tesis brocal

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE METALURGIA

TESIS “INVESTIGACIÓN DEL MINERAL DE SULFURO DE ZINC CON PRESENCIA DE COBRES SECUNDARIOS CONCENTRADORA HUARAUCACA COMPAÑÍA MINERA EL BROCAL S.A.A.”

PRESENTADO POR:

BACHILLER: KENNY PAUL CONTRERAS LEON PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO METALURGISTA CERRO DE PASCO – PERÚ

2008

DEDICATORIA

A Dios por permitirme culminar mí objetivo de ser Profesional.

A mis padres: Pablo y Aurelia con todo mi cariño, por su sacrificio y apoyo constante para la culminación de mis estudios y por quienes guardo un profundo agradecimiento.

A mis Hermanas: Giovanna y Carla Por su comprensión y permanente apoyo en cada instante de mi Formación Profesional.

A mis Abuelitos: Bartolomé y Basilia Por darme su bendición desde lo alto. Que Dios los guarde en su Gloria.

2

AGRADECIMIENTO

Al

:

Ing. Félix Olivera Matos, por el apoyo y orientación en la elaboración de la misma como coordinador.

Al

:

Ing. Julián Ramírez M, por todas las facilidades brindadas para la presentación de este trabajo.

Al los

:

Ing(s). Jonás Ramos M., Eduardo Mayorca B. y Edgar Aire M. por todo el apoyo en la orientación del presente trabajo.

A

:

La Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, y cada uno de sus excelentes docentes de la Escuela Académica Profesional de Metalurgia, que de una u otra forma han participado en mi Formación Profesional.

A

:

La Sociedad Minera “El Brocal”, y cada uno de sus prodigiosos

Ingenieros

de

Planta,

Mantenimiento

y

Seguridad, que de una forma especial me apoyaron en la realización de este Trabajo.

3

“INVESTIGACIÓN DEL MINERAL DE SULFURO DE ZINC CON PRESENCIA DE COBRES SECUNDARIOS CONCENTRADORA HUARAUCACA COMPAÑÍA MINERA EL BROCAL S.A.A.”

Dedicatoria Agradecimiento Índice

… 04

Introducción

… 07

Resumen

… 09 CAPITULO I GENERALIDADES

1.1.

Breve Historia de la Concentradora de Huaraucaca

… 11

1.2.

Ubicación y Accesibilidad

… 12

1.3.

Minerales Procesados en la Actualidad

… 13

1.4.

Mineralogía de los Minerales Procesados

… 14

1.5.

Breve Descripción del Procesamiento del Mineral

… 15

1.5.1.

Circuito de Chancado

… 16

1.5.2.

Circuito de Molienda

… 17

1.5.3.

Circuito de Flotación

… 17

1.5.4.

Circuito de Eliminación de Agua

… 18

1.5.5.

Diagrama de Flujo de la Planta Concentradora

… 18

1.6.

… 19

Servicios Auxiliares

4

CAPITULO II

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA FLOTACIÓN DE MENAS POLIMETÁLICAS

2.1.

Nueva Interpretación sobre la Activación del Sulfuro de Zinc … 25

2.2.

Interpretación Actual sobre la Activación del Sulfuro de Zinc … 26

2.3.

Interpretación Modificada sobre la Activación del Sulfuro de Zinc

… 27

2.4.

Fundamentos en que se Sustenta la Nueva Tesis

… 28

2.4.1.

Activación y Depresión

… 28

2.4.2.

El Agua

… 30

2.4.3.

Los Sulfuros

… 31

2.4.4.

Dimensiones, Cargas Diferentes de los Iones Zinc, Cúprico

… 32

2.4.5.

Pila Voltaica o Primaria

… 32

2.4.6.

Serie Electromotriz de los Metales

… 34

2.4.7.

La Experiencia del Operador

… 35

2.5.

Activantes de los Minerales Sulfurados de Zinc

… 36

2.6.

Incidencia de la Remolienda en la Performance Metalúrgica del Zinc

… 40

CAPITULO III

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.1.

Medición del potencial () del Sulfuro de Zinc

… 43

3.2.

Punto de Carga Cero

… 49

3.3.

Tipos de Cobre en un Concentrado de Cu

… 50

3.4.

Flotación del Sulfuro de Zinc en Presencia de Cobres Secundarios

… 52

3.5.

Reacciones Químicas para cada Estado de Oxidación

… 54

3.6.

Cambios de Estado de Oxidación, Reacciones Químicas y

3.7.

Ecuaciones Matemáticas, para Graficas el Diagrama de Eth – pH

… 55

Construcción del Diagrama Tensión – pH

… 58

3.7.1.

Equilibrio Ácido – Base

5

… 58

3.8.

3.7.2.

Equilibrio Electroquímico

… 59

3.7.3.

Equilibrio Mixto

… 60 … 61

Resultados Metalúrgicos

CAPITULO IV

EVALUACIÓN ECONÓMICA

4.1.

Alternativa para Mejorar los Ingresos Económicos

… 64

4.2.

Resultados Metalúrgicos Promedios obtenido dela Evaluación

… 64

4.3.

Calculo de Costos por Insumos Utilizados Año 2005

… 66

4.4.

Comparación de Costos de Operación de Planta Concentradora

… 66

4.5.

Resumen de los Costos de Operación de la Unidad Minera para un Mes de Trabajo a 4800TM/DÍA = 144000TM/MES

4.6.

… 67

Análisis Económico con el Balance Metalúrgico Calculado Antes y después de la Modificación

… 67

CAPITULO V

5.1.

Conclusiones y Recomendaciones

… 68 … 70

Referencias Bibliográficas

6

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se trata de encontrar o expresar los fenómenos que verdaderamente se lleva cabo en la activación de la esfalerita o el mecanismo de la activación para lo que se viene en definir la activación y depresión en el proceso de concentración de minerales por flotación y como elementos determinantes los iones.

A partir de que en el presente trabajo, se establece claramente la activación y la depresión así como la nueva interpretación de la activación del sulfuro de zinc, hay en parte de la fundamentación o sustentación del trabajo; diferentes aspectos de teoría y practicas de varios autores que nos ayudan a demostrar el propósito del presente trabajo.

Se considera que solamente que ciertas moléculas de las partículas minerales se activan igual que se deprimen, las mismas que deciden la suerte de toda la concentración de los minerales por flotación.

Una buena dosificación y ubicación de los reactivos en los circuitos de flotación, nos podrán hacer ver los fenómenos ocurridos y más que todos los resultados metalúrgicos, que son éstos últimos los que finalmente determinan su buena performance.

El zinc por tener mayor actividad química, cede electrones al ion cúprico, y éste se reduce a cobre metálico o átomo neutro, lo que da lugar a que se precipite, en cambio el zinc pasa al estado iónico, pero permaneciendo en su mayor parte en la superficie de la partícula de la especie a concretarse.

7

Lo fundamental de esto es que el zinc queda activado por tener iones en la superficie del mineral aptos para reaccionar con los reactivos colectores, por lo que establecemos que, en la activación del sulfuro de zinc o esfalerita por el sulfato de cobre en solución, el zinc queda ionizado o activado en la superficie de la esfalerita apto para ser colectado y el cobre iónico pasa a cobre metálico o neutro el mismo que precipita, es decir el ion cúprico cumple con ionizar o activar la esfalerita mediante la oxidación del zinc y reducción del cobre.

Finalmente éste trabajo, llegue a contribuir con unas líneas más en la literatura respectiva que coadyuve en la comprensión, definición y apertura de un resquicio más, para ampliar el panorama de tan extenso y maravilloso campo de la investigación y aplicación de la metalurgia en flotación de minerales.

8

RESUMEN

Una manera distinta de investigar la flotabilidad de los sulfures metálicos, exige la observación del medio en el cual se práctica la metalurgia de la flotación en tal sentido es necesario utilizar el concepto de % de líquido en volumen, paralelo al del % de sólidos en peso.

Por otro lado se hace necesario no solo manejar datos de % de concentración en la preparación de un determinado reactivo, sino también averiguar cuan definido estará éste dentro del agua que forma parte de la pulpa; que es el medio donde modificará su estado.

En el cuadro N° 3.4.1 observaremos lo que ocurre en la planta concentradora por flotación si se analiza la concentración molar de cualquier reactivo en el agua de la pulpa. Todos los reactivos utilizados nos muestran concentraciones < 0.1 molar que es la condición para ser considerado una solución acuosa.

Esto implica que en concentración de minerales por flotación es factible considerar el agua de la pulpa mineral como una solución acuosa y puede ser comprobado si se filtra la pulpa lográndose que uno de los productos sea una solución que ciertamente contiene reactivos disueltos.

Es necesario de conseguir la explicación de que componentes, condiciones o fenómenos activan o impiden la flotabilidad de un compuesto metálico durante el proceso de flotación.

9

Esto crea una necesidad de la construcción de un diagrama eth pH para cualquiera de los reactivos químicos disueltos en el agua; por ejemplo se analiza las diferentes formas que toma el cobre del CuSO4 disuelto en el agua a determinado pH y valor del potencial de oxido reducción.

La presencia de la covelita (cv) indicará la presencia de cobres secundarios que provienen de zonas alteradas a partir de cobres primarios (cp), pero los cobres secundarios pueden seguir oxidándose hasta convertirse en sulfato de cobre natural o chalcantita, por lo que su presencia significará elevados consumos de sulfato de zinc para evitar activaciones indebidas de zinc en la flotación bulk. Entonces un análisis químico de la ley de cobre nunca será suficiente, las especies mineralógicas son importantes por el concepto metalúrgico.

Con la presencia de cobres secundarios disminuye el consumo de sulfato de cobre que se utiliza como activador, lográndose en este caso utilidades de $ 9’782,586.00 anuales.

10

CAPITULO I

GENERALIDADES 1. 1.1.

BREVE

HISTORIA

DE

LA

CONCENTRADORA

DE

HUARAUCACA:

La Minería en Colquijirca es una de las más antiguas del Perú y probablemente se remonta a épocas Incaicas, lo cierto es que en la época Colonial los españoles explotaban el mineral con alto contenido de plata por medio de pequeños tajos abierto y medias barretas.

La minería moderna se inicia en 1886 con el denuncio y adquisición de la mina por don Eulogio De la Quintana, ciudadano de ascendencia Italiana, permaneciendo bajo su poder con la denominación de "Negociación Minera E. E. Fernandini". El beneficio de los minerales valiosos (Pb - Ag) en esta época se realizaba por medios empíricos, empleándose fundamentalmente el "pallaqueo". En el año 1930 hubo una paralización de operaciones debido a la fuerte baja de cotización de metales, prolongándose esta interrupción por un periodo de siete años, es decir, hasta el año de 1937, cabe mencionar además, que los minerales obtenidos por pallaqueo eran sometidos al proceso de fundición en los hornos de "Smelter".

En 1948 adoptó la razón social de "Fernandini Clotet Hnos."

sustituyéndose

dicha

razón

en

1957

por

la

denominación de Sociedad Mineral "El Brocal" S.A., nombre con el que se conoce hasta la actualidad. La explotación del yacimiento minero, actualmente se realiza en dos zonas:

11

ZONA NORTE: En esta zona la explotación del mineral se efectúa empleando el método del cielo abierto, cuya ubicación se halla en las inmediaciones del Campamento Colquijirca, se extraen los minerales de Pb-Ag y Zn.

ZONA MARCAPUNTA: Esta zona se encuentra ubicada en el sub-suelo del lugar denominado Smelter, se extrae el mineral de cobre con una ley de 2.92% (promedio). Estudios efectuados por expertos indican que se tiene un total de mineral prospectivo calculado en un orden de diez millones de toneladas.

La

Sociedad

Minera

"El

Brocal"

S.A.,

cuenta

actualmente con una planta para procesamiento de minerales, el tratamiento se realiza por métodos convencionales, tiene una capacidad de 7000TMD, se encuentra ubicada a orillas del río San Juan, distante a siete kilómetros de Colquijirca.

El mineral procedente del tajo abierto se trata en forma continua en la planta concentradora, es decir Pb – Ag y Zn. El mineral de cobre se trata por campañas, mayormente una vez al año y de preferencia en épocas de invierno.

1.2.

UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD:

El asiento Minero de la unidad Colquijirca propiedad de la Sociedad Minera "El Brocal" S.A., está enclavado en plena sierra central del Perú, Distrito de Tinyahuarco, Provincia y Departamento de Pasco. Dista a 12 Km. al Sur Oeste de la capital del Departamento de Pasco, ubicado a una altura de 4283m.s.n.m. a una longitud oeste de 76°16'24".

12

Sus límites correspondientes son; por el norte con la zona de Andacancha y Condorcayan; por el Sur con San Gregorio; por el sur – este, con Villa de Pasco y por el suroeste con el campamento Smelter.

Es de fácil accesibilidad por la carretera central asfaltado desde Lima a La Oroya distantes a 180km. y La Oroya – Colquijirca separados por 111km. aproximadamente, por esta vía circulan constantemente vehículos de todo tipo, desde pequeños a pesados.

También es accesible por medio del ferrocarril desde Lima – La Oroya – Smelter y viceversa. Smelter se halla a 2km. De Colquijirca,

5km. De Huaraucaca unidos por medio

de una carretera afirmada.

Los suministros necesarios para esta mina y Planta Concentradora de Minerales son abastecidos desde la ciudad capital, Huancayo, Huanuco, Jauja, Tarma, Pasco, etc., por la carretera central y sus ramales.

1.3.

MINERALES PROCESADOS EN LA ACTUALIDAD:

Entre los minerales tratados en la Planta Concentradora Huaraucaca de la Sociedad Minera "El Brocal" S.A. son los siguientes: MINERALES PRIMARIOS MINERAL

DENSIDAD

DUREZA

FORMULA

PORCENTAJE

COLOR

P.E.

Esfalerita

4.00

3–4

ZnS

Zn = 61.70

Pardo, Marrón, Negro

3.9 – 4.0

Galena

7.50

2–3

PbS

Pb = 86.60

Gris de plomo

7.4 – 7.6

Calcopirita

4.20

3–4

CuFeS2

Cu = 34.57

Amarillo de latón

4.1 - 4.3

13

Enargita

4.45

3.5

Cu3AsS4

Cu = 48.30

Gris de acero

4.4 – 4.5

Cuprita

6.00

3.5 – 4

Cu2O

Cu = 88.80

Rojo a Gris de plomo

5.85 – 6.15

Polibasita

6.10

2–3

(Ag, Cu)16Sb2S11

Ag = 74.90

Negro grisáceo

6.27 – 6.33

MINERALES SECUNDARIOS Marcasita

4.88

5–6

FeS2

Fe = 46.60

Amarillo de latón

4.6 – 4.9

Bornita

5.15

3

Cu5FeS4

Cu = 63.30

Oscuro rojo de Cobre

4.9 – 5.0

Covelita

4.60

1.5 – 2

CuS

Cu = 66.50

Azul de añil

4.59 – 4.67

Anglesita

6.25

2.5 – 3

PbSO4

Pb = 68.30

Incoloro o Transparente

6.1 – 6.4

Cerusita

6.52

3 – 3.5

PbCO3

Pb = 77.50

Blanco con matiz grisáceo

6.4 – 6.6

2.5

Ag

Ag = 100

Blanco plata deslustrado

10.1 – 11.1

Plata nativa

MINERALES DE GANGA Pirita

5.06

6 – 6.5

FeS2

Fe = 46.60

Amarillo de latón

4.9 – 5.2

Limonita

3.80

4

HFeO2

Fe2O3 = 89.90

Pardo oscuro

4.0 – 4.4

Calcita

2.71

3

CaCO3

CaO = 56.00

Incolora o blanca lechosa

2.6 – 2.8

Siderita

3.85

3.5 – 4.5

FeCO3

Fe = 48.30

Blanca amarillento

3.9

Yeso

2.32

1.5

CaSO4.2H2O

CaO = 32.50

Incoloro, blanco

2.3

Hematita

5.10

5.5 – 6

Fe2O3

Fe = 70.00

Negro de hierro

5.0 – 5.2

Caolin

2.61

1 – 1.5

Al2O3.2SiO3.2H2O

Al2O3 = 39.50

Incolora

2.58 – 2.60

Dolomita

2.85

3.5 – 4

CaMg(CO3)2

CaO = 30.40

Blanco grisáceo

1.8 – 2.9

Todos en

estos

minerales

se

encuentran

asociados

gran porcentaje por la Pirita (FeS2), Sílice (SiO2), Siderita

(FeCO3),

Marcasita

(FeS2),

Hematina

(Fe2O3),

Limonita

(2Fe2O3.3H2O), considerándose éstos últimos como ganga. 1.4.

MINERALOGÍA DE LOS MINERALES PROCESADOS:

El compósito metálico de los minerales tratados en la Planta Concentradora Huaraucaca de la Sociedad Minera "El Brocal" S.A. se puede apreciar en la siguiente tabla.

14

%Pb

%Zn

Ag (onz/TM)

%Cu

2.48

5.84

14.24

0.11

La composición metálica de los minerales que se aprecian en la tabla anterior corresponde a la Ley de cabeza del mineral procesado. Estos componentes valiosos se hallan diseminados con impurezas (gangas).

Los que se han mencionado en el rubro anterior; así mismo, la Caolinita da una consistencia característica barrosa al mineral de mina.

1.5.

BREVE

DESCRIPCIÓN

DEL

PROCESAMIENTO

DE

MINERALES:

El

método

de

tratamiento

empleado

para

la

concentración de minerales en la Planta Concentradora de Huaraucaca es la clásica o convencional; es decir, la concentración

por

flotación

selectiva

de

las

espumas

mineralizadas.

El mineral antes de ser sometido a este proceso físicoquímico es reducido a una granulometría adecuada en dos etapas preliminares que son los siguientes:

-

Trituración (Primaria, Secundaria y Terciaria)

-

Molienda (Primaria y Secundaria)

A continuación se da a conocer en forma somera las etapas

de

procesamiento

de

minerales

en

la

Concentradora hasta llegar a obtener el producto final.

15

Planta

1.5.1. CIRCUITO DE CHANCADO:

La preparación mecánica de los minerales procedentes de la mina es como se indica, en el Flowsheet de la sección chancado, aquí una descripción sucinta:

-

El mineral de la mina es transportado hasta la planta y almacenado en una tolva de gruesos de 30TN, cuyas parrillas tienen una luz de 12".

-

Mediante un alimentador de faja de 36'x15' (apron feeder) se pasa la carga por un grizzly vibratorio de 7'x7' cuya luz es de 2¼ "

-

El mineral cuyo tamaño es +2# se reduce mediante una trituradora de Quijada Universal de 30"x42".

-

El producto de esta última y el Grizzly, se alimentan juntos por medio de una faja transportadora de 24"x134' a una zaranda vibratoria de 5'x10' cuya luz es de 2".

-

Partículas de mineral cuya granulometría es de +12# pasan a una trituradora cónica Symon’s Standard de 4”.

-

El producto de esta chancadora más el producto del cedazo se envía a una tercera etapa de chancado previa clasificación en un cedazo de 6'x16', el +12# es triturado en una chancadora de cabeza corta Symon’s de 7' que trabaja en circuito cerrado.

-

El producto de chancado terciario se almacena en una tolva de finos de 1000TN de capacidad mediante una faja transportadora de 24"x147'.

-

El mineral de característica barrosa es almacenado en una cancha.

16

1.5.2. CIRCUITO DE MOLIENDA:

Esta etapa está constituida por dos etapas, es decir molienda primaria y secundaria, el mineral sigue el curso como el que se describe a continuación. El mineral procedente de la tolva de finos por medio de dos fajas

transportadoras

de

24"x28'

y

24"x50'

respectivamente que alimenta a dos molinos de barra COMESA de 7'x12'. El producto de este último se clasifica mediante una batería de hidrociclones (Krebs) D-15", el Underflow.

1.5.3. CIRCUITOS DE FLOTACIÓN:

En esta sección se obtiene el concentrado de Plomo-Plata y Zinc después de una flotación selectiva, el primero arrastra consigo la plata en un alto porcentaje, la descripción sucinta se da a conocer en seguida:

-

La pulpa debidamente acondicionada con reactivos de flotación en tres tanques acondicionadores de 6'x8', se distribuye por medio de un repartidor de pulpa a 02 bancos de celdas Agitair de 48"x50" para una flotación Rougher.

-

El producto de esta etapa (Rougher plomo), se somete a una remolienda para pasar a Scavenger, luego a una limpieza final en celdas de flotación Agitair y Denver Sub-A respectivamente conformado por bancos de 6 celdas cada etapa.

17

-

El producto de esta última etapa (limpieza - plomo) se alimenta a un espesador de concentrado de Bulk de 10'x40'.

-

Los productos medios del circuito de plomo, son sometidos a otra etapa de remolienda con la finalidad de liberar mejor el Zinc, en un molino de bolas MARCY de 8'x8'.

-

El mineral proveniente de la remolienda del zinc, se acondiciona previa en 6 tanques acondicionadores de 6'x7', luego se somete a las etapas de flotación Rougher, Scavenger y limpieza respectivamente.

-

La flotación del zinc se efectúa en bancos de celdas similares a la del plomo.

-

El concentrado de zinc limpio se pasa hacia el espesador de 40'x10' de donde la pulpa espesada es enviado a la sección de filtros.

1.5.4. CIRCUITO DE ELIMINACIÓN DE AGUA:

Esta sección está formada por dos etapas de desagüe, siendo la primera por medio de espesadores, donde el concentrado en la descarga aumenta el porcentaje de sólidos a un orden de 65%, luego se realiza la segunda etapa de desagüe. Utilizando dos filtros de discos tipo Dorr - Oliver de 6'x6' y 6'x10' cada uno, la humedad en esta última etapa se reduce al rango de 9% a 11%. Los concentrados de plomo y zinc pasan al stock pile de aquí se envía por medio de volquetes al mercado.

1.5.5. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA CONCENTRADORA:

18

1

2

3 5 4

6

9

1 8

7

10

11

12

13

MOLIENDA 14

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing. Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE CHANCADO

KENNYPAL

5

3 6

7 2

4 8

1

9

10 11

RELAVE B

MEDIOS Pb

FLOTACIÓN Pb

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing. Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE MOLIENDA

KENNYPAL

DE MOLIENDA

7

A REMOLIENDA 4

5

8

6

1

2

3

9

ACONDICIONADOR Zn

10

ESPESADOR DE Pb

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing. Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE FLOTACIÓN DE PLOMO

KENNYPAL

1

2

3

4

7

6

5

RELAVE

15

17

16

14

8

9

10

11

13 12

18

ESPESADOR Zn MOLINO 8' x 8'

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing. Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE FLOTACIÓN DE ZINC

KENNYPAL

1

2

3

4

5 11 7

6

AGUA FILTRADA 13 9 CONCENTRADO PLOMO 12 8

AGUA FILTRADA 14

10 CONCENTRADO ZINC AGUA AGUA

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE ESPESAMIENTO Y FILTRADO

KENNYPAL

4

1

3 2 7

5

6 7

FLOTACIÓN

Elaborado por:

Bach. Kenny Paul Contreras Leon

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Distrito: Tinyahuarco

Revisado: Ing. Félix Olivera M.

PLANTA CONCENTRADORA 4000 TPD

Provincia y Departamento: Pasco

Aprobado: Ing. Félix Olivera M.

DIAGRAMA DE FLUJO CIRCUITO DE PLANTA DE CAL

KENNYPAL

LEYENDA CIRCUITO DE CHANCADO Nº CANTIDAD DESCRIPCION 1 1 Tolvín 30 TMH 2 1 Grizzly Vibratorio 3.5' x 14' 3 1 Chancadora de Quijada Austin Western 30" x 42" 4 1 Faja Transportadora N° 1 - 36" x 95' 5 1 Zaranda Vibratoria Simplicity 8' x 24' 6 1 Faja Transportadora N° 5 - 36" x 56' 7 1 Faja Transportadora N° 6 - 36" x 157' 8 1 Chancadora Symons SH 5 1/2' 9 1 Faja Transportadora N° 7 - 36" x 91' 10 1 Stock Pile - Capacidad 10,000 TMS 11 6 Belt Feeder - 36" x 23' 12 1 Faja Transportadora N° 8 - 24" x 134' 13 1 Faja Transportadora N° 9 - 24" x 125' 14 1 Faja Transportadora N° 10 - 24" x 123'

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

CANTIDAD 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2

CIRCUITO DE MOLIENDA DESCRIPCION Molino de Barras COMESA 7' x 12' - I Molino de Barras COMESA 7' x 12' - III Molino de Barras COMESA 7' x 12' - II Bombas Warman 10" x 8" Nido de 12 Hidrociclones D - 10 Molino de Bolas COMESA 8' x 10' III Molino de Bolas COMESA 8' x 10' II Molino de Bolas COMESA 8' x 10' I Nido de 4 Hidrociclones D - 10 Molino de Bolas COMESA 8' x 8' Bombas Warman 8" X 6"

CIRCUITO DE FLOTACION DE PLOMO Nº CANTIDAD DESCRIPCION 1 1 Banco de 3 Celdas DR - 300 Rougher I - Pb 2 1 Banco de 3 Celdas DR - 300 Rougher II - Pb 3 1 Banco de 4 Celdas OK - 8 Scanvenger Pb 4 1 Banco de 2 Celdas Unitarias de 100 ft3 Denver Pb - B1 5 1 Banco de 2 Celdas Unitarias de 100 ft3 Denver Pb - B2 6 1 Banco de 6 Celdas DENVER SUB - A 50 ft3 Cleaner III - Pb 7 1 Banco de 3 Celdas DENVER 50 ft3 Cleaner II - Pb 8 1 Banco de 4 Celdas DENVER 50 ft3 Cleaner I - Pb 9 2 Bombas Warman 8" x 6" 10 2 Bombas Wilfley K – 4

CIRCUITO DE FLOTACIÓN DE ZINC Nº CANTIDAD DESCRIPCION 1 1 Super acondicionador 15' x 15' de Zn - N° 1 2 1 Acondicionador 10' x 10' de Zn - N° 2 3 1 Acondicionador 10' x 10' de Zn - N° 3 4 1 Banco de 4 Celdas DR - 300 Rougher I - Zn 5 1 Banco de 4 Celdas DR - 300 Rougher II - Zn 6 1 Banco de 4 Celdas OK - 8 Scavenger I - Zn 7 1 Banco de 4 Celdas OK - 8 Scavenger II - Zn 8 1 Banco de 3 Celdas OK - 8 Cleaner II - Zn 9 1 Banco de 2 Celdas OK - 8 Cleaner III - Zn 10 1 Bombas Wilfley K - 4 11 1 Banco de 3 Celdas OK - 3 Cleaner IV - Zn B1 12 1 Banco de 3 Celdas OK - 3 Cleaner IV - Zn B2 13 1 Bomba ASH 10" x 8" 14 1 Molino de Bolas Allis Chalmers 7' x 10' 15 2 Nido de 8 Hidrociclones D – 6 16 1 Banco de 4 Celdas DR - 300 Cleaner I - Zn 17 1 Banco de 4 Celdas DR - 180 Scv. Cleaner I - Zn 18 1 Banco de 6 Celdas DR - 100 Scv Cleaner II - Zn 19 1 Bomba Wilfley K – 5

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Nº 1 2 3 4 5 6 7

CIRCUITO DE ESPESAMIENTO Y FILTRADO CANTIDAD DESCRIPCION 1 Espesador de Zn - 60' x 10' 1 Espesador de Pb - 40' x 10' 1 Repulpador de Zn 600 pie3 1 Repulpador de Pb 600 pie3 1 Bomba Ash 6" x 6" 1 Bomba Ash 6" x 6" 1 Filtro Prensa NETZCH Pb 88 pie3 1 Filtro Prensa NETZCH Zn 95 pie3 1 Faja de Transporte de Concentrado Pb 24" x 74.5' 1 Faja de Transporte de Concentrado Zn 36" x 74.5' 1 Bomba Wilfley 3" x 3" 1 Bomba Wilfley 3" x 3" 1 Bomba Wilfley 4" x 4" 1 Bomba Wilfley 4" x 4"

CANTIDAD 1 1 1 2 1 1 2

CIRCUITO DE PLANTA DE CAL DESCRIPCION Tolva de Cal Faja Transportadora de Cal - 6" x 17' Molino de Bolas COMESA 5' x 5' Hidrociclones D - 6 Tanque Espesador de Cal 30' x 10' Acondiconador de Cal 10' x 8' Bomba Wilfley 4" x 3"

1.6.

SERVICIOS AUXILIARES:

Entre las necesidades principales que se tiene en la Planta Concentradora, campamento de obreros y residencia de empleados es: el líquido elemento, la energía eléctrica y el transporte, se hace un breve comentario de cada una de ellas.

AGUA: Este líquido elemento para consumo doméstico proviene de la laguna Angascancha ubicado aproximadamente a dos kilómetros de Colquijirca y se almacena en un reservorio de 20,000 m3, el agua se emplea para consumo industrial proviene del río San Juan y parte de la laguna Pun Run, en época de escasez para el consumo en las labores de mina se toma parte del servicio mencionado.

ENERGÍA

ELÉCTRICA:

El

abastecimiento

de

la

Energía Eléctrica se realiza por medio de dos Centrales Hidroeléctricas propiedades de la Sociedad Minera "El Brocal" S.A., estas centrales electromotrices se ubican en el río Blanco y Jupayragra. Las dos centrales hidroeléctricas generan una tensión de corriente eléctrica de 1800 kv/hr aproximadamente, para cubrir el déficit la empresa compra parte de la energía eléctrica a la Empresa Electro Andes. En casos de emergencia la Sociedad Minera "El Brocal" S.A. cuenta con más de cinco grupos electrógenos que generan alrededor de 800 kilovatios. El abastecimiento de la energía neumática se realiza mediante comprensoras estaciónarias y portátiles los que se encuentran instalados en Smelter y el campamento de Colquijirca, satisfaciendo

en

forma

completa

esta

necesidad

tan

imprescindible en las labores mineras del sub-suelo como del tajo abierto.

19

TRANSPORTE: El transporte del mineral extraído en Colquijirca, hasta la planta de tratamiento de Huaraucaca se efectúa mediante volquetes de 25 toneladas de capacidad, tanto del tajo abierto como de la mina Marcapunta. Los vehículos son propiedades de la Sociedad Minera "El Brocal" S.A.

El transporte del concentrado de plomo y zinc se realiza con vehículos cuya capacidad de cada uno es de 30 toneladas, cubriendo desde Huaraucaca hasta el puerto del Callao una distancia aproximada de 215 kilómetros. El concentrado de cobre, el que se procesa por temporadas, se transporta desde la concentradora hasta la estación ferroviaria de Unish, donde mediante vagones se trasladan hasta la Fundición Metalúrgica de La Oroya.

20

CAPITULO II

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA FLOTACIÓN DE MENAS POLIMETÁLICAS 2. Cuando

hablamos

de

menas

polimétalicas

nos

referimos

específicamente a los sulfuros de los metales tales como galena, esfalerita, marmatita, chalcopirita, argentita, enargita, tetraedrita, pirita, arsenopirita, etc.

La teoría de la flotación ha evolucionado notablemente en los últimos años haciendo uso de técnicas cada vez mas sofisticadas y conceptos novedosos, producto del desarrollo científico de nuestros tiempos, el solo explicar uno solo de las teorías de flotación o un caso especifico de adsorción de colector en detalle, requeriría todo el espacio disponible para el presente trabajo; es por ello que solo describiremos e ilustraremos muy brevemente las teorías y fenómenos mas importantes.

El fenómeno de la flotación de minerales es quizás uno de los procesos mas complejos que se conocen, ya que toman parte tres fases en forma simultanea, y uno de ellos, el mineral, tiene tal heterogeneidad en su superficie que de por si constituye una variable compleja; los efectos singenéticos y el gran numero de variables que existen hacen prácticamente imposible el formular una teoría universal aplicable a todos los casos o siquiera a un numero importante de los mismos.

El desarrollo de la teoría en flotación parte irremediablemente de sistemas aislados

muchas veces muy

distintas

a los

sistemas

correspondientes a la practica industrial; ello de debe, por ejemplo, a que en el laboratorio se operan normalmente con sistemas en equilibrio para poder correlacionarlos con funciones termodinámicas, mientras que en la practica

alcanzar

el

equilibrio

resultaría

21

antieconómicos

por

los

prolongados tiempos de acondicionamiento que ellos requiere. Así por ejemplo hemos encontrado que el tiempo requerido para que el cuarzo alcance su punto de carga cero es de 36 horas, mientras que en la practica ello se logra en minutos por al medición del ión férrico.

La teoría mas popular durante los primeros tiempos de la flotación fue de “insolubilidad” propugnada por Taggart; otras teorías sugieren posteriormente para explicar satisfactoriamente ciertos sistemas de flotación, pero no fueron suficiente para explicar otros sistemas; los investigadores han llegado así a una conclusión unánime, que la absorción del colector sobre el mineral ocurre a través de diferentes mecanismos cuando los sistemas son diferentes, y aun mas, que en ciertos casos pequeñas variaciones del sistema tales como pH dan lugar a mecanismos diferentes.

Dentro del mecanismo de flotación la etapa más importante la constituye la absorción del colector sobre la superficie del mineral que se desea flotar; la energía libre de esta absorción ha sido desdoblada como sigue: o o o Gads  Gelec  Gquim  Gcoc  Gcos  GHo  GHo 2O

Donde: º Gelec , es la distribución electrostática a la energía total.

Gcº c , representa la interacción debida a la asociación de las

cadenas hidrocarbonadas de los iones del colector de la interfase. Gcº s , representa la interacción de la cadena hidrocarbonada con

una superficie hidrofóbica.

22

º , representa la energía libre debida a la formación de enlaces Gquim

covalentes con la superficie del mineral.

GHº  GHº 2O , es la contribución de los efectos de hidratación sobre el terminal polar del colector y del mineral.

Se acostumbra a incluir todos los términos

G  con

 excepción de Gelec en un solo termino denominado GHº  GHº 2O .

De acuerdo a los principios termodinámicos siempre que ΔGº