iii informe procesamiento.pdf

7/23/2019 III INFORME PROCESAMIENTO.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/iii-informe-procesamientopdf 1/14

1

I. INTRODUCCIÓN

El presente informe es una descripción de lo que se pudo ver y escuchar el día

Miércoles 21 de Agosto del 2015 en el cual se expone cuáles son los métodos y

procedimientos que se realizan en un ensayo de Flotación en el Laboratorio

Metalúrgico de la Planta, para de esta manera controlar las variables necesarias

antes de iniciar el procesamiento del mineral en mayor escala.

Los minerales que se procesan actualmente en la Planta Concentradora de

minerales de Santa Rosa de Jangas, proceden principalmente de las labores

mineras de las diferentes zonas de la Región, sobre todo minerales de sulfuro con

diversos contenidos metálicos de Plata, Zinc, Plomo y Cobre.

En el proceso de flotación se aprovechan las diferentes características físico-

químicas de la superficie de los minerales para el proceso de separación: algunos

minerales en una pulpa de grano fino se vuelven hidrófobos añadiéndoles reactivos

(colectores, activadores). El aire inyectado al tanque (celda de flotación) que

contiene la pulpa lleva las partículas hidrófobas a la superficie, donde flotan en

forma de espuma, y entonces se retira. Gracias a las variaciones de pH de la pulpa

y a los reactivos adicionados, se puede recuperar selectivamente diferentes

minerales.

Es necesario conocer la operación unitaria de Flotación a nivel de ensayo para

poder controlar las variables operacionales del proceso como son: la

granulometría, tipo de reactivos, dosis de reactivo, densidad de pulpa, aireación,

regulación del pH, tiempo de residencia y calidad del agua, para no tener

dificultades cuando se procese el mineral en mayor cantidad en la Planta.

Finalmente, un adecuado dominio del proceso va a permitir una mayor

productividad de la planta, cumplir con los plazos de tiempo establecidos y obtener

una mayor rentabilidad económica

El Alumno



2

II. OBJETIVOS

La visita técnica que se realizó tuvo múltiples objetivos en los que se puede

mencionar resultantemente lo siguiente:

Parte fundamental es de familiarizarnos y apreciar los equipos y/o

herramientas empleadas en la planta, además de comprender y describir el

pleno funcionamiento de estos equipos ya sea pertenecientes a cada sección

como: en la liberación, flotación y eliminación de agua.

El siguiente Informe tiene por objetivo informar sobre los distintos procesos que

se siguen en la flotación de concentrados de Zn, Pb en la Planta Concentradora de

Jangas.

Describir, en parte, el proceso de las operaciones unitarias para el tratamiento

de minerales, haciendo posible la mejor comprensión, captación y el modo encómo eran empleados los equipos en pleno accionamiento.

Alcanzar una visión panorámica de las plantas de tratamiento de minerales

con el uso adecuado, para cuidar el medio ambiente, en nuestro caso el “Río

Santa”.



3

III. PL NT CONCENTR DOR “S NT ROS ” DE J NG S

La Planta Concentradora de Minerales “Santa Rosa” de Jangas. Fue construida

inicialmente por el Banco Minero del Perú con la finalidad de prestar servicio a los

pequeños productores mineros de la zona norte del Callejón de Huaylas,

posteriormente, al liquidarse al Banco en mención, la Planta fue transferida a la

Universidad de Ancash “Santiago Antúnez de Mayolo” específicamente a la

Facultad de

Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia, por Decreto Supremo Extraordinario

N° 142PCM/93, publicada el 21-10-1993, tal transferencia tuvo como finalidad

mejorar el nivel de la Universidad y servir como centro de investigación y

producción.

3.1. Acceso y ubicación:

La planta concentradora de minerales “Santa Rosa” de Jangas, se encuentra

ubicado en el Distrito de Jangas, provincia de Huaraz, región Ancash, entre las

cotas 2,750 –2,800 m.s.n.m.

La planta concentradora “Santa Rosa” de Jangas es accesible desde la ciudad de

Huaraz a Jangas mediante una carretera asfalta. La localidad más cercana es el

pueblo de Jangas capital del Distrito del mismo nombre, distante a 2 Km de la

planta concentradora.



4

IV. FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE FLOTACIÓN:

La definición tradicional de flotación dice que es una técnica de concentración de

minerales en húmedo, en la que se aprovechan las propiedades físico-químicas

superficiales de las partículas para efectuar la selección. En otras palabras, se trata

de un proceso de separación de materias de distinto origen que se efectúa desde

sus pulpas acuosas por medio de burbujas de gas y a base de sus propiedades

hidrofílicas e hidrofóbicas.

Según la definición, la flotación contempla la presencia de tres fases: sólida, l íquida

y gaseosa. La fase sólida está representada por las materias a separar, la fase líquida

es el agua y la fase gas es el aire. Los sólidos finos y liberados y el agua, antes de la

aplicación del proceso, se preparan en forma de pulpa con porcentaje de sólidos

variables pero normalmente no superior a 40% de sólidos. Una vez ingresada lapulpa al proceso, se inyecta el aire para poder formar las burbujas, que son los

centros sobre los cuales se adhieren las partículas sólidas.

Para lograr una buena concentración se requiere que las especies que constituyen

la mena estén separadas o liberadas. Esto se logra en las etapas previas de chancado

y molienda. Para la mayoría de los minerales, se logra un adecuado grado de

liberación moliendo a tamaños cercanos a los 100 micrones (0,1 mm). Al aumentar

el tamaño de la partícula, crecen las posibilidades de mala adherencia a la burbuja;

en tanto que las partículas muy finas no tienen el suficiente impulso para producir

un encuentro efectivo partícula burbuja.

En un proceso de concentración de minerales ideal, la mena mineral se divide en un

concentrado enriquecido con el componente útil y una cola con los minerales que

componen la ganga.

Por su parte, la estabilidad de la burbuja dependerá del espumante agregado.

Reactivos Usados en la Flotación

Los reactivos de flotación corresponden a sustancias orgánicas que promueven,

intensifican y modifican las condiciones óptimas del mecanismo físico-químico del

proceso.

4.1. PROCESO DE FLOTACIÓN:

La flotación de minerales requiere de la utilización de reactivos de flotación

(tensoactivos), los cuales pueden ser colectores o espumantes.

Estos reactivos químicos tienen una cabeza polar activa que es capaz de reaccionar

con la superficie del mineral y, una cadena no polar (apolar) que sólo interactúa a

través de fuerzas muy débiles, lo que le da como característica principal el ser

hidrofóbica.



5

La necesidad de utilizar estos reactivos en la flotación, surge porque el proceso se

basa en las propiedades superficiales de las partículas minerales. Estas propiedades

superficiales de las partículas minerales son importantes porque el sistema de

flotación es un sistema heterogéneo, que está formado por:

Fase Sólida: Minerales útiles y Minerales no útiles (Ganga) Fase Líquida: Agua con reactivos de flotación (disueltos)

Fase Gaseosa: Burbujas de Aire

Luego la posibilidad de que algunas partículas floten selectivamente dependerá de

cómo se comporten en las distintas interfases:

Interfase Sólido-Líquido

Interfase Sólido-Aire

Interfase Líquido-Aire

Uno de los fenómenos más significativos en la flotación es la mojabilidad superficial

de los sólidos, lo cual permite clasificarlos en dos tipos:

Sólidos Hidrofóbicos (aerofílicos): Que no se mojan

Sólidos Hidrofílicos (aerofóbicos): Que se moja.

4.2. REACTIVOS DE FLOTACIÓN:

Cuando es de interés la concentración de minerales metálicos sulfurados

naturalmente hidrofílicos, es necesario usar reactivos de flotación como: los

colectores ó promotores; los espumantes; y, los modificadores.

Colectores o Promotores:

Los Colectores o Promotores se adsorben selectivamente en la superficie de

los minerales sulfurados, la hidrofobizan, lo que le permite alcanzar mayor

estabilidad en la interfase sólido-aire, dándose las condiciones para que las

partículas de mineral se unan a las burbujas de aire.

Xantatos (SF-114) Ditiofosfatos (SF-554)

Xantoformiatos (SF-203) Tiocarbonatos (SF-323)

Los colectores se adsorben en la superficie de los minerales con ciertaorientación. El grupo no-polar se orienta hacia la solución e imparte

“hidrofobicidad”. El grupo polar se orienta hacia la superficie del mineral.

Espumantes:

Los Espumantes dentro de su acción, son capaces de orientarse en la

interfase líquido aire, disminuyendo la tensión superficial del agua.

Con ello se logra una espuma estable cuyas burbujas no se rompen, lo cual

permite la recolección y posterior evacuación de las burbujas cargadas conlos minerales valiosos.



6

Aceite de Pino (AP)

Metil-Isobutil-Carbinol (MIBC)

Glicoles (Dow-Froth)

Modificadores:

También es necesario en muchos casos la utilización de reactivos activantes

o depresores, los cuales modifican selectivamente la superficie de los

minerales para facilitar o inhibir la adsorción de los COLECTORES; y, la

utilización de reactivos reguladores del pH (Cal o Ácido Sulfúrico) de la pulpa.

Cal

Ácido Sulfúrico

Sulfhidrato de Sodio.

Los reactivos Modificadores, por otro lado, tales como activadores, depresores o

modificadores de pH, se usan para intensificar o reducir la acción de los colectores

sobre la superficie del material.

4.3. CIRCUITOS DE FLOTACIÓN:

Los objetivos metalúrgicos más significativos son: Obtener una alta recuperación

conjuntamente con una alta ley en el concentrado.

La recuperación es el porcentaje en peso de mineral útil (cobre) contenido en elconcentrado en relación al mineral útil contenido en la alimentación del mineral.

La Ley del Concentrado es el porcentaje en peso de mineral útil contenido en el

concentrado en relación al peso de concentrado.

Ambos parámetros se relacionan en forma inversa. Una operación de flotación

primaria ("rougher") permite obtener una alta recuperación con una baja ley de

concentrado. En cambio de una operación de flotación de limpieza ("cleaner")

permite obtener una baja recuperación con una alta ley de concentrado, generando

una cola de alta ley que debe ser re-circulada como alimentación a las etapas de

flotación previas o intermedias.

La combinación de diferentes etapas de flotación permite configurar los circuitos de

flotación, en los cuales se pueden considerar bancos de celdas en flotación de

limpieza de concentrados ("cleaner"), flotación de re-limpieza ("re-cleaner") y

flotación de barrido de colas ("scavenger").

a)

Circuito Primario ( ROUGHER ):

En este circuito se procesa la alimentación a la planta de flotación. Como

circuito recuperador se logran altas recuperaciones y las leyes delconcentrado son bajas debido a partículas mixtas que flotan. El concentrado



7

primario, puede enviarse a un circuito de re-molienda para lograr mayor

liberación.

b)

Circuito de Limpieza ( CLEANER ):

En este circuito concentrador se persigue aumentar la ley del concentradoprimario a fin de alcanzar los requerimientos de calidad que exigen las

fundiciones. En este circuito, muchas plantas están empleando celdas de

columnas en reemplazo de las celdas con agitación mecánica. Estos circuitos

operan a menor densidad de pulpa que los circuitos "rougher - scavenger"

con el objeto de aumentar la selectividad. Para asegurar la recuperación de

partículas de flotación lenta, el tiempo de retención de la pulpa en cada etapa

"cleaner" debiera ser a lo menos tan largo como el circuito "rougher".

c)

Circuito de Barrido ( SCAVENGER ):

En este circuito recuperador se alimenta la cola del circuito de limpieza para

flotar las partículas no flotadas en la etapa de limpieza. Su concentrado es de

baja ley y se puede retornar al circuito de re-molienda, mientras que la cola

se junta con la del circuito primario para conformar las colas finales de la

planta.

4.4. VARIABLES OPERACIONALES RELEVANTES EN EL PROCESO:

Algunas de las variables de mayor importancia para el proceso de flotación son:

Granulometría: Adquiere gran importancia dado que la flotación requiere

que las especies minerales útiles tengan un grado de liberación adecuado

para su concentración.

Tipo de Reactivos: Los reactivos pueden clasificarse en colectores,

espumantes y modificadores. La eficiencia del proceso dependerá de la

selección de la mejor fórmula de reactivos.

Dosis de Reactivo: La cantidad de reactivos requerida en el proceso

dependerá de las pruebas metalúrgicas preliminares y del balance

económico desprendido de la evaluación de los consumos.

Densidad de Pulpa: Existe un porcentaje de sólidos óptimo para el proceso

que tiene influencia en el tiempo de residencia del mineral en los circuitos.

Aireación: La aireación permitirá aumentar o retardar la flotación en

beneficio de la recuperación o de la ley, respectivamente. El aire es uno de

los tres elementos imprescindibles en el proceso de flotación, junto con el

mineral y el agua.



8

Regulación del pH: La flotación es sumamente sensible al pH, especialmente

cuando se trata de flotación selectiva. Cada fórmula de reactivos tiene un

pH óptimo ambiente en el cual se obtendría el mejor resultado operacional.

Tiempo de Residencia: El tiempo de residencia dependerá de la cinética de

flotación de los minerales de la cinética de acción de reactivos, del volumende las celdas, del porcentaje de sólidos de las pulpas en las celdas y de las

cargas circulantes.

Calidad del Agua: En las Plantas la disponibilidad de agua es un problema.

Normalmente se utiliza el agua de recirculación de espesadores que

contiene cantidades residuales de reactivos y sólidos en suspensión, con las

consecuencias respectivas derivadas por este flujo de recirculación.

Reactivos de Flotación Utilizados en laboratorio

Colector XAP ó xantato amílico de potasio

Propiedades químicas y usos:

Es un producto que se aplica generalmente en aquellas operaciones que

requieren el más alto grado de poder colector. Se usa en la flotación de

minerales sulfurosos de cobre. Los xantatos tienden a descomponerse

en soluciones con un pH inferior a 6.0.

Se aplica con especial éxito en la flotación de la pirita que contiene oro.

Precauciones de Manejo:

Los xantatos son estables durante largos períodos de tiempo, siempre y

cuando se almacenen en un lugar seco y fresco. Las personas que

manejan las xantatos deben tomar ciertas precauciones. Debe evitarse la

llama viva o el fuego, puesto que las xantatos y algunas de sus productos

de descomposición son combustibles.

Los xantatos, en términos generales, deben manipularse con el mismo

grado de precaución que se aconseja para otros productos químicos

orgánicos.

Cal en Flotación:

Las plantas de procesamiento de minerales, usan cal como modificador

de pH.

El objeto de adicionar la cal en los procesos de flotación es para ajustar el

pH, cambiando las propiedades electroquímicas de la pulpa, y así lograr una

mejor acción de los reactivos espumantes y colectores, mejorando la

interacción del colector con la superficie de mineral útil.



9

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Limpieza del equipo experimental de molienda:

Para limpiar el óxido de las bolas

del molino se procedió a colocar

las bolas de acero dentro del

cilindro metálico y se le agregó

cal, y se procede a gira por

aproximadamente 6 a 7 minutos.

Finalizada la operación anterior,

se lavaron las bolas de acero y el

recipiente con abundante agua

hasta que la mayoría de

impurezas desaparezcas.



10

Proceso de molienda:

Se recogió una muestra de

aproximadamente un kilo de

mineral cuyas leyes de cabezason: Pb: 10.99% y Zn: 9.95 %

Se ingresó al molino de bolas la muestra pesada y se mezcló con 1000ml de

agua, además de los siguientes reactivos: 5 cc de complejo (10%), 5cc se

sulfato de zinc (10%), 2 cc de bisulfito de sodio al 5% y 0.3 cc del promotor

3418 al 1%

Toda la mezcla anterior se molió por aproximadamente 15 min en el molino de bolas

a)

Proceso de flotación del Plomo:

La muestra obtenida en el recipiente

(acondicionador) se colocó en el equipo de

flotación.



11

Para la flotación del plomo, inicialmente

se añadió 2 cc del depresor Mix al 10%, se

añadió 2 cc del complejo, 0.5 delpromotor 3418 al 1%, 1g de F-70 y

finalmente se echó el Xantato (Z-11al 1%)

en las siguientes dosis: 0.3 +0.2 +0.3 + 0.5

Se efectuó el plateo en la cual se

notaba que el plomo aún no se

encontraba en un estado óptimopara su flotación.

Después de 4 min de

acondicionamiento y continuo

plateo, se procedió a jalar la

espuma, teniendo cuidado de no

levantar la pulpa desde el fondo

para no contaminar con zinc al

plomo recuperado.

La operación termino cuando, en

el último plateo, se visualizó que

estaba flotando el zinc. El tiempo

total de recuperación fue de 16

minutos

Finalmente, para la limpieza del plomo se utilizó Complejo al 10% en cantidades

de 0.5 cc en una primera dosis y de 0.5 cc en la segunda dosis.

Además de agregar 0.3 cc de Xantato al 1%

b)

Proceso de flotación del zn:



12

El primer paso fue elevar el pH, para ello se

añadió cal hasta obtener un pH entre 9 y 10.

Luego se agregó 5 cc de sulfato de cobre al

12% para activar el Zn. Este paso de

acondicionamiento duro aprox. 5 minutos. Se vertió Xantato para que las espumas que

se van formando sean consistentes; en un

primer plateo verificamos por medio del color

chocolate de la pulpa, que se empezó a

recuperar el zinc.

Se empezó a jalar la espuma de la superficie

en un recipiente para la recuperación del

zinc.

Se repitió el proceso hasta que laespuma sea de color blanco. Para mejor

recuperación se va agregando Xantato

en pequeñas dosis espaciadas de: 0.2

+0.3 +0.2 + 0.3. La operación termino

cuando al platear el relave, se identificó

que ya no había presencia de zinc.

Finalmente la limpieza del Zn se hace

agregando 0.2 cc de Z-11, cuidando que

el pH se encuentre entre 9 y 10.



13

VI.

CONCLUSIONES:

Para realizar una flotación optima, otro de los parámetros de fundamentalimportancia es la granulometría del mineral que proviene de molienda. Deltamaño adecuado de la partícula se podrá obtener un concentrado final óptimo y

que den satisfacciones económicas apropiadas.

El laboratorio de metalurgia, hechas las pruebas, del mineral que va a serprocesado nos brinda datos importantes para el procesamiento posterior delmineral, dándonos de esta manera una visión bastante amplia y clara, de usar,tanto insumos como dar el mantenimiento optimo a nuestro equipo de flotación.

Dentro del sistema de flotación podemos darnos cuenta que los reactivoscumplen una función importante, cuya dosificación por ende es de vitalimportancia, para lo cual se realizan pruebas metalúrgicas, para un análisis previo

a la flotación en planta.

La planta de procesamiento de minerales de Jangas es para pequeña mineríadebido a la tecnología con que cuenta y capacidad de tratamiento.

Dentro del laboratorio químico los resultados del análisis químico, nos da aconocer o nos muestra el porcentaje del mineral flotado y de esta manera poderdarnos cuenta si todo el proceso realizado es lo adecuado, y si las leyes dadasfavorecen al interesado.



14

VII. BIBLIOGRAFÍA

IVÁN ÁVILA ACOSTAS Ingeniería metalurgia.

GARCÍA ROSALES, Fernando “Informe de Practicas PRE

Profesionales de la Planta Concentradora Santa Rosa

Ing. Mario Acerrón Madueño Cálculos Metalúrgicos en las PlantasConcentradoras.

Metalurgia General.

UNASAM E.I.A. Planta Concentradora Santa Rosa de Jangas.

Ing. Ángel Egas Saenz Evaluación de Plantas Concentradoras.

iii informe procesamiento.pdf

Documents