Presentación cobre_parte 1.pdf

Introduccin a los procesos de la minera

Mg. Emilio Ponce Caro

Qu es un yacimiento?

Lugar en el que se encuentran de forma

natural minerales, rocas o fsiles,

especialmente cuando puede ser objeto de

explotacin.

Cul es el objetivo de la explotacin de yacimientos?

Extraer la porcin mineralizada de cobre y otros

elementos de la parte maciza y rocosa de la mina,

para luego enviarlos de forma segura y eficiente a

planta, donde es sometida al proceso de

obtencin del cobre propiamente tal.

Proceso productivo

EXTRACCIN A RAJO ABIERTO

EXPLORACIN GEOLGICA

EXTRACCIN SUBTERRNEA

CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO

TERCIARIO SULFUROS OXIDOS

PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO

LIXIVIACIN EN PILAS

EXTRACCIN CON SOLVENTES

ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Cules son los distintos tipos de procesos mineros utilizados en la explotacin del cobre?

Existen dos formas de extraccin de cobre:

Rajo abierto

Minera subterrnea.

Rajo abierto

Utilizada cuando los yacimientos presentan cierta forma rectangular y estn ubicados en o cerca de la superficie, de manera que el material estril que lo cubre pueda ser retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotacin de la porcin mineralizada.

Ver video minas a cielo abierto

Rajo abierto: Perforacin

Consiste en realizar orificios a distancias regulares

entre s, generalmente entre 8 y 12 m (conocido

como malla de perforacin), de manera que al

introducirse los explosivos la denotacin permita

fragmentar la mayora de la roca.

Rajo abierto: Tronadura

Se introducen explosivos dentro de las

perforaciones junto con un detonante de

encendido elctrico a control remoto,

mediante una secuencia de tiempos

establecidos.

Rajo abierto: Tronadura

El producto obtenido es la roca mineralizada

menor que 1 m de dimetro. Lista para ser

cargada y transportada por los equipos mineros

y alimentar al chancador primario (inicio del

proceso de reduccin de tamao).

Rajo abierto: Carguo

El material tronado es cargado en camiones

de gran tonelaje mediante gigantescas palas

elctricas o cargadores frontales.

Rajo abierto: Transporte

Para el transporte del material mineralizado y

el material estril, se utilizan camiones de

gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300

toneladas.

Rajo abierto: Transporte

Destino:

-El mineral con ley al chancador primario

-El material estril a botaderos

-El mineral de baja ley a botaderos

especiales.

Datos tecnolgicos.

Ver video proceso minero

Minera subterrnea

Se realiza cuando el yacimiento presenta una

cubierta de material estril de espesor tal,

que su extraccin desde la superficie resulta

antieconmica.

Minera subterrnea: Extraccin

El mineral se extrae desde abajo hacia arriba,

utilizando lo ms posible la fuerza de gravedad

para producir la fragmentacin y el

desplazamiento del mineral hacia los puntos

de carguo


Una diferencia importante con el rajo

abierto, es que NO se extrae roca estril, sino

que debido a los altos costos que implica la

construccin de tneles, la explotacin se

concentra preferentemente en las zonas de

mineral.

Minera subterrnea: Extraccin Hundimiento por bloques (block caving)

La extraccin se realiza gracias a la fuerza de gravedad.

El Proceso consiste en dividir el cuerpo mineralizado en bloques rectangulares y quebrar cada uno de estos en forma separada siguiendo una secuencia, mediante explosivos colocados en su base y enviados a travs de piques o galeras hasta llegar al nivel de transporte y luego al chancado.


Hundimiento por paneles (panel caving), que

es una aplicacin particular del hundimiento

por bloques, con la diferencia que el quiebre y

extraccin del mineral se va haciendo por

tajadas de un ancho menor.

Ver video de block caving

Proceso productivo


EXPLORACIN GEOLGICA


CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO



LIXIVIACIN EN PILAS


ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Chancado: objetivo

Efectuar las reducciones de tamao

necesarias, hasta obtener un producto de una

granulometra adecuada que permita el

desarrollo de la lixiviacin en pilas o depsitos

en forma eficiente.

Chancado: datos tecnolgicos

Chancado: caractersticas

Se realiza en 2 grandes etapas:

Trituracin o chancado primario o grueso.

Trituracin o chancado fino: proceso que

comprende las etapas de chancado secundario,

terciario y cuaternario

Ambos procesos requieren de equipos especficos

para lograr la granulometra adecuada.


En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamao mximo de los fragmentos a 8 pulgadas de dimetro.

En la etapa secundaria, el tamao del material se reduce a 3 pulgadas.

En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a pulgada.


La seleccin del tipo y tamao del equipo chancador

depende de los siguientes factores:

Volumen de material o tonelaje a triturar.

Tamao de alimentacin.

Dureza de la roca matriz, ya que la proporcin de mineral suele

ser pequea (se mide en escala de Mohs).


La seleccin del tipo y tamao del equipo chancador

depende de los siguientes factores:

Tenacidad, segn el ndice de tenacidad de la roca a triturar

(caliza con un ndice 1).

Abrasividad, debida al contenido de Slice, principal causante del

desgaste de los equipos.


Para lixiviacin en pilas, el mineral se tritura a tamaos

entre 100 y 250mm.

Para lixiviacin en depsitos o tanques, entre 50 y 1mm

Para lixiviacin dinmica tamaos

Chancado: Localizacin

La trituradora (Chancador), se emplaza en el lugar en que la

distancia econmica entre la mina y la planta sea la mnima.

El transporte de material ya triturado es menos costoso,

debido al menor volumen e impacto en la cajas de

camiones.

Es comn encontrar chancadores dentro del yacimiento.

Chancado: dato costo ($).

Alrededor del 40% del costo minero en una explotacin a

cielo abierto corresponde a las operaciones de

perforacin, tronadura y carguo, y que el 60% restante

se asigna al transporte del material a la planta

Chancado: camiones vs cinta ($).

El transporte en camiones es ms costoso al

compararlo con cintas transportadoras.

La cinta transportadora est limitada en el tamao

del material, por lo que se requiere que el

material sea triturado previamente en el

yacimiento.

No existe tecnologa capaz de realizar el

proceso de chancado en una sola etapa siendo

necesarias varias etapas de fragmentacin y

ms de un equipo.

IMPORTANTE:

Proceso productivo


EXPLORACIN GEOLGICA


CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO



LIXIVIACIN EN PILAS


ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Conminucin: Definicin

Es un trmino genrico que se utiliza para designar procesos de reduccin de tamao.

Este proceso se caracteriza por su alto consumo de energa.

Conminucin: Objetivos.

Liberar el mineral de inters del material de desecho,

Acelerar la velocidad de reaccin en los procesos de concentracin ,

Producir partculas de mineral de tamao y forma definidos.

Conminucin: Etapas del procesos

Son el Chancado y la Molienda. Existe un lmite para el cual los chancadores son eficientes y, pasado ste, se utilizan los molinos, los que realizan la reduccin de material para tamaos ms finos.

1 (pulgada)= 2,54 cm 1 m (1 micrmetro)= 10-6 m

Roca Mineralizada

1% de Mineral de Cobre

HARNEADO

Proceso productivo


EXPLORACIN GEOLGICA


CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO



LIXIVIACIN EN PILAS


ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Los objetivos del harneado son :

Impedir que el material que no ha sido chancado lo

suficiente pase a otra etapa de reduccin (sobre

tamao)

Preparar material con un rango estrecho de tamao

para alimentar ciertos procesos de concentracin.

TIPO II: MALLAS ENTRETEJIDAS

TIPO I: PLACAS PERFORADAS (Metal, Goma, Poliuretano)

TIPO III: BARRAS DE DIFERENTE PERFIL

Conminucin: Harneado

Los objetivos del harneado son :

Extraer desde la alimentacin a un chancador aquel

material que ya cumple con las especificaciones del

producto, de modo de aumentar la capacidad y

eficiencia del chancador.

Separar el material en una serie de productos

finales de tamao especfico.

TIPO II: MALLAS ENTRETEJIDAS

TIPO I: PLACAS PERFORADAS (Metal, Goma, Poliuretano)

TIPO III: BARRAS DE DIFERENTE PERFIL

Conminucin: Harneado

Proceso productivo


EXPLORACIN GEOLGICA


CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO



LIXIVIACIN EN PILAS


ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Molienda: Clasificacin

Molienda: Objetivo

Reducir el material proveniente del

chancado al tamao ptimo para el proceso

de concentracin.


Molienda convencional, recibe el material desde el chancado terciario.

Se realiza en dos etapas, utilizando:

Molino de barras,

Molino de bolas (mas usado en plantas modernas).

En ambos molinos el mineral se mezcla con agua para lograr una molienda homognea y eficiente.

La pulpa obtenida en la molienda es llevada a la etapa de flotacin.


Molienda convencional, Se realiza en dos etapas,

utilizando:

Molino de barras

Tiene en su interior barras de acero que cuando el

molino gira, caen sobre el material y quiebra las

piedras


Molienda convencional, Se realiza en dos etapas,

utilizando:

Molino de bolas (mas usado en plantas modernas).

Las bolas de acero que tiene el molino de bolas, caen

sobre las rocas cuando el molino gira, reduciendo an

ms su tamao


Molienda convencional.


Molienda SAG (SemiAutGenos):

Son equipos de mayores dimensiones (11,0 m de

dimetro por 4,6 m de ancho)

Son ms eficientes que la molienda convencional

Acortan el proceso de chancado y molienda.

Molienda SAG: Fundamento

El mineral se recibe directamente desde el chancador

primario (20 cm, aprox.) y se mezcla con agua y cal.

El material es reducido por la accin de:

El mismo material mineralizado de variados tamaos (de ah su

nombre de molienda semi autgena).

Numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de dimetro, que

ocupan el 12% de su capacidad

Molienda SAG: ver video

Molienda SAG: Fundamento

Dados el tamao y la forma del molino, estas bolas

son lanzadas en cada libre cuando el molino gira,

logrando un efecto conjunto de chancado y

molienda ms efectivo y con menor consumo de

energa.

NO se requieren las etapas de

chancado secundario ni terciario.

Molienda SAG: Destino

La mayor parte del material molido en el SAG va

directamente a la etapa siguiente, la flotacin, es

decir tiene la granulometra requerida bajo los 180

micrones, y una pequea proporcin debe ser

enviado a un molino de bolas.

Proceso productivo


EXPLORACIN GEOLGICA


CHANCADO

PRIMARIO SECUNDARIO



LIXIVIACIN EN PILAS


ELECTROOBTENCIN

FLOTACIN

FUNDICIN

ELECTRORREFINACIN

MOLIENDA

HARNEADO

conminucin

Flotacin: Objetivo

Separar los minerales sulfurados de cobre y

otros elementos como el Mo, del resto de los

minerales que componen la mayor parte de

la roca original.

Flotacin: Fundamento

Pulpa Celda de flotacin

Burbujeo con aire

Agitacin Molienda

Reactivos espumantes Reactivos colectores. Reactivos depresantes Otros aditivos

Reactivos Mineral

sulfurado en la

superficie

Produccin de concentrado de Cu 31%

Fundicin

Flotacin: reactivos

Reactivos espumantes:

Producen burbujas resistentes.

Reactivos colectores:

Tienen la misin de impregnar las partculas de

sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen

del agua (efecto hidrfobo) y se peguen en las

burbujas.

Flotacin: reactivos

Reactivos depresantes:

Destinados a provocar el efecto inverso al de los

reactivos colectores para evitar la recoleccin de

otros minerales como la pirita, que es un sulfuro

que no tiene cobre.

Flotacin: reactivos

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 flotacin.

Flotacin: Caractersticas

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.

Flotacin: Caractersticas

El proceso es reiterado en varios ciclos, de

manera que cada ciclo va produciendo un

producto cada vez ms concentrado.

En uno de estos ciclos, se realiza un proceso

especial de flotacin para recuperar el Mo,

cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de

molibdenita (MoS2).

Flotacin: Producto

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 fundicin.

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