Recuperación de cobre desde la fracción gruesa de relaves por flotación
SUR_QuakeTrabajo17 de Agosto de 2021
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Proyecto de Ingeniería Metalúrgica:
“Recuperación de cobre desde la fracción gruesa de relaves por flotación”
Integrantes: Lilian Ávila
Víctor Ampuero
Catalina Rivas
Profesores: Leopoldo Gutiérrez
Fernando Parada
Andrés Reghezza
Fecha: 06/11/2017
Contenidos
Capítulo I: Presentación del Proyecto 4
1.1 Descripción del Proyecto 4
1.2 Justificación del Proyecto 5
1.3 Antecedentes Teoricos 6
1.4 Objetivo 9
1.5 Datos teóricos 10
Capítulo II: Análisis de alternativas 11
2.1 Descripción de alternativas 11
2.2 Cálculos necesarios para el dimensionamiento de los molinos y las celdas de flotación 18
2.3 Dimensionamiento molino de bolas 18
2.4 Dimensionamiento molino vertimill 20
2.5 Dimensionamiento del circuito de flotación rougher 21
2.6 Selección de alternativa 23
Estudio de mercado 28
Conclusiones 29
Capítulo I: Presentación del Proyecto
- Descripción del tema
Para obtener un producto de cobre comercializable debe pasar por varias etapas de procesamiento como por ejemplo: la explotación del yacimiento, reducción y clasificación, concentración, dentro de ellas la flotación, que es una de las técnicas más ocupadas para el tratamiento de sulfuros primarios de cobre en Chile y también la refinación del cobre para obtener los cátodos de cobre que también se pueden comercializar.
Refiriéndose a la flotación se tiene que el mineral sulfurado de cobre es alimentado a celdas de flotación, este puede ser un circuito colectivo o selectivo, como lo es el caso de la Figura 1. El producto que se obtiene es un concentrado de cobre con una ley de Cu del 30% aproximadamente. Además, para formar este concentrado el mineral debe tener un porcentaje óptimo de liberación para que los reactivos asociados al proceso funcionen de manera eficiente. En la flotación existen a grandes rasgos, dos tipos de tamaño de partículas, las gruesas y las finas, estas últimas para un rango óptimo flotan relativamente bien, mientras que las gruesas no, esto se debe a la baja liberación que poseen éstas. Considerando lo anterior, hay grandes pérdidas de Cu en la fracción gruesa en la primera etapa de flotación, que es la flotación Rougher, esta etapa se puede considerar una de las más importantes en términos de recuperación de cobre, ya que la pulpa que sale como cola debe tener la menor cantidad de partículas de cobre posible porque este flujo se va directamente a los tranques de relave y es aquí donde la investigación se llevara a cabo para el presente proyecto de ingeniería metalúrgica.
Según lo escrito anteriormente, la idea principal del tema de estudio es la recuperación de cobre desde la fracción gruesa de los relaves de flotación, ya que en estos se encuentra una cantidad apreciable de cobre.
Justificación del tema
Como ocurre normalmente en una planta concentradora, los tonelajes de las colas de la Flotación Rougher son casi iguales al de la alimentación y estos son enviados a los tranques de relave, estas son obras que se construyen para contener de forma segura los relaves que vienen de las plantas que procesan minerales, pero en este caso se considerará sólo los que provienen de la planta de Flotación. Los relaves están compuestos por material molido y agua con reactivos que generan un impacto ambiental, y pueden ser nocivos para las personas y para el lugar donde se encuentren.
El estudio se llevará a cabo porque la minería está en constante cambio e innovación, puesto que a lo largo de estos años se han explotado los yacimientos gracias a nuevas tecnologías y debido al cambio de la mineralogía y leyes presentes en los depósitos mineros, razón por la cual ahora los tranques de relave ya no son un pasivo ambiental, sino que se está evaluando como un recurso minero importante, ya que al tratarlos se les otorga un valor económico que sería un gran beneficio para la empresa y también para el medio ambiente. Anteriormente las leyes de las colas eran mucho mayores y todo eso se ha desperdiciado en los tranques de relave a lo largo de los años, esto se debe a que nunca se pensó que en algún momento las leyes de cobre en los depósitos disminuyeran tan rápido en un periodo de tiempo tan corto.
Considerando lo anterior, investigar sobre la recuperación de cobre de la fracción gruesa de los tranques de relave en flotación es de suma importancia, ya que hay una gran cantidad de cobre ocluido y estancado que se ha ido acumulando con el tiempo. Estas partículas se han considerado siempre como pérdidas dentro del proceso de concentración de minerales, siendo que contienen una gran cantidad de cobre que se puede explotar.
Para el estudio se analizó un relave que se presenta como arenas de un color gris claro, compuesto principalmente de cuarzo, sericita y partículas de arcilla, también están presente los minerales de cobre ocluido y la molibdenita, donde los minerales de interés se pierden por la cola en la flotación rougher, debido a la poca liberación de los sulfuros primarios de cobre y por la presencia de sulfuros secundarios que no flotan debido a sus propiedades superficiales.
- Antecedentes Teóricos
Flotación
La flotación es un proceso heterogéneo, es decir, involucra más de una fase: sólido (mineral), líquido (agua) y gas (burbujas), donde las propiedades fisicoquímicas de las superficies de los minerales tienen una gran importancia en el proceso de concentración. La flotación es altamente ocupada en la industria de concentración de sulfuros de cobre.
Teóricamente se dice que los minerales hidrofóbicos (apolares) son aquellos los que no presentan afinidad con el agua, mientras que los hidrofílicos (polares) son afines.
Los minerales pueden tener flotabilidad natural o artificial, esta última se debe a la adición de reactivos llamados colectores, los cuales son compuestos que se adsorben en la superficie de los minerales produciendo la hidrofobización artificial y selectiva de los minerales de interés, favoreciendo la colección de partículas de interés en flotación.
Un parámetro relevante en la flotación es la liberación de los minerales de interés que se logra a través de etapas sucesivas de conminución, como chancado y molienda, con etapas intermedias de clasificación. Al aumentar la liberación, el proceso aumenta la recuperación porque el metal de interés se podrá separar de los minerales de ganga, de esta forma los colectores tendrán una superficie donde adsorberse.
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