Técnico en Minería

Escuela de Ingeniería

Sede San Joaquín

Nombre módulo: PROCESOS DE MINERALURGICOS Y

DE CONCENTRACION

Código módulo: TEM304

Nombre Profesor: FELIPE ARIAS CUBILLOS

Semana: 3

Semestre: 2015-1

Objetivo de la clase Evaluaciones

• ELA – 23/24 Mar (semana 4).

Contenidos de la clase anterior

• Que es concentración de minerales.

• Identificar para que se utilizan las plantas de concentración mineras.

• Que se puede concentrar.

• Métodos utilizados de separación de minerales.

Contenidos y objetivos de esta clase

• Procesos de separación de mineral en cadena.

• Distintos tipos de concentraciones

• Principales minerales que se concentran.

• Asociaciones de minerales más típicas

• Métodos más apropiados en la separación de un mineral.

• Procesos de liberación de mineral.

• Tamaños del mineral para la obtención de separación óptima.

• Efectos de una mala liberación del concentrado final.

• Mineralurgia.

Aprendizaje Esperado

• Identifican diversos métodos de concentración según el mineral.

Cátodos

99,99%

Ánodos

99,91%

Concen

trado

30%

Flotación

Refinación

Fundición

Concentración Sulfuros de Cu

Relave

(Minerales

de roca

estéril)

Escoria (Fe) Barros

anódicos +

ánodos

gastados

Vapores SO2

Mineral

Molido

1%

Conminución

Concentración

Fundición

Refinería

Distintos Tipos de Concentración • Hay varias maneras de expresar la concentración cuantitativamente,

basándose en la masa, el volumen, o ambos.

• La forma de determinar en que dimensión realizo la medida de la

concentración es de acuerdo a la unidad que entrega el instrumento o equipo

de laboratorio que utilizo, que es una medida directa y sin modificaciones o

cálculos posteriores.

• Posteriormente se puede realizar la conversión de una medida a la otra, pero

para esto puede ser necesario conocer la densidad. En algunos casos la

densidad puede no estar disponible, particularmente si la temperatura varía (la

densidad depende de la temperatura).

• Por tanto, la concentración de la disolución puede expresarse como: • Porcentaje masa-masa (% m/m) o peso-peso (%p/p)

• Porcentaje volumen-volumen (% V/V)

• Porcentaje masa-volumen (% m/V)

• En concentraciones muy pequeñas:

• Partes por millón (PPM)

• Partes por billón (PPB)

Distintos Tipos de Concentración

Precipitó =

baja velocidad

Minerales metálicos

• Cobre (Cu)

• Plomo (Pb)

• Fierro o Hierro (Fe)

• Zinc (Zn)

• Estaño (Sn)

• Plata (Ag)

• Oro (Au)

• Todo lo que se requiera….

Minerales no metálicos o minerales industriales (mineral excluido menas

metálicas, minerales energéticos o gemas).

• Arcillas

• Carbonatos

• Yeso

• Materiales de construcción

• Arenas

• Gravas

• Granitos

• Pizarras

Principales minerales que se

concentran

Minerales de Cobre:

• Óxidos de Cobre

• Malaquita Cu2(CO3)(OH)2

• Azurita Cu3(CO3)2(OH)2

• Cuprita Cu2O

• Atacamita Cu2Cl(OH)2

• Sulfuros de Cobre

• Calcosina (Cu2S)

• Covelina (CuS)

• Bornita (Cu5FeS4)

• Calcopirita (CuFeS2)

Principales minerales que se

concentran

Los minerales se extraen de

acuerdo a la forma que se

encuentren en la naturaleza

o a su naturaleza

mineralógica.

• ¿Por qué no se utilizan métodos de concentración magnéticos para la

recuperación de Cu extraído de pórfidos?

• El Cu no es ferromagnético.

• ¿Por qué no se utilizan métodos de concentración gravimétricos para la

recuperación de Cu extraído de pórfidos?

• Los minerales de cobre son muy finos y de baja ley.

• ¿Se lixivia el Cu sulfurado?

• Si, pero la cinética (velocidad) del proceso es muy baja, por lo que no se

utiliza mucho, salvo que sean minerales de baja ley o a través de

lixiviación bacteriana.

• ¿Se flota el Cu oxidado?

• Se puede hacer, ya que se puede flotar cualquier mineral, sólo se deben

construir las condiciones necesarias para que este flote.

Concentración de minerales

¿Qué se debe realizar antes de concentrar un mineral?

• Se debe liberal el mineral, caso contrario el mineral no podrá ser concentrado

(no será detectable por el proceso de concentración o será muy pesado, etc).

¿Qué procesos se realizan para conseguir la liberación de mineral?

• Conminución (chancado y/o molienda y clasificación para asegurar el tamaño)

¿Qué tamaño del mineral se requieren para una separación óptima?

• Depende del mineral particular y del proceso utilizado, pero a continuación se

responde de forma general.

• Sulfuros de Cu: 200 micrones (a flotación)

• Óxidos de Cu: 1’’ (a lixiviación)

¿Qué ventaja tienen los métodos de concentración físicas respecto del resto?

• Baja complejidad (aunque baja recuperación muchas veces)

• Bajo costo

Concentración de minerales

¿Efectos de una mala liberación del concentrado final (flotación)?

• Pulpa Espesa: Una pulpa espesa (densidad muy alta) nos indicara molienda

gruesa (mayores a la malla 48). Si esta pulpa ingresa a los circuitos de

flotación, veremos que no flota o flota muy poco, debido a que los reactivos y

aire no pueden levantar granos muy grandes aún cuando se agregan exceso

de reactivos. También tiende a sentarse en el fondo de las celdas de flotación

y pueden llegar a plantar el impulsor de la celda, atorar la tubería y causar

más trabajo que de costumbre (rebalsaran los canales, se atorarían las

bombas, etc). Además se perderían también los sulfuros valiosos en los

relaves, por liberación incompleta.

• Pulpa Fina: Si la pulpa contiene partículas muy finas (menores a la malla 270),

la recuperación de los sulfuros valiosos no va ser efectiva ya que se perderían

en forma de lamas ensuciando el concentrado o relave. Si la pulpa esta muy

fina, a la vez debe estar muy diluida, significa que estamos pasando menos

tonelaje que el debido o por lo tanto estamos perdiendo capacidad.

Concentración de minerales

Concentración de minerales Cu

Tipo Mineral Mineralogía

Malaquita

Azurita

Cuprita

Crisocola

Calcocina

Covelina

Bornita

Sulfuro Primario

CuCalcopirita

Lixiviación

sulfuros baja ley

Oxido Cu

Enriquecimiento

Secundario

Metodo Concentración

Chancado -

Lixiviación -

Extracción por

solventes -

Electrowinning Chancado y molienda -

Flotación - Fundición -

Electro obtención

Esto es el ramo

https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/te

cnicos_exploracion_reconocimiento_menas.asp

PROCESOS SUPERGENOS

• La alteración supergena es un proceso de reequilibrio de la mineralogía

hipógena (hidrotermal) a las condiciones oxidantes cerca de la superficie

terrestre (sobre el nivel de las aguas subterráneas). La mayoría de las

asociaciones de minerales sulfurados son inestables en estas condiciones y se

descomponen (meteorizan) para originar una nueva mineralogía estable en

condiciones de meteorización.

• El proceso de alteración supergena de depósitos minerales hidrotermales

involucra la liberación de cationes metálicos y aniones sulfato mediante la

oxidación de sulfuros hipógenos (lixiviación). Los sulfatos de Cu y Ag así

generados son solubles y son transportados hacia abajo por aguas meteóricas

percolantes. Los cationes descienden en solución y pueden ser redepositados

por reacción con iones carbonato, silicato, sulfato o sulfuro. El Cu y Ag pueden

formar minerales oxidados que permanecen en la zona oxidada, pero también

pueden ser precipitados debajo del nivel de aguas subterráneas por los

sulfuros hipógenos y formar sulfuros más ricos en Cu o Ag respectivamente,

siendo este proceso más eficiente para el Cu que para el Ag (enriquecimiento

secundario)

Mineralogía Pórfidos Cupríferos

Minerales

oxidados –

comúnmente

se concentran

por lixiviación

Minerales

enriquecidos en

Cu – se flotan o

se lixivian

fácilmente

Minerales

sulfuros

primarios de Cu

– se flotan,

difícilmente

lixiviables.

• La lixiviación, o extracción sólido-líquido, es un proceso en el que un

disolvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se

produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólido.

• La lixiviación es un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un

sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en

contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la

fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del

sólido.

• La lixiviación es un proceso de extracción, no de concentración.

• La concentración de los solutos extraídos en la lixiviación se realiza en la

etapa de extracción por solventes (EX).

• La refinación y sedimentación del cobre extraído en la lixiviación se realiza en

la etapa de electrowinning.

Lixiviación Cu (no parte de este ramo)

Lixiviación Cu (no parte de este ramo)

Lixiviación Cu (no parte de este ramo)

Objetivo de la clase Evaluaciones

• ELA – 23/24 Mar (semana 4).

Contenidos y objetivos de esta clase

• Procesos de separación de mineral en cadena.

• Distintos tipos de concentraciones

• Principales minerales que se concentran.

• Asociaciones de minerales más típicas

• Métodos más apropiados en la separación de un mineral.

• Procesos de liberación de mineral.

• Tamaños del mineral para la obtención de separación óptima.

• Efectos de una mala liberación del concentrado final.

• Mineralurgia.

Contenidos y objetivos de la próxima clase

• ELA