geometalurgia

GEOMETALURGIA: Minerales que perjudican al

tratamiento metalrgico

J. Andrs Yparraguirre C.J. Andrs Yparraguirre C.MSc. Ing. Gelogo & Geometalurgista Per

Cosme R. Prez-Puig O.MSc. Ing. Gelogo & Ing. Minas Espaa

Con el auspicio de:

ndice de trabajo

Viernes, 04 de abril 18:00 a 22:00

sesin terica

Sbado, 05 de abril 09:00 a 13:00

grupo 1 15:00 a 19:00grupo 1 15:00 a 19:00

sesin prctica

Domingo, 06 de abril 09:00 a 13:00

grupo 2 15:00 a 19:00

sesin prctica

Lima, 04 a 06 de abril de 2014 2Geometalurgia: Minerales que perjudican al Tratamiento Metalrgico

Planteamiento Previo

Qu buscamos? Qu deseamos saber? Cmo influye nuestro yacimiento en el

proceso metalrgico?

Qu mineral o minerales nos pueden causar Qu mineral o minerales nos pueden causar problemas?

Qu tratamiento metalrgico ser recomendable para el mineral de mi yacimiento?


En OPERACIN cuando se den problemas relacionados con:

Consumo de energa. Consumidores de acido.


Consumidores de acido. Gasto excesivo de bolas en los molinos. Cuando existe una modificacin en el plan de

minado. Baja recuperacin. Molienda insuficiente.


En OPERACIN cuando se den problemas relacionados con:

Cambios mineralgicos en el yacimiento. Generacin de finos resultando obstruccin


Generacin de finos resultando obstruccin en filtros y zarandas.

Formacin de complejos como sulfatos de Cu, Zn que pueden perjudicar los procesos.

Concentrados finales con impurezas de As, Sb, Cu, Zn, Fe.


La Geometalurgia es una disciplina que integra a las ciencias extractivas de minerales. Permite identificar y clasificar a los minerales segn su comportamiento frente a determinado proceso


comportamiento frente a determinado proceso metalrgico. Se consigue con ello planificar y dirigir ms eficientemente los procesos de valorizacin de un recurso mineral y su explotacin.




( Canchaya, 1977).

Contenidos sesin terica

1. Yacimientos minerales y alteraciones1. Tipos de yacimientos y sus menas2. Alteraciones: origen y significado

2. Caractersticas de las mineralizaciones1. Textura y tamao1. Textura y tamao2. Grado de liberacin3. Adecuacin del material

3. Procesos geometalrgicos4. Herramientas tiles en Geometalurgia5. Microscopa


1. YACIMIENTOS MINERALES Y ALTERACIONES

Los yacimientos minerales tienen caractersticas nicas

Generalmente su extensin areal es muy pequea, por lo que se requiere de otras pequea, por lo que se requiere de otras informaciones

Procesos coetneos son las alteraciones Problema: mineraloga variable


CONCEPTOS BSICOS

Mineralizacin: Trmino general, el cual se refiere usualmente a minerales de mena, pero

1.1 Yacimientos Minerales


refiere usualmente a minerales de mena, pero que a menudo se utiliza para referirse a otros minerales metlicos como pirita. Tambin suele usarse para referirse al proceso por el cual se producen concentraciones de minerales de mena.

CONCEPTOS BSICOS

Mena: agregado mineral slido, natural, utilizable, ya sea tal como se extrae o del cual


utilizable, ya sea tal como se extrae o del cual uno o ms componentes valiosos se pueden recuperar econmicamente.

Ej. Menas de Cu: Calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4), Calcosina (Cu2S).


CONCEPTOS BSICOS

Ganga: Aquellos minerales que acompaan a los minerales de mena, pero que no tienen valor


minerales de mena, pero que no tienen valor econmico, tales como el cuarzo (SiO2), calcita (CaCO3) o pirita (FeS2). En general, presentes en una proporcin mayor.



CONCEPTOS BSICOS

Roca de caja, roca husped o roca encajante: se refiere a la unidad litolgica que contiene a la


refiere a la unidad litolgica que contiene a la mineralizacin (minerales de mena y ganga).


CONCEPTOS BSICOS

Alteracin: proceso fsico-qumico de transformacin de una roca por efecto de la


transformacin de una roca por efecto de la temperatura, presin y/o circulacin de fluidos.

Asociaciones de Alteracin: conjunto de minerales caractersticos de una alteracin.


CONCEPTOS BSICOS

Halo de Alteracin y Zonacin: disposicin espacial de las alteraciones producidas por un


espacial de las alteraciones producidas por un fluido mineralizador. Depende de las caractersticas fsico-qumicas del fluido y de la roca, as como la relacin agua/roca.


CONCEPTOS BSICOS

Material de cabeza: o todo-uno, se refiere al material extrado de la mina, sin ningn tipo


material extrado de la mina, sin ningn tipo de procesado, con el que se alimenta al tratamiento.


CONCEPTOS BSICOS

Concentrado: es el mineral valioso que se obtiene por el procedimiento de


obtiene por el procedimiento de concentracin empleado y que contiene la mayor parte de la especie mineral valiosa, que cumple con las especificaciones del mercado.


CONCEPTOS BSICOS

Estril: o colas, la fraccin sin valor econmico que se separa del concentrado durante el


que se separa del concentrado durante el tratamiento, compuesto fundamentalmente por ganga y algo de mineral valioso.


CONCEPTOS BSICOS

Mixtos: o intermedios, son los productos sobre los que no se ha podido realizar una buena


los que no se ha podido realizar una buena separacin de mena y ganga, y que necesita ser sometido a un tratamiento adicional.


CONCEPTOS BSICOS

Recuperacin: es la proporcin, expresada como %, del elemento valioso obtenido en el


%, del elemento valioso obtenido en el concentrado respecto al total que ingresa al tratamiento.


MINERALES MENA DE ORO

Oro nativo Au Au Ag PdElectrum Au-Ag Au=80%; Ag= 20%Cuproaurita AuCu3 Cu=40%; Au=60% + (Ag, Cu)Calaverita AuTe2 Au= 40.4%; Te= 57.7%


Calaverita AuTe2 Au= 40.4%; Te= 57.7%Krennerita (Au,Ag)Te2 Au=36.4%; Te=60.0% +(Ag, Cu)Kostovita AuCuTe4 Au= 27%; Cu=7.3%; Te= 64.4% + (Ag,Fe)Silvanita AgAuTe4 Ag=8.3%; Au=30.5%; Te= 60.8% +(Cu)

apy

Au

Au

py


MINERALES MENA DE PLATAPlata nativa Ag AgAuCuSbAcantita Ag2S Ag=87.1%, S12.9%Estefanita Ag5SbS4 Ag=68.3%, Sb=15.4%, S=16.3%Pirargirita Ag3SbS3 Ag=60.4%, Sb=18.2%, S=19.4%Pearceita (Ag,Cu)16As2S11 Ag=56.6%; Cu=18.8%; As=7.0%;


Pearceita (Ag,Cu)16As2S11 Ag=56.6%; Cu=18.8%; As=7.0%; S=17.2%

Polibasita (Ag,Cu)16Sb2S11 Ag=53%; Cu=16%; Sb=13.5%; S=16%

Ag

gn


MINERALES MENA DE ZINC

Esfalerita (Zn, Fe)S Zn=67.1%, S=32.9%, Fe hasta 20% + (Cd, Mn, In)

Wurtzita (Zn, Fe)S Zn=67.1%, S=32.9%, valores de Cd+F

Zincita (Zn, Mn)O Zn+ 80%


Zincita (Zn, Mn)O Zn+ 80%

Willemita Zn2[SiO4] ZnO=73%,(Zn=58.6%)

Smithsonita Zn(CO3) ZnO=64.8%,(Zn=52%), CO3= 35.2%


MINERALES MENA DE PLOMOGalena PbS Pb=86.6%, S=13.4% (Ag!!)Seligmannita PbCuAsS3 Cu=15%; Pb=48.5%; As=13.5%; S=20.5%Bournonita CuPbSbS3 Cu=13%, Pb=41.5%, Sb=24%, S=21%Cerusita PbCO3 Pb= 77%, CO3= 23%


Cerusita PbCO3 Pb= 77%, CO3= 23%Jordanita Pb14(As,Sb)6S23 Pb=68%; Sb=6-8%; As= 5-6%; S= 18%Boulangerita Pb5Sb4S11 Pb=55.4%, Sb=25.7%, S=18.9%Geocronita Pb14(Sb,As)6S23 Pb=69%, Sb=8%, As= 5%, S= 18%Jamesonita Pb4FeSb6S4 Pb=40 -50%, Fe ~10%, Sb =30%, S=20%

gn

agl


MINERALES MENA DE COBRECobre nativo Cu Cu (Ag Au)Cuprita Cu2O Cu=88.8%Calcosita Cu2S Cu=79.9%, S=20.1%Digenita Cu9S5 Cu=78.1%, S=21.9%Covelita CuS Cu=66.5%, S= 33.5%


Covelita CuS Cu=66.5%, S= 33.5%Calcopirita CuFeS2 Cu=34.6%, Fe= 30.5%; S = 34.9%Enargita Cu3AsS4 Cu=48.3%, As=19.1%, S=32.6% +(Sb)

bn

cv


MINERALES MENA DE COBRETennantita Cu12As4S13 Cu=47.5%; As=20%; S=28% + (Bi, Zn, Fe)Tetraedrita (Cu,Fe,Zn)12Sb4S13 Cu=38%; Sb=29%; S=25% + (Ag, Fe, Zn)Freibergita (Ag,Cu)12Sb4S13 Ag=30%;Cu=15%;Sb=27%;S=21% + (Fe, As, Zn)Malaquita Cu2(CO3)(OH)2 CuO=71.9%(Cu=57.4%);CO2=19.9%,H2O=8.2%


Malaquita Cu2(CO3)(OH)2 CuO=71.9%(Cu=57.4%);CO2=19.9%,H2O=8.2%Azurita Cu3(CO3)2(OH) CuO=69.2%, (Cu=55.3), CO2=25.6%, H2O=5.2%Crisocola (Cu,Al)2H2[Si2O5/(OH)4].nH2O aprox. Cu =15-25%

CLASIFICACIN POR SU ORIGEN

1. De segregacin magmtica

2. En kimberlitas, lamproitas y carbonatitas

3. Pegmatticos y neumatolticos



3. Pegmatticos y neumatolticos

4. Hidrotermales

5. Exhalativos (Vulcanosedimentarios)

6. Estratoconfinados (Mississippi Valley)

7. Secundarios (exgenos)

8. Yacimientos metamrficos

CLASIFICACIN POR SU ORIGEN

Magmticos bsicos Cu, Cr, Ni, EGP, Ti, REE

Magmticos cidos Nb, Tn, Sn, W, U, Mo

Hidrotermales min. preciosos y base



Hidrotermales min. preciosos y base

Supergnicos Ni, Al, Fe, Au

Metamrficos min. Industriales

Otros yacimientos evaporticos,

hidrocarburos

MAGMTICOS BSICOS

Segregacin de metales por densidad (cromitas) o inmiscibilidad (sulfuros de Cu y Ni con EGP)



o inmiscibilidad (sulfuros de Cu y Ni con EGP)

Separacin en capas (tabulares y/o podiformes) Inyeccin en fracturas (inyectivos)

MAGMTICOS BSICOS (alto K y Mg)

Kimberlitas y lamproitas, yacimientos de diamantes



diamantes

Carbonatitas, yacimientos de apatito-magnetita y yacimientos de REE

MAGMTICOS BSICOS

Las mineralizaciones de cromita existentes en Per (Tapo) son del tipo podiforme.



Per (Tapo) son del tipo podiforme.

Asociadas a rocas ultrabsicas, deformadas y serpentinizadas.

MAGMTICOS CIDOS

Asociados a cpulas granticas. Yacimientos en pegmatticas y neumatolticos.



Yacimientos en pegmatticas y neumatolticos. Son de alta T, 400 600 C.

MAGMTICOS CIDOS



MAGMTICOS CIDOS (pegmatitas)

Rocas de grano grueso, y misma mineraloga. Yacimientos de min. Industriales (qz, feldK,



Yacimientos de min. Industriales (qz, feldK, micas), gemas, Li, Nb-Tn, W, U, Mo, Ti.

Asociados a alteraciones por contacto trmico.

MAGMTICOS CIDOS (neumatolticos)

Yacimientos en el contacto entre la roca gnea intrusiva y su encajante.



intrusiva y su encajante.

MAGMTICOS CIDOS greisen

Yacimientos tipo greisen (albititizacin): W-Sn-Mo



Mo

En Per se tiene posiblemente Pasto Bueno (W) en profundidad

MAGMTICOS CIDOS greisen



MAGMTICOS CIDOS skarn

Yacimientos en rocas carbonatadas alteradas por contacto con intrusivo



por contacto con intrusivo

Endoskarn Exoskarn

Caracterstica: silicatos de Ca (Mg) Yacimientos tipo skarn: Cu, Au, W, Zn-Pb, (Fe)


Una de las ms importantes fuentes de Cu y Fe Ms importante fuente de W (50% de la



Ms importante fuente de W (50% de la produccin mundial) La mayora de los depsitos mundiales de Skarnson importantes en exoskarn clcicos. Usualmente, muestran una zonacin entre silicatos y minerales de mena.


Su formacin se produce en varias etapas:1. Metamorfismo trmico.



1. Metamorfismo trmico.

2. Skarn prgrado

3. Skarn de baja temperatura

4. Skarn retrgrado


En Per Antamina (skarn de Cu) En Ecuador Nambija (skarn de Au)



En Ecuador Nambija (skarn de Au)

HIDROTERMALES

Formados a partir de un fluido caliente: Magmtico, meterico, metamrfico, connato,



Magmtico, meterico, metamrfico, connato, juvenil o marino.

Asociados a magmas: prfidos, epitermales. Otros orgenes: VMS, IOCG, estratoligados.

HIDROTERMALES Prfidos

Yacimientos diseminados, alto tonelaje y baja ley



ley

Menas de Cu, Mo, Au, Sn; Prfidos de Cu-Mo: Cuajone, Cerro Verde, etc.; Prfidos de Au: Yanacocha?; Prfidos de Sn: San Rafael

HIDROTERMALES Epitermales

Yacimientos someros (< 1500 m), asociados generalmente a calderas volcnicas



generalmente a calderas volcnicas

Temperaturas y presiones bajas, controlados por procesos de ebullicin, que determinan un horizonte de mineralizacin de hasta 400 500 de desarrollo vertical

HIDROTERMALES Epitermales HS

Relacionados a fluidos cidos que provocan una alta lixiviacin de la roca.



alta lixiviacin de la roca.

Mineralizacin diseminada, como reemplazo, o asociada a brechas.

Habitual la presencia de Te y Bi conjuntamente al oro

HIDROTERMALES Epitermales LS

Producto de un fluido reductor y de pH neutro Mineralizacin rellenando espacios abiertos



Mineralizacin rellenando espacios abiertos Menas de Au, metales base



Alta Sulfuracin (HS o cido-sulfatada) Baja Sulfuracin (LS o adularia-sericita)

Enargita + pirita covellina Ausencia de enargita

Abundante alunita hipognica Domina alteracin serictica

Caolinita hipognica importante Rara caolinita (suprgena)


Caolinita hipognica importante Rara caolinita (suprgena)

Ausencia de adularia Adularia

Presencia de teleruros Ausencia de teleruros

Ausencia de seleniuros A menudo seleniuros

Presencia de barita Barita rara

Minerales de Mn raros Ganga de Mn presente

Clorita rara Clorita abundante

A veces bismutinita Ausencia de bismutinita

HIDROTERMALES VMS

Sulfuros masivos vulcanognicos Asociados a vulcanismo submarino



Asociados a vulcanismo submarino generalmente

Tienen un comportamiento muy similar a los prfidos Cu

Habitual la presencia de sulfatos

HIDROTERMALES VMS



HIDROTERMALES Mississippi Valley

Alojados en rocas carbonatadas Asociados a dolomitizacin de calizas



Asociados a dolomitizacin de calizas Circulacin de fluidos a favor de planos de

debilidad (estratificacin o fracturas), que generan dolomitizacin y aumento de huecos

Mineralizacin de Zn-Pb en bolsadas

HIDROTERMALES Mississippi Valley



HIDROTERMALES IOCG

Iron Oxide, Copper, Gold. Yacimientos de origen hidrotermal, asociados a



Yacimientos de origen hidrotermal, asociados a magmas calco-alcalinos o alcalino-carbonticos.

Mineralizaciones estratoligadas o a favor de fracturas.

HIDROTERMALES IOCG

Menas de Fe, Cu, Au, U, (L)REE. En Per se tiene Marcona, Mina Justa y Ral-



En Per se tiene Marcona, Mina Justa y Ral-Condestable

SUPERGNICOS

De origen detrtico por denudacin, transporte y acumulacin de resistatos: Au, Sn, W, Nb-Tn,



y acumulacin de resistatos: Au, Sn, W, Nb-Tn, diamantes, etc.

Por lixiviacin y precipitacin: lateritas de Al, Ni, Fe, etc.

METAMRFICOS

Asociados a procesos metamrficos: min. Industriales (wollanstonita, andalucita, etc.)



Industriales (wollanstonita, andalucita, etc.)

Yacimientos metamorfizados formados por transformacin de yacimientos preexistentes

OTROS YACIMIENTOS Evaporticos

Se forman por precipitacin de minerales (BIF, controlados por accin bacteriana) o sales (por



controlados por accin bacteriana) o sales (por saturacin de la salmuera)

OTROS YACIMIENTOS Evaporticos



OTROS YACIMIENTOS Hidrocarburos y carbones

Por transformacin de materia orgnica Fines energticos



Fines energticos La caracterizacin de carbones se realiza

mediante microscopa (petrografa de carbones)

1.2 Alteraciones

Qu son las alteraciones?

A qu procesos son debidas?

Qu nos indican?

Cul es su importancia para la geometalurgia?Cul es su importancia para la geometalurgia?

Qu tipos existen?


1.2 Alteraciones

Qu son las alteraciones?

Intercambio qumico ocurrido durante una interaccin fluido hidrotermal-roca. interaccin fluido hidrotermal-roca.

Provoca cambios qumicos y mineralgicos en la roca afectada.

Transferencia de masa (adicin o remocin)


1.2 Alteraciones


Desequilibrios qumicos-fsicos entre roca y fluido:fluido:

Concentraciones Temperatura pH, Eh Etc.


1.2 Alteraciones


Hidrlisis: en presencia de H+ y medios acuosos. Ej: plag sericita arcillas qzacuosos. Ej: plag sericita arcillas qz

Hidratacin: incorporacin de agua. Ej.: olivino serpentina; hematites limonita

Redox: cambio del estado de oxidacin. Ej.: magnetita hematites


1.2 Alteraciones

Cul es su importancia para la geometalurgia?

Provocan nuevos minerales, presentes en la mineralizacin y en el estrilmineralizacin y en el estril

Pirita, arcillas, zonacin de metales, etc.

Alteracin supergnica: Lixiviacin y oxidados (in)disponibilidad de metales


1.2 Alteraciones

Potsica (T 350-400 C a 800 C; pH alcalino)

cz


bt

1.2 Alteraciones

Propiltica (T 200 a 250 C; pH neutro a alcalino)


1.2 Alteraciones

Flica (T 150 a 450 C, pH lig. cido)


1.2 Alteraciones

Arglica (T 150 a 300 C; pH cido)


1.2 Alteraciones

Arglica avanzada (T 100 a 400 C; pH muy cido)

Fragm.Ltc.


Matriz(qz y arcs)

aln

1.2 Alteraciones

Skarn (T 200 a 600 C; pH neutro a alcalino)


1.2 Alteraciones

Greisen (T 400 a 700 C, pH neutro a cido)


1.2 Alteraciones

Oxidacin


1.2 Alteraciones


2. CARACTERSTICAS DE LAS MINERALIZACIONES

2.1 Texturas y tamaos

2.2 Grado de liberacin

2.3 Conminucin (adecuacin del tamao por chancado y molienda) y separacin chancado y molienda) y separacin granulomtrica



Textura

Relacin de aparicin entre dos o ms especies mineralesespecies minerales



Textura

i. De contorno rectilneorectilneo

ii. Con vetas

iii. Con envolvente (corona)

iv. Como inclusiones



Textura




( Canchaya & Cardozo, 1977).


Tamaos

Se puede referir al dimetro promedio, mediana, moda, etc. de los granos de mineral.mediana, moda, etc. de los granos de mineral.

Se caracterizan mediante anlisis granulomtricos.

Otra opcin, para medir una partcula de inters, es con la graduacin de los oculares.



Tamaos

El anlisis granulomtrico se representa grficamente, mediante la curva grficamente, mediante la curva granulomtrica.



Tamaos



Tamaos

En geometalurgia, el dato que se utiliza es el d , es decir, la apertura de malla (o dimetro d80, es decir, la apertura de malla (o dimetro de partcula) para el cual pasa el 80% del material.



Tamaos


d80 = 2.1 mm


Tamaos

Condiciona el procesado inicial (adecuacin del tamao de partcula) del mineral todo-del tamao de partcula) del mineral todo-uno.



Est en relacin con el tamao de los granos y la textura.

Caracteriza el % de superficie libre de los minerales de inters respecto de la superficie minerales de inters respecto de la superficie total.

En la prctica, mediante un estudio microscpico, se considera:

superficie es proporcional a volumen



La tcnica es indispensable como investigacinprevia al diseo de cualquier tipo de procesode tratamientos metalrgicos, tambin esvaliosa para evaluar el rendimiento de losvaliosa para evaluar el rendimiento de losequipos de molienda o de clasificacin y paraincrementar la eficiencia de plantas enoperacin.



1. Conteo de partculas minerales, tanto librescomo mixtos.

2. Determinacin cuantitativa de las partculasminerales libresminerales libres

3. Porcentajes de partculas mineralesintercrecidas y de cada fraccin quecompone el grano mixto


ESPECIE No % cp py GGs apy bnPARTICULAS LIBRES

cp 2 0.23 0.23 (`100.0)

py 26 2.93 2.93 (`100.0)

GGs 516 58.11 58.11 (`100.0)

apy 2 0.23 0.23 (`100.0)

bnPARCIAL 0.23 2.93 58.11 0.23 CERO

PARTICULAS MIXTAS



cp / GGs 234 26.35 2.34 24.1(1.0) (85.9)

py / GGs 64 7.21 0.53 6.68(0.6) (87.4)

bn / GGs 4 0.45 0.36 0.09(65.0) (5.0)

py / cp 6 0.68 0.1 0.57(5.1) (65.1)

cp / py / GGs 26 2.93 0.15 0.15 2.64(cero) (cero) (1.0)

bn / py / GGs 4 0.45 0.05 0.38 0.02(1.0) (72.3) (0.3)

bn / cp / GGs 2 0.23 0.01 0.2 0.01(cero) (1.0) (cero)

cp/py/bn/GGs 2 0.23 0.01 0.005 0.19 0.005(1.0) (cero) (1.0) (cero)

total 888 100cp py GGs apy bn

% VOLUMETRICO 2.84 4.23 92.57 0.22 0.13GRADO DE LIBERACION 8.75 77.7 94.8 100 3.5% PESO 4.32 7.67 87.27 0.49 0.25


En funcin del tipo de grano se tendr: Mineral; Estril (tambin llamado ganga); Mixto: partcula con parte de mineral y parte de Mixto: partcula con parte de mineral y parte de

estril.


2.3 Conminucin y separacin

Proceso previo de preparacin del mineral Consiste en la reduccin de tamao de

partcula

Con el fin de aumentar el grado de liberacin Con el fin de aumentar el grado de liberacin y de esta manera aumentar la recuperacin.


Ideal: G.L. = 100%ptimo: maximizar beneficio


Fundamental para cualquier operacin minera, pudiendo hacer inviable un proyecto

Cuanto mayor sea la reduccin, mayor coste



Proceso secuencial: Trituracin o chancado Separacin granulomtrica Molienda Molienda


ETAPA Rango Consumo kWh/t

Arranque por explosivos

1 m _

Trituracin 1aria

(Machaqueo)1 m 100 mm. 0,35

Trituracin 2aria 100 mm. 10 mm. 0,60



Trituracin 2aria 100 mm. 10 mm. 0,60

Trituracin 3aria

( Molienda gruesa)10 mm. 1 mm. 1,6

Molienda 1 mm. - 100m. 10

Molienda fina 100 m.- 10 m. 25

Micronizacin 10 m - 1 m 70

Fuerzas utilizadas

1. Atricin


2. Compresin/cizalla

3. Percusin/impacto


F

Compresin

% retenidoen el tamiz

Distribucin granulomtrica del producto


Impacto

Tamao de partcula

Max.


Energa necesaria

Rittinger: prop. Superficie

=

8080

1

d

1K

DW


Kick: prop. Reduccin volumen

Bond: prop. longitud de fisura


=

=

8080

80

80

1110

log

DdWW

d

DKW

i

Energa necesaria


PRODUCTO


ALIMENTACIN

% pasa

D80d80Tamao partcula (mm.)

Energa necesaria


Sustancia Wi (kWh/tc)

Arenisca 13.1

Basalto 20.2

Caliza 11.1

Sustancia W i (kWh/tc)

Barita 4.73

Bauxita 8.78

Caliza 12.74


Caliza 11.1

Carbn 12.5

Cuarcita 12.9

Cuarzo 12.8

Diorita 20.1

Dolomita 12.8

Esquisto 12.5

Gabro 15.9

Granito 15.7

Caliza 12.74

Carbn 13.00

Cuarcita 9.58

Cuarzo 13.57

Dolomita 11.27

Esmeril 56.70

Feldespato 8.91

Ferrosilicio 10.01

Grafito 43.56


POR COMPRESIN

1. Machacadoras de mandbulas


2. Trituradoras giratorias primarias

3. Trituradores giratorios 2 y conos

4. Trituradores de cilindros


POR IMPACTO

1. Impactores de eje horizontal


2. Impactores de eje vertical

3. Molinos de martillos


POR ATRICIN

1. Molinos de barras


2. Molinos de bolas

3. Molinos SAG


Factores econmicos para la seleccin:

1. Coste del equipo2. Consumo energtico


2. Consumo energtico3. Mantenimiento4. Mano de obra5. Rendimiento6. Adecuacin a normas

Machacadora de mandbulas



Trituradoras giratorias




Trituradoras de impactos


Trituradores giratorios secundarios



Cono Symmons



Trituradores de cilindros



Molino de martillos



Criba fija (montada en equipo mvil)



Criba vibradora monopao



Criba vibradora multipao



Tromel



Molino de bolas



Molino de barras

Ms largo que molinos de bolas Granulometra ms gruesa


Granulometra ms gruesa


Molinos SAG

El mismo material se utiliza como bolas Disminuye contaminacin por acero


Disminuye contaminacin por acero Generalmente de mayor dimetro para una

misma energa (debido a la menor del material)


Molinos SAG



Clasificador Akins

ALIMENTACIN

t/hslidos

% en pesoslidos

m3/h m3/h


REBOSE

ARRASTRE(arenas 75%s.)


m3/h agua

m3/h pulpa

Clasificador Akins



Hidrociclones



Clasificador de corriente Fahrenwald



Descargas de distintas granulometras

Clasificador de corriente Fahrenwald



3. METALURGIA

3.1 Procesos fsicos

pticos, gravimtricos, elctricos, magnticos3.2 Procesos fsico-qumicos

Flotacin Flotacin3.3 Procesos qumicos

(bio)lixiviacin, hidro y pirometalurgia3.4 Diagramas de proceso o flowsheet


3.1 Procesos fsicos

Separacin ptica (estro)


3.1 Procesos fsicos

Separacin ptica (separador fotomtrico)


Flujo en la espiral

Separacin gravimtrica (espirales)

3.1 Procesos fsicos

PESADOS

LIGEROS

Agua de lavado


Separacin gravimtrica (espirales)

3.1 Procesos fsicos


Separacin gravimtrica (mesa de sacudidas)

3.1 Procesos fsicos


HARZ / DENVER BAUM /BATAC

Separacin gravimtrica (jigs)

3.1 Procesos fsicos


ALIMENTACIN

Rueda decangilones

Separacin gravimtrica (baos densos - Teska)

3.1 Procesos fsicos

FLOTADOSHUNDIDOS

ALIMENTACIN


Separacin elctrica

3.1 Procesos fsicos


Separacin magntica

3.1 Procesos fsicos


3.2 Procesos fsico-qumicos

Fundamentalmente es la flotacin Mediante las cargas de superficie y la adicin

de aditivos, modificar las propiedades hidrfilas a hidrfobas de las partculas hidrfilas a hidrfobas de las partculas minerales, de manera que floten con la espuma o se hundan en el fluido.


3.3 Procesos qumicos

Para la recuperacin de metales generalmente Asociados generalmente a plantas

metalrgicas de refinado o a grandes minas (Yanacocha, CLC, etc.)(Yanacocha, CLC, etc.)

Dos grupos: Va hmeda: (bio)lixiviacin e hidrometalurgia Va seca: pirometalurgia



Cianuracin

Disolucin del Au y Ag en en soluciones diluidas de cianuro de Na o K, en presencia de


diluidas de cianuro de Na o K, en presencia de oxgeno, preferentemente a otros minerales.

La siguiente reaccin es aceptada como la que representa la disolucin del oro.

4Au+ 8NaCN+ O2+2H2O = 4NaAu(CN)2 + 4NaOH.


Cianuracin

Las razones para la aceptacin econmica y metalrgica es la recuperacin elevada


metalrgica es la recuperacin elevada (>90%) y el producto final es casi metal puro.

Es empleado en yacimientos tipo Skarn, hidrotermales y subvolcnicos.


Cianuracin Consumidores de Cianuro

1.- Calcosita, bornita, covelita, enargita, azurita,

malaquita, cuprita, tenorita y cobre nativo son


malaquita, cuprita, tenorita y cobre nativo son

rpidamente atacados por el cianuro. Antes de

usar cianuracin concentrar por flotacin el Cu.


Cianuracin Consumidores de Cianuro

2.- Los materiales carbonosos (lutitas

carbonosas/calizas bituminosas o grafito)


carbonosas/calizas bituminosas o grafito)

deberan eliminarse por flotacin o por

tostacin antes de la cianuracin.

3.- Los xidos de hierro o sulfatos ferrosos y

frricos son fuertes cianicidas.


Cianuracin Consumidores de oxgeno

1.- Pirrotita

2.- Marcasita


2.- Marcasita

3.- y pirita supergnicas


Cianuracin Otras variables

Presencia de oro grueso en la mena, la practica


generalizada es recuperarlos por mtodos

gravimtricos antes de la cianuracin, ya que las

partculas gruesas podran no disolverse en el

tiempo disponible de cianuracin.


Cianuracin Otras variables

La plata nativa toma el doble de tiempo que el


oro para disolverse.

Los Telururos de oro son lentamente disueltos

por el cianuro.

3.4 Diagramas de proceso

Representacin esquemtica de los equipos utilizados y el flujo de materiales

Es necesario comprenderlos para entender la geometalurgiageometalurgia

Nos permite identificar los procesos crticos, y seleccionar los puntos de muestreo

Cada yacimiento tendr su propio flowsheet



ALIMENTACIN

TtituradoraA ALMACENAJE


Ttituradoraprimaria

Cono 2standard

Cono 3Short-head

A ALMACENAJEDE FINOS


Materialtriturado

MoliendaSAG

Recirculacinde intriturados


ESTRILES CONCENTRADOS

Oro degravimetraRemolienda

Moliendaen bolas

ALIMENTACIN

Agua

EspiralesJig Baum


LIGEROSPESADOS

Lodos estriles

Agua clarificada


4. Herramientas tiles


( Canchaya, 1977).


CARGA PUNTUAL

Para caracterizar la resistencia de la roca (MPa), que tiene relacin con su dureza y, por tanto, que tiene relacin con su dureza y, por tanto, con el ndice de Bond Wi (kWh/tc)


=

8080

1110

DdWW

i


CARGA PUNTUAL



ANLISIS QUMICO

Proporciona la composicin qumica global en trminos de metales presentes, pero sin la trminos de metales presentes, pero sin la posibilidad de definir el abanico de especies minerales posibles portadoras de un determinado elemento.



ANLISIS QUMICO

No es capaz de discriminar los estados de oxidacin en minerales individuales, cuando oxidacin en minerales individuales, cuando existen varias especies que contienen el mismo elemento.



ANLISIS QUMICO

No permite la posibilidad de determinar las relaciones texturales (intercrecimientos) entre relaciones texturales (intercrecimientos) entre minerales, ni sus respectivos tamaos de grano.



ANLISIS QUMICO

Requieren gran cantidad de material Existe el peligro de contaminacin por el

peligro de inclusiones



ANLISIS QUMICO

ESPECTROFOTMETRO DE EMISIN PTICA CON PLASMA INDUCTIVAMENTE ACOPLADO CON PLASMA INDUCTIVAMENTE ACOPLADO (ICP-OES).- 32 elementos de muestras de aguas y geoqumicas.



ANLISIS QUMICO



ANLISIS QUMICO

ESPECTRMETRO DE MASAS CON FUENTE DE PLASMA DE ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (ICP-PLASMA DE ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (ICP-MS).- Su principal caracterstica es que posee limites de deteccin para la mayora de los elementos en rangos de ppb - ppt lo que lo hace ideal para el anlisis de elementos traza.



ANLISIS QUMICO



ANLISIS QUMICO

FLUORESCENCIA DE RAYOS X (XRF): Tcnica de anlisis total, sin necesidad de digestin cida, anlisis total, sin necesidad de digestin cida, por excitacin de los tomos. Reconoce los tomos presentes en una muestra molida.



ANLISIS QUMICO



ANLISIS QUMICO

XRF



ANLISIS MINERALGICO

DIFRACCIN DE RAYOS X (XRD): Analiza los parmetros de celda, que son caractersticos parmetros de celda, que son caractersticos para cada mineral. Sin embargo, no analiza su composicin qumica.

Ventajas: preparacin mecnica (malla 400) y rapidez del anlisis (automatizado).



ANLISIS MINERALGICO



ANLISIS MINERALGICO

Esf

aler

ita


Esf

aler

ita

Gal

ena

Dol

omita

Piri

ta


ANLISIS MINERALGICONombre del mineral Frmula %

Cuarzo MicroclinaSanidina

MuscovitaOrtoclasa

SiO2 K(AlSi3O8)K(AlSi3O8)

(Na0.37K0.60)(Al1.84Ti0.02Fe0.10Mg0.06)(Si3.03Al0.97)O10(OH)2

(K0.94Na0.06)(AlSi3O8)

78.658.747.572.151.42


Nombre del mineral Frmula %

Cuarzo MicroclinaOrtoclasaEsfaleritaMuscovitaKaolinita

PiritaGalena

Calcopirita Proustita

SiO2 K(AlSi3O8)

(K0.94Na0.06)(AlSi3O8)ZnS

(Na0.37K0.60)(Al1.84Ti0.02Fe0.10Mg0.06)(Si3.03Al0.97)O10(OH)2

Al2(Si2O5)(OH)4 FeS2PbS

CuFeS2 Ag3AsS3

75.5810.264.812.801.801.321.320.820.750.54

OrtoclasaKaolinitaArgentita

(K0.94Na0.06)(AlSi3O8)Al2(Si2O5)(OH)4

Ag2S

1.421.270.19


ANLISIS MINERALGICO

RAMAN: funciona de manera similar a la XRD pero aplicado a compuestos en vez de tomos, pero aplicado a compuestos en vez de tomos, excitando los tomos dentro de su red cristalina y analizando el espectro de emisin (saltos energticos) que se generan.

Ventaja: no se destruye muestra (molienda)



ANLISIS MINERALGICO



ANLISIS MINERALGICO

ESPECTROMETRA DE INFRARROJO DE ONDA ESPECTROMETRA DE INFRARROJO DE ONDA CORTA (SWIRS, Terraspec, PIMA): basado en la espectroscopia molecular. Se aprovecha los fenmenos de Transmitancia y/o Absorbanciapara identificar los ms importantes minerales de ganga



ANLISIS MINERALGICO

1.Arcillas

2.Micas

5.Epdotas

6.Alunitas


2.Micas

3.Carbonatos

4.Cloritas

6.Alunitas

7.Jarosita

8.Yeso


ANLISIS MINERALGICO


5. Microscopa

Caracterizacin de minerales bajo el microscopio

Mediante la observacin de las propiedades pticaspticas

Tambin se puede caracterizar las texturas 2 tipos:

Luz transmitida: lminas delgadas de 30 m Luz reflejada: probetas pulidas


5. Microscopa

microscopio

Sistema de trabajo:

Ojo y cerebro: Razones de la inexactitud

Lima, 04 a 06 de abril de 2014Geometalurgia: Minerales que perjudican al

Tratamiento Metalrgico198

muestra

Microscopio: Construccin, calidad,

equipo

Muestra: Calidad de la preparacin Minerales presentes

5. Microscopa

OJO HUMANO

rgano muy sensible a radiaciones con = 380 750 nm.

Alta resolucin puntual: hasta 107 colores


Alta resolucin puntual: hasta 107 colores diferentes, en contacto entre s.

Permite un entrenamiento. No se puede estandarizar, funciona en forma

relativa a otros objetos del campo de visin.

5. Microscopa

OJO HUMANO

Cada persona tiene su propia percepcin de colores y su manera personal de describir los colores.


colores.

Algunas personas tienen una deficiencia de ver colores (acromatopsia de rojo/verde etc.)

El 7% de la poblacin masculina y el 0.5% de la poblacin feminina estn afectados.

5. Microscopa

OJO HUMANO

Otras dificultades adicionales: Imgenes de color complementario, Cansancio del ojo,


Cansancio del ojo, Conflictos entre la parte derecha e izquierda del

cerebro,

Experiencias archivadas en la memoria.

5. Microscopa

OJO HUMANO

Muchos mineralogistas/gelogos consideran la petrografa como un arte ms que una ciencia.


ciencia.

La mineragrafa cuantitativa ofrece una mayor comprensin para las propiedades visibles de los minerales y la certeza diagnstica.

a b

5. Microscopa

c d

Qu tringulo es ms oscuro?


5. Microscopa

Tringulo de Kanitza: uno o dos?

Lima, 04 a 06 de abril de 2014 204Geometalurgia: Minerales que perjudican al

Tratamiento Metalrgico

5. Microscopa

Son paralelas las lneas?


5. Microscopa

Se ven puntos negros en los nodos?


5. Microscopa

Cuntos tonos de azul hay?


5. Microscopa

Cuntos tonos de rojo y verde hay?


5. Microscopa

Caras o cliz?


5. Microscopa

Isla, canoa y nafrago?


5. Microscopa


5. Microscopa


Crculos en 3D?

PREPARACIN DE MUESTRAS

Proceso fundamental, base de cualquier investigacin microscpica

Requiere equipamiento adecuado

5. Microscopa

Requiere equipamiento adecuado Mxima limpieza y orden para evitar contaminaciones

Personal cualificado

El preparador es muy importante para sus investigaciones, hgale saberlo.


LMINAS DELGADAS

Espesor 30 m Estudios petrogrficos para caracterizar

5. Microscopa

Estudios petrogrficos para caracterizar minerales transparentes, texturas, rocas, alteraciones


PROBETAS PULIDAS

Estudios mineralogrficos para caracterizar opacos, sus relaciones texturales y procesos

5. Microscopa

opacos, sus relaciones texturales y procesos de alteracin


PROBETAS PULIDAS PARA ESTUDIOS MINERALOGRFICOS

Estudios mineralogrficos para caracterizar el

5. Microscopa

Estudios mineralogrficos para caracterizar el grado de liberacin, texturas de los mixtos, calidad de los concentrados y rechazos


LMINAS TRANSPARENTES-PULIDAS

Espesor 30 m Estudios petrogrficos y mineralogrficos para

5. Microscopa

Estudios petrogrficos y mineralogrficos para caracterizar minerales transparentes y opacos, sus texturas e intercrecimientos


LMINAS TRANSPARENTES DOBLEMENTE PULIDAS

Espesor 100 m

5. Microscopa

Espesor 100 m Estudios de inclusiones fluidas; misma

aplicacin que lminas transparentes pulidas.


5. Microscopa



ESTUDIO DE LMINAS DELGADAS

5. Microscopa


1. Identificacin de los minerales no metlicos y algunos metlicos


5. Microscopa

metlicos2. Tamao de granos 3. Clasificacin del tipo de roca.4. Asociaciones Mineralgicas

(relacin entre minerales)5. Tipos de alteraciones

hidrotermales 6. Tipo de texturas


cz


5. Microscopa

CLORs

ep

Epidotizacin Cloritizacin

cz


Cz II


5. Microscopa

CLORs

Sericitizacin Carbonatacin

ser

ARCsCBs



5. Microscopa

ALTERACIONES HIDROTERMALES


R12CH.030CH.790 CH.978CH.874

CH.720 CH.765 CH.808 CH.852 CH.018

CH.752

CX.170-NW

TV.817

CH.872CH.826CH.734CH.678

CH.784

CH.912

CH.967

CH.092

CH.138

R13 R14

R4 R5 R7

R2R3

R16

R9

R15

R17

CH.227 CH.314

R1

R6

CAOLINITA- HALLOYSITA

ILLITA

SERICITA

SILICIFICACION ALTA


1. Estudio bajo ncoles paralelos

2. Estudio bajo ncoles cruzados

5. Microscopa

2. Estudio bajo ncoles cruzados

3. Otros estudios

1. Cua de yeso (elongacin)

2. Figuras de interferencia (con luz conoscpica)



Estudio bajo ncoles paralelos1. Color2. Pleocrosmo

5. Microscopa

2. Pleocrosmo3. Forma4. Hbito5. Crucero exfoliacin6. Relieve7. Texturas



5. Microscopa

Cuarzo y ortosa (tintada)



5. Microscopa

Biotita



Forma

Euhedral Sub-euhedral

5. Microscopa

Sub-euhedral AnhedralHbito

Acicular Hojoso Prismtico Etc.



5. Microscopa

Crucero en hornblenda



5. Microscopa

Relieve alto de la titanita

Lima, 04 a 06 de abril de 2014 245

Geometalurgia: Minerales que perjudican al Tratamiento Metalrgico


5. Microscopa

Texturas: veta de qz cortando veta previa de qz, ser, apy



Estudio bajo ncoles cruzados (con analizador)

1. Anisotropa

5. Microscopa

1. Anisotropa

2. Extincin

3. Maclas



5. Microscopa



5. Microscopa

Macla polisinttica de las plagioclasas



5. Microscopa

Macla polisinttica de esfalerita


5. Microscopa


ESTUDIO DE PROBETAS PULIDAS

5. Microscopa



5. Microscopa


ESTUDIOS DE PROBETAS PULIDAS

1.Determinacin de los minerales metlicos.

2.Tamao de granos

5. Microscopa

2.Tamao de granos

3.Asociaciones Mineralgicas

(relacin entre minerales)


ESTUDIOS DE PROBETAS PULIDAS

1.Alteraciones y reemplazamientos

2.Tipo de texturas

5. Microscopa

2.Tipo de texturas

3.Secuencias paragenticas

(formacin de los minerales).


5. Microscopa


GGsgn

CGRs SFSsAg

cp

ef

ef

5. Microscopa

Texturas de diseminaciones y reemplazamientos

Problemas en procesos metalrgicos

gn

SFSsPbSFSsPb

0,1 mm ef

cp

0,2 mm


py

Aupy

Au

Au

Au

cz

5. Microscopa

Texturas de inclusiones de minerales preciosos


AuAu

GGs

5m


GGs

CGRsGGs

GGsgn

GGs

gn

5. Microscopa

Presencia de rellenos y reemplazamientos


GGs

cpSFsAg

cv

gn

cp


ef

cp

ef

5. Microscopa

Exsolucin: Esfalerita en calcopirita

ef

Inclusiones de sulfosales de plata en pirita



1. Observacin con ncoles paralelos

2. Observacin con ncoles cruzados

5. Microscopa


3. Reflejos internos

4. Dureza

5. Otros




Color

5. Microscopa

Color Reflectancia Birreflectancia Pleocroismo




Color

5. Microscopa

Color Intensidad y matiz Comparado con minerales adyacentes



5. Microscopa


galena calcopirita




Reflectancia

5. Microscopa

Reflectancia Estimada y comparada con minerales adyacentes



5. Microscopa


400 nm 420 nm

440 nm 460 nm



5. Microscopa


480 nm 500 nm

520 nm 540 nm



5. Microscopa


560 nm 580 nm

600 nm 620 nm



5. Microscopa


640 nm 660 nm

680 nm 700 nm



5. Microscopa

galena


galena




Birreflectancia

5. Microscopa

Birreflectancia Variaciones de la reflectancia al girar la platina



5. Microscopa




Pleocroismo

5. Microscopa

Pleocroismo Colores, intensidad del cambio



5. Microscopa




Intensidad de los colores observados y su

5. Microscopa

Intensidad de los colores observados y su matiz

En minerales anistropos se observan 4 cambios de luminosidad




Los criterios de determinacin son:

5. Microscopa

Los criterios de determinacin son:

1. Intensidad entre alta y baja luminosidad

2. Oscuridad de la posicin de baja

3. Oblicuidad de la posicin de baja



5. Microscopa



3. Reflejos internos

Intensidad del RI (con N// y NX, en aire y

5. Microscopa

Intensidad del RI (con N// y NX, en aire y aceite de inmersin)

Color del RI, su intensidad y matiz (en aire y aceite de inmersin)



5. Microscopa



5. Microscopa


N// N Xaceite



4. Dureza

La dureza es la resistencia que un material

5. Microscopa

La dureza es la resistencia que un material contrapone a la intrusin de un cuerpo.

En petrografa de opacos se utilizan la dureza de pulido y la Vickers


ESTUDIO DE PROBETAS PULIDASLuz paralela

F2

5. Microscopa


Mineral de dureza H1

Mineral de dureza H2

H1 < H2

Superficie de muestra F1

F=planos de enfoque

Bajando la platina del microscopio, una lnea clara (lnea de Kalb o Schneiderhhn) se mueve del mineral ms duro hacia el mineral ms blando.Bajando la platina del microscopio, una lnea clara (lnea de Kalb o Schneiderhhn) se mueve del mineral ms duro hacia el mineral ms blando.


5. Microscopa

Clasificacin de Talmage


El espesor de las rayas es inversamente proporcional a la dureza del mineral.Dureza del mineral 1 < mineral 2 < mineral 3El espesor de las rayas es inversamente proporcional a la dureza del mineral.Dureza del mineral 1 < mineral 2 < mineral 3



5. Microscopa



5. Otros

5. Microscopa

Forma de Reemplazos Propiedades


Forma de grano

Clivaje Maclas Exsoluciones

Reemplazos Zonamiento Inclusiones Paragnesis Corrosin

Propiedades elctricas

Propiedades magnticas


ESTUDIO DE BRIQUETAS

Estudio similar a las probetas Caracterizacin de minerales , sus

5. Microscopa

Caracterizacin de minerales , sus intercrecimientos, y sus grados de liberacin en funcin de la granulometra

Permite evaluar: liberacin en la molienda, calidad de concentrados, prdidas en colas,


ESTUDIO DE BRIQUETAS

5. Microscopa


1. D.L. Porras Castillo (1997): Procesamiento de Minerales: Fundamentos Bsicos para operadores y supervisores de plantas concentradoras.

2. C. Burroughs Gill (1989): Metalurgia Extractiva No Ferrosa. Noriega Editores, Editorial Limusa.

BIBLIOGRAFA

Noriega Editores, Editorial Limusa.

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5. G. Tantalen Vanini (2004): Recursos Metalrgicos, Informe Investigacin Experimental. Univ. Nac. Mayor San Marcos.

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7. E. G. Kerry & D.J. Spottiswood (1990): Introduccin al

BIBLIOGRAFA

7. E. G. Kerry & D.J. Spottiswood (1990): Introduccin al Procesamiento de Minerales. Noriega Editores, Editorial Limusa.

8. A. Sutulov (1963): Flotacin de Minerales. Univ. Concepcin.


geometalurgia

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