balances de materia en el procesamiento de minerales

Balances de materia

¿Por qué es importante caracterizar los flujos másicos en el procesamiento de

minerales?

• Permite dimensionar equipos y realizar el

diseño del proceso.

• Permite evaluar la eficiencia de la operación.

• Permite realizar la contabilidad metalúrgica o conciliación de tonelajes y ley.

Principios Físico

• Transferencia de Masa

Ley de conservación de la materia (Lavoisier).

Ecuaciones de Balance

(estado estacionario o régimen permanente)

“Lo que entra sale”

Balances (datos)

• Para realizar balances es importante caracterizar los flujos de mineral en cada punto de la planta. Un buen muestreo otorga mayor fidelidad a los datos obtenidos, puesto que dicha información es utilizada para tomar decisiones importantes en el diseño y la producción.

Balances (datos)

• Puesto que las operaciones de muestreo y los equipos que realizan tal trabajo requieren de un capital elevado (tanto económico como humano), en las plantas se caracterizan sólo algunos flujos.

Información

• Aparte de caracterizar la magnitud de los flujos de agua y mineral, es importante observar los cambios en las propiedades asociadas a la ley, granulometría y densidad del mineral.

Balanza Marcy

Equipos de molienda

• En los equipos de molienda sólo se realizan cambios en la granulometría del mineral.

• En un balance es importante estudiar el grado de reducción de tamaño que realiza el proceso de conminución.

• Criterio: Razón de reducción.

Recirculaciones

• En la mayoría de las plantas, se requiere una etapa de repaso de una operación en particular con el fin de llegar a la calidad de producto requerida.

• En plantas de molienda, se requieren de recirculaciones para obtener un tamaño en particular. – Criterio: porciento de carga circulante (L).

• En plantas de flotación se requiere repasar un

cierto concentrado para aumentar la ley del mismo.

Equipos de clasificación

• Los equipos de clasificación actúan sobre un tamaño en particular. Por lo mismo, el cambio se realiza sobre la granulometría.

• El reparto de flujos de un cierto tamaño se rige bajo una cierta eficiencia de clasificación inherente al equipo.

• Criterio: eficiencia de la clasificación.

Equipos de Concentración

• En los equipos de concentración por flotación (columnas y celdas). Es importante caracterizar las leyes de alimentación, concentrado (producto) y colas (relave).

• Criterios:

– Recuperación metalúrgica.

– Razón de concentración.

Equipos de Concentración

• Se puede definir una recuperación tanto por especie mineralógica como por elemento. La ley corresponde a una concentración de la especie de interés

– Ley de elemento (Cu)

– Ley de Cu en la CuFeS2

Balances por finos y por tamaño

• Balance de finos (leyes).

• Balance por tamaños.

Balances

• Identificar nodos (equipos) y flujos.

Balances

• Plantear ecuaciones de balance de masas.

• Recirculaciones

• Reducción de tamaño

• Eficiencias

Índices de evaluación de un proceso de concentración

• Recuperación metalúrgica : Es la razón entre la masa del material valioso obtenido en el concentrado y la masa de material útil de la alimentación.

• Recuperación en peso : Es la razón entre la

masa del concentrado y la masa de la alimentación.

• Razón de concentración : Es la razón entre la

masa de alimentación y la masa de concentrado. • Razón de enriquecimiento : Es la razón entre la

ley del componente deseado en el concentrado y la ley del mismo componente en la alimentación.

Evaluación del proceso de flotación

Considerando una celda de flotación de laboratorio donde : F, C, T son los flujos de la alimentación, el concentrado y el relave (cola); f, c, t las leyes del componente valioso en la alimentación, concentrado y relave.

–Recuperación metalúrgica (Rm)

–Razón de concentración (Rc)

100xFf

CcRm

C

FRc

Balances en el proceso de flotación

• Balance de sólidos F = C + T

• Balance de finos Ff = Cc + Tt

• Recuperación metalúrgica Rm = (Cc/Ff) x 100 Rm = (f-t/c-t)(c/f) x 100

• Índice de selectividad

• IS = (c/t)1/2

• c: Ley del concentrado

• t: ley del metal en la cola o relave