Pulpa del mineral de cobre y concentraductos como medio de transporte existente en las principales faenas

De la roca a la pulpa:Concentración

¿Cuál es el objetivo?

Liberar y concentrar las partículas de cobre que se encuentran en forma de sulfuros en las rocas mineralizadas.

Etapas

1. Chancado:

¿Cuál es el objetivo?

Reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm).

¿En qué consiste el proceso de chancado?

Es la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas.

Etapa primaria: tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro Etapa secundaria: tamaño del material se reduce a 3 pulgadas Etapa terciaria: material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada

2. Molienda

¿Cuál es el objetivo?

Continuar reduciendo el tamaño de las partículas, para obtener una granulometría máxima de 180 micrones (0,18 mm), la que permite finalmente la mayor liberación de los minerales de cobre.

¿En qué consiste el proceso de molienda?

Al material mineralizado se le agrega agua en cantidades suficientes para formar un fluido lechoso y los reactivos necesarios para realizar el proceso siguiente que es la flotación.

a) Molienda convencional: se realiza endos etapas, utilizando molino de barras y molino de bolas. En ambos molinos el mineral se mezcla con agua para lograr una molienda homogénea y eficiente.

• Molienda de barras: el material se va moliendo por la acción del movimiento de las barras que se encuentran libres y que caen sobre el mineral. El mineral molido continúa el proceso, pasando al molino de bolas.

• Molienda de bolas: en un proceso de aproximadamente 20 minutos, el 80% del mineral es reducido a un tamaño máximo de 180 micrones.

b) Molienda SAG: más eficientes que los anteriores, gracias a su gran capacidad y eficiencia, acortan el proceso de chancado y molienda.

¿En qué consiste la molienda SAG?

El mineral se recibe desde el chancador primario, con un tamaño cercano a 8 pulgadas (20 cm, aprox) y se mezcla con agua y cal. Dados el tamaño y la forma del molino, estas bolas son lanzadas en caída libre cuando el molino gira, logrando un efecto conjunto de chancado y molienda más efectivo y con menor consumo de energía por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado secundario ni terciario.

3. La Flotación

¿Cuál es el objetivo de la flotación?

Permite la separación de los minerales sulfurados de cobre y otros elementos como el molibdeno, del resto de los minerales.

¿Cómo se realiza la flotación?

La pulpa proveniente de la molienda, se introduce en unos receptáculos como piscinas, llamados celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla en constante agitación para que el proceso sea intensivo.

Los reactivos que se incorporanen la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones:

• Reactivos espumantes: producen burbujas resistentes.

• Reactivos colectores: tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen del agua (efecto hidrófobo) y se peguen en las burbujas.

• Reactivos depresantes: destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores para evitar la recolección de otros minerales como la pirita, que es un sulfuro que no tiene cobre.

• Otros aditivos: como la cal sirven para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.

Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa.

El proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada ciclo va produciendo un producto cada vez más concentrado. En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación para recuperar el molibdeno, cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de molibdenita (MoS2).

¿Cuál es el producto del proceso de flotación?

Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a un valor de hasta 31% de cobre total.

El concentrado final es secado mediante filtros y llevado al proceso de fundición.

Características de la pulpa:

Densidad Concentración de sólidos en peso (Cp) y en volumen (Cv). Viscosidad

Para determinar la viscosidad de la pulpa

Ecuación de Thomas (estudio con esferas uniformes, sin restricción para Cv):

Ecuación de Wellman (experiencias con relaves chilenos):

Las ecuaciones anteriores sólo dependen de CV, no consideran otras variables que afectan de manera importante viscosidad, como el pH.

Ley del mineral:

Se entiende como la composición porcentual del metal o componente del valor comercial que se encuentra presente por cada 100g de mineral o muestra.

Los principales yacimientos de la gran minería explotan leyes entre 0,6 y 1,5% Los cátodos de cobre presentan pureza superior al 99,98% El concentrado de cobre presenta una ley del 25 al 40% El cobre Blister una ley del 97 al 99,5% El cobre RAF una ley del 99,5 al 99,8%

Bombas de pulpa

Cuando las condiciones topográficas no son adecuadas (pendientes en contra del flujo, distancias muy grandes, etc.), se requiere mover la pulpa con un sistema de bombeo. Las bombas utilizadas para esto son de características distintas a las bombas para agua pura, dada la alta densidad, viscosidad y abrasividad de la pulpa. Las bombas más utilizadas son:

Bombas centrífugas Bombas de desplazamiento positivo (plunger y pistón)

Concentraductos, como medio de transporte de pulpas (cobre)

El concentrado de cobre es mezclado con agua para permitir su transporte, en forma de pulpa el concentrado de cobre desciende por gravedad a través de una tubería (concentraducto).

Equipos principales:

• Estación de bombeo

• Estanques almacenadores

• Estación terminal

• Tubería

• Piscinas (estación de emergencia)

• HCl para la limpieza química

Este medio de transporte se encuentra presente:

Cerro casale (Barrick) Minera los pelambre Planta de Magnetita, ubicada en terrenos de Compañía Minera Candelaria Cía. Minera Doña Inés de Collahuasi Cía. Minera Hierro Atacama