Nuevas Tecnologías de Flotación para los Futuros Proyectos Mineros

Jose Concha

Lima, Julio 2014

Promoción 2014-IEscuela de Ingeniería Metalúrgica

“Msc. Ing. José Manzaneda Cabala”

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Crecimiento del Consumo Global de Cobre

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Requerimiento para la Producción de Nuevas Operaciones de Cobre

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http://www.oracleminingcorp.com/copper/04/07/2014 5

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Costos en mineríaJameson (2013) hizo una revisión de la Literatura y encontró:

• Se analizaron 63 estudios de costos publicados - Informes de Estudios de Factibilidad, evaluaciones preliminares, minas en operación.

• Resultados de la distribución de los Costos Operativos: - Mina: 43% - Planta Concentradora: 43% - Gastos generales y de administración: 16%

• Conclusión: Los costos de la concentradora son bastante significativo en una empresa minera.

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Escalamiento de celdas convencionales

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TankCell® e500

SuperCell 600

Celda Columna6m ø x 14m H

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Qué viene? • Cual es el siguiente tamaño de celda convencional?

1,000 m3?

• Cuál es el siguiente tamaño de plantaconcentradora?

• Hasta que tamaño de celda convencionales se espera?

• Hay algún otro camino/ alternativa?

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Flotación de Gruesos? Es Posible?

.Source: S. M. Bulatovic, 200704/07/2014 12

Por qué es difícil recuperar las partículas gruesas en las celdas convencionales?

• La recuperación con las tecnologías de flotación convencionales cae para tamaños de partículas mayores ~ 100 a 150 m, inclusive si las partículas están completamente liberadas.

• ¿Cuál es la razón? – La alta turbulencia que se genera en las celdas convencionales.

– A medida que el tamaño de las partículas aumenta, las fuerzas de desprendimiento aumentan más rápidamente que las fuerzas de adherencia.

– Si las partículas no están totalmente liberadas, la recuperación se cae aún más.

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Flowshet Convencional

• Circuito de molienda / flotación simple – El objetivo principal de la molienda es preparar el mineral

para la flotación– El tamaño final de molienda es determinado por:

La necesidad de liberar los valores para obtener productos de alta calidad. Existen limitaciones de las celdas de flotación convencional para flotar gruesos.

Source: Jameson, G. 201304/07/2014 14

Flowsheet Especulativo para Flotar Gruesos

• La energía (y medio de molienda) consumida por tonelada en el molino SAG subiría.

• La energía y medios de molienda consumidos por tonelada en el molinos de bolas se reduciría (debido al menor tamaño de las partículas alimentadas)

• Y - las toneladas procesadas por el molinos de bolas se reduciría en un 80%.

• RESULTADO: Un gran ahorro en los costos globales en comminución, consumo de medio de molienda, reactivos de flotación y energía consumida en los equipos de flotación convencional.

Source: Jameson, G. 201304/07/2014 15

Simulación: Proyecto San Jose (Argentina)

Ahorro en la inversión TOTAL del proyecto : 12.1 %

Source: Jameson, G. 201304/07/2014 16

The Eriez HydroFloat®El uso de un novedoso sistema de aireación para dispersar burbujas finas en un lecho fluidizado, el HydroFloat® aumenta significativamente la recuperación selectiva de partículas gruesas mediante la aplicación de los fundamentos de flotación a la separación por gravedad.

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Eriez HydroFloat®

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• El concepto fue ideado originalmente a principios de 1990 durante una visita a una planta de preparación de carbón.

• El trabajo de desarrollo realizado entre 1997-2002, una parte importante relacionado al programa de pruebas FIPR (# 99-02-137).

• La patente en EE.UU. fue concedida el 30 de julio 2002 y se describe como air-assisteddensity separator (EE.UU. 6.425.485 B1) -flotación usando un lecho fluidizado.

• Primera orden industrial se recibió abril-2004 para la recuperación de potaio grueso (3.5 x 0.8 mm). Más de 50 unidades en servicio / vendidas hasta la fecha.

• Presentado a nivel internacional en el Flotation Centenary Symposium, Brisbane, Australia, 2005 y de nuevo en la Conferencia IMPC 2010.

Eriez HydroFloat®

Características del HydroFloat®

• Capacidad de procesamiento: 20 – 30 t/h-m2.

• Aire de flotación: El consumo es tan sólo el 10% del aire consumido por celdas de flotación convencionales.

• Consumo de reactivos: Consumo de reactivos (colector) entre 10% - 40% de lo consumido en celdas convencionales.

• Repuestos: El HydroFloat® no tiene partes móviles internas. Por lo tanto, casi no hay partes expuestas a desgaste. Bajo consumo de repuestos.

• Al tener bajo consumo de reactivos, bajo consumo de aire de flotación y bajo consumo de repuestos, el HydroFloat tiene costos operativos eficientes.

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HydroFloat®: Aplicación Industriales

Operando industrialmente desde el 2004.

Aplicaciones industriales en la industria de:

Fosfatos Carbón PotasioDiamanteOro libre (piloto)

Más de 50 celdas en operación!!

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HydroFloat®: Pruebas para mineralessulfurados Australia

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HydroFloat®: Pruebas para minerales sulfurados Perú

• Recuperaciones entre 70% - 90% (mineral con alto contenido de cobre nativo).

• Recuperaciones mayores que la alcanzada en planta para el mismo mineral.

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HydroFloat®: Pruebas para minerales sulfurados Perú Microscopía y MLA: Concentrados

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HydroFloat®: Pruebas para minerales sulfurados Perú

Ratios de Enriquecimiento entre 4.5 - 19

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HydroFloat®: Pruebas para minerales sulfurados Perú

• Mass pull entre 4% – 18%

• Recuperaciones70% - 90% Cu

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Conclusiones• La tendencia muestra que las leyes de cabeza de los minerales

tenderían a seguir disminuyendo.

• El tamaño de las plantas concentradoras tenderán a ser cada vez de mayor capacidad.

• Plantas concentradoras de gran capacidad necesitarán equipos cada vez mayores.

• La flotación de gruesos, pre-concentración, podría reducir los costos de operación total de un proyecto en por lo menos 12%.

• La flotación de gruesos podría ser una alternativa para la optimización del CAPEX y OPEX de los futuros proyectos mineros.

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Conclusiones• La flotación de gruesos es posible siempre y cuando se use celdas de

flotación desarrolladas específicamente para este fin, Ej. HydroFloat®.

• La celda de flotación HydroFloat ® Eriez viene siendo aplicada industrialmente (Fosfatos, Potasio, Carbón, etc.) por 10 años en la flotación de gruesos: Partículas hasta de 6mm.

• El concepto de flotación de gruesos aplicada a los minerales sulfurados está siendo desarrollado por Eriez. Pruebas preliminares muestran resultados alentadores indicando que podrían obtenerse recuperaciones hasta de 98% de Cu, ratio de enriquecimiento entre 4% – 19% y mass pull menores de 18%, esto para la flotación de partículas mayores de 180µm y menores de 1,000 µm .

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