Planta ECSA

Contenido 1.

Resumen ejecutivo  ................................................................................................................................................. 2

2.

Datos generales del proyecto  .......................................................................................................................3

3.

Definición del producto  ...................................................................................................................................... 4

4.

3.1.

El producto  ............................................................................................................................................................ 4

3.2.

Materias primas e insumos   .......................................................................................................................5

3.2.1.

Materia prima ............................................................................................................................................5

3.2.2.

Insumos  ....................................................................................................................................................... 6

Análisis del mercado (Oferta y demanda)  ......................................................................................... 7 mercado  ....................................................................................................................................... 7 4.1.  Análisis de mercado oferta  .............................................................................................................................................. 7 4.2.  Análisis de oferta demanda  .................................................................................................................................... 9 4.3.  Análisis de demanda

5.

Capacidad y localización de la planta  ................................................................................................ 10 5.1.

Capacidad   .......................................................................................................................................................... 10

5.2.

Localización ....................................................................................................................................................... 10

5.2.1.

Macro localización   ............................................................................................................................. 10

5.2.2.

Micro localización   ................................................................................................................................ 11

1. Resumen ejecutivo

El presente proyecto se enfoca en el diseño de una planta para la obtención de concentrados de cobre a partir del mineral del conocido proyecto mirador, mediante la aplicación de procesos hidro-metalúrgicos, como proceso de flotación el mismo que requiere de ciertos insumos como Aerofloat, cal, aceite de pino, KAX. La localización de la planta será en la Provincia Zamora Zamora Chinchipe, en en la parroquia Tundayme del cantón El Pangui junto a la mina de explotación a cielo abierto, se eligió este lugar basándose en los resultados del método cualitativo el mismo que compara la disponibilidad de materia prima, f acilidad de transporte, servicios industriales, insumos de dos o más lugares, siendo este lugar el más adecuado. La propuesta requerirá de agua y energía eléctrica como servicios auxiliares, mientras que el estudio de las respectivas alternativas tecnológicas se basó en la propuesta dada por la empresa ECSA para el tratamiento del mismo m ismo mineral.

la alimentación recalculada de la flotación colectiva 1 es de 0,73 mientras que en la flotación colectiva 2 es de 0,69.

2. Datos generales del proyecto Los yacimientos de cobre alrededor del planeta son grandes depósitos de mineral que tienen calcopirita que se halla incrustado en la roca que fluctúa entre el 0,6% y 1% de cobre que equivale de 6-10 Kg/Tm. El Proyecto Minero de Gran Escala a Cielo Abierto “Mirador”, operará en la Cordillera del Cóndor en la Provincia de Zamora Chinchipe, un área con alta biodiversidad única y cuencas hidrológicas. Éste comprende 6 concesiones mineras con una superficie de 9928 ha. El contrato para el proyecto extractivista fue firmado el 5 de marzo de 2012 por el Ministerio de Recursos No Renovables del Ecuador con la empresa china

de roca. Al final de la vida productiva de la mina, se espera recuperar un total de 2.208 millones de libras de cobre y 535.500 onzas de oro.

3. Definición del producto

3.1.

El producto

El cobre que se encuentra en el mercado en distintas formas, especialmente como blíster, refinado o en concentrados de cobre combinado con otra serie de metales o metaloides que pueden ser oro, plata, molibdeno, renio, azufre, selenio, etc. El concentrado el mineral de cobre procedente de la mina sufre todo un proceso de chancado, molienda y de flotación. En el proceso de flotación se utiliza mucho agua, y al mineral en forma de pulpa, se le agregan algunos reactivos denominados, colectores, espumantes, depresores, etc., reactivos que producen

Tundayme, parte del proyecto Mirador, del cantón El Pangui, en Zamora Chinchipe.

3.2.

Materias primas e insumos

3.2.1. Materia prima La materia prima es mineral proveniente de yacimiento ubicado en la parroquia Tundayme, parte del proyecto Mirador, del cantón El Pangui, en Zamora Chimchipe. En el proyecto ECSA se procesarán 2000 toneladas de mineral al día para la producción de un concentrado de cobre. En la Tabla 1 se presentan el análisis mineralógico realizado en el Departamento de Metalurgia de la Escuela politécnica Nacional empleando la técnica de Difracción de Rayos X.

Mineral

Fórmula

Alimentación

Cuarzo

SiO2

35%

y plata no se puede constatar con el análisis mineralógico, se requiere de análisis químicos para constatar la presencia de los mismos en el mineral.

Elementos

Contenido

Oro

0,17 g/t

Plata

8,41 g/t

Cobre

0,58%

Hierro

1,78%

Plomo

49,8 g/t

Zinc

149,01 g/t

Molibdeno

4,98 g/t

TABLA 2: Análisis Elemental del mineral por Absorción Atómica. FUENTE: Proyecto de titulación “Diseño de una Planta de una planta de concentración de calcopirita con depresores biodegradables de pirita”, Año

2013

4. Análisis del mercado (Oferta y demanda) 4.1.

 Análisis de mercado

El presente proyecto determina la factibilidad tanto tecnológica como financiera de obtener un concentrado de cobre a partir del mineral ubicado en el cantón El Pangui de la provincia de Zamora Chinchipe localizada al sur del Ecuador. En el Ecuador la falta de interés en la minería ha llevado a obtener un producto intermedio, porque el concentrado de cobre obtenido se lo vende para que continúe su procesamiento y refinación, debido a esta situación el mercado se reduce considerablemente a muy pocas opciones, y compromete al país a intentar determinar los métodos de refinación para ampliar el campo de venta de un cobre refinado, porque en el país se importan 10000 toneladas al año de productos refinados de cobre, lamentablemente debido a la falta de interés del

FIGURA 1. Cantidad de concentrado de cobre exportado en 2014 FUENTE: Comercio Exterior de Ecuador de NCE Cobre y sus manufacturas

Como se puede observar en el grafico Ecuador vende entre 4 a 7 Millones de Dólares Americanos a distintos países en cobre, donde China ocupa sobre el 50% de las exportaciones de cobre, cabe destacar que el grafico reporta el primer semestre del año 2014.

4.3.

 Análisis de demanda

Según el estudio realizado en el país por el Ministerio Coordinador de Sectores Estratégicos se importan 10000 Ton / año de productos de cobre refinado, esto quiere decir que en el país se tiene un alta demanda de productos de cobre a partir de las láminas refinadas. En el país hay una su industria de trabajo que trabaja con el cobre y su ductilidad que se debe sostener mediante la importación, la principal demanda en Ecuador de cobre no está en el concentrado, sino en el cobre refinado, esta es nuestra población demandante. Ecuador importa aproximadamente 100 Millones de dólares en cobre a países como el Perú, Chile y Estados Unidos como se puede observar en el siguiente gráfico:

5. Capacidad y localización de la planta 5.1.

Capacidad

Se debe comprender dos cosas fundamentales, Ecuador importa Cobre refinado y con esto satisface a la población demandante en cobre del país, esta población demandante genera subproductos a partir del cobre refinado, sub productos. Esta población está satisfecha y totalmente cubierta con los niveles de importación. Ecuador exporta concentrado de cobre a China como principal cliente, país donde se utilizan procesos de refinamiento, es decir que nuestro país vende Materia Prima, el objetivo del proyecto es generar la mayor capacidad de concentrado de cobre de exportación, y conociendo el potencial en cobre que hay en la zona que son 11 mil millones de libras de cobre, y se prevé un trabajo durante 22 años consecutivos, la capacidad máxima de la mina debe ser 30000

FIGURA 4. Macro localización del proyecto ECSA. FUENTE: Instituto Geográfico Militar (http//:www.igm.gob.ec) 5.2.2. Micro localización La planta debe estar ubicada en la provincia de Zamora Chinchipe, Cantón El Pangui, Parroquia Tundayame cerca de la frontera con el Perú.

principal razón, de cierta manera el ahorro en el transporte, justifica la falta de vialidad, mano de obra local y la falta de servicios básicos. Por lo tanto la empresa se compromete en: entregar a toda su fuerza laboral un espacio de trabajo con todas las características necesarias que solicita el Ministerio de Relaciones Laborales, a través de los reglamentos internos de trabajo y seguridad y salud ocupacional, tiempo para visitar a sus familiares, construir caminos que conecten las zonas urbanas con la zona de procesamiento y los servicios básicos necesarios. También la empresa se compromete en realizar el menor impacto ambiental, según se establecerá en el estudio de Impacto Ambiental, y llevara una gestión adecuada de sus aguas residuales y escombros inertes del procesamiento

6. El proceso 6.1.

 Análisis de alternativas tecnológicas

La alternativa tecnológica analizada y utilizada para obtener concentrados de

Los reactivos de flotación son sin duda alguna el componente y la variable más importante del proceso debido a que la flotación no se puede efectuar sin ellos. Son tres los grupos principales en los cuales se clasifican hoy los reactivos de flotación. Estos grupos son: a) Los colectores, cuya función principal es la de proporcionar propiedades hidrofóbicas a las superficies de los minerales. b) Los modificadores, que sirven para la regulación de las condiciones de funcionamiento de los colectores y aumentan su selectividad. c) Los espumantes, que permiten la formación de una espuma estable, de tamaño de burbujas apropiado para llevar los minerales al concentrado.

6.2.

Caracterización de la materia prima

Caracterización física, química y mineralógica del mineral sulfurado proveniente de la provincia de zamora chimchipe cantón pangui (proyecto ecsa)

Elementos Oro Plata Cobre Hierro Plomo Zinc Molibdeno

Contenido 0,17 g/t 8,41 g/t 0,58% 1,78% 49,8 g/t 149,01 g/t 4,98 g/t

TABLA 5: Resultados del análisis químico del mineral FUENTE: Proyecto de titulación “Diseño de una Planta de una planta de concentración de calcopirita con depresores biodegradables de pirita”, Año

2013 Para el diseño de nuestra planta se envió la disgregación ácida solo para el análisis de cobre obteniendo el siguiente resultado:

Elemento Cobre

Contenido 0,77 %

TABLA 7: Resultados del análisis mineralógico FUENTE: Proyecto de titulación “Diseño de una Planta de una planta de concentración de calcopirita con depresores biodegradables de pi rita”, Año

2013 6.2.4. Análisis granulométrico

Malla #

Abertura

Peso (g) % Retenido

(um)

% Retenido

% Pasado

acumulado

acumulado

20

850

0,5

0,177

0,177

99,823

30

600

0,3

0,106

0,284

99,716

40

425

0,2

0,071

0,354

99,646

50

300

0,6

0,213

0,567

99,433

60

250

0,3

0,106

0,674

99,326

70

212

0,1

0,035

0,709

99,291

80

180

0,4

0,142

0,851

99,149

100

150

4,3

1,524

2,375

97,625

d80 120 100      %     e 80      j     a      t     n 60     e     c     r 40     o      P

20 0 0

200

400

600

800

1000

 Abertura um % re retenido acumulado

% pasado acumulado

FIGURA 6: Resultados del diámetro de partícula REALIZADO POR: Hugo Calderón, Silvana Echeverría, Diego Granda y Jhonathan Rodríguez Del análisis granulométrico inicial para el mineral de ECSA se obtuvo un diámetro de partícula d80 igual a 100 um.

•

Molienda: Se carga el mineral proveniente del proceso de tamizado en

un molino de bolas, se añade agua al proceso para trabajar al 62,5 % de porcentaje de sólidos, se realiza el proceso de molienda durante 30 minutos. •

Clasificación: Realizada por un hidrociclón, el mineral se trasporta por

medio de bombas y se clasifica. El underflow regresa al molino mientras que el overflow se envía a la siguiente operación. •

Flotación Colectiva: El mineral se somete a una flotación colectiva con

agitación en donde donde se procede procede a recolectar recolectar los sulfuros. En este proceso proceso se lograr poner en contacto la pulpa con los reactivos de flotación. Los reactivos que se utilizan son: cal, cal, para regular el pH el cual debe ser mayor a 7, aerofloat, aerofloat, colector de oro, plata y cobre y KAX (Amilxantato de Potasio) como colector de pirita y aceite de pino que da estabilidad a la espuma formada. Como resultado de este proceso se obtiene un concentrado de cobre con hierro y metales preciosos. •

Filtración: El relave obtenido del proceso de flotación se lleva al filtro

PRUEBA 1: Análisis de la influencia de los reactivos de flotación Reactivos de flotación

Cantidad (gr/t)

Xantato de Potasio (KAX 1%)

50

 Aerofloat 208

45

 Aceite de Pino

20

TABLA 9: Cantidad de reactivos de flotación para la prueba 1 FUENTE: Proyecto de titulación “Diseño de una Planta de una planta de concentración de calcopirita con depresores biodegradables de pirita”, Año 2013

Reactivos de flotación

Cantidad (gr/t)

Xantato de Potasio (KAX 1%)

150

 Aerofloat 208

30

 Aceite de Pino

40

TABLA 11: Cantidad de reactivos de flotación para la primera prueba de flotación

Fuente: Cyanamid, 1979, p.82 Cantidad de cobre % Concentrado (C1*)

7,14

% Relave

No realizado

Reactivos de flotación

Cantidad (gr/t)

Xantato de Potasio (KAX 1%)

50

 Aerofloat 208

45

 Aceite de Pino

20

TABLA 13: Cantidad de reactivos de flotación para la prueba 2 FUENTE: Proyecto de titulación “Diseño de una Planta de una planta de concentración de calcopirita con depresores biodegradables de pirita”, Año

2013 Cantidad de cobre % Concentrado (C2)

5,86

% Relave (R2)

0,25

Contenidos Reparticiones Resultados

Peso (gr) Peso (%)

%

%

Cu

Cu

C1

106,3

5,43

9,61

71,49

R1

1851,7

94,57

0,22

28,51

1958

100,000

0,73

100,00

 Alimentación recalculada Cabeza

0,77

TABLA 15: Recuperación de cobre de la flotación colectiva REALIZADO POR: Hugo Calderón, Silvana Echeverría, Diego Granda y Jhonathan Rodríguez

6.4.

Diagrama del proceso (BFD)

A MINERAL 2000 Ton/DÍa TRITURACION PRIMARIA

B TAMIZADO

C

F AGUA 50 Ton/h

UNDERFLOW

dp2 in D

G PULPA HIDROCICLONADO

TRITURACION SECUNDARIA

E dp