Modulo III - Plantas de procesamiento de minerales

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Modulo III: Plantas de procesamiento de minerales.

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Autores:

Gabriel Peroza. C.I: 28.305.438.

Willians Arocha. C.I: 26.145.274.

San Carlos, octubre 2023.

Introducción:

Las plantas de procesamiento de minerales son instalaciones que se encargan de extraer, concentrar y purificar los metales y otros elementos químicos presentes en los minerales. Estas plantas tienen una gran importancia económica, ambiental y social, ya que permiten aprovechar los recursos naturales de manera eficiente y sostenible.

Los tipos de plantas de procesamiento de minerales se pueden clasificar según el tipo de mineral que procesan, el método que utilizan para separar los componentes valiosos de la ganga, el grado de automatización y el nivel de impacto ambiental. Algunos de los tipos más comunes son las plantas gravimétricas, las plantas magnéticas, las plantas hidrometalúrgicas, las plantas pirometalúrgicas y las plantas electrolíticas. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, así como sus propios requisitos técnicos y operativos.

En Venezuela, existen varias plantas de procesamiento de minerales que se dedican principalmente al procesamiento de bauxita, hierro, oro y diamantes. Algunas de estas plantas son la planta Sidor en Ciudad Guayana, la planta CVG Bauxilum en Los Pijiguaos, la planta Minerven en El Callao y la planta Diamantes del Orinoco en Tucupita. Estas plantas contribuyen al desarrollo económico y social del país, pero también enfrentan diversos problemas como la falta de mantenimiento, la escasez de insumos, el bajo rendimiento y la contaminación ambiental.

Concentración:

En una planta concentrada se trata el material obtenido de los yacimientos. Estos pasan por las diferentes máquinas para obtener concentrados, que son los productos valiosos que luego podrán ser comercializados. (HLCSISTEMAS, 2019)

A través de una máquina concentradora se puede obtener uno o dos concentrados, estos se caracterizan por estar libres de químicos. Además, se consigue un material más denominado relave. Los relaves mineros son productos químicos que pueden dañar el medioambiente, por lo que son almacenados para ser desechados posteriormente. (HLCSISTEMAS, 2019)

Si los materiales extraídos de los yacimientos no pasaran por una planta metalúrgica, la actividad minera no sería rentable. Aunque vale decir que la concentración de minerales solo aplica para ciertos tipos de estos. El uso de plantas concentradoras también es importante para reducir el impacto negativo de la actividad minera. (HLCSISTEMAS, 2019)

Para obtener el producto final, una planta concentradora pasa por una serie de procesos, estos son: chancado, molienda, flotación y filtrado. Y en cada uno se usan una serie de máquinas distintas. (HLCSISTEMAS, 2019)

• Chancado: Permite la reducción del tamaño del material obtenido en la mina. En este proceso se usan máquinas como chancadoras, fajas, tolvas y zarandas. (HLCSISTEMAS, 2019)
• Molienda: Como su nombre indica, en este proceso se hacen uso de molinos de bola, hidrociclones y bombas, donde lo obtenido en el proceso de chancado es molido hasta obtener partículas del tamaño de micrones. (HLCSISTEMAS, 2019)
• Flotación: Aquí es enviado el material de molienda y a aquel se le agregan reactivos que permitan la separación de los minerales. (HLCSISTEMAS, 2019)
• Filtrado: Como la pulpa obtenida en el proceso anterior aún tiene agua, esta debe pasar por un proceso de filtrado para retirar el excedente líquido, espesamiento y relaves. (HLCSISTEMAS, 2019)

Dimensionamiento y Optimización:

El dimensionamiento y optimización de las plantas metalúrgicas permite mejorar la eficiencia de los circuitos industriales instalados; También permite la implementación de métodos de diseño confiables basados, entre otras cosas, en el mismo sistema. El proceso anterior es necesario si se tiene en cuenta el abaratamiento de ciertos minerales, por lo que indiscutiblemente se requiere que le eficiencia de las operaciones mejore. (HLCSISTEMAS, 2020)

(HLCSISTEMAS, 2020) Este procedimiento debe estar encargado a ingenieros calificados que se especialicen en diferentes áreas. Aquellos deben seguir un plan sistemático que incluya:

• La caracterización del mineral o minerales con los que la planta trabajará.
• Basado en lo anterior recién se podrán establecer las condiciones que serán necesarias para el trabajo.
• Tras el segundo paso, será necesario hacer pruebas o simulaciones matemáticas a escala en laboratorio sobre las configuraciones de los circuitos para determinar el mejor flowsheet, las mejores condiciones de flotación.
• Se analiza la respuesta del mineral a escala piloto.
• Se procede con el diseño de equipos, así como las instalaciones industriales que se requieran, basándose en las cuatro etapas anteriores.

(HLCSISTEMAS, 2020) El diseño de plantas es aquel que se basa en obtener el mejor uso del espacio; de esa manera es posible que cohabiten en aquella el personal, los materiales y las máquinas necesarias. Entre las ventajas del dimensionamiento de planta se encuentra:

• Mejora la seguridad y el bienestar de quienes trabajan en ellas.
• Mejora los niveles de producción.
• Hay un mayor aprovechamiento del espacio.
• Se reducen los tiempos de manipulación de materiales.
• Es más fácil ajustarse a los cambios que sean necesarios.

Si hablamos del dimensionamiento, tampoco se puede ignorar la distribución de cada elemento de la planta. Una buena distribución de cada uno de ellos favorece el movimiento, almacenamiento, colaboraciones y todas las actividades que se desarrollan en el espacio. (HLCSISTEMAS, 2020)

Planta de Extracción por solventes:

El diseño de planta de extracción por solventes se refiere al proceso de planificación y creación de una instalación que utiliza solventes para separar y recuperar metales valiosos de soluciones acuosas. (Vargas Valero & Godoy olguin, 2017)

La extracción por solventes es un proceso que se basa en la transferencia de una especie metálica de interés, disuelta en una fase acuosa junto con otras impurezas, a una fase orgánica inmiscible con la fase acuosa. Esto se logra mediante el uso de un solvente orgánico que tiene una afinidad selectiva por el metal de interés. (Vargas Valero & Godoy olguin, 2017)

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