REGIONAL BOYACA - … Y PROCESOS BÁSICOS EN LA PREPARACIÓN DE MINERALES Y LA METALURGIA ......

CURSO DE BENEFICIO DE MINERALES Centro Nacional Minero – SENA regional Boyacá

REGIONAL BOYACA

CURSO DE BENEFICIO DE MINERALES

TECNICO PROFESIONAL EN MINERIA A CIELO ABIERTO

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

CENTRO NACIONAL MINERO 2002

METALURGIA

1. Definición:

Ciencia cuyo objeto es investigar las diferentes operaciones y/o procesos

mediante los cuales se pueden extraer económicamente los minerales útiles

de las menas, igualmente con aprovechamiento de los subproductos y darles

luego la forma más adecuada para utilizarlos posteriormente en la industria.

2. Subdivisión:

• General o extractiva

• Metalurgia Física

• Metalurgias especiales

Metalurgia general o extractiva:

Es la ciencia que se ocupa de la extracción de los metales en general y de

los subproductos a partir de las menas.

División:

• Preparación mecánica

• Concentración de menas

• Pirometalurgia

• Hidrometalurgia

• Electrometalurgia

TERMINOLOGÍA:

• Yacimiento: Acumulación natural de minerales en la corteza terrestre de

algún valor económico.

Clasificac ión :

¬ Según su origen: - Ígneos

- Metamórficos

- Sedimentarios

¬ Según su naturaleza - Metálico

- No metálico

¬ Según su composición - Nativos

- Compuestos

¬ Según su forma - Masificados

- Filonianos

- Aluviones

• Mena: Agregado o combinación de minerales identificables por sus

características mineralógicas y del cual se pueden extraer

económicamente uno o más minerales o metales.

• Ganga: Parte estéril que acompaña a un mineral, pero que puede tener

utilidad como subproducto.

• Mineral: Agregado natural de carácter inorgánico, del cual se pueden

extraer uno o más metales.

• Operación : Procedimiento aplicable a un mineral sin que se destruyan

las propiedades o identidades químicas: trituración.

• Proceso: Procedimiento aplicable a un mineral en el cual se involucra un

cambio en las propiedades químicas: calcinación.

• Concentrado : Es el producto de la concentración y que contiene metales

económicamente útiles, del cual se han eliminado la mayor parte de las

impurezas.

• Residuo : Porción desechable de un mineral al someterlo a un proceso

de concentración o selección.

• Alimento: Cantidad de mineral que va a ser sometido a una operación o

proceso.

• Produ cto: Cantidad de mineral obtenido en una operación o proceso y

que puede ser a la vez alimento de un tratamiento posterior.

• Rechazo: Es la cantidad de alimento que no cumple con determinados

requisitos del producto y que debe ser sometido a un nuevo tratamiento.

• Colas (relaves): Parte del material resultante de una concentración, que

contiene muy poco metal valioso y que pueden ser nuevamente tratadas

o rechazadas.

• Tenor: Es la mayor o menor cantidad de metal puro en un mineral,

generalmente se expresa en porcentaje.

• Rendimiento: Es la relación de recuperación existente entre el producto

y el alimento expresado en porcentaje.

• Diagrama de flujo: Secuencia sistemática de una serie de operaciones y

sucesos que tienen lugar en una planta metalúrgica, en el tratamiento y

aprovechamiento de un mineral.

Ejemplo:

Mineral Trituración

Molienda

Clasificación

Concentración

Concentrado Colas

Mercado Transformación

Producto final

MATERIAS PRIMAS Y PRODUCTOS METALÚRGICOS

Materias primas

• Menas

• Reactivos

Produ ctos metalúrgicos: Son los obtenidos al final de todo proceso y son:

• Productos útiles (terminados)

• Productos intermedios (concentrado)

• Residuos (colas)

MENAS: Están constituidas por el mineral rico y la ganga y pueden

clasificarse en:

ϖ Según su naturaleza o composición química:

- Sulfurosas : Están constituidas por los sulfuros, arseniuros, antimoniuros,

sulfatos.

Se caracterizan por ser pesadas, brillo metálico, la ganga está formada

principalmente por sílice, arcilla, carbonatos, óxidos de hierro.

- Oxidadas: Están formadas por los óxidos, hidróxidos, fosfatos o

carbonatos. Se caracterizan por no tener brillo metálico y la ganga es

principalmente sílice y arcilla.

- Halogenadas: Pertenecen a este grupo los cloruros, bromuros, yoduros,

fluoruros y oxicloruros.

ϖ Según la naturaleza de la ganga:

Silíceas

Arcill osas

Calcáreas

Ferruginosas

ϖ Según su comportamiento químico:

Ácidas (alto contenido de Si)

Básicas (contenidos de Ca, Mg)

ϖ Desde el punto de vista económico:

Pobres

REACTIVOS:

Son sustancias que modifican durante el transcurso del proceso metalúrgico

la utilización de la mena, el metal útil y la ganga.

Clasificación:

Oxidantes (oxígeno, vapor de agua)

Reductores (C, CO, H)

Fund entes: Son sustancias que se combinan con la ganga para hacer una

mezcla fusible, tal que el metal y la ganga se puedan separar por diferencia

de densidad (caliza).

Fund entes metálicos: Se añaden como metal puro (Fe, manganeso)

Reactivos de precipitación : Desplazan al metal útil de su combinación

química, ocupando ellos su lugar y dejando el metal útil en estado libre (Zn,

Reactivos de adición : (O2, aleaciones)

PRODUCTOS METALÚRGICOS

Produ ctos útiles, pueden ser metales o aleaciones.

Lodos o placas catódicas

Produ ctos intermedios: son aquellos que resultan de eliminar la mayor

cantidad posible de ganga de un mineral (concentrado, arrabio)

Residuo s: Material no útil de la mena o ganga, si el residuo es líquido se

denomina escoria.

BENEFICIO DE MINERALES

Definición:

Comprende el conjunto de operaciones y/o procesos a que se somete un

mineral en bruto para extraer económicamente de él un concentrado o metal

para su posterior utilización en la industria.

OPERACIONES Y PROCESOS BÁSICOS EN LA PREPARACIÓN DE

MINERALES Y LA METALURGIA

Trituración Primaria

Secundaria

Molienda Gruesa

Fina o pulverización

Clasificación Seco

Húmedo

Concentración Manual

Magnética

Gravedad

Flotación

Filtración

Secado

Calcinación – tostación

Fusión

Refinación

Precipitación y amalgamación

Destilación

Lixiviación

Difusión o percolación

Agitación

TRITURACIÓN:

Operación en la cual se reduce el tamaño de un trozo de mineral, dicha

reducción se realiza por acción de las fuerzas de aplastamiento,

cizallamiento, flexión, percusión o golpe, fricción, etcétera.

En el quebrantamiento o trituración de rocas duras y resistentes, para

obtener material menudo se utiliza aplastamiento y cizallamiento.

Para material granulado, menor de 5 mm., se utiliza el aplastamiento con la

fricción o la percusión con fricción.

Para rocas frágiles se utiliza el cizallamiento en vez del aplastamiento,

reduciéndose la formación de polvos.

APARATOS UTILIZADOS EN LA TRITURACIÓN

TRITURADORAS DE MANDIBULA DE RODILLOS

CILINDRICOS DE MARTILLOS FACTOR DE CLASIFICACION

DE ACCION PERIODICA

DE ACCION CONTINUA LISOS ESTRIADOS

CON UNION ARTICULA

CON UNION RIGIDA

FORMA DEL ELEMENTO O PIEZA TRITURANTE

PLANA CONICA O CILINDRICA CONICA O CILINDRICA VARIABLE

MODO DE ACCION DEL ELEMENTO TRITURADOR

APLASTAMIENTO Y FLEXION

APLASTAMIENTO Y/O FLEXION PERCUSIÓN O GOLPE

TAMAÑO DEL ALIMENTO GRUESO, MEDIANO Y MENUDO MEDIANO Y MENUDO

GRUESO MEDIANO MENUDO

MENUDO

GRADO DE DESINTEGRACIÓN

GROSERA Y MEDIANA GROSERA, MEDIANA Y MENUDA

GROSERA, MEDIANA Y FINA

DUREZA DEL MATERIAL SEGÚN MOHS

DURO, SEMIDURO Y BLANDO SEMIDURO Y BLANDO SEMIDURO BLANDO BLANDO

GRADO DE HUMEDAD

NO MAS DEL 16%

NO MAS DEL 12%

ENTRE 16-20% VARIABLE NO MAS DEL 8%

TAMAÑO DEL MATERIAL Y GRADO DE DESINTEGRACIÓN:

Se llama grado de desintegración a la relación entre los diámetros medios de

las mezclas de los trozos del material inicial y del fraccionado y está dado por

la relación

∑ D D = diámetro medio del material que entra d d = diámetro medio del material que sale El diámetro medio de las partículas se determina por tamizado en una malla

que divide en dos partes el material.

Cuando el tamaño de las partículas del producto debe ser de dimensiones

notablemente diferentes a las del alimento, el fraccionamiento se efectúa en

varias etapas, con distintas máquinas, con disminución gradual de los trozos

hasta el límite exigido.

La subdivisión en etapas se debe a las particularidades estructurales de las

máquinas, que no son capaces de efectuar el fraccionamiento entre límites

determinados y a la necesidad de reducir el consumo improductivo de

energía, ya que las máquinas están diseñadas para cargar y sacar un

determinado tamaño y durante el fraccionamiento se forman muchos finos

que se adhieren a otras partículas que hay necesidad de separar antes de

llevarlas a otra máquina, para evitar consumo excesivo de energía.

El desmenuzamiento o reducción de tamaño del material en varias etapas se

1. De acuerdo al tamaño inicial

1.1 Material grueso, trozos > de 750 mm.

1.2 Material mediano, trozos entre 750 y 100 mm.

1.3 Material menudo, trozos < de 100 mm.

2. De acuerdo al tamaño del material y a las dimensiones de los trozos

desmenuzados (producto), se distinguen las siguientes etapas:

2.1 Desintegración grosera que comprende:

2.1.1 Trituración gruesa, trozos hasta 150 mm.

2.1.2 Trituración media, trozos entre 150 y 30 mm.

2.1.3 Trituración menuda, trozos entre 30 y 5 mm.

2.2 Desintegración fina o molienda

2.2.1 Molienda gruesa, producto final, de 0.1 a 0.3 mm.

2.2.2 Molienda fina, producto final, tamaños menores a 0.1 mm.

TEORÍA DE LA DESINTEGRACIÓN:

El desmenuzamiento o quebrantamiento es el proceso más costoso en todo

proceso tecnológico de elaboración y enriquecimiento de los minerales útiles,

correspondiendo el gasto principal al consumo de energía.

El esfuerzo motriz o trabajo efectuado se gasta en: desintegrar el material y

vencer las resistencias del material.

Ley de Rittinger: la potencia necesaria para el fraccionamiento, trituración y

molienda es teóricamente proporcional a la nueva superficie creada.

Si: a = arista

So = 6a2

En una trituración ideal: a= a/2

S1 = (a/2 x a/2) 2 x 6 x 8 = 12a2

a = a/4, S2 = 24 a 2

S1 = K1 x a2

S2 = K2 x a2

E1 • K1 x a2 E1 = 6a2

E2 • K2 x a2 E2 = 12 a2

Entonces K2 > K1

Es decir a medida que se va disminuyendo la arista de las partículas, la

energía se va incrementando y además debe tenerse en cuenta que ciertos

minerales ofrecen mayor resistencia que otros a la trituración, por lo anterior,

se utiliza la escala propuesta por Gross para algunos minerales.

MINERAL RESISTENCIA A LA

TRITURACIÓN.

DUREZA MINERALÓGICA

Cuarzo 1.0 7.0

Pirita 0.788 6.0

Esfalerita 0.311 3.5-4.0

Calcita 0.231 3.0

Galena 0.191 2.5

CAPACIDAD DE LAS TRITURADORAS:

La capacidad de una trituradora se puede definir como el número de

toneladas por hora de material triturado, que puede aumentar con el número

de oscilaciones o rotaciones, la capacidad está dada por la fórmula:

Q = 0.0845 L X S

Q = Capacidad en tonelada/n

L = Longitud de la boca de cargue (cm)

S = Ancho de la descarga (cm)

En las trituradoras giratorias, L = perímetro de la circunferencia cuyo

diámetro es la media aritmética del cono en centímetros.

DESCRIPCIÓN DE LA TRITURACIÓN

1. En las trituradoras de mandíbula de acción periódica, la trituración se

efectúa cuando la mandíbula móvil se acerca a la fija ejerciendo

fuerzas de compresión y flexión provocando de esta manera la

reducción de tamaño.

2. En las trituradoras de acción continua, la trituración se efectúa en el

espacio comprendido entre el cono y la carcaza por fuerzas de

compresión y flexión.

3. En las trituradoras de rodillos, el fraccionamiento se produce entre dos

rodillos instalados horizontalmente y que giran en sentido contrario,

ejerciendo fuerzas de compresión principalmente.

4. En las trituradoras de golpe la acción de la trituración se efectúa por

percusión o golpe. Comprende los aparatos trituradores de martillos

con unión rígida o articulada y los bocartes.

TRITURACIÓN INTERMEDIA

Para la trituración intermedia se usan las máquinas que emplean:

1. Presión gradual y creciente: Trituradora cono, rodillos, discos y giratorias.

2. Golpe o impacto: Trituradoras de martillos y bocarte.

MOLIENDA:

La operación de la molienda es el paso final del proceso de reducción de

tamaño; el límite de reducción está entre 35 y 200 mallas.

La velocidad de rotación de los molinos puede darse por las relaciones:

Vc = 42.3 / Nk = 54.2 Nk = Velocidad crítica

• D • r r = radio interno del molino, pies

Velocidad W = (0.45 – 0.75) Nk rpm

Los diámetros oscilan entre 0.9 y 3.6 metros y las longitudes entre 0.9 – 6 m

La molienda puede clasificarse en:

Gruesa = cuando el producto está entre 6-20 mallas

Media = cuando el producto pasa la malla 28

Fina = cuando el producto pasa la malla 100

Los molinos pueden ser:

De barras Agente moliente

De bolas

En los molinos de barras sus diámetros oscilan entre 1.5 y 3.3 metros; sus

velocidades de rotación entre el 50 y el 65% de la velocidad crítica; el tamaño

del alimento varía de 1 a 3.8 cm. Y el consumo de agente moliente oscila

entre 110 y 900 gramos por

tonelada de alimento.

Los molinos de bolas, la

relación longitud a diámetro

oscila entre 1.5 y 1.

El consumo de agente moliente

varía entre 0.5 y un kg por

tonelada de mineral.

La molienda puede ser seca o

húmeda.

Cuando la molienda es húmeda la densidad de la pulpa es del 75% de

sólidos para gruesos y 60% de sólidos para finos.

Variables de la molienda:

¬ Tamaño del molino

¬ Velocidad de rotación

¬ Tiempo de la molienda

¬ Carga de agente

moliente

¬ Naturaleza del agente

moliente

¬ Velocidad de

alimentación

¬ Tamaño del alimento

¬ Tamaño del producto

¬ Clase de circuito

La capacidad de un molino puede darse por la relación

Q = D2.6 x L

D = diámetro del molino en

L = longitud del molino en

MOLIENDA FINA O PULVERIZACION

MOLINO DE BARRAS

CLASIFICACIÓN:

Tamizado: Consiste en la separación de una mezcla de partículas en dos o

más fracciones según su tamaño, cada una de las cuales está formada por

partículas de tamaño más uniforme que la mezcla de original.

Tamiz: Se considera así toda superficie perforada, a través de la cual se

hace pasar el material a clasificar por tamaños de partículas.

Los aparatos de tamizado pueden estar formados por barras fijas o con

movimiento, placas perforadas y por hilos metálicos.

El tamizado puede ser: seco: cuando la humedad es < del 5%; húmedo

cuando la humedad > del 5%.

El material que no atraviesa el tamiz se llama rechazo o fracción positiva y el

que pasa el tamiz se denomina tamizado o fracción negativa.

Modos de indicar las fracciones por tamizado:

>1 +1 1

Pasa por 1 -1 + 1 1/4

4 4 8 1/8

y es retenido por 1 8

Inferior a 1/8 - 1 1/8

TIPOS DE TAMICES

Rastrill os

Fijos de barras paralelas

Vaivén

Osc ilantes o vibratorios

Tromel o rotatorio

Ver gráfica tamices.

Análisis por tamizado:

Un análisis granulométrico consiste en hacer pasar el material por una serie

de tamices o cedazos que poseen orificios progresivamente decrecientes.

Una escala o serie de mallas es un dispositivo de medición que permite

estudiar los diferentes tamaños de las partículas de un mineral o producto

terminado para así poder controlar y comparar las operaciones básicas.

El término malla o mesh se utiliza para designar el número de aberturas por

unidad de longitud. Ejemplo un tamiz de 100 mallas, quiere decir que tiene

100 orificios en la unidad de longitud.

Existen dos sistemas para enunciar los tamices: el americano y el europeo.

En el europeo se denota separada la abertura del tamiz y el diámetro de los

hilos. En el americano la palabra malla es el número de orificios por unidad

de longitud y está incluido el diámetro del hilo.

El intervalo, razón o proporción del tamiz es una relación entre los tamaños

sucesivos de las aberturas de los tamices que forman la serie.

La serie Tyler o americana se basa en un tamiz de 200 mallas con un hilo de

0,0021” de espesor y con una abertura de 0,0029” ; los otros varían según la

razón geométrica fija de • 2, para estudios especiales se usa la relación

d = Ø del hilo m = ancho de la malla D = abertura o luz de la malla N = # de mallas por unidad de long N = 1 m = D+d m

Curvas Granulométricas

CONCENTRACIÓN

Definición: Consiste en el conjunto de operaciones y procesos por medio de

los cuales se separa el mineral rico de la ganga.

Método s de concentración: Manual, magnética, por gravedad o mecánica,

por flotación.

Concentración manual: Es la que se efectúa de acuerdo a las propiedades

físicas de un mineral, tales como color, densidad, dureza, brillo, etcétera.

Concentración magnética: Se basa en las propiedades magnéticas de

algunos minerales o materiales, los cuales pueden ser: fuertemente

magnéticos. (magnetita); débilmente magnéticos, (limonita); no magnéticos

(galena, cuarzo).

Aparatos utili zados: separadores magnéticos, que pueden ser por

retención o elevación.

En los separadores magnéticos por retención los minerales son retenidos por

la acción de un campo magnético formado por un tambor generalmente en

rotación, del cual caen las partículas no magnéticas por la fuerza de

gravedad y centrífuga.

Esca la de atracc ión relativa de alguno s minerales:

Fe 100% FeS2 0.23%

Fe3O4 40% CaSO4 0.12%

Fe2O3 13% PbS 0.04%

SiO2 0.37%

También pueden existir separadores magnéticos por elevación: en este caso

el alimento no entra en contacto directo con la superficie colectora pero pasa

a través de un campo magnético en donde las partículas magnéticas son

atraídas en sentido opuesto a la gravedad y arrastradas una pequeña

distancia para sacarlas fuera del campo magnético en donde son

descargadas. Su utilización es limitada, dado su bajo rendimiento.

Concentración po r gravedad o mecánica: Este tipo de concentración se

basa en la diferencia de velocidad con que las partículas de diferente

gravedad específica caen en un medio líquido, que generalmente es el agua.

En los minerales la densidad de la ganga es diferente a la del mineral rico.

Los aparatos utilizados son generalmente las cribas hidráulicas y las mesas

de sacudida o vibratorias.

En las cribas hidráulicas ocurre una forma de sedimentación retardada que

consiste en una distribución de las partículas en capas de diferentes

densidades porque se da a la suspensión espesa la oportunidad de

sedimentar en períodos cortos de tiempo. Como ejemplo tenemos el

concentrador JIG.

Consiste de los siguientes elementos:

a) Una caja con fondo perforado en donde se alimenta el aparato.

b) Un lecho de esferas o bolas de hierro o feldespato.

c) Un pulsador de diafragma que imparte movimientos ascendentes y

descendentes a la pulpa en forma intermitente.

d) Un depósito de agua.

e) Tolva o receptor del concentrado

El rendimiento de estos aparatos puede oscilar entre 10-40 ton/m2/24 h.

Mesa de sacudida o vibratoria: La operación consiste en la separación de

dos materiales de diferente densidad al hacer pasar la pulpa diluída sobre

una mesa o tablero inclinado que tiene en su superficie una serie de rifles y

está dotada de movimiento de sacudida en sentido longitudinal, mientras una

corriente de agua la recorre en sentido transversal. Por este sistema el

mineral pesado queda en el extremo de la mesa, mientras la ganga y las

arenas son arrastradas por la corriente de agua, obteniéndose al final tres

fracciones: Concentrado, medios y colas. El área puede oscilar entre 1.5

a 4.5 m2. El movimiento hacia delante es lento mientras que hacia atrás es

rápido para provocar el desplazamiento del material en avance.

Las variables en este tipo de concentración son: la inclinación de la mesa; la

velocidad de desplazamiento y la cantidad de agua.

colas medios

concentrado

Concentración po r flotación: La flotación es un proceso de separación de

materiales de distinto origen, que se efectúa desde pulpas acuosas por

medio de burbujas de aire y con base en las propiedades hidrofíli cas e

hidrofóbicas de los minerales y se trata fundamentalmente de un fenómeno

de comportamiento de los

sólidos frente al agua, es

decir de la mojabilidad de los

materiales. Los minerales

hidrofóbicos son aerofílicos y

los hidrofílicos son

aerofóbicos (no se adhieren a

las burbujas).

Una mezcla de minerales

hidrofílicos e hidrofóbicos en

una pulpa acuosa se pueden

separar haciendo pasar

burbujas de aire a través de la misma. Las partículas hidrofóbicas se

pegarán a las burbujas de aire y subirán con estas a la superficie de la pulpa;

las partículas hidrofílicas se mojarán y caerán al fondo de la máquina de

flotación, obteniéndose de este modo dos fracciones: un concentrado que se

recupera en la espuma y las colas que se eliminan por la parte inferior de la

máquina.

Reactivos de flotación:

1. Colectores: Tienen como finalidad principal acondicionar las partículas

de mineral que se va a flotar para que presenten repelencia al agua y se

adhieran a las burbujas de aire. Ejemplo: Xantatos.

2. Modificadores: son los que cambian las propiedades de la pulpa frente

a los reactivos. Pueden ser: depresantes, activadores y

modificadores de ph.

Los depresantes son los reactivos que hacen que la acción de los colectores

no se lleve a cabo sobre determinados minerales.

Los activadores son los reactivos que incrementan la acción de los

colectores, o que la favorecen sobre determinados minerales.

Los modificadores de pH son los encargados de subir o bajar el ph de la

pulpa, pueden ser ácidos o bases.

3. Espumantes: Son los reactivos que hacen que se forme la espuma y

que las burbujas de aire sean estables por un tiempo determinado.

Una vez obtenido el concentrado, éste se puede tratar por hidrometalurgia o

pirometalurgia con el objeto de extraer el metal.

La hidrometalurgia es la rama de la metalurgia que estudia las diferentes

operaciones y procesos encaminados a la recuperación de un mineral o

metal por vía humedad. Cuando el tratamiento es por vía húmeda se utiliza el

proceso denominado li xiviación que consiste en extraer un mineral o metal

de una mezcla utilizando un disolvente apropiado según la clase de mineral

que se esté tratando. El metal deseado puede encontrarse en estado libre,

en forma de óxido, sulfuro, carbonato, sulfato, etc.

Los disolventes que se utilizan en la lixiviación incluyen soluciones ácidas,

soluciones alcalinas y algunas sales. Entre éstos disolventes tenemos:

Acido Sulfúrico – H2SO4

Amoniaco – como NH4 OH

Carbonato de Sodio – Na2CO3

Hidróxido de Sodio – NaOH

Acido Clorhídrico – HCl

Una vez obtenida la solución de lixiviación, que contiene el mineral o metal

deseado, se procede a su purificación y precipitación del metal en estado

La precipitación puede ser: electrolítica o química.

La precipitación electrolítica se hace a partir de la solución mediante corriente

eléctrica o electrólisis para depositar el metal puro en el cátodo en forma de

placa, la cual se retira, se funde y se obtiene el metal puro.

La precipitación química consiste en precipitar o separar el metal puro de la

solución mediante su reemplazamiento por otro metal, que lo precipita o

deposita en el fondo de la celda o recipiente en forma de lodo o barro, el cual

se retira por filtración, se seca y se funde para obtener el metal puro en forma

de lingote.

Cuando la recuperación es por pirometalurgia (uso de calor), el mineral se

funde, se recupera el metal en forma líquida y luego se refina o purifica,

quedando así listo para su utilización en la industria.

La fusión se efectúa mediante el uso de reactivos que incluyen los

generadores de calor (combustible), oxidantes, reductores, escorificadores,

Una vez obtenido el metal en forma de lingote, se purifica y se utiliza en la

industria en estado puro o mezclado con otros metales en forma de

aleaciones.

Cuando el metal a recuperar se encuentra combinado en forma de sulfuro

principalmente o de carbonato, es necesario para su recuperación por fusión

o li xiviación someterlo a un proceso de TOSTACION para volverlo

fácilmente soluble. La tostación es un proceso que se le hace a un mineral o

concentrado para producir una modificación química y facilitar su

recuperación.

Este tratamiento puede hacerse mediante:

1) Calcinación , aplicado principalmente a los carbonatos y se efectúa en un

horno con calor y exceso de oxígeno.

Ejemplo:

CaCO3 + CALOR + Oxígeno -----> CaO (CAL) + CO2 (Gas Carbónico)

2) Tostación Oxidante o a Muerte, se aplica principalmente a los sulfuros

para transformarlos en compuestos solubles mediante el calor y Oxígeno.

Ejemplo:

2ZnS + 3O2 + CALOR -----> 2ZnO + SO2

En éste caso el metal en forma de óxido puede extraerse fácilmente por

cualquiera e los dos procesos metalúrgicos enunciados (hidrometalurgia o

pirometalurgia).

EJEMPLO DE UN TRATAMIENTO PARA BENEFICIO DE MINERAL DE COBRE

5 Kg de Mineral de Cobre (Ej: Calcopirita – CuFeS2)

TRITURACIÓN PRIMARIA – Trituradora de Mandíbulas

TRITURACIÓN SECUNDARIA – Trituradora de Rodillos

CUARTEO – o División de la Muestra en 2 2500 grs

2500 grs

MOLIENDA – Molino de Bolas

CLASIFICACION – Por tamaño de partícula

TAMIZ No 50 Fracción que no pasa se

guarda

Fracción que Pasa (Mínimo 1000 grs)

CONCENTRACIÓN POR FLOTACIÓN – 1 Kg Residuo o Colas

Concentrado de Cobre – 320 grs

TOSTACION – En horno a 600 ° C por una hora CuS + O2 + CALOR -----> CuO + SO2 (El sulfuro pasa a óxido)

Mineral Tostado u Oxidado

LIXIVIACION – Disolución del Oxido de Cobre en solución de Acido Sulfúrico CuO + H2SO4 -----> CuSO4 (SOLUCION) + H2O

PRECIPITACIÓN – Química o Electrolítica

PRECIPITACIÓN QUÍMICA CuSO4 + Fe -----> Cu (PURO) + FeSO4 (SOLUCION)

PRECIPITADO SOLIDO

SECADO FUNDICION ESCORIA

LINGOTE DE METAL PURO

A LA INDUSTRIA (PRODUCTO TERMINADO)

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