Fundamentos y Procedimientos Clave en Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva

Procedimiento para el Balance de Finos en Concentración

A continuación, se detallan los pasos clave para la realización del balance de finos y el cálculo de flujos en las etapas de concentración:

1. Cálculo de Valores de Etapa: Calcular los valores correspondientes a la Etapa Primaria y la Etapa Global (basado en la recuperación).
2. Definición de Flujos de Relave Global: El TPH (Toneladas Por Hora) y el Fino del Relave Global son la suma del Relave Global de Barrido más el Relave Primario.
3. Equivalencia de Relaves: Para el TPH y el Fino, el Relave Global de Barrido es equivalente al Relave de Segundo Barrido (2° Barrido).
4. Determinación de Ley: Calcular la Ley del Relave Global de Barrido y del Relave de Segundo Barrido (2° Barrido).
5. Equivalencia de Concentrados Globales: El Concentrado de la Etapa Global es igual al Concentrado Global de Limpieza, y este es igual al Concentrado de Segunda Limpieza (2° Limpieza).
6. Alimentación a Limpieza Global: La Alimentación Global de Limpieza es equivalente al Concentrado Primario.
7. Cálculo de Etapa Global de Limpieza: Calcular los valores correspondientes a la Etapa Global de Limpieza.
8. Equivalencia de Leyes de Concentrado: La Ley del Concentrado de Primera Limpieza (1° Limpieza) es igual a la Ley de la Alimentación de Segunda Limpieza (2° Limpieza).
9. Cálculo de Etapa de Segunda Limpieza: Calcular la Etapa de Segunda Limpieza basado en la Recuperación.
10. Flujo de Alimentación a Segunda Limpieza: La Alimentación de Segunda Limpieza (2° Limpieza) es igual al Concentrado de Primera Limpieza (1° Limpieza).
11. Cálculo de Finos en Primera Limpieza: Calcular el Fino en la Alimentación y el Relave de Primera Limpieza (1° Limpieza) basado en la Recuperación.
12. Equivalencia de Finos en Concentrados: El Fino en el Concentrado de la Etapa Global de Barrido es igual al Fino en la Alimentación de Primera Limpieza, el Fino en el Relave de Segunda Limpieza y el Fino en el Concentrado Primario.
13. Cálculo de Etapa Global de Barrido: Calcular los valores de la Etapa Global de Barrido.
14. Flujo de Alimentación a Primer Barrido: La Alimentación de Primer Barrido (1° Barrido) es igual a la Alimentación Global de Barrido.
15. Cálculo de Etapa de Primera Limpieza: Calcular los valores de la Etapa de Primera Limpieza.
16. Cálculo de Concentrado de Primer Barrido: Calcular el Concentrado de Primer Barrido (1° Barrido) utilizando la Recuperación de la Etapa.
17. Flujo de Alimentación a Segundo Barrido: La Alimentación de Segundo Barrido (2° Barrido) es igual al Relave de Primer Barrido (1° Barrido). Calcular la Etapa.
18. Tabla Final: Elaboración de la tabla final de resultados.

Variables de Flujo Comunes:

• Alimentación
• Concentrado
• Relave
• Recuperación

Conceptos Fundamentales en Conminución, Clasificación y Lixiviación

1. ¿Cómo se dimensiona un molino de bolas?

El dimensionamiento requiere el conocimiento de la potencia eléctrica necesaria. Esta potencia resulta del cálculo de parámetros clave como los tamaños de partículas de entrada y salida, la dureza de la roca (medida por el Work Index o WI) y la alimentación diaria del molino. Una vez determinada la potencia eléctrica (P eléctrica), se pueden utilizar catálogos de fabricantes para seleccionar el equipo adecuado.

2. Defina el Work Index (WI)

El Work Index (WI) es un parámetro que indica la dureza del mineral, es decir, el trabajo necesario para conminuirlo hasta un tamaño específico. Su importancia es crítica en las primeras etapas de la planta, ya que es el parámetro fundamental que define la potencia de los equipos de molienda y, consecuentemente, el consumo energético total, dado que la conminución concentra el mayor porcentaje del consumo energético de la planta.

3. ¿Cuál es el objetivo del Trommel?

El Trommel es un elemento de clasificación de tamaño utilizado para segregar el producto del molino SAG. Su función es destinar el material a los harneros (sobretamaño) o enviarlo directamente al hidrociclón, asegurando que solo el material con el tamaño adecuado avance en el circuito.

4. Mineral refractario y alternativas para su tratamiento

Un mineral refractario es aquel que se resiste a la acción de un agente lixiviante. Para minerales de cobre, el agente lixiviante común es el ácido sulfúrico ($ ext{H}_2 ext{SO}_4$). Dentro de las alternativas para afrontar la refractariedad se encuentra la flotación, un método ampliamente utilizado para el procesamiento de minerales sulfurados.

5. ¿Qué puede generar el exceso de arcilla en pilas de lixiviación?

La presencia de una gran cantidad de arcilla en los minerales destinados a la lixiviación puede provocar que, por acción del agente lixiviante, estos se cementen. Este fenómeno disminuye drásticamente la permeabilidad de la pila, impidiendo la correcta percolación y, por ende, la recuperación de la Solución de Lixiviación Preñada (PLS) en las cantidades requeridas.

6. ¿Qué es la razón de lixiviación y cómo se relaciona con la recuperación?

La razón de lixiviación es la cantidad de ácido utilizada por unidad de mineral para llevar a cabo el proceso de lixiviación. Generalmente se mide en $ ext{m}^3$ de ácido por tonelada de mineral. Una baja razón de lixiviación no permitirá obtener los valores adecuados de mineral o metal de interés en la PLS, afectando negativamente la etapa posterior de Extracción por Solventes (SX). Además, una tasa insuficiente dejará metal valioso en los ripios, lo que podría requerir una etapa de lixiviación secundaria.

Metodología de Extracción por Solventes (SX)

7. Explique la metodología de SX

La metodología de Extracción por Solventes (SX) consiste en la adición de una mezcla de resina (extractante orgánico) y parafina (diluyente) a la Solución de Lixiviación Preñada (PLS) obtenida desde las pilas. Este proceso genera:

1. Un complejo de resina-cobre.
2. Una solución empobrecida de cobre (refino).

El refino es recirculado nuevamente a la lixiviación. El complejo resina-cobre es tratado posteriormente con ácido sulfúrico concentrado (etapa de stripping) para la obtención de un electrolito rico, típicamente con concentraciones de 45-50 gpl. Este electrolito es finalmente llevado a la etapa de Electroobtención (EW) para la producción de cátodos de cobre de alta pureza.

Diseño y Operación de Celdas de Flotación

El diseño y la selección de celdas de flotación se basan en los siguientes criterios:

1. Seleccionar el tamaño óptimo de la celda.
2. Obtener los tiempos de residencia óptimos (Rougher, Cleaner y Scavenger).
3. Determinar el volumen efectivo de cada celda.
4. Determinar el volumen de aire requerido.
5. Calcular el caudal del circuito ($ ext{m}^3/ ext{min}$).

Fórmulas y Conversiones Técnicas

1 HP = 0,746 kW

Volumen requerido = Qp * tiempo residencia

Volumen celda = Volumen * (1 - Hold up gas)