca roca y de los propios minerales. Rates de Reacción

ECONOMIA DE PRECONCENTRACION ASOCIADA A FLOTACION

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En términos generales, generales, flotación flotación es un proceso de mayor costo de operación e inversión inversión que otros como como concent concentraci ración ón gravimé gravimétric trica. a. Estos Estos mayores mayores costos costos son debido debidos s a: i) molienda fina, ii) consumo de reactivos iii) costo de capital. Por esta razón la remoción temprana de minerales de ganga es alternativa interesante y en caso de resultar efectiva se obtendrían los siguientes beneficios : a) b)

Reducción de los costos de molienda incluyendo inversión Se reducirá reducirá el rate rate del alimento alimento a molienda molienda y a flotaci flotación ón ó en el caso de una operación actual se incrementaría la capacidad, y c) En algunos algunos casos reporta reporta ventajas ventajas metalúrg metalúrgicas icas cuando cuando se aumenta aumenta la ley de cabeza. importante nte consid considerar erar la posibi posibilid lidad ad de pre concent concentrar rar y es Por Por estas estas razon razones es es importa solamente factible cuando los factores mineralógicos básicos son favorables tales como características características texturales y estructurales, estructurales, favoreciendo favoreciendo eliminar importante volumen de gang ganga a con con pérdi pérdida das s menor menores es de valo valores res.. Si las las caract caracterí erísti sticas cas miner mineral alóg ógica icas s son son favorables luego se deberán atender otras consideraciones y definir la cantidad de roca estéril que puede ser económicamente removida del alimento. Para el ejercicio se comparan los circuitos que se muestran a continuación que son i) Preconcentración y flotación de preconcentrado y finos y ii) Concentración Convencional por flotación:

PROCESO I

PROCESO II

ROM 100%

ROM 100%

Ch ancado

Ch ancado

Clasificación G

Finos

Preconc. W Re lave Grueso

F M olie nda

Re lave Flotación

Flotación

C o n ce n t .

M o lie nda

Re lave

e ' ,c '

Flot ación

Con ce n t .

e ", c"

Estos casos se evalúan en términos de Utilidad Neta Operativa basados en la venta de concentrados ó de metal según corresponda. Las variables que se muestran en los flujogramas son las siguientes : G= Alimento a concentración gravimétrica en % del alimento total. Finos= Finos clasificados como % del alimento total (o´flow de clasificador) F= Alimento a Flotación como % del alimento total. e´= Recuperación en concentrado de flotación incluyendo preconcentración (%) c´= Grado del concentrado producido % e”= Recuperación en concentrado de flotación por flotación directa. c”= Grado del concentrado de flotación obtenido por flotación directa %. Para el análisis económico de estas alternativas es necesario incorporar otras variables como extracción en peso de concentrado % : R; ley de cabeza del mineral : a ; Utilidad por  venta de concentrados (US $/TMS de concentrado): P, precio de venta de concentrados : Sc, costos de producción de concentrados (US $/TMS de concentrado): Kc ; costos de

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minado (US $/TMS de mineral) : KR; costo de chancado (US $/TMS de mineral) : Kj ; etc. El resto de variables se presenta al final de esta presentación.

A.- ECONOMÍA DE PRECONCENTRACIÓN EN VENTA DE CONCENTRADOS La utilidad por venta de concentrados, expresada en US $/TMS de concentrado está dada por la siguiente función:

P = Sc - Kc (1)

Mientras que el valor de ventas de concentrados puede ser expresado por la función general siguiente:

Sc = uc + v (2)

en la que u y v son constantes que se determinan en base a contratos de venta. Luego se deter determin mina a el costo costo de prod producc ucció ión n de conce concent ntrad rado o (Kc) (Kc) el cual cual es inve invers rsame amente nte proporcional al peso extraído de concentrado (R %):

Kc=Kt*100/R

(3)

La recuperaci recuperación ón del valor está dada dada por (e %)=R*c/ %)=R*c/a a y de esta podemo podemos s determi determinar  nar  R = a*e/c la cual sustituimos en (3) y se obtiene la siguiente ecuación :

Kc=c*100*Kt/(a*e)

(4)

Tomando la expresión (1) y reemplazando las funciones (2) y (4) se obtiene la expresión general de utilidad que se presenta a continuación :

P= c(u - 100* Kt/(a*e)) + v (5) Podemos decir que la pre concentración sería conveniente económicamente en el caso que la utilidad de su aplicación fuese mayor que la obtenida por flotación directa y por lo tanto se cumpliría la siguiente relación :

P´ - P” > 0 Luego se reemplazan valores y se determina el % Peso (W) que la pre concentración deberá remover para que merezca evaluación, resultando la siguiente función :

W>A W>A (1- c"*e’/c’*e") + B - D*e’*(1-c"/c’) D*e’*(1-c"/c’)

(15)

En la que A, B y D son constantes que incluyen costos de operación y se presentan a continuación :

A= (KR + Kj + K´f) * 100/K´f..............................................................(16) B= (100-Finos)*K¨g (100-Finos)*K¨g/K´f /K´f ....................................................................(17) D=a*u/K´f.........................................................................................(18) En la mayoría de casos casos c´=c” c´=c” para cumplir cumplir con las especif especificac icacion iones es de mercado mercado,, sin embargo algunas mejoras se obtienen cuando la ley de cabeza mejora, incorporando el supuesto en (15) se obtiene la siguiente función simplificada :

W > A (1- e’/e”) + B ..............................................................................(19) En el caso que e’ = e” es decir en caso de obtener similar recuperación se establece que la función que se deberá cumplir es :

W>B

Como ilustración se presenta el caso de una planta concentradora de zinc que trata un mineral de 10% Zn en cabeza (a), produciendo un concentrado de 54% Zn siendo su recuperación de 92% (e´). Los costos de minado son US $ 6.00/Ton de mineral (K R), el de chancado (Kj) US $ 0.75/TMS de mineral, mientras que el costo de flotación incluyendo molienda es de US $ 4.50/TMS de alimento a flotación (Kf´). Por otro lado, el costo de pre concentración puede ser estimado en US $ 1.20/TMS de mineral procesado (Kg) y que el mineral contiene 10% de Finos que pasarían directamente

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a flotación, así mismo se han hecho determinaciones preliminares de preconcentración en que el 40% puede ser eliminado como relaves gruesos (W). Mientras que el concentrado final reportaría ley de 55% Zn(c´) con recuperación de 89% del Zn contenido en cabeza (e ´). El precio de venta para Zn se establece en US $ 780/TM de Zn (Sm) y asumimos que la función de valor de ventas está dada por :

Sc= (Sm (c-4)/100) - 0.20Sm Obtenemos la siguiente función simplificada efectuando las operaciones correspondientes:

Sc= 0.01Sm c - 0.24Sm De la cual se determina, por analogía con la ecuación 2, que la constante u es US $ 7.80, sustituyendo valores en las ecuaciones (16), (17) y (18) se obtienen los valores de A, B y D que resultan : 250, 24 y 17.3, los cuales son sustituidos en (15), determinando el peso en % no menor de gruesos que deberá ser eliminado en la etapa de pre concentración de 8.51%. 8.51%. Cuando Cuando la recuper recuperació ación n total total de Zn se reduce reduce a 85%, 85%, el peso mínimo a ser  eliminado eliminado es de 20.4%, aumentando aumentando a 35.35% en el extremo de reducir la recuperación recuperación a 80%. Esta relación se presenta gráficamente a continuación:

RELACION DEL PESO MINIMO A REMOVER EN PRE CONCENTRACION GRAVIMETRI CON RECUPERACION TOTAL Zn% - MINERAL DE ZINC

50 VENTA METAL 40

30

20 CONCENTRADO

10

0 78

80

82

84

86

88

90

RECUPERACION DE Zn TOTAL

Si cons consid ider eram amos os que que el cont conten enid ido o de grue grueso sos s que que se   pue puede de elim elimin inar ar por por prepreconcent concentraci ración ón gravimé gravimétric trica a en el mineral mineral problema problema es 40% y que el peso peso mínimo mínimo a remover con los precios actuales es de 8.5% es muy probable probable que esta propuesta resulte económ económicam icamente ente atractiv atractiva a repr repres esen enta tand ndo o un proy proyec ecto to que que merec erece e estu estudi dios os complementarios. En el supuesto que no se obtuviesen ventajas en el grado de los concentrados y que la recuperación fuese de 90% incluyendo pre concentración, el peso mínimo que deberá removerse removerse sería de 29.4%, remarcando la importancia que tiene el grado del concentrado concentrado cuando se tratan valores de bajo precio en el mercado. Se debe tener tener en cuenta que la justificac justificación ión económica económica estaría estaría dada dada por el margen margen existente de 31.5% ó 10.6% de peso según corresponda, lo cual deberá pagar los costos de inversión del proyecto así como el costo del capital.

B.- ECONOMÍA DE PRECONCENTRACIÓN EN VENTA DE METAL Para Para el caso de venta de metal, es decir decir que los concentr concentrados ados sean procesa procesados dos en refinería ó fundición que pertenece al encadenamiento productivo propio de la operación evaluada, la pre - concentración sería viable en el caso que el costo de producción del metal fuese menor es decir que para obtener esta condición se deberá cumplir :

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KB´ < KB”....................................................................................(20) El costo de minado y de concentración concentración por TM de metal en el concentrado concentrado de flotación está definida por :

KM = 104 * KT /(a*e)..........................................................................(21) Una tonelada de metal en el concentrado produce 0.01*e m Tons de metal en la fundición refinación y por lo tanto el costo de minado y de concentración por tonelada de metal producido en fundición refinación resulta :

KP = 106 * KT /(a*e*e m).........................................................................(22) Los cargos cargos por fundici fundición ón ó refinaci refinación ón son práctica prácticament mente e indepe independie ndientes ntes del metal metal contenido en el concentrado y por lo tanto podemos decir que KW resulta constante, en cambio Km es dependiente del metal contenido en el alimento a la fundición refinación así como de la recuperación del metal en la fundición e m por lo que el valor  Km es definido definido por:

Km = 104 * KW /(c*e m).................................................................................(23)

Costo de producción del metal (K B) es la suma de costos de minado y de concentración (KP) y el de fundic fundición ión refinació refinación n (Km), reemplaz reemplazando ando valores valores se obtiene obtiene la siguie siguiente nte función:

KB = 106 * KT /(a*e*e m) + 104 * KW /(c*e m) La cual se convierte tomando factores a la siguiente :

KB = (100 *c* K T + a*e* KW )*104 /(a*c*e*e m)....................................................(24) Estos valores se reemplazan en la función (20) siguiendo procedimiento similar al anterior  se obtiene la función siguiente que también define el peso mínimo de mineral estéril que deberá ser removido en preconcentración preconcentración para que reporte ventajas respecto respecto al proceso de flotación directo :

W > A + B + E*e’/c’ E*e’/c’ - ((A/e ") +(E/c"))*em +(E/c"))*em ’*e’/e m "......(28) Como en la función (15) las variables son e, c y e m mientras que las constantes A y B son iguales a las ecuaciones (16) y (17) pero E resulta :

E= a * KW /Kf´ .......................................................................................................(29) Si consideramos que la ley del concentrado se mantuviese constante c´ = c” y que la recuperación en fundición sea idéntica em´= em” y sustituimos valores en 28, esta se convierte en :

W > A + B + E*e’/c’ - ((A/e”) +(E/c”))*e’

Ejecutando y simplificando se convierte en la función siguiente que es idéntica a la (19):

W > A (1- e’/e”) + B Si aplicam aplicamos os los datos del problema problema anterio anteriormen rmente te mostrado mostrados s en la ecuaci ecuación ón (28) determinamos el valor de E que resulta 333.3 y sustituyendo valores del caso básico se determina que el  peso mínimo a ser removido en pre concentración para que resulte interesante es de 21.9%, mayor que cuando se comercializan concentrados. Asumiendo que la recuperación de Zn en el proceso incorporando pre - concentración se redujese a 85%, 85%, el peso mínimo requerido requerido a elimin eliminar ar es de 33.5% 33.5% también también mayor que el 20% establecido establecido para la venta de concentrados, concentrados, este peso aumenta a 47.6% en el caso que la recuperación total fuese de 80% condición que hace inconveniente a la pre concentración. Es concluyente que cuando se cuenta con fundición refinación propia, el proyecto de pre concentración reporta menor factibilidad .

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La recuperación que se obtenga en el proceso integral incluyendo pre concentración es factor factor decisi decisivo vo en la factibi factibilid lidad ad de esta esta etapa etapa adicio adicional nal resultando resultando mas atractiv atractiva a su aplicación conforme esta se aproxime a la obtenida por flotación directa.

Recomendaciones Complementarias El ejercicio mostrado presenta supuestos que deben ser aproximados a casos reales así mismo la ecuación ecuación básica de comparación comparación está en términos de Utilidad Utilidad en Concentrados, Concentrados, se propone al grupo de trabajo que realice el ejercicio ejercicio de aplicar aplicar la determinación determinación basado en Utilidad Utilidad Operativa Operativa por TMS de mineral mineral de cabeza cabeza e incorporar costos de flotación de casos prácticos observados a algunas algunas operaciones mineras de zinc específicamente. específicamente. Así mismo mismo inclui incluirr términos términos comerci comerciales ales reales reales incluy incluyendo endo valori valorizac zación ión de las impureza impurezas s posiblemente Ag y en otros las penalidades por Cd ó las que sean aplicables. En cuanto a costos de deposición de relaves, estos varían en el caso de incluir pre concentración gravimétrica por que al haber eliminado un importante volumen de gruesos, estos serán acarreados por transporte mecánico mientras que en el caso de relaves de flotación esto puede hacerse por medios hidráulicos que son de algo menor costo. Así mismo en el propio emplazamiento para deposición final de relaves existirán condiciones diferentes que deberán ser tenidas en cuenta en la evaluación final de costos. Es probable que el contenido de sulfuros en relaves sea menor y la probabilidad de generación de drenajes ácidos sea menor, factor que deberá ser incluido en la evaluación final.

Variables Utilizadas R = Peso extraído en concentrado % a = Grado del mineral de cabeza % c = Grado del Concentrado en % e = Recuperación en el concentrado final de flotación % em = Recuperación en Fundición % F = Alimento a flotación como porcentaje del alimento total % G = Alimento a concentración gravimétrica como % del alimento total. Fin = Finos clasificados en % del alimento total W = Relaves de pre concentración gravimétrica en % del alimento total. P = Utilidad por venta de concentrados US $/TMS de concentrado Sc = Precio de venta de concentrados US $/TMS de concentrado Sm = Precio de venta del metal US $/TMS de metal Kc = Costo de producción de concentrado US $/TMS de concentrado Km = Costo de fundición US $/TMS de metal KB = Costo de producción del metal (minado, concentración y fundición) US $/TM de metal KT = Costo de minado y de concentración : US $/TMS de mineral KR = Costo de Minado US $/TMS de mineral K j = Costo de Chancado en US $/TMS de mineral KG = Costo de concentración gravimétrica en US $/TMS de mineral KF = Costo de flotación incluyendo molienda US $/TMS de mineral Kf  = Costo de flotación incluyendo molienda en US $/TMS de alimento a flotación Kg = Costo de concentración gravimétrica en US $/TMS de alimento a concentración gravimétrica. KM = Costo de minado, concentración, en US $/TM de metal en el concentrado de flotación. KP = Costo de minado y de concentración en US $/TMS de metal de fundición. KW = Costo de Fundición en US $/TMS de alimento a fundición.

12.0 FLOTACION DE MINERALES NATURALMENTE FLOATBLES 12.1 Flotación a Condiciones Estándar 

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Prueba a condiciones condiciones estándar estándar de flotación de plomo y de zinc en sus etapas rougher y scavenger mostró resultados que se presentan en la Tabla siguiente. En esta prueba se aplicó 0.002 kg./TMS de AP-1404 solamente con la finalidad de precisar si los minerales de plomo reportan flotabilidad. En este caso los tiempos de acondicionamiento fueron aproximados a los equivalentes de planta convertidos a operación batch. Por comparación se incluyen los resultados de la prueba TNF-02.012 realizada con pre flotación de NF. ENSAYES % DISTRIBUCION % PRODUCT % Pb Zn Fe Pb Zn Fe PESO PRUEBA ESTANDAR: TNF-02.001 Conc Ro Pb Conc Scav Pb

1.06 1.29

0.53 0.57

4.95 4.89

1.98 2.12

TOTAL Ro scav Pb

2.36

Conc Ro Zinc Conc Scav Zinc I

6.19 4.96

0.55

4.92

2.06

2.59

1.19

3.62

1.41 1.48

53.39 43.65

1.26 1.44

17.37 14.61

33.81 22.16

5.82 5.33

11.15 86.50 100.00 CON FLOTACION NF: TNF-02.012

1.44 0.38 0.50

49.06 4.84 9.77

1.34 1.32 1.34

31.98 65.43 100.00

55.97 42.85 100.00

11.15 85.23 100.00

Conc Nat. Flot I Conc Nat. Flot II Conc Nat Flot III

2.35 1.22 0.96

0.47 0.63 0.64

3.40 4.61 4.88

2.22 2.84 2.72

2.45 1.71 1.36

0.82 0.58 0.48

4.28 2.85 2.14

0.55 17.01

TOTAL Ro Scav Zinc

RELAVE CABEZA CALCULADA

TOTAL Nat Flot Ro

4.53

Conc Ro Pb Conc Scav Pb

1.53 0.65

TOTAL Ro scav Pb

2.18

Conc Ro Zinc Conc Scav Zinc I

TOTAL Ro Scav Zinc RELAVE CABEZA CALCULADA

CABEZA ENSAYADA

1.12 1.47

0.54 0.65

1.57 2.05

4.04

2.49

5.53

1.89

9.28

5.51 6.50

2.32 2.46

57.99 2.34

0.87 0.43

2.92 1.31

12.45

5.80

2.36

60.34

1.31

4.23

16.27 1.69

0.39 2.21

55.38

1.19 4.93

14.11 8.30

93.06 0.79

15.90 6.84

17.96 75.33 100.00

0.56 0.07 0.45 0.57

1.54 1.03 1.22 1.13

22.41 11.73 100.00

93.85 2.96 100.00

22.75 63.75 100.00

1.63

4.53 50.60 0.38 9.68 9.56

Los resultados indican que la recuperación recuperación de Pb es totalmente totalmente dependiente dependiente de la adición de AP-1404 y que la adición de colector para flotación zinc no es suficiente produciendo pérdidas tanto de Pb como de Zn altas. En cambio con pre-flotación pre-flotación de Naturalmente Naturalmente Flotables se logran resultados resultados satisfactorios satisfactorios tanto en flotación de plomo como de zinc, manteniendo manteniendo este último flotación flotación rápida con la incorporación incorporación de AP-3894 AP-3894 en acondicionamie acondicionamiento nto I con CuSO4. La recuperación de Pb en la etapa rougher scavenger alcanza a 60.3% que para cabezas de 0.50% Pb resulta mas alta que la obtenida en planta por la limpieza incorporada hasta alcanzar grado comercial para plomo.

12.2 PRE FLOTACION DE NATURALMENTE FLOTABLES El método experimental empleado se presenta en la Fig. 1A adjunta y las principales condiciones se presentan en la Tabla siguiente incluyendo resultados de Peso de NF recuperado total en los 8 minutos de flotación y en el 1er  minuto de flotación así como los desplazamientos desplazamientos de Pb, Zn y Fe obtenidos obtenidos en el concentrado concentrado NF. Estos parámetros entre otros son los que mayores diferencias reportan respecto a la muestra anterior de la misma procedencia, debiendo remarcar las siguientes : i)

En general, general, el el peso de NF recuperado recuperado es mayor, mayor, alcanzando alcanzando hasta hasta 5.88% 5.88% del peso peso total alimentado en el concentrado total NF y 3.17 % en el 1 er  minuto de flotación, mientra mientras s que en la muestra muestra de Cancha Cancha I, esto esto fue de 1.75% 1.75% y 0.61% 0.61% aplicando aplicando condiciones similares.

ii)

Las pérdidas pérdidas de Pb Pb en el concentrado concentrado NF total total también fueron fueron mayores, mayores, alcanzando alcanzando hasta 8.60% del Pb total en cabeza, mientras que la pérdida de Zn fue de hasta

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2.72% 2.72% del del total total en cabez cabeza. a. En la muest muestra ra anter anterior ior esto fue de 3.21 3.21 y 1.02% 1.02% respectivamente como máximo en la muestra anterior. iii) La recuperación recuperación de Fe en en el concentrado concentrado NF total alcanzó alcanzó hasta 10.0% del total en cabeza, con la muestra anterior se obtuvo 4.51% como máximo

PRUEBA Nº Na2S TNF 2. 2.001 TNF 2. 2.002 TNF 2. 2.003 TNF 2. 2.004 TNF 2. 2.005 TNF 2.006 TNF 2. 2.007 TNF 2. 2.008 TNF 2. 2.010 TNF 2.011 TNF 2. 2.012

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.046 0.091 0.000 0.000

Reactivos g/TMS Acond Peso % NF D-2 PO MIBC min Total Ro I 0.000 0.025 0.038 0.044 0.038 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025

0.000 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.006

0.000 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.013

0.0 3.0 4.0 4.0 3.0 4.0 4.0 3.0 3.0 4.0 3.0

0.00 5.50 2.98 3.02 3.34 5.32 5.09 4.51 4.97 5.88 4.53

0.00 3.17 1.70 1.21 0.83 2.21 2.21 1.91 2.52 2.65 2.35

Recup % en NF Pb Zn Fe 0.00 6.79 3.17 3.32 3.50 6.65 8.60 4.59 6.42 7.18 5.53

0.00 2.72 0.98 1.30 1.27 2.70 2.41 2.08 2.28 2.81 1.89

0.00 9.62 5.82 4.91 6.77 10.03 8.95 8.23 9.20 11.16 9.28

Concluyentemente, esta muestra reporta mayor contenido de compuestos NF y por lo tanto sus condiciones para remoción serían mas intensas así como su efecto sobre los resultados metalúrgicos; a continuación se presentan los resultados obtenidos tanto en flotación flotación de plomo como las pérdidas de Pb y de Zn en relaves finales del trabajo integral realizado.

PRUEBA

PERDIDAS EN RELAVES % Pb Zn

ENSAYE S % RELAVES Pb Zn

TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

65.43 8.12 43.93 56.22 57.28 17.27 13.12 34.35 26.89 9.11 11.73

0.38 0.06 0.28 0.31 0.37 0.11 0.07 0.27 0.16 0.06 0.07

42.85 3.23 10.98 62.85 69.18 6.57 7.98 7.42 8.07 2.62 2.96

4.84 0.47 1.47 6.10 7.87 0.85 1.03 0.96 1.02 0.36 0.38

% Pb ADICION Cabeza kg./TMS Ca C alc´d R 1404 0.50 0.54 0.50 0.48 0.56 0.47 0.40 0.59 0.45 0.47 0.45

0.002 0.002 0.002 0.018 0.018 0.027 0.027 0.028 0.027 0.027 0.018

Se muestra también la variación de dosificación de AP-1404 que tiene efecto significativo en flotación de plomo, sobre su recuperación, sin embargo no sobre el contenido de Pb en relaves finales. finales. En el trabajo realizado realizado a la fecha, el mayor impacto sobre las pérdidas de Pb en relaves es el del peso de NF recuperados en pre - flotación tal como se puede apreciar en la Fig. 1, es decir que la recuperación de plomo en flotación mejorará en la medida que la flotación de NF sea mas efectiva con modificaciones debido a variaciones de parámetros operativos complementarios tal como el AP 1404 entre otros así como por  variaciones en la ley de Pb de cabeza calculada. Considerando solo la recuperación total de peso de NF, la pérdida de Pb en relave final es explicada en 69.2% por esta variable reduciéndola conforme se mejora la recuperación de NF. La ley de Pb en cabeza calculada calculada varió entre 0.40 a 0.59% siendo la media de 0.49% Pb y el rango de variación equivalente a -18.4 + 20.4% excediendo Límites Permisibles normales. Incorporando esta variable a la correlación anterior mejora explicando 81.1% de la variación con efecto de signo positivo. Esta Esta corr correl elaci ación ón mejor mejora a adic adicio iona nalme lmente nte a 94.1 94.1% % cuand cuando o se inclu incluye ye el tiem tiempo po de acondicionamiento (C6) con efectos de 1er  y 2 do orden según la función siguiente:

Pb L T = 65.4 - 17.7 Peso Total NF + 33.3 ACOND - 5.82 c6*c6 (Cc=0.970)

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Fig.1: RELACION DE LAS PERDIDAS DE Pb EN RELAVE FINAL CON EL PESO TOTAL RECUPERADO EN NATURALMENTE FLOTABLES-MUESTRA CANCHA NORTE II 70    %   :    L    A    N    I    F    E    V    A    L    E    R    N    E    b    P    E    D    S    A    D    I    R    E    P

60 50 40 30 20 10 0 0

1

2

3

4

5

6

PESO TOTAL RECUPERADO EN NF: %

En este caso el tiempo de acondicionamiento deberá ser mayor a 3 minutos para optimizar  resultados. La recuperación en peso total de NF está relacionada con la dosificación de Diesel 2 (C13), (C13), explicando explicando 92.3% de su variación variación tal como muestra la Fig. 2 ubicando ubicando óptima dosificación en 0.025 kg./TMS :

Peso Total NF % = 0.084 + 385 D-2 A - 7597 c13^2 (Cc= 0.961) Si además incluimos incluimos efectos de 1 er  y 2do orden del Acondicionam Acondicionamiento, iento, la correlación mejora a 97.4% sin embargo se producen cambio de signo de los efectos de Diesel D-2 indicando que la recuperación de NF mejoraría incrementando la adición de Diesel 2 sobre 0.043 kg./TMS, lo cual sería debido a la coincidencia de la variación de ambas variables, debiendo realizar pruebas complementarias para precisar sus efectos. Esta función indica que el tiempo de acondicion acondicionamiento amiento deberá deberá ser de 3.5 minutos para obtener máxima recuperación de NF. Fig.2: RELACION DE PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS CON ADICION DE DIESEL 2 MUESTRA CANCHA NORTE II 6

   %   :    O    D    A    R    E    P    U    C    E    R    F    N    O    S    E    P

5 4 3 2 1 0 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045

DIESEL D-2: kg/TMS

Peso Total NF % = 0.000 - 484 D-2 A + 5265 c13^2 + 7.77 ACOND - 1.06 c6*c6 (Cc=0.976) Si eliminamos de la base de datos, la prueba realizada con arreglo estándar TNF-001, la función de correlación se mantiene indicando que adiciones de Diesel 2 sobre 0.025 kg./TMS no favorece los resultados, resultados, incorporando incorporando al Na2S con efecto negativo, por lo que su adición en molienda en los niveles evaluados no favorece la recuperación de NF ó de alguno de los minerales recuperados en este producto. La función de correlación explica 94.4% de la variación de peso recuperado de NF, siendo esta la siguiente :

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Peso Total NF = 16.0 - 609 D-2 A + 7138 c13^2 - 5.41 Na 2S (Cc=0.972) Pruebas complementarias serán realizadas para precisar dosificaciones óptimas de Diesel 2 y tiempo de acondicionamiento ampliando el rango hasta 6 minutos, también se evaluará adición de Na2S en niveles inferiores a 40 g/TMS de mineral.

DESPLAZAMIENTO DE Pb Y Zn EN CONCENTRADOS NF Como se indicara anteriormente tanto el Pb como el Zn desplazado a los concentrados de NF aumentó significativamente en esta muestra y su relación con el peso total de NF recuperado se puede apreciar en la Fig. 3, siendo en ambos casos funciones directas, salvo en el caso del Pb en el que existe un punto anormalmente mas alto alcanzando a reportar 8.5% del Pb contenido en cabeza que coincidentemente corresponde a la ley de cabe cabeza za calc calcul ulad ada a mas mas baja baja obte obteni nida da en el trab trabaj ajo o expe experi rime ment ntal al,, por por prob probab able le subestimación del ensaye de Pb en alguno de los otros productos. Es importante indicar  que la ley de cabeza calculada varió entre 0.40 a 0.59% siendo el promedio de 0.50% mientras que la cabeza ensayada fue de 0.57%. Este rango de variación es demasiado alto por lo que existe definitivamente definitivamente efecto interferente interferente de ensayes especialmente especialmente de los concentrados rougher de plomo que se detalla mas adelante.

1) Desplazamiento de Plomo Indudablemente que las variables que impactan sobre el peso de NF recuperado tendrán efecto efecto signif significa icativo tivo sobre sobre el Pb despla desplazado zado al concent concentrado rado NF, resulta resultando ndo funcione funciones s simila similares res excepto excepto la de ley de cabeza cabeza calcul calculada ada.. La mejor mejor funció función n obtenid obtenida a con la información disponible es la siguiente que 99.8% de la variación de resultados:

L Pb NF=11.6-788 D-2 A+8938 c13^2 + 14.0 ACOND - 2.25 c6*c6 - 27.2 Na2S-23.2 Pb H (Cc=0.999) En la que se incorpora el efecto de Na2S pero esta vez alcanza un efecto de -27.2 que es mucho mayor que el reportado sobre el peso total de NF en que era -5.41 solamente, es decir que su efecto depresor es preferente sobre los minerales de plomo por lo que su aplicación deberá estudiarse detenidamente para optimizar resultados económicos. Fig.3: RELACION DE PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS CON Pb y Zn DESPLAZADOS MUESTRA CANCHA NORTE II 9 8    %   :    O    D    A    Z    A    L    P    S    E    D   n    Z   o    b    P

7 6 5 4 3 2 1 0 0

1

2

3

4

5

6

PESO NF RECUPERADO % Nota: (o) Pb ; (+) Zn

2) Desplazamiento de Zn En el caso del desplazamiento de zinc, la función que explica su variación en 97.4% es similar a la anterior excepto que la ley de cabeza calculada no ingresa al modelo a pesar  que la variación también fue en amplio rango: entre 8.53 a 10.54% promediando 9.754 %, mientras que la ensayada fue de 9.56% que se aproxima al promedio. Esta función se presenta a continuación :

L Zn NF = 0.000 - 617 D-2 A + 8015 c13^2 + 7.72 ACOND - 1.12 c6*c6 - 5.74 Na 2S (Cc=0.987)

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En la que se se incorpora incorpora el efecto de Na2S con coeficiente coeficiente de -5.74 ligeramente ligeramente mayor que el -5.41 observado en la flotación flotación de peso total de NF, debido a que el desplazamiento desplazamiento de Zn es menor que el de Pb y que el peso recuperado recuperado en NF, por lo que su efecto sobre Zn también deberá ser estudiado para optimizar resultados.

3) Fe Recuperado La rela relaci ción ón de recupe recuperac ració ión n de Fe en los los conce concentr ntrad ados os NF con con el peso peso total total de concentrado concentrado NF se presenta en la Fig.4, observándose observándose relación directa además de que el desplazamiento de Fe es el mas importante de los metales analizados, por lo que el Fe debe ser constituyente importante de estos minerales y que serán confirmados por análisis complementarios. En este caso la variación de Fe recuperado recuperado en el concentrado concentrado NF es 97.1% explicada por  la dosificación de Diesel 2 y el tiempo de acondicionamiento con efectos de 1er  y 2 do orden según la función siguiente :

Fe R NF = 0.000 - 188 D-2 A - 581 c13^2 + 8.27 ACOND - 1.17 c6*c6 (Cc=0.985) En la que no participa el Na 2S probablemente por constituir el Fe parte de los minerales naturalmente flotables. Fig.4: RELACION DE PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS CON Fe DISTRIBUIDO EN CONCENTRADO NF: MUESTRA CANCHA NORTE II 10

   %   :    O    D    I    U    B    I    R    T    S    I    D   e    F

5

0 0

1

2

3

4

5

6

PESO NF RECUPERADO %

Las conclusiones resultan similares a las obtenidas para los desplazamientos de Pb y Zn excepto que el Diesel 2 reporta efecto negativo en todo el rango sobre todo eliminando la prueba a condiciones estándar. El efecto del acondicionamiento resulta positivo es decir  que aumentando el tiempo se promovería mayor flotación de minerales de Fe. En base base a los los resu result ltad ados os obte obteni nido dos, s, se cons consid ider era a nece necesa sari rio o real realiz izar ar prue prueba bas s complementarias incrementando tiempo de acondicionamiento y variar la dosificación de Diesel 2 reduciendo la de Aceite de Pino que en estudios previos demostró tendencia a promover flotación de Pb y Zn.

FLOTACIÓN DE PLOMO Los relaves de la flotación de NF fueron sometidos a flotación rougher y scavenger de plomo utilizando utilizando el esquema esquema estándar de reactivos reactivos así como adicionando adicionando FeSO4 para neutralizar la concentración residual de Na2S empleado en molienda en las pruebas TNF008 y TNF-010. También se varió la adición de A-1404 para determinar su efecto sobre recuperación de Pb así como determinar la medida en que su empleo puede suplir el efecto interferente de los NF.

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Las condiciones variables y los resultados se presentan en la Tabla siguiente en la que se obse observ rva a que que en el rang rango o de trab trabaj ajo, o, las las leye leyes s de los los conc concen entr trad ados os roug roughe herr y rougher+scavenger mantienen la tendencia observada en la muestra de Cancha Norte I, es decir que en el rango de condiciones experimentales experimentales ambos mejoran simultáneamente simultáneamente tal como se puede observar en la Fig.5.

PRUEBA TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

Rougher Dosif. Kg./TMS Ensaye Recup R 1404 FeSO4 Pb Pb 0.002 0.000 0.53 1.12 0.002 0.002 0.018 0.018 0.027 0.027 0.028 0.027 0.027 0.018

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.046 0.091 0.000 0.000

0.87 0.75 7.30 7.89 15.98 12.80 13.73 12.73 13.30 17.01

2.45 1.58 23.57 27.67 63.63 61.14 47.79 50.21 63.99 57.99

Ro+Scav Ensaye Recup Pb Pb 0.55 2.59 0.83 0.75 5.51 5.74 10.92 7.60 9.24 7.65 8.28 12.45

Cabeza Pb 0.50

3.77 2.59 26.89 30.13 66.09 65.44 50.21 53.05 66.86 60.34

0.54 0.50 0.48 0.56 0.47 0.40 0.59 0.45 0.47 0.45

En el caso de la muestra de Cancha Norte II, la correlación es lineal en todo el rango del trabaj trabajo o a la fecha fecha,, expl explic ican ando do 95.7% 95.7% de la vari variac ació ión n de ley ley ó recu recuper perac ación ión según según corresponda. corresponda. Incorporando la ley de cabeza calculada, esta correlación mejora a 98.1% y por lo tanto la ley de este producto tendría efecto directo sobre la ley de cabeza calculada. Fig.5: RELACION GRADO RECUPERACION DE Pb EN FLOTACION ROUGHER PLOMO: MUESTRA CANCHA NORTE II 70 60    %   :    b    P    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

50 40 30 20 10 0 0

5

10

15

GRADO CONCENTRADO ROUGHER: % Pb

Es importante observar que en el caso de la prueba TNF-2.012 TNF-2.012 que se realizó realizó reduciendo la adición de AP-1404 de 0.027 a 0.018 kg./TMS se obtuvo la máxima ley del concentrado rougher de 17.01% mientras que la recuperación se redujo de 64% a 58.0%, es decir que en las condiciones de estas pruebas TNF-2.011 y TNF-2.012 nos estaríamos aproximando a las condiciones óptimas para flotación de plomo debido a la normalización de la relación grado recuperación.

Relación de Parámetros de Flotación NF con Flotación de Plomo Algunos de los parámetros mas importantes de flotación de naturalmente flotables están relacionados con los grado y recuperación de plomo en flotación de plomo. Estos se evalúan a continuación.

1) Recuperación Pb en Flotación Rougher Plomo La recuperación de plomo muestra estrecha relación con el peso total de NF y el peso flotado en 1er  minuto siendo en este caso mas importante el peso total de NF tal como se

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muestra en la Fig. 6, en la que se observa que dos puntos se apartan de la correlación lo cual fue debido al bajo nivel de A-1404 aplicado en estas pruebas. Eliminando estos puntos así como la realizada realizada a condiciones condiciones estándar se determina que la recuperación de Pb en flotación rougher plomo aumenta incrementado el peso de NF recuperado en el conce concent ntrad rado o de pre-f pre-flot lotaci ación, ón, según según la sigui siguien ente te funci función ón que que expl explic ica a 90.0% 90.0% de su variación :

Pb R Ro = - 21.5 + 15.5 Peso Total NF (Cc=0.949) Fig.6: RELACION RECUPERACION DE Pb EN FLOTACION ROUGHER PLOMO CON PESO TOTAL RECUPERADO NF: MUESTRA CANCHA NORTE II 70    %   :    R    E    H    G    U    O    R    T    O    L    F    b    P    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

60 50 40 30 20 10 0 0

1

2

3

4

5

6

PESO TOTAL RECUPERADO NF: %

Esta función mejora a 91.0% incluyendo el Pb desplazado al concentrado NF con efecto  positivo, es decir que este plomo no tendría participación alguna ó por el contrario su eliminación mejora la recuperación de Pb en el concentrado de plomo producido en la etapa subsiguiente. La función es la siguiente :

Pb R Ro = - 18.3 + 12.6 Peso Total NF + 1.75 L Pb NF (Cc=0.954) La flota flotaci ción ón de NF en el 1er  minuto minuto también también present presenta a correla correlació ción n simila similarr pero pero con coeficiente menor. En consecu consecuenci encia a fracción fracción signif significat icativa iva de los resulta resultados dos de flotaci flotación ón de plomo plomo serán serán función de las condiciones aplicadas en la etapa previa de Pre-flotación de NF. De las condiciones condiciones evaluadas, evaluadas, la que reporta reporta mayor efecto significativo significativo sobre la recuperación recuperación de Pb en flotación rougher es el AP-1404 cuyo efecto individual se presenta en la Fig. 7 Fig.7: RELACION DE RECUPERACION DE Pb EN FLOTACION ROUGHER PLOMO CON AP 1404 APLICADO EN ACONDICIONAMIENTO-MINERAL CANCHA II 70    %   :    R    E    H    G    U    O    R    b    P    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

60 50 40 30 20 10 0 0.00

0.01

0.02

0.03

ADICION AP-1404: kg/TMS

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Esta variable explica 85.3% de la variación en recuperación observada mejorando a 89.7 cuando se incluye la ley de cabeza calculada calculada de Pb y a 94.7% incluyendo incluyendo al D-2 aplicado aplicado en acondicionamiento para flotación de Naturalmente flotables, siendo esta función la siguiente :

Pb R Ro = 46.3 + 1804 R 1404 - 97.8 Pb H + 1167 D-2 A - 30028 c13^2 (Cc=0.971) Esta función muestra que el efecto de la ley de cabeza es negativo, es decir que conforme la ley de cabeza calculada aumenta la recuperación de Pb es proporcionalmente reducida, por lo que probablemente la sobre estimación de contenido de Pb se ubique en los concentrados de zinc ó en el relave. Además se confirma que la adición de D-2 deberá ser no mayor de 0.020 kg./TMS, lo cual será evaluado durante en la evaluación piloto.

2) Ley de Pb Concentrado Rougher Plomo La correlación de ley de Pb del concentrado rougher resultar similar a la anterior excepto que que en luga lugarr de inco incorp rpor orar ar a las las pérd pérdid idas as de Pb en conc concen entr trad ado o NF ingr ingres esa a preferentemente la ley de Pb en cabeza calculada con lo que la explicación de la variación aumenta de 34.6% a 67.0% siendo esta última función la siguiente :

Pb A Ro = - 2.8 + 4.89 Peso de NF en Ro I + 11.6 Pb H (Cc=0.819) La cual indica indica que la ley del concentr concentrado ado rougher rougher aumenta aumenta conform conforme e el peso peso de NF recuperado en el 1er  minuto de flotación es mayor, modificada por la ley de Pb en cabeza calculada calculada con efecto positivo. positivo. En este caso se favorece la mayor mayor cinética de flotación flotación e NF para obtener mejores resultados en flotación de plomo. Al igual que para la recuperación de Pb, el contenido de Pb en el concentrado de plomo se encuentra directamente relacionado con la adición de AP-1404 tal como se puede apreciar  en la Fig. 8, en la que nuevamente se puede apreciar que la ley del concentrado rougher  se encuentra cercana al máximo cuando se encuentra entre 15 a 17% con recuperaciones de 60 a 63% Pb a partir de mineral con cabeza de 0.50% Pb. Fig.8: RELACION DE LEY DE Pb EN CONCENTRADO ROUGHER PLOMO CON AP 1404 APLICADO EN ACONDICIONAMIENTO-MINERAL CANCHA II

   %   :    O    M    O    L    P    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    b    P    Y    E    L

15

10

5

0 0.00

0.01

0.02

0.03

ADICION AP-1404: kg/TMS

El AP-1404 explica por si sola 81.5% de la variación de ley de Pb del concentrado rougher  plomo, mejorando mejorando a 97.9% cuando se incorpora incorpora a la adición de Aceite de Pino con efecto negativo y la de D-2 confirmando óptima dosificación en 0.031 kg./TMS.

Pb A Ro = - 0.43 + 509 R 1404 - 1133 PO A + 1003 D-2 A - 16163 c13^2 (Cc=0.989)

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Es decir que los resultados indican conveniente reducir la adición de Aceite de Pino a un absoluto mínimo tendiendo a suprimirla, lo cual será evaluado en el trabajo piloto.

FLOTACIÓN DE ZINC Los relaves de flotación de plomo fueron sometidos a flotación de zinc utilizando el arreglo estándar de acondicionamientos así como modificando los puntos de adición incorporando adición de un dithionocarbamato en el 1er  acondicionamiento junto con el CuSO4. Las condiciones experimentales se presentan en la Tabla siguiente en la que se puede observa observarr signifi significati cativas vas variaci variaciones ones respect respecto o a las condici condicione ones s estándar estándar,, varian variando do los punto puntos s de adic adició ión n de los los react reactivo ivos s inco incorpo rporan rando do la adic adició ión n del del AP-38 AP-3894 94 en el 1er  acondicionamiento junto con CuSO4, reduciendo en algunos casos la adición de Z-11

PRUEBA TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

Reactivos en Acond I CuSO4 AP 3894 0.729 0.731 0.640 0.733 0.733 0.730 0.731 0.825 0.820 0.727 0.736

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.012 0.012 0.019 0.019

Tiempo minutos Acond I Acond II 6.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 6.00 4.00

8.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 6.00 4.00

Xantato kg./TMS Z-11 F Z-11 AII 0.018 0.018 0.018 0.018 0.018 0.018 0.018 0.009 0.009 0.018 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.018

Los resultados resultados obtenidos obtenidos en flotació flotación n rougher rougher y total: total: rougher rougher + scaveng scavenger er zinc zinc se presentan a continuación en la que es apreciable la notable reducción de valores en relaves finales, en el caso del Zn se alcanza a 0.36-0.38% Zn: También son apreciables recuperaciones de Zn sobre 91 % en la etapa rougher zinc referidas al contenido total de Zn en cabeza, el máximo de 93.06% se obtuvo aplicando AP-3 AP-389 894 4 en el 1er  acondi acondicion cionami amiento ento junto junto con CuSO CuSO4 y apli aplica cand ndo o Z-11 Z-11 en la 2 do acon acondi dici cion onam amie ient nto. o. Es impo import rtan ante te obse observ rvar ar la redu reducc cció ión n en los los tiem tiempo pos s de acondicionamiento para aproximarnos a los tenidos en planta.

ROUGHER PRUEBA Zn ENS. % R Zn TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

53.39 54.91 57.46 40.78 44.60 42.47 39.87 53.87 53.16 55.64 55.38

33.81 90.94 58.13 16.11 18.15 22.66 17.79 75.10 54.52 90.99 93.06

ROUGH.+SCAV Zn ENS. % R Zn 49.06 49.67 54.50 42.83 42.61 48.80 49.44 51.91 49.63 49.85 50.60

55.97 92.40 86.95 34.07 27.46 88.79 87.27 88.25 87.47 92.03 93.85

ENSAYES RELAVES % Pb Zn 0.38 0.06 0.28 0.31 0.37 0.11 0.07 0.27 0.16 0.06 0.07

4.84 0.47 1.47 6.10 7.87 0.85 1.03 0.96 1.02 0.36 0.38

Obviamente que relaves con contenidos aproximados a los mas bajos obtenidos en el presente trabajo serán alcanzados en la medida que las muestras suministradas sean represe representat ntativas ivas,, siempre siempre y cuando cuando la etapa etapa de remolie remolienda nda sea capaz capaz de libera liberarr los minerales de zinc incorporados a los concentrados rougher y scavenger.

Relación de Parámetros de Flotación NF con Flotación de Zinc Las relaciones entre recuperación de Zn y ley de los concentrados de zinc producidos en flotación rougher de zinc con los parámetros que caracterizan a flotación de NF fueron determinadas y se muestran a continuación.

1) Recuperación de Zinc

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La recup recupera eració ción n de Zn en flota flotació ción n rough rougher er zinc zinc se rela relaci ciona ona dire directa ctame mente nte con con la recuperación de peso de NF obtenida en el 1er  minuto de flotación tal como se aprecia en la Fig. 9 que se presenta a continuación, en la que se observa definida tendencia de la recuperación de Zn a aumentar conforme la flotación de compuestos NF se mejora en la flotación inicial de NF. Indudab Indudableme lemente nte que estos estos resultad resultados os también también tienen tienen relaci relación ón con las condici condicione ones s aplicadas para flotación de zinc que en este caso fueron modificadas para mejorar la cinética de flotación. Fig.9: RELACION DE RECUPERACION DE Zn EN FLOTACION ROUGHER ZINC CON PESO RECUPERADO EN 1ER MINUTO FLOTACION NF-MINERAL CANCHA II 95    %   :    R    E    H    G    U    O    R   n    Z    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

85 75 65 55 45 35 25 15 0

1

2

3

% PESO RECUPERADO 1ER MINUTO FLOTACION

La ley de cabeza calculada varió entre 8.53 a 10.54% Zn promediando 9.76%, siendo la cabeza ensayada 9.56% cercana al promedio, sin embargo por ser amplio el rango de variaci variación ón también también report reporta a efecto efecto signif significa icativo tivo por los resultad resultados os interfi interfirie riendo ndo con la evaluación. En este caso la variación de recuperación de Zn en concentrado rougher zinc, el peso recuperado en el 1st minuto mejora de 36.3% a 48.4% cuando se incorpora la ley de cabeza calculada, esta vez con efecto positivo. Incorporando la adición de Aceite de Pino en acondicionamiento, la correlación mejora a 63.8% pero con efecto negativo tal como se indica en la siguiente función :

R Zn Ro = - 131 + 27.5 RoI + 17.5 Zn H - 3560 PO A (Cc=0.826) Indicando Indicando nuevamente conveniente reducir la adición de Aceite de Pino al mínimo posible ó suprimir su aplicación en flotación NF. Esto será evaluado en el trabajo piloto. En cuanto a condiciones operativas, la variable mas importante resulta la incorporación del reactivo reactivo AP-3894 AP-3894 adicionado en Acondicionam Acondicionamiento iento I junto con el CuSO4 explicando 51% de la variación de recuperación de Zn en flotación rougher Zn. La siguiente variable en orden de importancia es la ley de Zn en cabeza calculada mejorando la correlación a 77.8% , manteniendo efecto positivo mostrado anteriormente, luego se incorpora el AP1404 confirmando su efecto residual favorable cuando su adición es superior a 0.021 kg./TMS coincidiendo con las observaciones realizadas en la evaluación de resultados y condiciones de planta. La mejor función obtenida alcanza a explicar 98.3% de la variación en recuperación de Zn en la etapa rougher, siendo esta la siguiente :

R Zn Ro = - 926 + 3491 AP 3894 + 3.24 Zn H - 8281 R 1404 + 193008 c14*c14 + 3317 MIBC A + 2634 PO A + 2360 CuSO4 - 1461 c32*c32 (Cc=0.991) En la que además de los efectos de las variables comentadas anteriormente se incorporan las siguientes :

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 MIBC MIBC aplica aplicado do en Pre-flo Pre-flotaci tación ón así como el Aceite Aceite de Pino Pino reporta reportan n efectos efectos positivos, positivos, es decir favoreciendo favoreciendo la recuperación recuperación de zinc conforme se incrementan sus dosificaciones. En este caso el Aceite de Pino reporta efecto discordante respecto a la observación anterior, por lo que su aplicación deberá ser estudiada en mas detalle.

La adición de CuSO 4 (C32) reporta efecto favorable hasta una dosificación de 0.808 kg./TMS, resultando equivalente 82.8 g/TMS/% que aunque bajo aun respecto a lo que es práctica normal en algunos casos, sin embargo es suficiente para alcanzar  máxima recuperación de Zn en esta etapa.



Es importante indicar que en el caso de la muestra de Cancha Norte II la coloración de los minerales de zinc es ligeramente mas oscura que la observada en el mineral de Cancha Norte I por lo que se consideró necesario evaluar complementariamente la variación del desplazamiento de impurezas tanto en el concentrado rougher como en el total rougher  scavenger, los cuales se presentan a continuación :

Rougher Zinc : Recup % Pb Fe

PRUEBA TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

17.37 74.28 32.29 7.02 5.45 4.77 5.18 8.03 7.84 10.91 14.11

Rougher+Scav. Zinc Recup % Pb Fe

5.82 31.77 9.68 3.44 4.82 6.14 5.67 12.85 10.52 17.47 15.90

31.98 81.32 50.31 13.58 9.09 9.99 12.84 10.85 13.64 16.85 22.41

11.15 39.40 16.66 6.87 7.84 19.51 21.41 16.68 19.64 28.33 22.75

La relación de Pb desplazado al concentrado rougher de zinc con la recuperación de Zn se present presenta a en la Fig. Fig. 10 en la que se observan observan dos curvas converge convergentes ntes,, la superior  superior  obtenida cuando se utilizó AP-1404 en niveles de 0.002 kg./TMS y la inferior obtenida cuando la adición de este colector en acondicionamiento para flotación de plomo fue en el rango de 0.018 a 0.027 kg./TMS. Fig.10: RELACION DE Pb DESPLAZADO A CONC. ROUGHER ZINC CON RECUPERACION RECUPERACION DE ZINC-MINERAL CANCHA II 80    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    N    E    b    P  .    P    U    C    E    R

70 60 50 40 30 20 10 0 15

25

35

45

55

65

75

85

95

RECUPERACION Zn EN CONC ROUGHER ZINC: %

Estos resultados indican que la cuando la recuperación de Pb en la etapa respectiva es baja y que los NF han sido separados eficientemente, este tenderá a ser desplazado al concentrado de zinc disminuyendo significativamente cuando la adición de AP-1404 sea en el rango de 0.018 a 0.027 kg./TMS, obviamente mayores dosificaciones reducirían proporcionalmente el Pb desplazado al concentrado de zinc, esta situación ocurre solo cuando la separación de NF es eficiente, de otra manera las pérdidas de Pb en relave final  aumentarán como mostráramos anteriormente en la sección 2.1.4 de este informe, por lo

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tanto tanto las las cond condic icio iones nes oper operati ativas vas que que están están relac relacio iona nadas das con con el Pb desp despla lazad zado o al concentrado de zinc estarán relacionadas con la adición de AP-1404 en flotación de plomo y a las condiciones aplicadas para flotación de NF. La mejor función obtenida explica 91.0% de la variación de Pb desplazado al concentrado rougher de zinc y se presenta a continuación :

Pb R ZnR = 177 - 2828 R 1404 + 5538 D-2 A - 121580 c13^2 + 838 Z-11 - 18.3 Zn H (Cc=0.954) La adición de D-2 mantiene efecto de 1 er  orden positivo y negativo de 2do orden indicando que el mínimo desplazamiento de Pb al zinc será obtenido cuando la dosificación de D-2 sea de 0.023 kg./TMS. Luego en orden de importancia importancia sigue el Z-11 aplicado aplicado en flotación flotación de zinc aumentando el Pb desplazado conforme se aumenta la dosificación. Finalmente incorpora a la ley de Zn en cabeza con efecto negativo debido a que la recuperación de Zn está relacionada con la ley de Zn en cabeza calculada. La recu recupe pera raci ción ón de Fe en el conc concen entr trad ado o roug roughe herr de zinc zinc tamb tambié ién n aume aument nta a proporcionalmente a la recuperación de Zn tal como se puede observar en la Fig. 11 en la que se observa correlación directa con la de zinc excepto en un punto que muestra resultado resultado anormalmente anormalmente alto, eliminando eliminando este punto del análisis, análisis, la correlación resulta lineal lineal y por lo tanto tanto el Fe desplaz desplazado ado al concent concentrado rado de zinc zinc estaría estaría directa directament mente e relacionada con la recuperación de zinc solamente, explicando 70.6% de su variación. Fig.11: RELACION DE Fe DESPLAZADO A CONC. ROUGHER ZINC CON RECUPERACION RECUPERACION DE ZINC-MINERAL CANCHA II    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    N    E   e    F  .    P    U    C    E    R

30

20

10

0 15

25

35

45

55

65

75

85

95

RECUPERACION Zn EN CONC ROUGHER ZINC: %

Por lo tanto las condiciones operativas relacionadas con la recuperación de Zn son las que mejor explicaran la variación de recuperación de Fe en concentrado de zinc, obteniendo la siguiente función que explica 96.1% de la variación en recuperación de Fe :

Fe R RZn = - 21.4 + 2.84 Zn H + 527 AP 3894 (Cc=0.980) Es decir que aumentando la recuperación de Zn se aumenta el Fe desplazado, siendo muy probable que en esta muestra existan minerales de zinc con mayor contenido de Fe relativo al Zn que se analiza mas adelante.

2) Relación Grado Recuperación de Zinc La relación grado recuperación de Zn en flotación rougher zinc se presenta en la Fig. 12 en la que se observa que la tendencia a mejorar ambos parámetros simultáneamente se mantiene.

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Fig.12: RELACION DE RECUPERACION DE Zn CON LEY DE Zn EN CONC ROUGHER ZINC - MINERAL CANCHA II 95    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    N    E   n    Z  .    P    U    C    E    R

85 75 65 55 45 35 25 15 40

50

60

LEY DE Zn EN CONC ROUGHER ZINC: %

Incorporando los resultados de flotación scavenger, la función anterior se moviliza hacia el rango de menores leyes, indicando que minerales de zinc de mayor grado de asociación ó de menor menor ley ley de Zn por por prese presenc ncia ia de impu impurez rezas as probab probablem lemen ente te Fe. Fe. Es decir decir que que aumentando la recuperación de Zn se tendrán fracciones de menor ley incorporadas al concent concentrado rado final y por lo tanto tanto la ley del concentra concentrado do final final podrá ser mantenida mantenida ó aproxim aproximada ada a los niveles niveles de operac operación ión de planta planta en el caso caso se obtenga obtenga liberaci liberación ón adecuada en la remolienda y que las condiciones de limpieza sean apropiadas. Pruebas cerradas será conveniente realizar para precisar los niveles de mejora grado recuperación que se podrían alcanzar con las mejores condiciones desarrolladas en la experimentación batch.

3) Leyes y Contenidos Contenidos de Impurezas en Concentrado Rougher Rougher de de Zinc La ley de los concentrados rougher y totales: rougher scavenger de zinc así como sus contenidos de Pb y Fe obtenidos en todas las pruebas realizadas con la muestra de Cancha Norte II se presentan en la Tabla siguiente:

PRUEBA

Zn

TNF 2.001 TNF 2.002 TNF 2.003 TNF 2.004 TNF 2.005 TNF 2.006 TNF 2.007 TNF 2.008 TNF 2.010 TNF 2.011 TNF 2.012

53.39 54.91 57.46 40.78 44.60 42.47 39.87 53.87 53.16 55.64 55.38

ENSAYES % ROUGHER ZINC ROUGHER+SCAVENGER ZINC Pb Fe Zn/Pb Zn/Fe Zn Pb Fe Zn/Pb Zn/Fe 1.41 2.28 1.52 1.01 0.76 0.44 0.48 0.35 0.36 0.32 0.39

1.26 2.33 1.16 1.59 1.61 1.45 1.67 1.25 1.36 1.40 1.19

37.87 24.08 37.80 40.38 58.68 96.52 83.06 153.91 147.67 173.88 142.00

42.37 23.57 49.53 25.65 27.70 29.29 23.87 43.10 39.09 39.74 46.54

49.06 49.67 54.50 42.83 42.61 48.80 49.44 51.91 49.63 49.85 50.60

1.44 2.22 1.50 0.97 0.80 0.27 0.30 0.39 0.36 0.44 0.56

1.34 2.57 1.27 1.57 1.65 1.35 1.60 1.33 1.48 2.01 1.54

34.04 22.35 36.29 44.17 53.23 180.49 164.43 133.87 136.27 113.93 90.15

36.61 19.31 43.05 27.20 25.76 36.12 30.99 39.00 33.60 24.78 32.81

En la que se aprecian los resultados de la prueba TNF-2.002 reportando ley de 54.91% Zn en el concentrado rougher rougher a pesar que los contenidos contenidos de Pb y de Zn son los mas altos, lo mismo ocurre en el caso del concentrado rougher + scavenger de zinc, los cuales en la correlación correlación gráfica resultan anormales, anormales, razón por la que en la evaluación estadística estadística de la información no se les considera. También es probable que los resultados que se apartan de la correlación normal sean debidos a flotación mas selectiva de sulfuros para lo que se solicitó ensayar por MgOx estos productos, pero estos resultados no están disponibles aun.

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La relación del ensaye de Zn con el contenido contenido de Fe se aprecia en la Fig. 13 en la que se mantiene su alta sensibilidad sensibilidad reduciendo significativamente significativamente la ley conforme incrementa incrementa el contenido de Fe Fig.13: RELACION DE CONTENIDO DE Zn CON EL DE Fe EN CONC ROUGHER ZINC - MINERAL CANCHA II 60    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    N    E   n    Z    Y    E    L

50

40 1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

CONTENIDO Fe: %

La correlación de ley de Zn con el contenido de Fe explica 80.1% de su variación siendo esta la siguiente:

Zn A Ro = 96.6 - 33.7 Fe A RZ (Cc=0.895)

En la que que el térmi término no inde indepe pendi ndien ente te resul resulta ta demas demasiad iado o alto alto,, mayor mayor que que el máxi máximo mo contenido de Zn que una esfalerita pura tendría por presencia de otras impurezas que afectan la ley de este producto y serían removibles removibles en las etapas posteriores de limpieza. Por otro lado el efecto del contenido de Fe resulta -33.7 que es mas alto que su efecto obtenido en el concentrado final de planta que era de -2.53 también debido a probable coincidencia de la variación del contenido de Fe con el de otras impurezas. La relación de ensayes de Zn/Fe en el concentrado rougher aumenta conforme la recuperación de Zn aumenta alcanzando un máximo de 46.5-49.5 mientras que en la operación normal esta relación resulta de 44.85/1 variando entre 38.81 a 55.31/1. Si consideramos al concentrado total rougher+scavenger zinc, la mejor relación Zn/Fe que se tendría para alcanzar recuperaciones sobre 93% Zn sería de 32.9/1 en caso que la depresión de Fe en limpieza no fuese efectiva. Las condiciones operativas que controlan la relación de ensayes Zn/Fe en el concentrado total se muestran en la siguiente función que explica 93.2% de su variación :

ZnA/FeS = 1111 - 2841 CuSO 4 + 1876 c32*c32 - 1467 PO A + 569 R 1404 - 320 AP 3894 (Cc=0.965) En la que se observa efecto positivo de 2do orden del CuSO 4 (C32) indicando posiblemente que fraccion fracciones es limpia limpias s de esfaler esfalerita ita necesita necesitarían rían mayores mayores nivele niveles s de adició adición n de este activador para promover su flotación y sería la razón para que la relación Zn/Fe aumente conforme mejora la recuperación de zinc. Luego se incorpora al Aceite de Pino con efecto negativo por lo que su empleo en Pre flotación de NF deberá reducirse al mínimo ó eliminarse. Efecto positivo reporta el AP-1404 mientras que el AP-3894 reporta efecto negativo es decir promueve flotación de minerales de zinc con mayor grado de asociación con Fe ó con mayor contenido de Fe. La limpieza de estos productos será estudiada durante las pruebas de limpieza. En cambio, cambio, el contenido contenido de Pb no reporta reporta efecto efecto signif significat icativo ivo sobre la ley de Zn sin embargo es remarcable el menor contenido de Pb relativo respecto a resultados normales alcanzando relación de ensayes de Zn/ Pb sobre de 150/1 mientras que en la operación

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industrial industrial se logran relaciones relaciones de 59.62/1 en promedio promedio variando entre 44.04 a 73.77/1, 73.77/1, es decir que con la flotación de Naturalmente flotables y eficiente flotación de plomo es de esperar producir producir concentrados de zinc con menores contenidos de Pb, mientras que en el caso caso del del Fe este este serí sería a simila similarr ó lige ligera rame mente nte mas mas alto alto con con adic adicio ione nes s de limp limpie ieza za adecuadas. Consid Consideran erando do al concentr concentrado ado total total de zinc zinc : rougher rougher + scaveng scavenger, er, la variac variación ión de la relación de contenidos de Zn/Pb se presenta en la Fig. 14, en la que se observan dos curvas virtualmente paralelas indicando que con la incorporación de Pre flotación de NF se obtendrán concentrados de zinc con menores contenidos de Pb que los obtenidos en la actualidad actualidad mediante adecuada circulación de los productos productos intermedios, intermedios, este índice sería de 100/1 aproximadamente. Fig.14: RELACION DEL RATIO DE ENSAYES DE Zn/Pb CON RECUPERACION Zn EN CONC ROUGHER ZINC - MINERAL CANCHA II 95    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R  .    C    N    O    C    N    E   n    Z    P    U    C    E    R

85 75 65 55 45 35 25 15 0

100

200

RATIO ENSAYE Zn/Pb

La mejor función obtenida explica 96.8% de la variación obtenida en la relación Zn/Fe siendo esta la siguiente :

ZnA/PbS=1692+1853D-2 A-87687 c13^2+5668R1404-2003AP3894-4169 CuSO4 + 2580 c32*c32 (Cc=0.984) En la que la dosificación de D-2 reporta el efecto mas significativo existiendo óptima dosificación en 0.011 kg./TMS mientras que el AP-1404 mantiene su efecto positivo es decir favoreciendo la selectividad de flotación de zinc. El CuSO4 reporta efecto similar al mostrado para el caso Zn/Fe, indicando que la relación Zn/Fe mejora cuando la adición sea mayor a 0.808 kg./TMS. Es importante observar observar que en el estudio realizado realizado se evaluó al CuSO4 en el rango de 0.640 a 0.820 kg./TMS.

Ley de Zinc Para evaluar complementariamente el efecto de condiciones de operación directamente sobre la ley de Zn en el concentrado rougher de zinc se revisaron las relaciones existentes obteniendo la función siguiente que explica 97.1% de la variación de ley de zinc :

ZnARo=308-819CuSO4+573 c32*c32-53 PO A+587AP 3894-401 R 1404+ 3.80 Zn H (Cc=0.985) En esta nuevamente se observan efectos favorables del CuSO4 cuando su adición es mayor mayor de 0.715 0.715 kg./TM kg./TM mient mientras ras que que el Acei Aceite te de Pino Pino mantie mantiene ne efec efecto to nega negativ tivo o reiterando que su empleo debiera prescindirse ó reducirlo al mínimo. En cambio el AP1404 1404 muest muestra ra efecto efecto resi residua duall nega negativ tivo o por por proba probabl blem ement ente e promo promove verr flota flotaci ción ón de impurezas, en cambio el AP-3894 reporta efecto positivo por lo que se recomienda su empleo en la operación industrial reemplazando solo parcialmente al Z-11.

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Nuevamente se observa efecto interferente de las leyes de cabeza calculadas con efecto positivo lo cual deberá ser confirmado en las pruebas complementarias. Cons Consid idera erand ndo o al conc concent entra rado do tota totall rough rougher+ er+sc scave avenge ngerr de zinc zinc,, el coef coefici icien ente te de correlación disminuye significativamente debiendo incorporar al D-2 que reporta efectos de 1er  y 2do orden indicando que óptima dosificación se tendría en 0.015 kg./TMS, mientras que el resto de variables mantiene efectos comentados anteriormente.

ZnATo=508-1128CuSO4+412D-2A-13903c13^2+735c32*c32+74PO A+69.2AP3894-119R14042.69ZnH (Cc=0.982)

Fe Contenido Aunque su contenido es bajo en el concentrado rougher de zinc, sin embargo su efecto sobre la ley de Zn es significativo por lo que las condiciones operativas tendrían efecto similar pero inverso en algunos casos. La mejor función obtenida explica 97.3% de la variación del contenido de Fe, siendo esta la siguiente :

Fe A RZ=-39.5+107CuSO4+10.8D-2 A-374 c13^2 - 70.2 c32*c32+77.7PO A- 6.22 AP 3894 - 30.8 R 1404 (Cc=0.986) En este caso la adición de CuSO4 reporta nuevamente efectos de 1 er  y 2 do orden, positivo y negativo respectivamente, indicando que el contenido de Fe aumentará conforme se incre increme menta nta su adic adició ión n hasta hasta alca alcanza nzarr un máximo máximo en 0.762 0.762 kg./T kg./TMS, MS, con con mayor mayores es adiciones se promovería flotación de Zn con menor contenido de Fe ó con menor grado de asociación. Luego el D-2 reporta efectos similares pero de signo inverso indicando que el Fe contenido en Zn disminuiría cuando su adición es menor a 0.014 kg./TMS. En cuanto al AP-3894 se observa efecto negativo reduciendo el contenido de Fe conforme se incre incremen menta ta su adic adició ión n reite reiterá rándo ndono nos s conve conveni nien ente te su emple empleo o por por lo menos menos en cantidades mínimas en reemplazo parcial del Z-11. Luego el Aceite de Pino reporta efecto positivo, es decir que su aplicación en Pre flotación reportaría efecto residual sobre la flotación de minerales portadores de Fe en flotación de zinc.

Ensaye de Pb La variable mas importante sobre el contenido de Pb en el concentrado rougher de zinc es el AP-1404 aplicado en flotación rougher explicando por si sola 82.6% de su variación, su efecto individual puede observarse en la Fig. 15 en la que se observa que conforme se incre increme menta nta la adic adició ión n de este este react reactivo ivo en flot flotac ación ión de plom plomo, o, su cont conten enido ido en el concent concentrado rado rougher rougher de zinc zinc dismin disminuye uye signif significat icativam ivamente ente disminu disminuyend yendo o también también la dispersión de resultados. Luego en orden de importancia ingresa al modelo la adición de AP-3894 con efecto negativo, es decir que su poder colector sobre minerales de plomo no es significativo, siendo preferente la colección de minerales de zinc, reiterando una vez mas conveniente su aplicación en el proceso de estos minerales. El Aceite de Pino nuevamente muestra efecto positivo promoviendo la flotación de plomo en flotación rougher de zinc, por lo que su empleo en pre-flotación NF deberá reducirse al mínimo posible.

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Fig.15: VARIACION DEL CONTENIDO DE Pb EN CONC ROUGHER ZINC EN FUNCION DE ADICION AP-1404 EN FLOTACION PLOMO - MINERAL CANCHA II 2.5    %   :    C    N    I    Z    R    E    H    G    U    O    R    C    N    O    C    b    P    O    D    I    N    E    T    N    O    C

1.5

0.5 0.00

0.01

0.02

0.03

ADICION AP 1404: kg/TMS

La mejor función de correlación obtenida explica 98.6% de la variación del contenido de Pb siendo esta la siguiente :

Pb ARZ=-19.5-72.5R1404-3.80AP3894+94.2PO A- 19.8 D-2 A+ 140 c13^2 + 54.5 CuSO4 - 35.1 c32*c32 (Cc=0.993)

12.3 MUESTRA DE LABORES SUBTERRANEAS Muestra Muestra procede procedente ntes s de labore labores s subterr subterránea áneas s conteni conteniendo endo compuest compuestos os carbono carbonosos sos fueron preparadas y el compósito ensayado por Pb, Zn y Fe reportando los resultados que se presentan a continuación con los ensayes de la muestra normal:

MUESTRA NORMAL

Pb 0.45

MINA SUBTERRANEA

0.08

ENSAYES % Zn 8.82 7.56

Fe 0.65 0.68

En este caso se aprecia bajo contenido de Pb similar al observado en la muestra de Canc Cancha ha Nort Norte e I, a pesa pesarr de esta sta cond condic ició ión n se deci decidi dió ó real realiz izar ar los los estu estudi dios os correspondientes. Pruebas Pruebas de molien molienda da se realiz realizaron aron determi determinand nando o 8 minutos minutos para obtener obtener resulta resultados dos similares a los de la operación de planta. El método experimental empleado fue similar al de las pruebas anteriores incorporando algunas modificaciones de acuerdo con sus propiedades adicionales determinadas en el presente estudio y que fundamentalmente indica que los minerales de plomo contenidos son fácilmen fácilmente te colecta colectados dos por los reactivos reactivos emplead empleados os para para flotació flotación n de NF. Esta Esta característica podría ser debida al Relleno Hidraúlico aplicado en labores subterráneas con relaves de la propia planta que obviamente contienen reactivos colectores residuales. Por estas razones los estudios tuvieron los siguientes objetivos : i) ii)

Evaluar Evaluar depresores depresores en flotación flotación NF NF reduciendo reduciendo al al mínimo la la aplicació aplicación n de colectores colectores para NF. Aplicación de Na2S y Cactivado fueron estudiados. Flotaci Flotación ón bulk de NF con plomo, el cual sería sería sometido sometido a limpie limpieza za y posteri posterior  or  separación de NF-plomo.

Esta última alternativa tiene como ventaja fundamental menores necesidades necesidades de equipos equipos dado que podría limitarse a una sección de separación de NF y plomo, mientras que en el caso anterior sería necesario equipo para procesar el volumen total de mineral molido. Por  otro lado la recuperación mas temprana de Pb reportará al final mayores recuperaciones

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de Pb que la flotación selectiva directa siempre y cuando se desarrollen condiciones adecuadas para separación NF-Pb.

12.3.1 FLOTACION A CONDICIONES ESTÁNDAR Una prueba preliminar aplicando aplicando condiciones condiciones estándar para flotación flotación rougher y scavenger  de plomo fue realizada, realizada, mientras que en zinc se estandarizó estandarizó la aplicación de AP-3894 AP-3894 en acondicionamiento I, y el Z-11 fue adicionado en acondicionamiento II. Los resultados se presentan a continuación junto con los de la prueba de flotación con Pre flotación de NF a las condiciones determinadas como adecuadas para la muestra de Cancha Norte I. En los resultados resultados de la prueba prueba a condic condicione iones s estándar estándar son aprecia apreciable bles s las siguie siguientes ntes características fundamentales : i)

La ley del concentrado rougher de plomo solo alcanzó 2.51% y la recuperación de Pb solo fue de 25.08%. Incluyendo Incluyendo al concentrado concentrado scavenger plomo, la ley bajó a 1.99% Pb y la recuperación total aumentó a 42.89%.

ii)

En flotación flotación de zinc, zinc, los resultados resultados pueden pueden considerarse considerarse satisfactorios, satisfactorios, obteniendo obteniendo recup recuper erac ación ión de 95.2% 95.2% en un conce concentr ntrad ado o rough rougher er conte conteni niend endo o 52.8% 52.8% Zn. Zn. Incluyendo al concentrado scavenger zinc, la recuperación total de Zn aumenta a 97.53% reduciendo las pérdidas de Zn en relaves a 0.12% Zn, cifra sumamente favorable.

% ENSAYES % PRODUCTO PESO Pb Zn Fe CONDICIONES ESTÁNDAR : TNF-03.014

DISTRIBUCION % Pb Zn Fe

Conc Ro Pb Conc Scav Pb

TOTAL Ro scav Pb Conc Ro Zinc Conc Scav Zinc I

0.59 0.68

2.51 1.54

1.27 11.36 2.37

TOTAL Ro Scav

13.73 85.00 100.00 FLOTACION NF : TNF-03.031A

RELAVE CABEZA CALC´D

4.20 4.16

1.57 1.59

25.08 17.81

0.39 0.45

1.25 1.47

1.99

4.18

1.58

42.89

0.85

2.72

0.12 0.49

52.81 5.88

1.36 2.36

23.09 19.63

95.32 2.21

20.87 7.54

0.18 0.01 0.06

44.72 0.12 6.30

1.53 0.60 0.74

42.72 14.39 100.00

97.53 1.62 100.00

28.41 68.87 100.00

Conc Nat. Flot I Conc Nat. Flot II Conc Nat Flot III

0.36 0.36 0.51

11.89 4.36 0.54

2.72 3.44 4.17

3.35 2.65 1.72

37.73 13.76 2.43

0.15 0.18 0.32

1.61 1.27 1.17

TOTAL Nat Flot Ro

1.24

4.98

3.53

2.47

53.92

0.65

4.04

Conc Ro Pb Conc Scav Pb

0.92 0.91

0.58 0.18

4.77 4.76

3.35 2.65

4.68 1.44

0.65 0.64

4.08 3.20

TOTAL Ro scav Pb

1.83

0.38

4.77

3.00

6.11

1.29

7.28

Conc Ro Zinc Conc Scav Zinc I

6.82 6.92

0.08 0.10

46.13 46.13

2.10 1.36

4.78 6.06

46.58 47.30

18.96 12.47

TOTAL Ro Scav

13.74 83.19 100.00

0.09 0.04 0.11 0.08

46.13 0.34 6.75 7.56

1.73 0.52 0.76 0.68

10.84 29.13 100.00

93.87 4.19 100.00

31.42 57.25 100.00

RELAVE CABEZA CALC´D

CABEZA ENSAY

iii) El contenido contenido de Pb en el concentrado concentrado rougher rougher de zinc fue de 0.12%. Incluyendo Incluyendo al concentrado concentrado scavenger aumentó a 0.18% Pb representando representando este desplazamiento desplazamiento 42.7% del Pb total contenido en cabeza por la baja ley de cabeza de Pb. En la prueba con pre flotación flotación de compuestos compuestos NF, se obtuvo intensa intensa flotación de plomo plomo en el concentrado NF recuperando 53.92% del Pb en cabeza en concentrado de 4.98% Pb; mientras que la recuperación de Pb fue de 37.73% en el concentrado obtenido en el 1er  minuto de flotación, flotación, superior en todos sus extremos extremos a la flotación flotación convencional. convencional. Por  esta razón el contenido de Pb en el concentrado rougher de zinc se redujo a 0.09% equivalente a un desplazamiento de 10.84% del Pb contenido en cabeza. En esta última prueba se utilizaron condiciones estándar para flotación de zinc, es decir  solo CuSO4 adicionado en acondicionamiento y Z-11 como colector antes de flotación, razón por la que la flotación flotación de zinc reportó 0.34% Zn en el relave, mayor que el obtenido

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en la pruebas anterior TNF-03.014. La cinética de flotación de Zn fue inferior recuperando solo solo 46.6% 46.6% en el conc concent entra rado do roug rougher her de zinc zinc aume aumenta ntando ndo a 93.9% 93.9% con con flota flotaci ción ón scavenger, scavenger, también la ley del concentrado fue menor de 50% Zn mientras que la ley en la prueba aplicando AP-3894 fue de 52.8% Zn. Consid Consideran erando do los resultad resultados os de la prueba prueba TNF-03. TNF-03.031A 031A es aparent aparente e la presencia de activación de los minerales de plomo con tendencia a flotar junto con los NF en el caso de esta muestra debido probablemente a la presencia de reactivos colectores residuales en la fase líquida del relleno hidráulico. Esta propiedad podría ser variable dependiendo de la exposición de los minerales procedentes de tajos subterráneos en la medida que hubiesen tenido mayor ó menor contacto con la fase líquida del RH con relaves. Posibilidades para mejorar resultados fueron consideradas tales como utilizar Na2S y C acti activad vado, o, adem además ás es posi posibl ble e mejor mejorar ar resul resultad tados os adici adicion onal alme mente nte util utiliza izando ndo celd celdas as diseñadas para trabajar en atmósfera enriquecida con Nitrógeno lo cual es práctica factible por tratarse de unidades que operan con aire recirculado evitando ingreso de aire fresco, el cual se va progresivamente enriqueciendo en Nitrógeno por disolución de oxígeno en la pulpa. Este tipo de celdas se utilizan en separación Mo-Cu normalmente y tienen como ventaja adicional en que reducen el consumo de Na2S por ser mas estable sin presencia de O2. Formas adicion adicionale ales s de reducir reducir el consumo consumo de Na2S Na2S ó NaSH NaSH o de depresor depresores es combinados como ASMOL, P NOKES ó el reactivo NOKES. Alternativamente se deberá evaluar el empleo de NaSH que es aplicado por estar constituido por el componente depresor activo.

12.3.2

PRE FLOTACION NF

Con la finalidad de determinar condiciones adecuadas para mantener flotación selectiva de los NF, se realizaron pruebas aplicando diversas dosificaciones de colectores para NF tendiendo a su reducción así como aplicando depresores específicos para los minerales de plom plomo: o: Carb Carbón ón acti activa vado do y Na2S adic adicio ionad nados os en moli molien enda da.. El proce procedim dimie iento nto experimental se presenta en la Fig.16. Las condiciones aplicadas para flotación NF se presentan en la Tabla siguiente en la que se incorpora la prueba TNF-3.031A cuyos resultados detallados se presentaron en la evaluación evaluación de resultados a condiciones condiciones estándar debido a que la flotación de zinc en esta prueba fue realizada con las mejores condiciones desarrolladas para el mineral de Cancha Norte I y II.

PRUEBA

C act M

TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016 TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

0.000 0.000 0.183 0.046 0.092 0.138 0.091 0.000

REACTIVOS APLICADOS kg./TMS Na2S M FeSO4 A D-2 A PO A 0.000 0.000 0.000 0.009 0.009 0.009 0.018 0.000

0.000 0.000 0.000 0.019 0.018 0.018 0.027 0.000

0.000 0.025 0.013 0.013 0.013 0.013 0.012 0.038

MIBC A

ACOND

0.000 0.006 0.013 0.006 0.019 0.025 0.012 0.006

0.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 5.0

0.000 0.013 0.013 0.013 0.006 0.006 0.006 0.013

Los puntos de adición de los reactivos se incluyen en la Tabla anterior, correspondiendo M a Molienda y A en acondicionamiento previo de NF. Los resulta resultados dos genera generales les en flotaci flotación ón NF se present presentan an a continu continuaci ación ón incluy incluyend endo o los resultados de la prueba estándar TNF-03.014 que muestra que el efecto de NF en este caso es menor que el observado en las muestras de Cancha Norte I y II en razón del menor peso de estos compuestos compuestos que sería aproximadamente aproximadamente 1.0 % total mientras que el concentrado obtenido en el 1er  minuto de flotación es de 0.24 a 0.30% deduciendo deduciendo el Pb y Zn desplazados.

Peso NF PRUEBA

Total

RoI

TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016

0.00 1.07 0.94

0.00 0.24 0.16

PERDIDAS EN CONC NF PERDIDAS EN % RELAVES Pb Zn Zn Fe Pb Zn 0.00 40.35 7.12

0.00 0.53 0.42

0.00 4.06 3.35

14.39 10.34 0.00

1.62 1.03 16.32

CONTENIDO EN RELAVES % Pb Zn 0.01 0.01 0.00

0.12 0.08 1.55

67

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TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

1.47 0.82 1.13 1.58 1.24

0.49 0.38 0.25 0.42 0.36

55.25 24.55 17.27 28.47 53.92

- 68 – 

0.77 0.38 0.59 0.78 0.65

5.47 3.58 4.32 4.91 4.04

0.00 0.00 0.00 7.46 29.13

1.02 1.03 0.93 0.90 4.19

0.00 0.00 0.00 0.01 0.04

0.08 0.08 0.07 0.08 0.34

En el caso de esta muestra la pérdida de Pb en relaves se reduce a 14.4% del total contenido en cabeza mientras que en la muestra de Cancha Norte I, de ley de cabeza de Pb similar, reportó 24.3% del Pb en el relave final. El contenido de Pb en relave final fue de 0.06 % en la muestra de Cancha Norte I a condiciones estándar mientras que en la muestra de Labores Subterráneas fue de 0.01%. La pérdida de Zn en relave final de la prueba TNF-3.014 fue de 0.12% Zn, menor aun que la obtenida a condiciones estándar en el caso de la muestra de Cancha Norte I que fue de 0.59% Zn a pesar que la ley de cabeza de esta última era de 5.59%, menor que el 7.56% Zn reportado en las muestras de labores subterráneas, por lo tanto es posible por lo menos concluir que el efecto negativo de la presencia presencia de NF en la muestra de mineral con conteni contenido do de mineral minerales es carbono carbonosos sos procede procedente nte de labores labores subterr subterránea áneas s reporta reporta ser  mucho menor que el observado en las muestras de Cancha Norte I y II ó por lo menos en flotación pueden ser superadas modificando las condiciones de operación incorporando dos etapas de acondicionamiento efectivas.

1) Efecto de Condiciones Operativas en Pre Flotación de Naturalmente Flotables El peso total de concentrado concentrado NF está relacionado relacionado con los desplazamientos desplazamientos de Zn y de Pb cuyas relaciones gráficas se presentan mas adelante. El peso total de NF está relacionado directamente con las dosificaciones de Na2S, Carbón activad activado, o, aceite aceite de pino pino y del Diesel Diesel 2, explicand explicando o 91.6% 91.6% de su variación variación según la siguiente función :

Peso Total NF = - 0.583 + 72.8 Na 2S M + 1.22 C act + 82.1 PO A + 20.7 D-2 A (Cc=0.957) Indicando pseudo activación en algunos casos como en el de adición de Na2S y Carbón activado, mientras que tanto el aceite de pino como D-2 actúan como colectores. El peso recuperado de NF en el 1 er  minuto de flotación también tiene relación directa con el peso total de NF recuperado con los 8 minutos de flotación total aplicado excepto en la prueba TNF-3-018 que reporta relativamente alto peso de NF : 0.38% recuperado en el 1er  minuto y bajo peso total de NF alcanzando a 0.86%. Considerando la base completa de datos, la mejor función obtenida explica 87.1% de la variación de Peso NF recuperados en el 1 er  minuto, esta se presenta a continuación en la que se mantienen los efectos de Na 2S y aceite de pino ambos positivos mientras que el de carbón activado se convierte en negativ negativo. o. Elimin Eliminand ando o el punto punto aparent aparentemen emente te anorma anormall indica indicado do anterio anteriormen rmente, te, esta función se mantiene excepto que en lugar del aceite de pino ingresa la interacción del carbón activado con Na2S con signo positivo.

RoI = - 0.018 + 21.2 Na2S M - 0.725 C act + 25.0 PO A (Cc=0.933) Eliminando la información de la prueba TNF-03.018, el efecto de carbón activado (C48) sobre el peso total de concentrado NF se presenta en la Fig. 17, en la que se observa efectos de 1er  y 2do orden positivo y negativo, convirtiendo a esta variable como la mas importante explicando 85.0% de la variación de peso total de NF, siendo esta la siguiente :

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ING. JUAN G. G . ZEGARRA WUEST 

- 69 – 

Fig.17: RELACION DE ADICION DE CARBON ACTIVADO EN MOLIENDA CON PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS   o   s   e    P    %   :    F    N    O    D    A    R    T    N    E    C    N    O    C    L    A    T    O    T    O    S    E    P

1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.0

0.1

0.2

ADICION CARBON ACTIVADO: kg/TMS

Total = 1.16 + 8.84 C act - 57.9 c48*c48 (Cc=0.922) En consecuencia es posible posible concluir concluir que la aplicación aplicación de carbón activado probablemente probablemente neutral neutraliza iza efecto efecto de sales sales solubl solubles es hasta hasta 0.076 0.076 kg./TMS kg./TMS,, produci produciend endo o depresió depresión n con mayores dosificaciones.

2.2.3

DESPLAZAMIENTO DE Pb Y Zn EN CONCENTRADO NF

El desplazami desplazamiento ento de Pb especia especialmen lmente te alcanza alcanza en esta muestra muestra nivele niveles s de 53.9% 53.9% utilizando solo reactivos para flotación de NF, en cambio el Zn reporta desplazamientos de 0.38 0.38 a 0.78 0.78%. %. Los Los efec efecto tos s de las las cond condic icio ione nes s apl aplicad icadas as para para redu reduci cirr esto estos s desplazamientos se analizan a continuación.

1) Desplazamiento de Plomo El Pb desplazado se relaciona directamente con el peso total de NF recuperado tal como se puede apreciar en la Fig.18, en la que se observan dos líneas paralelas indicando relación directa, por lo que parte las condiciones que afectan al peso total recuperado de NF tendrán también efecto significativo sobre el Pb desplazado al concentrado NF. Fig.18: RELACION DE Pb DESPLAZADO AL CONCENTRADO NF CON EL PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS    %   :    F    N    O    D    A    R    T    N    E    C    N    O    C    A    O    D    A    Z    A    L    P    S    E    D    b    P    %

60 50 40 30 20 10 0 0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

PESO TOTAL DE NF RECUPERADOS: %

El desplazamiento de Pb al concentrado NF varió entre 7.12 a 55.25% y la variable mas importante importante que la controla controla es el carbón activado activado tal como se podrá observar en la Fig. 19, explicando esta variable 79.4% de la variación del Pb desplazado al concentrado NF. La

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- 70 – 

mejor función de correlación obtenida explica 95% de la variación en Pb desplazado al concentrado NF, siendo esta la siguiente :

L Pb 1 = 9.4 - 218 C act + 3095 Na 2S M + 2880 PO A - 105957 c15*c15 (Cc=0.975) En la que el efecto del Carbón activado se mantiene ingresando la adición de Na2S (C15) que muestra muestra efecto efecto pseudo pseudo activad activador or hasta hasta una dosifi dosificaci cación ón de 0.015 0.015 kg./TMS, kg./TMS, con mayores adiciones se logra depresión complementaria de plomo. La adición de aceite de pino promueve desplazamiento de plomo al concentrado NF tal como se observara en el caso de la muestra anterior por lo que su empleo quedaría quedaría virtualmente descartado, salvo que en la evaluación piloto se demostrase que la muestra suministrada no e representativa de los los mine mineral rales es porta portador dores es de mater material iales es carbon carbonos osos os proce procede dent ntes es de labor labores es subterráneas. Incorporando Incorporando a la ley de Pb en cabeza calculada, calculada, el coeficiente coeficiente de correlación correlación aumenta a 0..996 0..996 manteni manteniendo endo los efectos efectos de las otras variabl variable e indepe independie ndientes ntes por lo tanto tanto su interferencia con las conclusiones anteriores no es perceptible. Fig.19: RELACION DE Pb DESPLAZADO AL CONCENTRADO NF CON ADICION DE CARBON ACTIVADO EN MOLIENDA-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS    %   :    F    N    O    D    A    R    T    N    E    C    N    O    C    A    O    D    A    Z    A    L    P    S    E    D    b    P    %

60 50 40 30 20 10 0 0.0

0.1

0.2

ADICION CARBON ACTIVADO : kg/TMS

Debido al alto Pb desplazado al concentrado NF se consideró conveniente revisar los efectos de variables experimentales experimentales sobre la ley de Pb y los contenidos contenidos de Zn y Fe en los concentrados NF tanto total como en el rougher I obtenido en el 1 er  minuto de flotación, los resultados de las pruebas realizadas se presentan en la Tabla siguiente en la que se ha incluido la recuperación de Pb ó Pb desplazado al concentrado obtenido en el 1 er  minuto de flotación de NF.

CONCENTRADO NF TOTAL Pb Zn Fe TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016 TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

0.00 3.01 0.86 3.05 3.07 1.46 1.95 4.98

0.00 3.16 3.44 3.36 3.03 3.30 3.55 3.53

0.00 2.66 2.73 2.69 3.14 2.73 2.39 2.47

Pb 0.00 7.01 1.37 5.88 3.43 2.05 4.36 11.89

CONC. NF RO. I Zn Fe Recup Pb 0.00 2.63 2.80 3.18 2.95 3.02 3.13 2.72

0.00 3.20 3.46 2.93 3.19 3.07 3.20 3.35

0.00 21.23 1.94 35.19 12.75 5.40 16.90 37.73

La relación grado recuperación obtenidas en flotación total NF y en flotación rougher I se presentan en la Fig.20 en la que se observa que ambos tanto ley como recuperación de plomo mejoran simultáneamente como si se tratase de una flotación de plomo en las que los máximos no han sido obtenidos aun.

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- 71 – 

Fig.20: RELACION DE ENSAYE DE Pb EN CONC. NF TOTAL Y ROUGHER I CON SU CORRESPONDIENTE RECUPERACION-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS    %   :    F    N    O    D    A    R    T    N    E    C    N    O    C    A    O    D    A    Z    A    L    P    S    E    D    b    P    %

60 50 40 30 20 10 0 0

2

4

6

8

10

12

CONTENIDO Pb CONC. NF Nota; (o) Conc. Rougher; (+) Conc. NF total

Si comparamos estos resultados con los de flotación de plomo obtenidos en Cancha Norte I que se muestran en la Fig. 21 de nuestro 1er  Informe Progresivo así como la relación obtenida con la muestra del mineral Cancha Norte II mostrada en la Fig. 5 de este informe, llegamos llegamos a la conclusión que son similares constituyendo una forma de separación del Pb  junto con los NF, obviamente que los resultados resultados pueden ser mejorados mejorados aun incorporando incorporando reactivo colector específico para minerales de plomo. En consecuencia la ley de Pb en concentrados NF sería función similar a la obtenida para el Pb desp despla lazad zado o con con modi modific ficac acion iones es menor menores, es, en este este caso caso como como vari variab able le mas mas importante se mantiene al carbón activado con efecto negativo mientras que el siguiente en orden de importancia resulta la ley de Pb en cabeza calculada con signo positivo seguida por el aceite de pino manteniendo efecto positivo y la adición de Na 2S con nivel óptimo en 0.009 kg./TMS. Esta función explica 98.6% de la variación y se presenta a continuación :

Pb A NF = - 10.3 - 56.2 C act + 156 Pb H + 372 PO A + 355 Na2S M- 18691 c15*c15 (Cc=0.993) Los contenidos de Pb en concentrados NF de la mejor prueba TNF-03.016, en la que el Pb desplazado se redujo a 7.12% del Pb en cabeza y que se obtuvo aplicando 0.200 kg. de Carbón activado en polvo por TMS de mineral se presentan a continuación :

PRODUCT

% PESO

Pb

ENSAYES % Zn Fe

RECUPERACION % Pb Zn Fe

Conc Nat. Flot I Conc Nat. Flot II Conc Nat Flot III

0.16 0.23 0.55

1.37 1.13 0.60

2.80 3.38 3.66

3.46 3.62 2.15

1.94 2.26 2.91

0.06 0.10 0.26

0.73 1.08 1.55

TOTAL Nat Flot Ro

0.94

0.86

3.44

2.73

7.12

0.42

3.35

En la que se observa que el contenido de Pb en los concentrados NF obtenidos al inicio del proceso son mayores indicando persistencia de activación de Pb siendo necesario incre increme menta ntarr la adic adició ión n a probab probablem lemen ente te 0.25 0.250 0 kg./TM kg./TMS S para para neutr neutral aliza izarr el efect efecto o activad activador. or. Es decir decir que esta etapa etapa adicio adicionar naría ía costos costos por carbón activado activado de US $  0.38/TMS de mineral de cabeza, cifra relativamente alta respecto al valor del Pb, por lo que que la alte altern rnat ativ iva a de flot flotac ació ión n bulk bulk NF-P NF-Plo lomo mo debe deberá rá ser ser revi revisa sada da y eval evalua uada da económicamente frente a la de flotación selectiva directa. Los resulta resultados dos de flotació flotación n select selectiva iva NF directa directa podrían podrían ser mejorado mejorados s conside considerand rando o celdas que utilicen atmósfera enriquecida con Nitrógeno debido a que los sulfuros son flotables flotables en presencia presencia de Oxigeno, Oxigeno, reiteramos reiteramos que esta práctica es normal representando representando alternativa viable y de simple aplicación aunque el costo de inversión incrementaría por los sistemas de aislamiento incorporados a las celdas.

2) Desplazamiento de Zinc

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- 72 – 

El Zn desplazado al concentrado NF total varió en el rango de 0.38 a 0.78% del contenido en el alimento alimento y está relacionado relacionado con con el peso total total de NF recuperado recuperado en función función directa directa tal como muestra en la Fig. 21 en la que se observa correlación lineal en todo el rango como si constituyese componente integral de los NF ó intima asociación sin descartar  arra arrastr stre e mecán mecánico ico que que será será revi revisad sado o en el traba trabajo jo pilo piloto. to. Este Este tipo tipo de rela relació ción n es completamente diferente a la mostrada por el plomo reportada en la Fig.18. En consecuencia es de esperar que las condiciones que afectan la producción total de NF tendrán efectos similares sobre el Zn desplazado. La mejor función obtenida y que explica 94.5% de la variación del Zn desplazado al concentrado NF es la siguiente :

L Zn NF = - 1.21 + 55.3 Na 2S M + 89.7 PO A + 15.5 D-2 A + 21.0 MIBC A (Cc=0.972) Fig.21: RELACION DE Zn DESPLAZADO A CONC. NF CON EL PESO DE CONC NF FLOTADO-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS    %   :    F    N    O    D    A    R    T    N    E    C    N    O    C    A    O    D    A    Z    A    L    P    S    E    D   n    Z    %

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0

0.5

1.0

1.5

PESO TOTAL CONC. NF Nota; (o) Conc. Rougher; (+) Conc. NF total

En la que el Na 2S mantiene su efecto pseudo activador mientras que los colectores colectores de NF y espumantes aplicados también reportan efecto positivo confirmando sus efectos sobre el peso total de NF flotado. Es importante observar que las fracciones con menor contenido de zinc flotan inicialmente incrementando progresivamente, mientras que en el caso del Fe ocurre lo contrario, es decir las fracciones con mayor contenido Fe flotan inicialmente, esta propiedad difiere de la obser observa vada da con con las las muest muestra ras s proce procede dente ntes s de Canch Cancha a Norte Norte I y II que que repo reporta rtan n coincidencia en ambos, es decir que las fracciones de menor contenido de Fe y Zn flotan inicialmente, aumentando luego sus contenidos progresivamente. En cuanto al contenido de Zn en los concentrados concentrados NF total, este varió entre 3.03 a 2.58% Zn, siendo este muy estrecho y susceptible de error analítico que podría interferir con su evaluación, evaluación, sin embargo embargo es apreciable correlación correlación inversa inversa con el contenido contenido de Fe tal como se puede observar en la Fig. 22.

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- 73 – 

Fig.22: RELACION DEL ENSAYE DE Zn Y Fe EN CONCENTRADOS NF ROUGHER Y TOTAL-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS 3.5    %   :    F    N    C    N    O    C    N    E   n    Z    O    D    I    N    E    T    N    O    C

3.0

2.5 2.6

2.7

2.8

2.9

3.0

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

CONTENIDO Fe EN CONC NF: % Nota; (o) Conc. Rougher; (+) Conc. NF total

Es decir que el Fe actúa como diluyente del Zn en los concentrados NF, aunque su contenido también varía en rango estrecho : 2.39 a 3.14% Fe en el concentrado NF total y de 2.93 2.93 a 3.46% 3.46% Fe en el concent concentrad rado o rough rougher er NF I, siend siendo o siem siempre pre mayor mayor en el concentrado rougher I.

3) Fe Recuperado en Concentrado NF Por la relación directa existente entre la recuperación de Fe y Zn en concentrados NF que se presenta en la Fig. 23, incluyendo los concentrados obtenidos en el 1er  minuto de flotación y total NF, siendo de esperar que los efectos de condiciones operativas sean simila similares res a los observado observados s en el Zn desplaz desplazado ado a los concentra concentrados dos NF. También También es apreciable que a las condiciones aplicadas las posibilidades de separación Zn-Fe de los productos flotados no sería factible salvo variaciones menores. Fig.23: RELACION DE Zn DESPLAZADO CON Fe RECUPERADO EN CONCENTRADOS NF-MINERAL LABORES SUBTERRANEAS 5.5    %   :    F    N    N    E    O    D    A    R    E    P    U    C    E    R   e    F

4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Zn DESPLAZADO A CONC NF: %

La mejor función obtenida explica 76.4% de la variación en Fe recuperado en concentrado total NF, siendo esta la siguiente :

Fe R NF = 1.30 + 147 Na2S M + 200 PO A (Cc=0.874) En la que el Na2S mantiene efecto pseudo activador por precipitación de compuestos solubles que interferirían con la flotación de los minerales de Fe contenidos en los NF.

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- 74 – 

FLOTACIÓN DE PLOMO En flotación de plomo, realizada a partir de los relaves de flotación NF se aplicaron condiciones estándar utilizando AP-1404 como colector, las dosificaciones y resultados en términos de grado y recuperación en las etapas rougher y scavenger se presentan a continuación :

PRUEBA TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016 TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

REACTIVOS : kg./TMS R 1404 FeSO4 0.028 0.027 0.027 0.028 0.028 0.028 0.027 0.023

0.000 0.000 0.000 0.019 0.018 0.018 0.027 0.000

Rougher Conc

Ro+Scav

Cabeza

Pb A

Pb R

Pb A

Pb R

% Pb

2.51 3.50 7.44 2.41 8.25 6.17 2.35 0.58

25.08 29.47 45.97 27.91 42.53 49.44 21.63 4.68

1.99 2.38 5.33 1.55 4.30 3.89 1.60 0.38

42.89 32.11 50.28 30.61 46.89 53.30 26.71 6.11

0.06 0.08 0.11 0.08 0.10 0.10 0.11 0.11

Considerando los resultados de la Pre-flotación de NF, la recuperación de Pb en los concentrados de plomo esta íntima e inversamente relacionada con el Pb desplazado a los concentrados NF y por lo tanto las variables que la afectan serán las mismas con signo inverso. La variable mas importante resulta el Carbón activado adicionado en molienda, con efecto positivo, positivo, es decir que incrementando incrementando su adición adición mejora la recuperación recuperación de Pb después de pre flotación de NF, esta variable explica 60.0% de la variación en recuperación Pb en concent concentrado rados s rougher rougher,, manteni manteniendo endo efecto efecto similar similar hasta hasta la recuper recuperació ación n total. total. Luego Luego ingresa como la siguiente variable en orden de importancia al AP-1404 (C14) también con efecto positivo mejorando la correlación a 82.1%. La mejor función obtenida en flotación rougher plomo alcanza a explicar 97.2 % de su variación siendo esta la siguiente :

Pb R Ro = - 119 - 1750 C act + 5418 R 1404 + 68852 c48*c14 - 911 Na 2S M (Cc=0.986) En la que se incorpora al Na2S con efecto negativo, es decir que las dosificaciones de FeSO4 y el acondi acondicio cionami namiento ento emplead empleados os no fueron fueron suficie suficientes ntes para para lograr lograr completa completa reactivación de los minerales de plomo, es posible que mejores resultados se logren incrementando su dosificación. También incluye a la interacción entre C activado (C48) y el AP-1404 (C14) con efecto positivo , es decir que para contrarrestar el efecto depresor  del C activado será necesario aumentar la adición de AP-1404 incrementando los costos proporcionalmente para neutralizar el efecto negativo. Aunque la variación del AP-1404 fue en rango estrecho, su efecto resulta muy significativo y por lo tanto tanto pruebas pruebas compleme complementar ntarias ias serían serían realiz realizadas adas para optimiz optimizar ar resultad resultados os incrementando tanto C activado como AP-1404. La máxima recuperación total de Pb en flotación de plomo fue de 53.3%, lograda en la prueba TNF-03.019, que es mejor que la obtenida a condiciones estándar que reportara 42.9% que para cabeza de aproximadamente aproximadamente 0.10 Pb% resulta satisfactoria, satisfactoria, sin embargo su desplazamiento al concentrado de zinc fue de 29.43%, producido en el concentrado scavenger de zinc que reportó Pb desplazado de 22.3%, cifra que es posible reducir  incrementando la adición de AP-1404 evitando de esta manera su desplazamiento al zinc. También es apreciable que en esta prueba el Pb desplazado a los concentrados NF fue de 17.27%. En el caso de la prueba TNF-03.016 que reportó menor Pb desplazado a NF, reduciéndolo a 7.12% 7.12%,, la recu recuper peraci ación ón de Pb en conce concent ntrad rados os de plomo plomo solo solo alca alcanzó nzó a 50.3%, 50.3%, desplazando 42.6% de Pb al concentrado de zinc, debido a la mayor dosificación de C activado aplicada en molienda siendo necesario aumentar la dosificación de AP-1404 para mejorar la recuperación de plomo. Es decir que los resultados resultados anteriores podrán ser mejorados en la medida se mantenga el balanc balance e C activad activado o AP-140 AP-1404 4 en flotación flotación de plomo, plomo, es decir decir que conforme conforme sea mas necesaria la adición de C activado, mayor será la adición de AP-1404 requerida.

74

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- 75 – 

La relación grado recuperación obtenida en flotación de plomo se presenta en la Fig. 24 en la que se observa que ambos mejoran hasta alcanzar recuperación de 53.3% con ley de 6.17% Pb, siendo siendo probable probable que esta función continúe mejorando conforme se incremente incremente la adición de A-1404. En las condiciones aplicadas, mayores leyes en el concentrado roug rougher her se obtuv obtuvie ieron ron alca alcanza nzand ndo o un máxim máximo o de 8.25% 8.25% Pb pero pero reduc reducie iendo ndo la recuperación a 42.5% Pb en el concentrado rougher. Si compara comparamos mos estos estos resulta resultados dos con los obtenidos obtenidos en flotaci flotación ón NF, estos estos resulta resultan n similares en la etapa rougher I de NF excepto que la ley de Pb resulta mayor alcanzando a 10.31% de contenido contenido de Pb con recuperación recuperación de 37.7% indicando indicando factible mejorar mejorar estos resultados en el caso de realizar flotación colectiva, es decir adicionando además de los colectores para NF al AP-1404, que como se verá mas adelante llega a recuperar 59.63% Pb en el concentrado rougher NF del 1 er  minuto de flotación ensayando 10.18% Pb que es superior al obtenido en la mejor prueba aplicando el esquema de flotación selectiva directa con la muestra procedente de labores subterráneas. Fig.24: RELACION GRADO RECUPERACION DE Pb EN FLOTACION DE PLOMO ROUGHER Y SCAVENGER -MINERAL LABORES SUBTERRANEAS 50    %   :    b    P    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

40 30 20 10 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

LEY DE Pb EN CONC ROUGHER o TOTAL PLOMO: % Nota: (o) Rougher; (+) Rougher+ Scav

El contenido de Pb en el concentrado rougher plomo esta inversamente relacionada con los contenidos de Zn y Fe, explicando 80% de su variación, siendo esta la siguiente :

Pb A RoP = 32.6 - 5.92 Zn A RoP - 1.25 Fe A RoP (Cc=0.894) En la que el término independiente solo alcanza a 32.6% Pb, indicando presencia de impurezas adicionales que deberán ser removidas en la etapa de limpieza, en cuanto a los efectos de los contenidos de Zn y Fe ambos resultan altos en términos relativos por  probable asociación a otras impurezas. Esta Esta función función se mantiene mantiene simila similarr cuando cuando se conside considera ra el concentr concentrado ado plomo plomo total total : rougher+scavenger, excepto que el término independiente se reduce adicionalmente hasta 20.5% 20.5% indica indicando ndo mayor mayor presenc presencia ia de otras otras impurez impurezas, as, despla desplazada zadas s mecánic mecánicamen amente te probablemente y deberán removerse en las etapas de limpieza.

FLOTACION DE ZINC Las condiciones condiciones fundamentales fundamentales de flotación flotación de zinc fueron modificadas incorporando incorporando dos ra etapas de acondicionamiento adicionando CuSO4 y AP-3894 en la 1 y Z-11 en la 2da, excepto en la prueba TNF-03.031A que fue realizada de acuerdo al orden original de adición de reactivos. También se evaluó la adición de Quebracho y Na 2O.SiO 2 neutro en esta esta 2na etapa etapa de acondi acondicion cionamie amiento. nto. Las dosific dosificacio aciones nes aplica aplicadas das se present presentan an a continuación:

PRUEBA

CuSO4

DOSIFICACIONES kg./TMS AP-3894 Z-11 Quebracho

Na2O.SiO2

75

ING. JUAN G. G . ZEGARRA WUEST 

TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016 TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

0.552 0.548 0.548 0.463 0.459 0.458 0.453 0.275

0.013 0.012 0.012 0.013 0.012 0.012 0.012 0.000

- 76 – 

0.028 0.027 0.027 0.028 0.028 0.028 0.027 0.027

0.000 0.000 0.000 0.037 0.055 0.018 0.054 0.000

0.000 0.000 0.000 0.037 0.055 0.018 0.054 0.000

Las recuperac recuperacione iones s de Zn, Pb y Fe en concent concentrad rados os roughe rougherr y en concent concentrado rado total rougher+scavenger se presentan en la Tabla siguiente en la que se observan resultados superiores superiores a 94% de recuperación de Zn en la etapa rougher aumentando aumentando hasta 97% con la flotación scavenger.

PRUEBA

Zn

TNF 3.014 TNF 3.015 TNF 3.016 TNF 3.017 TNF 3.018 TNF 3.019 TNF 3.020 TNF 3.031a

95.32 96.50 82.13 96.84 97.46 96.47 94.66 46.58

RECUPERACION EN FLOT ZINC % ROUGHER Ro+Scavenger   Pb Fe Zn Pb Fe 23.09 9.18 17.51 6.01 7.28 7.10 7.15 4.78

20.87 24.56 27.38 24.93 27.38 27.64 28.62 18.96

97.53 97.72 82.66 97.05 97.85 97.59 97.07 93.87

42.72 17.21 42.60 14.13 28.55 29.43 37.37 10.84

28.41 36.93 37.17 29.60 31.30 30.77 38.31 31.42

La recuperación de Zn en flotación rougher varió en el rango de 46.58 a 96.50% siendo la variable mas importante la adición del AP-3894 con efecto positivo, variable que por si sola explica 92.6% de su variación mejorando a 99.2% con la incorporación del C activado adicionado en molienda y del Aceite de Pino utilizado en flotación de NF, ambos con efectos negativos, es decir que el carbón activado afecta la flotación rougher de zinc por  su efecto residual requiriendo mayor dosificación de colectores. Así mismo el aceite de pino afecta la recuperación de Zn en el concentrado rougher de zinc debido a la flotación de Zn en los concentrados NF aunque su efecto en la pre flotación es mucho menor. Esta función es la siguiente :

R Zn Ro = 61.2 + 4122 AP 3894 - 72.5 C act - 1130 PO A (Cc=0.996) Sobre la recuperación total, es decir incluyendo la etapa scavenger, la ley de cabeza calcul calculada ada de Zn aparece aparece como variab variable le signif significa icativa tiva con efecto efecto negativ negativo, o, es decir  decir  disminuyendo su recuperación, este punto anormal se encuentra en la prueba TNF-03.016 que reportó ley de cabeza de 7.78% Zn con 1.55 % Zn en relave indicando probable sobre estimación del Zn contenido en relaves. Eliminando esta observación de la base de datos, el AP-3894 nuevamente reporta efecto mas significativo sobre la recuperación total de Zn, explicando 90.5% de su variación, recomendándonos evaluar su empleo en flotación de zinc. Esta función mejora a 97.6% incorporando incorporando la dosificación dosificación de CuSO4 con efecto positivo y al aceite de pino con efecto negativo reiterando conveniente reducir su aplicación en flotación NF ó posiblemente su no utilización. La función obtenida se presenta a continuación.

R Zn T = 92.4 + 104 AP 3894 + 9.63 CuSO 4 - 91.4 PO A (Cc=0.988) En cuanto a recuperación de Pb en concentrado rougher varió en el rango de 4.78 a 17.51 17.51% % con con pre pre - flota flotaci ción ón,, mien mientra tras s que que a cond condic icio iones nes están estánda darr fue fue de 23.09% 23.09%.. Considerando Considerando al concentrado concentrado de zinc total, es decir incluyendo incluyendo al concentrado concentrado scavenger, el Pb recuperado aumentó al rango de 10.84 a 42.60% mientras que en la condición estándar fue de 42.7% en la prueba TNF-03.014 y en la prueba TNF-03.031A que fue realizada a condiciones estándar para flotación de zinc se redujo a 10.84% aumentando las pérdidas pérdidas en relaves de 14.4% a 29.1%. La mejor función obtenida explica explica 98.9% de la variación de Pb desplazado al concentrado de zinc, siendo esta la siguiente :

Pb R ZnR = - 0.30 + 109 CuSO 4 - 2808 AP 3894 - 658 D-2 A (Cc=0.994)

76

ING. JUAN G. G . ZEGARRA WUEST 

- 77 – 

Favoreciendo Favoreciendo operar al mínimo consumo posible de CuSO4 así como al uso del AP-3894 por su mayor selectividad sobre flotación de zinc. El D-2 aplicado en flotación NF mantiene también efecto favorable. La característica de reportar mayor Pb desplazado en el concentrado scavenger de zinc es debido en parte a presencia de minerales oxidados de plomo que son activados por el CuSO4 sobre todo cuando es adicionado adicionado en exceso. También También es importante importante observar que las pérdidas de Pb en relaves finales fue reducido hasta 0.00-0.01% Pb de acuerdo con los ensayes recibidos. En cambio sobre la recuperación Pb en flotación total de zinc, se determina que las variables mas importantes son las adiciones de D-2 y Aceite de Pino en flotación NF según lo indica la siguiente función :

Pb R ZnT = 47.3 - 154 D-2 A - 2253 PO A (Cc=0.943) Remar Remarcan cando do la impor importa tanci ncia a de la Pre Pre Flota Flotaci ción ón para para reduc reducir ir el Pb despl desplaz azado ado al concentrado de zinc. La aplicación de Na2S no reportó efecto significativo. La relación relación grado recuperación recuperación en concentrado concentrado rougher rougher zinc se muestra en la Fig. Fig. 25 conf confir irma mand ndo o tend tenden enci cia a a mejo mejora rarr de ambo ambos s hast hasta a alca alcanz nzar ar recu recupe pera raci ción ón de aproxim aproximadam adamente ente 95% Zn. Sobre esta recuperac recuperación ión fue posible posible mejorar mejorar la ley del concentrado rougher de 51.0 a 53.8% manteniendo la recuperación. Fig.25: RELACION GRADO RECUPERACION DE Zn EN FLOTACION DE ZINC ROUGHER Y SCAVENGER -MINERAL LABORES SUBTERRANEAS 100 90    %   :   n    Z    N    O    I    C    A    R    E    P    U    C    E    R

80 70 60 50 46

47

48

49

50

51

52

53

54

LEY DE Zn EN CONC ROUGHER o TOTAL ZINC: %

La ley de los concentrados rougher y total de zinc así como sus contenidos de Pb y Fe obtenidos obtenidos con la muestra procedente de labores subterráneas subterráneas se presenta en la siguiente tabla en la cual se incluye las correspondientes relaciones Zn/Pb y Zn/Fe. En la operación industrial, la relación Zn/Pb en concentrado de zinc varía entre 26.90 hasta un máximo de 114.80 mientras que la relación Zn/Fe varía entre 33.96 a 51.85. En el caso de la relación Zn/Pb esta es función de la recuperación Pb en flotación de plomo modificada por la relación de leyes de Zn/Pb en cabeza, explicando 88.1% de la variación según la siguiente expresión :

PRUEBA TNF 3. 3.014 TNF 3. 3.015 TNF 3. 3.016 TNF 3. 3.017 TNF 3. 3.018 TNF 3. 3.019 TNF 3. 3.020

Zn 52.81 50.67 48.03 50.81 51.01 53.80 52.57

ENSAYES CONC ZINC % CONC ROUGHER ROUGHER+SCAV Pb Fe Zn/Pb Zn/Fe Zn Pb Fe Zn/Pb 0.12 0.06 0.15 0.04 0.06 0.06 0.06

1.36 440.08 1.41 844.50 1.58 320.20 1.48 1270.25 1.58 850.17 1.74 896.67 1.71 876.17

38.83 35.94 30.40 34.33 32.28 30.92 30.74

44.72 40.20 39.92 41.23 42.79 44.73 42.91

0.18 0.09 0.30 0.08 0.20 0.20 0.25

1.53 1.66 1.77 1.42 1.51 1.59 1.82

232.46 195.21 141.31 185.55 145.28 144.04 149.63

Zn/Fe 27.88 10.36 24.05 9.93 18.92 18.48 20.51

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TNF 3.031a

46.13

0.08 2.10

- 78 – 

576.63

21.97

46.13

0.09

1.73 120.31

6.27

Zn/Pb = - 124 + 4.12 Zn/Pb H + 2.05 Pb Pb R (Cc=0.939) La muestra suministrada para el presente trabajo reporta una relación Zn/Pb en cabeza de 94.5/1.0 mientras que en la operación mensual esta relación es de 23.58 como máximo consecuentemente proyectar resultados significa una extrapolación que dará imprecisión a las conclusiones derivadas. En el supuesto que la función anterior anterior fuese aplicable a los resultados de las pruebas con flota flotaci ción ón NF se proye proyecta ctaría ría produ producir cir conce concent ntrad rados os de zinc zinc con con rela relaci ción ón Zn/P Zn/Pb b de 367.8/1.00, considerando recuperación de Pb en concentrado de plomo de 50%. Considerando los resultados de las pruebas de laboratorio se establece que la relación de ensayes ensayes de Zn/Pb en concent concentrado rado rougher rougher está relacio relacionada nada directam directamente ente con la recuperación de Zn en flotación de zinc, son la de Pb en flotación plomo, y con las fracciones de Zn y Pb desplazadas al concentrado NF, todas ellas con efecto positivo. La función se presenta a continuación :

Zn/PbAR = - 1115 + 8.56 R Zn Ro + 9.53 Pb R Ro + 14.1 L Pb NF + 705 L Zn NF (Cc=0.964) Indicando Indicando que las fracciones fracciones de Pb y Zn desplazadas desplazadas al concentrado concentrado NF afectan la ley del concentrado rougher de zinc conforme su recuperación en NF sea reducida, indicando conveniente su eliminación directa del circuito. En cuanto al efecto directo de variable operativas sobre la ley de Zn en concentrado rougher zinc, las variables mas importantes resultan el AP-3894 y el C activado cuando se eliminan los datos de las pruebas realizadas sin aplicación de C activado, siendo esta la siguiente :

Zn A Ro = 46.2 + 318 AP 3894 + 23.0 C act (Cc=0.961) Si consideramos flotación de zinc total, los efectos se mantienen sobre la ley de Zn en concentrado total, resultando función similar. Consid Consideran erando do la informa información ción total total se determin determina a efecto efecto también también de 2do orde orden n del del C activad activado, o, indica indicando ndo que óptima óptima dosific dosificació ación n de carbón carbón activad activado o se obtiene obtiene en 0.57 kg./TMS constituyendo probable acción para mejorar la ley del concentrado final de zinc. Esto Esto deberá deberá ser confirm confirmado ado mediante mediante pruebas pruebas cerrada cerradas. s. La función función de correla correlación ción do alcanza a explicar 79.5%. El uso de quebracho en la 2 etapa de acondicionamiento no muestra efecto significativo significativo sobre la ley de Zn en flotación zinc. Su aplicación aplicación en limpieza limpieza será evaluada y comparada frente a otras opciones . En cuanto a la relación Zn/Fe en concentrado rougher zinc, las variables de mayor efecto resultan AP-3894 aplicado en Acondicionamiento I de flotación de zinc y D-2 en flotación NF ambas ambas con efecto efecto positi positivo, vo, confirm confirmando ando que las fracciones fracciones de Zn despla desplazada zadas s al concent concentrado rado NF están íntimament íntimamente e asocia asociadas das a Fe y cuando cuando no son eficient eficientemen emente te recuperadas en Pre- flotación de NF estas tienden a flotar en el concentrados de zinc.

13. 0 MANEJO DE AGUAS EN PROCESAMIENTO DE MINERALES El uso de agua en concentración concentración de minerales es variable y significativo significativo dependiendo dependiendo de los métodos y procesos empleados, algunos de los mas significativos se indican en la tabla siguiente: CONSUMO H2O Ton/TM Mineral Mena Mínimo Máximo Sulfuros de Cu Minerales de Fe Plomo y Zinc Fosfatos Potasa

1.5 4.0 2.0 3.0 0.5

4.5 15.0 7.0 20.0 3.0

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- 79 – 

Debido a las enormes cantidades de agua requeridas gran parte de esta es recuperada y recirculada variando en el rango de 25 a 75% dependiendo de los lugares en que se realizan las operaciones así como por razones de eficiencia en las etapas subsecuentes. En la actualidad existe la tendencia a recuperar agua de relaves para depositarlos con alta dens densid idad ad por las las vent ventaja ajas s que que repor reporta ta sobr sobre e cost costos os de opera operaci ción ón y de inver inversi sión, ón, incluyendo menores requerimientos de diques de contención. Las aguas utilizadas en concentración de minerales se clasifican en tres tipos: 1) 2) 3)

Agua Fresca Fresca : es aquella que ingresa a la la planta por primera vez De transferencia : usada en otro lugar de la propia operación Recirc Recircula ulada da : recupera recuperada da de algunos algunos de los product productos os finale finales s ó intermedios y retornada a la planta.

1) Agua Fresca Las principales fuentes son de lluvia, del mar ó de drenajes de minas sus características son mas ó menos fijas con variaciones estacionales en términos de: i) ii) iii) iv)

Cantidad disponible, En pureza ó grado de contaminación Contenido de sólidos Contenido de materiales orgánicos.

En el diseño de plantas de concentración es factor importante a tener en consideración : fuente de suministro suministro en muchos casos se tiene que realizar instalaciones instalaciones especiales para asegurar suministro continuo y confiable ejecutando instalaciones especiales para asegur asegurar ar su almace almacenaje naje y transpor transporte te aun por grandes grandes distan distancias cias.. Cambios Cambios en pH y potencial REDOX pueden ocurrir y en casos extremos hasta de viscosidad. Aunque Aunque las fuentes fuentes natural naturales es son mayormen mayormente te confiab confiables les en alguno algunos s casos casos reportan reportan composición variable por lo que se incorpora tratamiento de bajo costo. La posi posibi bililida dad d de utili utiliza zarr agua aguas s proce proceden dente tes s de dren drenaj ajes es de mina mina es siemp siempre re una una posibilidad especialmente en el caso de minería subterránea, en este caso dependiendo del contenido de impurezas es necesario considerar procesos de tratamiento que van desde la eliminación de sólidos hasta aceites y grasas que las contaminan.

2) Aguas Transferidas Estas son recibidas de otras partes del proceso antes ó después de la etapa de uso ó podrían ser de fundición, fundición, de estaciones estaciones de fuerza y en otros después después de uso doméstico. Es decir pueden ser de fuente externa ó propia de las operaciones, la primera no es afectada por el proceso y puede ser de igual confiabilidad que el agua fresca, sin embargo en algunos casos requiere tratamiento para su adecuación a las condiciones de operación. En el caso de aguas servidas, su tratamiento es indispensable para restituir propiedades, existiendo existiendo contaminantes que interfieren interfieren con Criterios Criterios de Separación, Separación, particularmente particularmente sensibles en flotación. En muchas operaciones se utiliza agua de mina procedente de relleno hidráulico es decir  incorporando sólidos en suspensión por deficiencia en los sistemas de decantación así como reactivos residuales y hasta pH. La discriminación de propiedades para definición de empleo es acción preferente, preferente, sin embargo algunas veces su acondicionamiento acondicionamiento previo es imprescindible. En procesos hidrometalúrgicos existen soluciones que son transferidas de una etapa a otra otra dándol dándole e tratamie tratamiento nto paralel paralelo o siendo siendo en ocasion ocasiones es mas conveni conveniente ente su manejo manejo secuencial para empleo efectivo de sus propiedades.

3) Aguas Recirculadas Son aquellas aquellas usadas usadas en el proceso proceso y retorna retornadas das para para continu continuar ar utiliz utilizánd ándola olas s lo cual cual obviamente tiene ventajas y desventajas :

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3.1 Ventajas Algunas de las mas importantes se indican a continuación :   

Sus volúmenes y calidad puede ser mas controlada que en las anteriores. Pued Puede e ser acon acondic dicio iona nada da mejor mejor en rela relaci ción ón a pH, pH, conte conteni nido do de sóli sólido dos, s, dispersantes, etc. En sistemas manejados adecuadamente, los requerimientos de aditivos pueden ser mucho menores en comparación con algunos de las fuentes anteriores.

3.2 Desventajas 

Su calidad es afectada por las condiciones de operación de la planta, del proceso ó del mineral.



Es posibl posible e que contenga contenga y aumente aumenten n propied propiedades ades indesea indeseables bles conforme conforme el proceso continua requiriendo tratamiento.



En sistemas de economía fuera de control, la recirculación ha sido la última opción conside considerada rada sin embargo embargo los costos de suminist suministro ro de agua agua fresca fresca muestran muestran gradual incremento.

En términos generales, el uso de agua recuperada está basada en las siguientes razones : 1) Necesidad: cuando existe falta de agua en la zona. 2) Preferencia: i) Porque permite mejor mejor control control de sus propiedade propiedades: s: ajuste de pH el cual cual puede puede realizarse muy convenientemente en aguas recirculadas. ii) Debido a que es mas limpia iii) Puede ser permanentemente acondicionada iv) Por favorecer a los procesos relacionados tal como es el caso de la deposición de relave relaves s densifi densificado cados s ó en el extremo extremo secos secos por filtración filtración debido debido a ventaja ventajas s económicas El consumo de agua debe ser considerado como pérdida pérdida en el proceso, esta se pierde en las siguientes formas: i)

Por evaporación evaporación, en el caso de existir pérdidas significativas por esta causa es posibl posible e adoptar adoptar mediadas mediadas para para reducir reducirla, la, coloca colocando ndo sistemas sistemas de retenció retención n la superfi superficie cie de los espesad espesadores ores ó aceites aceites que produzc produzcan an películ película a protect protectora ora delgada. ii) En concentrados, en este caso existen factores económicos que exigen límites ó especif especificac icacion iones es para casos casos extremos extremos la filtraci filtración ón a presió presión n con sistemas sistemas de espesamiento eficientes son soluciones viables. iii) Con relaves, en parte son inevitables cuando se adopta deposición convencional ó de alta densidad y iv) Derrames Derrames producidos producidos accidentalmente accidentalmente, las causas de esta fuente de pérdida merece estudios para su control y reducción.

PERDIDAS DE AGUA EN CONCENTRADOS DE SEPARACIÓN Cu-Pb En varias varias planta plantas s concent concentrado radoras ras es aprecia apreciable ble alto alto contenid contenido o de humedad humedad en los concentrados de plomo principalmente y en menor grado en los de cobre; particularmente producidos por separación Cu-Pb con dicromato ó complementado por NaH 2PO4 y CMC u otros depresores. La variación de la humedad en una de estas plantas concentradoras se presenta en el gráfico gráfico siguie siguiente nte observ observándo ándose se gradua graduall incremen incremento to despué después s del uso de la mezcla mezcla de depresores que incorporan dispersantes que le dan a la pulpa alta estabilidad.

80

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- 81 – 

VARIACION DEL CONTENIDO DE H2O (%) EN CONCENTRADOS DE PLOMO 14 13    O    M    O    L    P  .    C    N    O    C    O    2    H    %

12 11 10 9

8 MES

J F MAMJ J A S OND J FMAMJ J A S ON D J F

Es importante indicar que el límite máximo permisible permisible para transporte de concentrados concentrados es de aproximadamente aproximadamente 8.0% H2O, y en este caso particular se excede este límite aun desde el periodo previo a su empleo. Aunque este problema puede ser en parte manejado parcialmente mediante control de la granulometría de los concentrados de plomo incorporando recuperación temprana de Pb así como con instalaciones complementarias de drenaje en el transporte, el problema merece atención complementaria debido a que en el caso particular el agua recuperada en los espesadores es recirculada y aplicada en los circuitos de flotación por consideraciones ambientales. En algunos casos el agua recuperada de separación sólido líquido de los productos de separación aplicando dicromato es recirculada a flotación bulk y su efecto cuando estas no son neutralizadas apropiadamente se puede apreciar en el gráfico siguiente en el que se muestra su efecto sobre recuperación de Ag en flotación bulk Pb-Cu.

RELACION DE ADICION Na2Cr2O7 Na2Cr2O7 CON RECUPERAC ION TEORICA TEORICA DE Ag EN BULK: ENERO ENERO 2000 - SETIEMBR E 2002

85 80 75 70 65 0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

ADIC ION DICR DICR OMATO: lbs/TMS

Se observa marcada reducción en la recuperación de Ag relacionada con la adición de dicromato a separación Cu-Pb que de no ser recirculada el agua a flotación bulk no tendría efecto sobre flotación bulk. Esto desplaza la Ag tanto al concentrado de zinc como al relave final tal como se puede apreciar en el gráfico siguiente:

81

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- 82 – 

RELAC ION DE DE C ONTENIDOS ONTENIDOS DE Ag EN RELAVES FINALES C ON ADICION DE Na2Cr2O Na2Cr2O7 7 EN SEPA RAC ION Cu-P - INFORMAC ION DEPURADA

0.65

0.55

0.45

0.35

0.25

0.15 0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

ADIC ION DE Na2C Na2C r2O7: r2O7: lbs/TM lbs/TM S

Se debe remar remarcar car la impo importa rtanci ncia a que que tien tiene e el manejo manejo de aguas aguas en una una plant planta a concentradora y en este caso la remoción de cromato mejorará la eficiencia de separación sólido líquido líquido así como la recuperación recuperación de Ag en flotación flotación bulk y de Pb-Cu, en razón que este efecto es debido a reducción reducción de flotabilidad flotabilidad de minerales de Pb y de Cu asociados son portadores de minerales de Ag.

Proceso de Separación Cu-Pb La selección de procesos de separación Cu-Pb debe ser basado en la relación Pb/Cu en cabeza y mejor aun en aplicando la fuerza de separación al menor constituyente flotable en el bulk. En el presente caso se trata aquellos en que los minerales de Cu son el menor  constituyente y en la que el efecto de la relación Pb/Cu en bulk sobre la recuperación de Pb en concentrado de cobre se presenta en el gráfico siguiente : EFECTO DE RELACION Pb/Cu EN CABEZA SOBRE INDICE SELECTIVIDAD Pb/Cu (%) 95    %   :    b    P    /   u    C    N    O    I    C    A    R    A    P    E    S    D    A    D    I    V    I    T    C    E    L    E    S

90

85 1

2

3

4

RELACION Pb/Cu EN CABEZA

aplicación de reactivos reactivos complementarios complementarios al dicromato dicromato reportan reportan ventajas respecto a La aplicación índices índices metalúr metalúrgico gicos s así como por reducci reducción ón del consumo consumo de dicrom dicromato ato que muestra restricciones significativas en los efluentes. Estos reactivos además de ser depresores de los minerales de Pb también lo son sobre los de zinc y fierro por lo que es importante mantener estrecho control sobre su dosificación así como la calidad del concentrado bulk, caso contrario los concentrados de plomo son afectados en ley.

82

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- 83 – 

Es obvio que la mejor solución es obtener un concentrado bulk Pb-Cu lo mas limpio posible, pero esto reporta limitaciones tanto por la composición mineralógica así como por  asociación. En el gráfico siguiente se comparan resultados de Indice de Selectividad de Separación Pb/Zn utilizando utilizando dicromato dicromato solo que corresponde corresponde a los puntos (*) que muestra óptima dosificación en 0.230 kg./TMS, mientras que dosificaciones superiores ó menores reducen su selecti selectivid vidad ad por ser este reactivo reactivo también también depresor depresor de minera minerales les de Zn que son desplazados en mayor proporción al concentrado de plomo afectando su ley. En este se ha incluido la curva correspondiente al uso de la mezcla de depresores (o), reduciendo significativamente el consumo de dicromato al rango óptimo de 0.08 a 0.10 kg./TMS kg./TMS para máxima select selectivid ividad ad de separac separación ión Pb/Zn Pb/Zn siempre siempre en el proceso proceso de separación básico Cu-Pb. Tamb Tambié ién n se determ determina inaro ron n los los efecto efectos s de Na2Cr 2O7 y CMC CMC sobr sobre e sele selecti ctivi vidad dad de separación Pb-Cu, obviamente esta última variable muestra cierto grado de coincidencia con el NaH2PO4 por ser mezclas, pero el efecto de CMC prevalece como importante tal como se puede apreciar en el gráfico subsiguiente.

83

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- 84 – 

EFECTO DE ADICION DE Na2CrO7 N a2CrO7 SORE SELECTIVIDAD SELECTIVIDAD Pb/Zn(%) Pb/Zn(%) SEPARACION Cu-Pb 75    %   n    Z    /    b    P    D    A    D    I    V    I    T    C    E    L    E    S

70

65

60

55 0 .05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Na2Cr2O7: Na2Cr2O7 : Kg/TMS Kg/TMS

NOTA:

Na2Cr2O Na2Cr2O77 + CMC+N CMC+NaH2P aH2PO4 O4 ,

Na2Cr2O Na2Cr2O77

84

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- 85 – 

EFECTOS DE Na2Cr2O7 Na2Cr2O7 Y CMC EN SELECTIVIDAD Pb/Zn(%) - SEPARACION Cu-Pb. 0.05

91.0

91.3

91.6

91.9

92.2

92.5

0.04

92.8

   S    M    T    / 0.03   g    K   :    C    M 0.02    C

93.1 93.4 94.0 94.3

0.01 0 0.1

0.11

0. 12

0 .1 3

0. 14

0. 15

Na2Cr2O7: Kg/TMS.

85

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EFECTOS DE Na2Cr2O7 Na2Cr2O7 Y CMC EN SELECTIVIDAD Pb/Zn(%) - SEPARACION Cu-Pb. 0.05

91.0

91.3

91.6

91.9

92.2

92.5

0.04

92.8

   S    M    T    / 0.03   g    K   :    C    M 0.02    C

93.1 93.4 94.0 94.3

0.01 0 0.1

0.11

0. 12

0 .1 3

0. 14

0. 15

Na2Cr2O7: Kg/TMS.

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Coinc Coincid iden entem temen ente te se obse observa rva que que la óptim óptima a dosi dosifi ficac cació ión n de dicr dicroma omato to en mezcl mezcla a correspo corresponde nde a 0.100 0.100 kg./TMS kg./TMS,, mientra mientras s que de CMC se requier requieren en 0.018 0.018 kg./TMS kg./TMS,, equivalente a una relación 5.556/1 para alcanzar el óptimo que resulta sobre 94% .

ALTERNATIVAS ADICIONALES EN SEPARACION Cu-Pb Existen posibilidades para mejorar índices metalúrgicos en separación Cu-Pb que incluyen lo siguiente: i)

Redu Reducc cció ión n de la prod producc ucción ión de lama lamas s en las las etapa etapas s de reduc reducci ción ón de tamaño tamaño increm incrementa entando ndo la eficie eficiencia ncia de clasif clasificac icación ión reduci reduciendo endo el efecto efecto de graveda gravedad d específica que en el caso de los minerales de plomo es importante y son estas fracciones finas las que interfieren con el proceso.

ii)

Incrementar Incrementar eficiencia eficiencia de recuperación recuperación temprana de valores valores particularmente Pb que tiende a recircular en el underflow de ciclones para lo que se aplica concentración gravimétrica y comúnmente flotación en celdas unitarias ó en celdas Skim air con clasificación complementaria previa ó directa en algunos casos.

iii)

Optimizar liberación en la producción del concentrado bulk  y su limpieza aplicando remolienda a medios ó en casos extremos remolienda de los concentrados rougher ó bulk con reactivos que regulen la oxidación particularmente de galena.

Controll estrecho estrecho de condic condicion iones es de separac separación ión Cu-Pb Cu-Pb es necesar iv) Contro necesario, io, especia especiall mención merece la variación de densidad de pulpa del concentrado bulk, variable que reporta en las diversas plantas evaluadas efecto muy significativo. En algunos casos se observan variaciones en rango de 1,130 a 1,360 g/litro equivalente a 13.2 a 36.7% en peso. La recuperación recuperación de Cu en el concentrado concentrado de plomo incrementa incrementa en funció función n inversa inversa de la densida densidad d y si conside consideram ramos os la select selectivid ividad ad Pb/Cu Pb/Cu como parámetro de decisión esta se reduce en la medida que la densidad sea menor. Por 

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Coinc Coincid iden entem temen ente te se obse observa rva que que la óptim óptima a dosi dosifi ficac cació ión n de dicr dicroma omato to en mezcl mezcla a correspo corresponde nde a 0.100 0.100 kg./TMS kg./TMS,, mientra mientras s que de CMC se requier requieren en 0.018 0.018 kg./TMS kg./TMS,, equivalente a una relación 5.556/1 para alcanzar el óptimo que resulta sobre 94% .

ALTERNATIVAS ADICIONALES EN SEPARACION Cu-Pb Existen posibilidades para mejorar índices metalúrgicos en separación Cu-Pb que incluyen lo siguiente: i)

Redu Reducc cció ión n de la prod producc ucción ión de lama lamas s en las las etapa etapas s de reduc reducci ción ón de tamaño tamaño increm incrementa entando ndo la eficie eficiencia ncia de clasif clasificac icación ión reduci reduciendo endo el efecto efecto de graveda gravedad d específica que en el caso de los minerales de plomo es importante y son estas fracciones finas las que interfieren con el proceso.

ii)

Incrementar Incrementar eficiencia eficiencia de recuperación recuperación temprana de valores valores particularmente Pb que tiende a recircular en el underflow de ciclones para lo que se aplica concentración gravimétrica y comúnmente flotación en celdas unitarias ó en celdas Skim air con clasificación complementaria previa ó directa en algunos casos.

iii)

Optimizar liberación en la producción del concentrado bulk  y su limpieza aplicando remolienda a medios ó en casos extremos remolienda de los concentrados rougher ó bulk con reactivos que regulen la oxidación particularmente de galena.

Controll estrecho estrecho de condic condicion iones es de separac separación ión Cu-Pb Cu-Pb es necesar iv) Contro necesario, io, especia especiall mención merece la variación de densidad de pulpa del concentrado bulk, variable que reporta en las diversas plantas evaluadas efecto muy significativo. En algunos casos se observan variaciones en rango de 1,130 a 1,360 g/litro equivalente a 13.2 a 36.7% en peso. La recuperación recuperación de Cu en el concentrado concentrado de plomo incrementa incrementa en funció función n inversa inversa de la densida densidad d y si conside consideram ramos os la select selectivid ividad ad Pb/Cu Pb/Cu como parámetro de decisión esta se reduce en la medida que la densidad sea menor. Por  lo que es convenie conveniente nte incorpora incorporarr control control automáti automático co para para la adición adición de agua agua al concentrado bulk manteniendo la densidad de pulpa en alrededor de 30% ó la óptima que corresponda para cada caso en el alimento a separación Cu-Pb.

Este control se prefiere constituido por medidor flujo masa del concentrado bulk y válvula reguladora para adición de agua en la canaleta colectora de concentrados, este sistema deberá también controlar la dosificación de dicromato y de carbón activado cuando su empleo es favorable para reducir el consumo de depresores, lo cual ocurre cuando se utiliz utiliza a de colect colectores ores en exceso exceso ó de cadena cadena larga para asegur asegurar ar la recuperació recuperación n de valores. vi) La oxidación controlada de la superficie de minerales de plomo reporta resultados favorables sobre sobre la selecti selectivid vidad ad en separac separación ión Cu-Pb, Cu-Pb, bajo bajo estas estas condic condicione iones s la depresión de galena con dicromato dicromato es mas eficiente tal como se puede apreciar en el gráfico siguiente que muestra mayor eficiencia de depresión sobre la galena oxidada que sobre la de superficie limpia. Similar efecto se observan tanto con dicromato como con sulfito ó metabisulfito.

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DEPRESION DE GALENA CON DICROMATO 100 LIMP LIMP IA

90 80 70

NATURAL

60 50 40

OXIDADA

30 20 10 0 0

1

2 3 ADICION DE C ROMATO DE POTASIO, POTASIO, Kg/TON Kg/TON

vii) Uso de reactivos alternativos al fosfato por menor efecto depresor sobre minerales de particular lar mención mención merece merece la aplica aplicación ción de Quebracho que reporta reporta efecto efecto zinc , particu depresor depresor sobre los minerales minerales de plomo pero menor sobre los de zinc. La variación de selectividad Pb/Cu en función de la adición de CMC y Quebracho tipo A se presenta en el gráfico siguiente, este reactivo reporta algunos efectos complementarios que deben ser comentados: En exceso suprime la flotación totalmente resultando de efecto negativo en 1 ra limpieza, razón por la que su uso premezclado con dicromato no sería aplicable.



El efecto de CMC es reducido por lo que prescindir su aplicación no genera mejora significativa tal como se puede apreciar en el gráfico siguiente, sin embargo en cada cada caso caso su aplica aplicabil bilida idad d debe debe ser evaluada evaluada y la decisión decisión tomada tomada en base económica. 

El mejor arregl arreglo o del circuito circuito es el semi semi abiert abierto o incluy incluyend endo o etapa etapa de flotac flotación ión cleaner scavenger en el que además de la adición de depresores es conveniente utilizar reactivo colector altamente selectivo para minerales de cobre como los de la serie 50 de Cytec. En este caso el concentrado cleaner scavenger recirculado a la cabeza de flotación rougher y su relave se une al concentrado final de plomo. En este producto se concentran especies de galena de la serie cosalita - bismutinita bismutinita que son de mayor mayor dificu dificultad ltad en su depresi depresión, ón, este producto producto en el caso mostrado mostrado reporta reporta contenidos de Bi de 2.5 a 3.0%. Siendo inconveniente su recirculación a la cabeza tal como ocurre con los minerales secundarios de cobre en el caso del proceso inverso de sepa separac ración ión Pb-C Pb-Cu u por inter interfer ferir ir con con la efic eficie ienci ncia a integ integra rall del del proce proceso so de separación. 

vii) Cuando se utilizan utilizan etapas de recuperación temprana temprana de galena, se debe considerar  la relación Pb/Cu en el concentrado bulk alimentado a separación Cu-Pb para la selección del proceso mas adecuado.

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E F E C T O D E Q U E R A C H O Y C M C S O B R E S E L E C T I V ID ID A D P b / C u U S A N D O D I C R O M A T O : 2 .3 .3 6 0 K G / T M S B U L K 0 .1 94.2    K    L    U    B     S    M    T     /    g    K    :     C    M     C

0.08 89.4 0.06

90.2

88.6

91.0

93.4 91.8

0.04 92.6 0.02 87.8

0 0 .1 4

0 .1 9

0 .2 4

0 .2 9

0 .3 4

0 .3 9

0 .4 4

Q U E B R A C H O K g /T M S B U L K N O T A : D E N S ID ID A D D E P U L P A E N A L I M E N T O A S E P A R A C I O N = 3 0 % S O L I D O S E N P E S O

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Separación Sólido Líquido de Concentrados Indudablemente Indudablemente que algunas mejoras en reducir la estabilidad estabilidad de la suspensión se puede esperar esperar manteniend manteniendo o el consumo consumo de dicroma dicromato to y CMC en los niveles niveles indicad indicados, os, sin embargo la estabilidad de la suspensión persiste. Para contrarrestar este efecto existe la posibilidad de utilizar sulfato ferroso que tiene algunas características favorables sobre la reducción del cromato según las siguientes reacciones : La reacción principal del proceso en medio neutro es la siguiente, viable a condiciones normales:

Na2Cr 2O7 + 4FeSO 4 + 6 H 2O = Na2SO4 + 4Fe(OH) 3 + Cr 2(SO4)3 + ½ O 2 Este proceso reporta importante consumo de sulfato ferroso generando precipitados que serían removidos junto con los concentrados de plomo y en menor grado con los de cobre. Sin embargo el efecto depresor del dicromato residual será eliminado y reemplazado por  el del ferroso que es favorable para la flotación de chalcopirita y su selectividad. El proceso anterior es también viable en medio ácido ajustado con H2SO4 y la reacción se presenta a continuación:

Na2Cr 2O7 + 2FeSO 4 + 2H2SO4 + H2O = Na2SO4 + 2Fe(OH) 3 + Cr 2(SO4)3 + O2 Esta reacción tiene menor consumo de ferroso incorporando el de H 2SO4 siendo su mayor  ventaja la producción de menores volúmenes de precipitado. El manejo de ácido generaría medidas de seguridad complementarias cuyos costos deberán ser considerados en la decisión final. Pruebas Pruebas compara comparativa tivas s de sedimen sedimentac tación ión se realiza realizaron ron adicio adicionan nando do 0.150 0.150 kg./TMS kg./TMS de

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Separación Sólido Líquido de Concentrados Indudablemente Indudablemente que algunas mejoras en reducir la estabilidad estabilidad de la suspensión se puede esperar esperar manteniend manteniendo o el consumo consumo de dicroma dicromato to y CMC en los niveles niveles indicad indicados, os, sin embargo la estabilidad de la suspensión persiste. Para contrarrestar este efecto existe la posibilidad de utilizar sulfato ferroso que tiene algunas características favorables sobre la reducción del cromato según las siguientes reacciones : La reacción principal del proceso en medio neutro es la siguiente, viable a condiciones normales:

Na2Cr 2O7 + 4FeSO 4 + 6 H 2O = Na2SO4 + 4Fe(OH) 3 + Cr 2(SO4)3 + ½ O 2 Este proceso reporta importante consumo de sulfato ferroso generando precipitados que serían removidos junto con los concentrados de plomo y en menor grado con los de cobre. Sin embargo el efecto depresor del dicromato residual será eliminado y reemplazado por  el del ferroso que es favorable para la flotación de chalcopirita y su selectividad. El proceso anterior es también viable en medio ácido ajustado con H2SO4 y la reacción se presenta a continuación:

Na2Cr 2O7 + 2FeSO 4 + 2H2SO4 + H2O = Na2SO4 + 2Fe(OH) 3 + Cr 2(SO4)3 + O2 Esta reacción tiene menor consumo de ferroso incorporando el de H 2SO4 siendo su mayor  ventaja la producción de menores volúmenes de precipitado. El manejo de ácido generaría medidas de seguridad complementarias cuyos costos deberán ser considerados en la decisión final. Pruebas Pruebas compara comparativa tivas s de sedimen sedimentac tación ión se realiza realizaron ron adicio adicionan nando do 0.150 0.150 kg./TMS kg./TMS de sulfato ferroso de grado industrial industrial al concentrado concentrado de plomo alimentado alimentado a los espesadores espesadores con tiempo de reacción reacción de 15 minutos y subsecuente subsecuente adición de floculante floculante 0.025 kg./TMS de concentrado comparando su comportamiento frente a aplicación solo de floculante 0.025 kg./TMS de concentrado y los resultados se presentan en el gráfico siguiente: CURVAS DE SEDIMENTACION DE CONCENTRADO DE PLOMO UTILIZANDO FERROSO CON FLOCULANTE (+) Y FLOCULANTE SOLAMENTE (o) 25   m   c   :    E    S    A    F    R    E    T    N    I    E    D    A    R    U    T    L    A

15

5 0

10

20

30

40

50

60

TIEMPO DE SEDIMENTACION: min

Además Además de la mayor mayor velocida velocidad d de sedimen sedimentaci tación ón obtenida obtenida en la prueba prueba con sulfato sulfato ferroso, otro efecto favorable fue la claridad de la fase acuosa alcanzando a menos de 100 ppm TSS , mientras que sin su empleo se reportaban reboses en el espesador con conteni contenidos dos variab variable le de sólido sólidos s en suspen suspensión sión entre 1,500 1,500 a 3,200 3,200 ppm requiri requiriend endo o recuperación complementaria en pozas de emergencia antes de su recirculación a la planta.

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