4.- aspectos de vanguardia
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Aspectos de vanguardia en tecnologa
sobre procesamiento de minerales
Reunin de Sinergias
Noviembre 2012
Dr. Pablo Gonzlez Jimnez
Seccin de Especialidades Qumicas
Mexico, D. F. Nov 26, 2013
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Contenido
1. Introduccin
2. Desarrollo de proyectos
3. Minerales de cobre
4. Minerales plomo-cobre-zinc
5. Minerales de oro-plata
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1. Introduccin
Mostrar las etapas principales de un proceso metalrgico
para obtener un producto vendible a partir de minerales
de cobre, plomo-cobre-zinc y oro-plata
Objetivo 1:
Indicar aspectos de vanguardia en cada etapa desde mina
hasta producto final.
Objetivo 2:
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2. Desarrollo de proyectos
Producto final: reservas con distribucin de leyes por
cuerpos mineralizados.
Geologa:
Producto final: Plan de minado anual con ensayes.
Mina:
Producto final: Programa de produccin, con leyes de
concentrados y recuperaciones.
Planta concentradora:
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Aspecto de vanguardia: Proceso de integracin
Proveedor: Qu
producto podremos
vender?
Gerente: Qu utilidad
podremos obtener
cuando saquemos esta
roca?
Usualmente, slo el
Gelogo mira el ncleo
Gelogo: Qu es sta
roca, cmo lleg aqu y
cuntas reservas hay?
Minero: Cmo le
hago para barrenar,
tumbar, excavar y
trasportar a superficie
sta roca?
Metalurgista: Qu
suceder cuando sta
roca pase por trituracin,
molienda, flotacin,
espesamiento, filtracin y
presa de jales?
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Proceso de integracin = Geometalrgia y algo ms
Geologa
Metalrgia
EconomicaMedio Ambiente
Mina
Geologa
Metalrgia
EconomicaMedio Ambiente
Mina
Mine to mill
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La mineraloga define la metalurgia.
Mineraloga: especies de inters, ganga, tipo de grano y asociaciones
Calcopirita: Flotacin
Calcopirita + molibdenita: Flotacin Cu-Mo + separacin Cu-Mo
xidos de cobre + Calcosita: Lix+SX+EW si no hay carbonatos
Galena + sulfuros de cobre + esfalerita: Flotacin selectiva o secuencial
Pb-Cu-Zn
Oro-plata de baja ley: Cianuracin por Heap leaching desde ROM hasta
3 mm
Oro-plata de alta ley: Cianuracin con molienda + agitacin
Oro-plata de alta ley refractarios: Molienda + oxidacin + cianuracin +
agitacin
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Aspecto de vanguardia: Anlisis modal
Anlisis modal: ADN del procesamiento de minerales
Identifica especies minerales, su distribucin por tamaos, grado de
liberacin y asociaciones
Es til para definir:
Requerimientos de molienda primaria
Comportamiento potencial del circuito primario
Requerimientos de remolienda
Comportamiento potencial del circuito de limpias
El anlisis modal no es un mineraloga convencional
En plantas de procesamiento es til para anlisis del proceso y
definir opciones de mejora.
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Texturas mineralgicas
Textura 1A Textura 1B
TIPO 1a Intercrecimiento simple, lmites rectilneos o enlazados con curva.El tipo ms comn en muchas muestras fragmentadas.
TIPO 1b Intercrecimiento moteado o manchado. Patrn simple y comn enmuestras fragmentadas.
TIPO 1cGrfico, mirmettico o tipo eutctico. Comn, Ejem: calcopirita conestanita, cuarzo con feldespatos, etc.
TIPO 1d Inclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.
TIPO 2a Reemplazamiento o cubierta de bordes. Comn; Ejem. calcosita ocovelita rodeando a la calcopirita, pirita, bornita, esfalerita, galena,etc.
TIPO 2b Esferultico concntrico o coloforme. Comn; Ejem: uranita congalena; cerusita-limonita; xidos de hierro y manganeso.
TIPO 3aParecido a vetillas tipo sandwich o crustiforme; Ejem: molibdenita-pirita; sulfuros metlicos en silicatos, carbonatos y fosfatos, etc.
TIPO 3b Laminar, lamelas estrato o tipo polisinttico, poco comn: Ejem.pirrotita-pentlandita, clorita-arcillas, etc.
TIPO 3cRed, caja o tipo Widmanstatter. Poco comn: Ejem. hematita -ilmenita-magnetita, bornita en calcopirita; milerita-lineita.
TIPO 1a Intercrecimiento simple, lmites rectilneos o enlazados con curva.El tipo ms comn en muchas muestras fragmentadas.
TIPO 1b Intercrecimiento moteado o manchado. Patrn simple y comn enmuestras fragmentadas.
TIPO 1cGrfico, mirmettico o tipo eutctico. Comn, Ejem: calcopirita conestanita, cuarzo con feldespatos, etc.
TIPO 1d Inclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.
TIPO 2a Reemplazamiento o cubierta de bordes. Comn; Ejem. calcosita ocovelita rodeando a la calcopirita, pirita, bornita, esfalerita, galena,etc.
TIPO 2b Esferultico concntrico o coloforme. Comn; Ejem: uranita congalena; cerusita-limonita; xidos de hierro y manganeso.
TIPO 3aParecido a vetillas tipo sandwich o crustiforme; Ejem: molibdenita-pirita; sulfuros metlicos en silicatos, carbonatos y fosfatos, etc.
TIPO 3b Laminar, lamelas estrato o tipo polisinttico, poco comn: Ejem.pirrotita-pentlandita, clorita-arcillas, etc.
TIPO 3cRed, caja o tipo Widmanstatter. Poco comn: Ejem. hematita -ilmenita-magnetita, bornita en calcopirita; milerita-lineita.
Fuente: Curso Mineraloga, Dr. Marcos Monroy, CIDT, 2004
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Texturas mineralgicas
Textura 1D Textura 1C
TIPO 1a Intercrecimiento simple, lmites rectilneos o enlazados con curva.El tipo ms comn en muchas muestras fragmentadas.
TIPO 1b Intercrecimiento moteado o manchado. Patrn simple y comn enmuestras fragmentadas.
TIPO 1cGrfico, mirmettico o tipo eutctico. Comn, Ejem: calcopirita conestanita, cuarzo con feldespatos, etc.
TIPO 1dInclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.
TIPO 2a Reemplazamiento o cubierta de bordes. Comn; Ejem. calcosita ocovelita rodeando a la calcopirita, pirita, bornita, esfalerita, galena,etc.
TIPO 2b Esferultico concntrico o coloforme. Comn; Ejem: uranita congalena; cerusita-limonita; xidos de hierro y manganeso.
TIPO 3aParecido a vetillas tipo sandwich o crustiforme; Ejem: molibdenita-pirita; sulfuros metlicos en silicatos, carbonatos y fosfatos, etc.
TIPO 3b Laminar, lamelas estrato o tipo polisinttico, poco comn: Ejem.pirrotita-pentlandita, clorita-arcillas, etc.
TIPO 3cRed, caja o tipo Widmanstatter. Poco comn: Ejem. hematita -ilmenita-magnetita, bornita en calcopirita; milerita-lineita.
TIPO 1a Intercrecimiento simple, lmites rectilneos o enlazados con curva.El tipo ms comn en muchas muestras fragmentadas.
TIPO 1b Intercrecimiento moteado o manchado. Patrn simple y comn enmuestras fragmentadas.
TIPO 1cGrfico, mirmettico o tipo eutctico. Comn, Ejem: calcopirita conestanita, cuarzo con feldespatos, etc.
TIPO 1dInclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.
TIPO 2a Reemplazamiento o cubierta de bordes. Comn; Ejem. calcosita ocovelita rodeando a la calcopirita, pirita, bornita, esfalerita, galena,etc.
TIPO 2b Esferultico concntrico o coloforme. Comn; Ejem: uranita congalena; cerusita-limonita; xidos de hierro y manganeso.
TIPO 3aParecido a vetillas tipo sandwich o crustiforme; Ejem: molibdenita-pirita; sulfuros metlicos en silicatos, carbonatos y fosfatos, etc.
TIPO 3b Laminar, lamelas estrato o tipo polisinttico, poco comn: Ejem.pirrotita-pentlandita, clorita-arcillas, etc.
TIPO 3cRed, caja o tipo Widmanstatter. Poco comn: Ejem. hematita -ilmenita-magnetita, bornita en calcopirita; milerita-lineita.
Fuente: Curso Mineraloga, Dr. Marcos Monroy, CIDT, 2004
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Calcopirita: Las operaciones ms grandes son
Cananea y Nacosari en Sonora y menores en Santa
Mara de la Paz, SLP, Noche Buena en Zacatecas,
etc.
Operaciones unitarias: Minado, trituracin, molienda
primaria gruesa, flotacin, remolienda, limpias,
separacin Cu-Mo.
Productos: Concentrados de cobre y molibdeno
3. Minerales de cobre-molibdeno
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Proceso de flotacin como un sistema de tres factores
Diagrama de Klimpel
Sistema
De
Flotacin
1. Componentes Qumicos
Colectores
Espumantes
Activadores
Depresores
Reguladores de pH, ORP,
reologa de la pulpa.
Calidad del agua
2. Componentes de Equipo
Diseo, tipo y No. de celdas.
Intensidad de agitacin.
Flujo y suministro de aire.
Configuracin de circuitos.
Control de nivel en celdas.
3. Componentes de Operacin
Mineraloga, tiempos de flotn.
Tamao de partcula, remolienda.
Densidad y viscosidad de pulpa
% de slidos, temperatura
Es posible obtener el mismo resultado con diferentes combinaciones de los tres factores.
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Minado selectivo: Sulfuros de alta ley a flotacin y
xidos + calcosita a lixiviacin.
Voladura: Combinacin de explosivo + detonadores
para crear fracturacin en minerales.
Flotacin: Seleccin de colectores y espumantes
para maximizar grados de concentrados y
recuperaciones. Celdas grandes y eficientes.
Instrumentacin: Sistemas expertos en molienda y
flotacin, anlisis en lnea y a futuro, anlisis modal en
lnea.
Aspectos de vanguardia
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xidos de cobre y calcosita: Una operacin tpica es
Milpillas en Sonora.
Operaciones unitarias: Minado subterrneo,
trituracin, aglomeracin, lixiviacin, extraccin por
solventes y electrodepositacin.
Productos: Ctodos de cobre de alta pureza.
3. Minerales de cobre
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Reactivos qumicos:
cido sulfrico
Extractantes a base de cetoximas y aldoximas
Diluyentes
Guar
Sales de cobalto
3. Minerales de cobre
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Trituracin: Determinacin del tamao ptimo para
maximizar lixiviacin de cobre.
Extraccin por solventes: Seleccin de tecnologa
en equipo y orgnico para maximizar extraccin de
cobre y minimizar arrastres de orgnico a refino y
acuoso a orgnico cargado.
Electrodepositacin: Celdas con covertura para
minimizar neblina cida.
Instrumentacin: Control automtico en trituracin,
riego, SX, EW y decapado.
Aspectos de vanguardia
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Mineraloga: Galena, calcopirita, bornita, calcosita y
esfalerita. Prcticamente todas las operaciones
contienen oro y/o plata.
Operaciones unitarias: Minado, trituracin, molienda
primaria relativamente fina, flotacin, (remolienda en
algunos casos), limpias, separacin Pb-Cu.
Productos: Concentrados de plomo, cobre y zinc.
Usualmente la plata se distribuye en los concentrados
de plomo y cobre, aunque hay ciertos minerales
donde la plata est diseminada en esfalerita.
4. Minerales de plomo-cobre-zinc
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Molienda: Gruesa en minerales de grano grande y
fina con remolienda en diseminados, sobre todo
vulcanognicos.
Flotacin: Seleccin de colectores y espumantes
para maximizar grados de concentrados y
recuperaciones, celdas grandes y eficientes.
Instrumentacin: Sistemas expertos en molienda y
flotacin y anlisis en lnea.
Aspectos de vanguardia, 1
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Agua: Elemento esencial, controlado, escaso y caro.
Suministro: Pozos, ros, aguas negras tratadas,
recirculacin de espesadores y presas de jales,
tratamiento con secuestrantes de iones, etc.
Equipos: espesadores de alta densidad, autodilucin
en espesadores.
A futuro: Construccin de presas, desvo de ros
para suministro.
Reduccin de tamao de partcula: Rodillos de alta
presin, molinos verticales y agitados para
remolienda.
Aspectos de vanguardia, 2
-
20
En el proceso de flotacin, lograr
resultados aceptables es relativamente
fcil; pero lograr resultados excelentes
es relativamente difcil.
Dr. Richard Klimpel
rea de oportunidad: Trabajo en equipo
con proveedores de equipos y reactivos.
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Mineraloga: oro y plata metlicos, electrum,
argentita, sulfosales, etc.
Operaciones unitarias: Minado, trituracin, molienda
primaria fina, flotacin, cianuracin (agitacin o riego),
lavado en contracorriente, clarificacin, precipitacin y
fundicin.
Productos: Concentrados de oro-plata, precipitados
de oro-plata, barras de oro-plata.
5. Minerales de oro-plata
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5. Escala de refractariedad de minerales de oro
Refractario: No responde satisfactoriamente a procesos convencionales,
requiere pretratamiento y el proceso es complejo.
Tipo de mineral % de Recuperacin de oro
No refractario >90
Ligeramente refractario 80-90
Moderadamente refractario 50-80
Fuertemente refractario
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5. Comportamiento de acuerdo con la mineraloga
ALTAS RECUPERACIONES MEDIANTE PROCESOS CONVENCIONALES
Minerales oxidados con oro-plata liberables a partir de moliendas o
tamaos de trituracin normales en dam o heap leaching.
Minerales bajos en sulfuros (Fe, As), con oro-plata asociados.
BAJAS RECUPERACIONES MEDIANTE PROCESOS CONVENCIONALES
Minerales altos en sulfuros (Fe, As) y oro-plata encapsulados o
finamente diseminados.
Minerales con alto contenido de carbn .
Minerales con oro-plata encapsulados en carbonatos.
Minerales con oro-plata encapsulados en cuarzo.
MINERALES COMPLEJOS
Minerales consumidores de oxgeno.
Minerales consumidores de cianuro (Cu, As, pirrotita, etc.).
Preg-robbing (Adsorben oro disuelto).
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5. Seleccin del proceso
Base: Naturaleza de las partculas del oro
Tamao de partcula del oro Procesos aplicables
Liberado Gravimetra, flotacin,
cianuracin
Grueso, encapsulado Molienda gruesa,
flotacin, cianuracin
Fino encapsulado Molienda fina, flotacin,
cianuracin
Submicroscpico Molienda fina, flotacin,
oxidacin, cianuracin 24
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Reactivos qumicos en cianuracin:
xido de calcio
Cianuro de sodio
Hidrxido de sodio
Oxgeno
Floculantes
Tierra diatomcea
Sales de plomo
Polvo de zinc
Carbn activado
Antiincrustantes
5. Minerales de oro-plata
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Mineraloga: Capacidad para determinar cmo se
encuentran oro y plata en el mineral.
Procesos: Desarrollo de procesos para minerales
refractarios que sean viables econmicamente. (Altos
consumos de oxgeno, caliza, xido de calcio y en
algunos casos cianuro)
Cdigo del cianuro: Fabricacin, transporte, uso y
destruccin de forma segura,anlisis en lnea.
Reto para la industria qumica: Desarrollar un
reactivo alterno al cianuro, diferente a tiosulfato,
tiourea, halogenuros, etc.
Aspectos de vanguardia
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Preguntas ?
SERVICIOS ADMINISTRATIVOS PEOLES CENTRO DE INVESTIGACIN Y DESARROLLO TECONOLOGICO
PROCESAMIENTO DE MINERALES