4.- Aspectos de Vanguardia

Aspectos de vanguardia en tecnologa

sobre procesamiento de minerales

Reunin de Sinergias

Noviembre 2012

Dr. Pablo Gonzlez Jimnez

Seccin de Especialidades Qumicas

Mexico, D. F. Nov 26, 2013

Contenido

1. Introduccin

2. Desarrollo de proyectos

3. Minerales de cobre

4. Minerales plomo-cobre-zinc

5. Minerales de oro-plata

1. Introduccin

Mostrar las etapas principales de un proceso metalrgico

para obtener un producto vendible a partir de minerales

de cobre, plomo-cobre-zinc y oro-plata

Objetivo 1:

Indicar aspectos de vanguardia en cada etapa desde mina

hasta producto final.

Objetivo 2:

2. Desarrollo de proyectos

Producto final: reservas con distribucin de leyes por

cuerpos mineralizados.

Geologa:

Producto final: Plan de minado anual con ensayes.

Mina:

Producto final: Programa de produccin, con leyes de

concentrados y recuperaciones.

Planta concentradora:

Aspecto de vanguardia: Proceso de integracin

Proveedor: Qu

producto podremos

vender?

Gerente: Qu utilidad

podremos obtener

cuando saquemos esta

roca?

Usualmente, slo el

Gelogo mira el ncleo

Gelogo: Qu es sta

roca, cmo lleg aqu y

cuntas reservas hay?

Minero: Cmo le

hago para barrenar,

tumbar, excavar y

trasportar a superficie

sta roca?

Metalurgista: Qu

suceder cuando sta

roca pase por trituracin,

molienda, flotacin,

espesamiento, filtracin y

presa de jales?

Proceso de integracin = Geometalrgia y algo ms

Geologa

Metalrgia

EconomicaMedio Ambiente

Mina

Geologa

Metalrgia

EconomicaMedio Ambiente

Mina

Mine to mill

La mineraloga define la metalurgia.

Mineraloga: especies de inters, ganga, tipo de grano y asociaciones

Calcopirita: Flotacin

Calcopirita + molibdenita: Flotacin Cu-Mo + separacin Cu-Mo

xidos de cobre + Calcosita: Lix+SX+EW si no hay carbonatos

Galena + sulfuros de cobre + esfalerita: Flotacin selectiva o secuencial

Pb-Cu-Zn

Oro-plata de baja ley: Cianuracin por Heap leaching desde ROM hasta

3 mm

Oro-plata de alta ley: Cianuracin con molienda + agitacin

Oro-plata de alta ley refractarios: Molienda + oxidacin + cianuracin +

agitacin

Aspecto de vanguardia: Anlisis modal

Anlisis modal: ADN del procesamiento de minerales

Identifica especies minerales, su distribucin por tamaos, grado de

liberacin y asociaciones

Es til para definir:

Requerimientos de molienda primaria

Comportamiento potencial del circuito primario

Requerimientos de remolienda

Comportamiento potencial del circuito de limpias

El anlisis modal no es un mineraloga convencional

En plantas de procesamiento es til para anlisis del proceso y

definir opciones de mejora.

Texturas mineralgicas

Textura 1A Textura 1B

TIPO 1a Intercrecimiento simple, lmites rectilneos o enlazados con curva.El tipo ms comn en muchas muestras fragmentadas.

TIPO 1b Intercrecimiento moteado o manchado. Patrn simple y comn enmuestras fragmentadas.

TIPO 1cGrfico, mirmettico o tipo eutctico. Comn, Ejem: calcopirita conestanita, cuarzo con feldespatos, etc.

TIPO 1d Inclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.

TIPO 2a Reemplazamiento o cubierta de bordes. Comn; Ejem. calcosita ocovelita rodeando a la calcopirita, pirita, bornita, esfalerita, galena,etc.

TIPO 2b Esferultico concntrico o coloforme. Comn; Ejem: uranita congalena; cerusita-limonita; xidos de hierro y manganeso.

TIPO 3aParecido a vetillas tipo sandwich o crustiforme; Ejem: molibdenita-pirita; sulfuros metlicos en silicatos, carbonatos y fosfatos, etc.

TIPO 3b Laminar, lamelas estrato o tipo polisinttico, poco comn: Ejem.pirrotita-pentlandita, clorita-arcillas, etc.

TIPO 3cRed, caja o tipo Widmanstatter. Poco comn: Ejem. hematita -ilmenita-magnetita, bornita en calcopirita; milerita-lineita.




TIPO 1d Inclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.






Fuente: Curso Mineraloga, Dr. Marcos Monroy, CIDT, 2004

Texturas mineralgicas

Textura 1D Textura 1C




TIPO 1dInclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.









TIPO 1dInclusiones diseminadas, parecidas a una emulsin gota o del tiporociado (pecoso). Comn, Ejem: calcopirita en esfalerita o estanita,sericita en feldespatos, tetraedrita en galena, etc.






Fuente: Curso Mineraloga, Dr. Marcos Monroy, CIDT, 2004

Calcopirita: Las operaciones ms grandes son

Cananea y Nacosari en Sonora y menores en Santa

Mara de la Paz, SLP, Noche Buena en Zacatecas,

etc.

Operaciones unitarias: Minado, trituracin, molienda

primaria gruesa, flotacin, remolienda, limpias,

separacin Cu-Mo.

Productos: Concentrados de cobre y molibdeno

3. Minerales de cobre-molibdeno

Proceso de flotacin como un sistema de tres factores

Diagrama de Klimpel

Sistema

De

Flotacin

1. Componentes Qumicos

Colectores

Espumantes

Activadores

Depresores

Reguladores de pH, ORP,

reologa de la pulpa.

Calidad del agua

2. Componentes de Equipo

Diseo, tipo y No. de celdas.

Intensidad de agitacin.

Flujo y suministro de aire.

Configuracin de circuitos.

Control de nivel en celdas.

3. Componentes de Operacin

Mineraloga, tiempos de flotn.

Tamao de partcula, remolienda.

Densidad y viscosidad de pulpa

% de slidos, temperatura

Es posible obtener el mismo resultado con diferentes combinaciones de los tres factores.

Minado selectivo: Sulfuros de alta ley a flotacin y

xidos + calcosita a lixiviacin.

Voladura: Combinacin de explosivo + detonadores

para crear fracturacin en minerales.

Flotacin: Seleccin de colectores y espumantes

para maximizar grados de concentrados y

recuperaciones. Celdas grandes y eficientes.

Instrumentacin: Sistemas expertos en molienda y

flotacin, anlisis en lnea y a futuro, anlisis modal en

lnea.

Aspectos de vanguardia

xidos de cobre y calcosita: Una operacin tpica es

Milpillas en Sonora.

Operaciones unitarias: Minado subterrneo,

trituracin, aglomeracin, lixiviacin, extraccin por

solventes y electrodepositacin.

Productos: Ctodos de cobre de alta pureza.


Reactivos qumicos:

cido sulfrico

Extractantes a base de cetoximas y aldoximas

Diluyentes

Guar

Sales de cobalto


Trituracin: Determinacin del tamao ptimo para

maximizar lixiviacin de cobre.

Extraccin por solventes: Seleccin de tecnologa

en equipo y orgnico para maximizar extraccin de

cobre y minimizar arrastres de orgnico a refino y

acuoso a orgnico cargado.

Electrodepositacin: Celdas con covertura para

minimizar neblina cida.

Instrumentacin: Control automtico en trituracin,

riego, SX, EW y decapado.


Mineraloga: Galena, calcopirita, bornita, calcosita y

esfalerita. Prcticamente todas las operaciones

contienen oro y/o plata.


primaria relativamente fina, flotacin, (remolienda en

algunos casos), limpias, separacin Pb-Cu.

Productos: Concentrados de plomo, cobre y zinc.

Usualmente la plata se distribuye en los concentrados

de plomo y cobre, aunque hay ciertos minerales

donde la plata est diseminada en esfalerita.

4. Minerales de plomo-cobre-zinc

Molienda: Gruesa en minerales de grano grande y

fina con remolienda en diseminados, sobre todo

vulcanognicos.

Flotacin: Seleccin de colectores y espumantes

para maximizar grados de concentrados y

recuperaciones, celdas grandes y eficientes.

Instrumentacin: Sistemas expertos en molienda y

flotacin y anlisis en lnea.

Aspectos de vanguardia, 1

Agua: Elemento esencial, controlado, escaso y caro.

Suministro: Pozos, ros, aguas negras tratadas,

recirculacin de espesadores y presas de jales,

tratamiento con secuestrantes de iones, etc.

Equipos: espesadores de alta densidad, autodilucin

en espesadores.

A futuro: Construccin de presas, desvo de ros

para suministro.

Reduccin de tamao de partcula: Rodillos de alta

presin, molinos verticales y agitados para

remolienda.

Aspectos de vanguardia, 2

20

En el proceso de flotacin, lograr

resultados aceptables es relativamente

fcil; pero lograr resultados excelentes

es relativamente difcil.

Dr. Richard Klimpel

rea de oportunidad: Trabajo en equipo

con proveedores de equipos y reactivos.

Mineraloga: oro y plata metlicos, electrum,

argentita, sulfosales, etc.


primaria fina, flotacin, cianuracin (agitacin o riego),

lavado en contracorriente, clarificacin, precipitacin y

fundicin.

Productos: Concentrados de oro-plata, precipitados

de oro-plata, barras de oro-plata.


5. Escala de refractariedad de minerales de oro

Refractario: No responde satisfactoriamente a procesos convencionales,

requiere pretratamiento y el proceso es complejo.

Tipo de mineral % de Recuperacin de oro

No refractario >90

Ligeramente refractario 80-90

Moderadamente refractario 50-80

Fuertemente refractario

5. Comportamiento de acuerdo con la mineraloga

ALTAS RECUPERACIONES MEDIANTE PROCESOS CONVENCIONALES

Minerales oxidados con oro-plata liberables a partir de moliendas o

tamaos de trituracin normales en dam o heap leaching.

Minerales bajos en sulfuros (Fe, As), con oro-plata asociados.

BAJAS RECUPERACIONES MEDIANTE PROCESOS CONVENCIONALES

Minerales altos en sulfuros (Fe, As) y oro-plata encapsulados o

finamente diseminados.

Minerales con alto contenido de carbn .

Minerales con oro-plata encapsulados en carbonatos.

Minerales con oro-plata encapsulados en cuarzo.

MINERALES COMPLEJOS

Minerales consumidores de oxgeno.

Minerales consumidores de cianuro (Cu, As, pirrotita, etc.).

Preg-robbing (Adsorben oro disuelto).

23

5. Seleccin del proceso

Base: Naturaleza de las partculas del oro

Tamao de partcula del oro Procesos aplicables

Liberado Gravimetra, flotacin,

cianuracin

Grueso, encapsulado Molienda gruesa,

flotacin, cianuracin

Fino encapsulado Molienda fina, flotacin,

cianuracin

Submicroscpico Molienda fina, flotacin,

oxidacin, cianuracin 24

Reactivos qumicos en cianuracin:

xido de calcio

Cianuro de sodio

Hidrxido de sodio

Oxgeno

Floculantes

Tierra diatomcea

Sales de plomo

Polvo de zinc

Carbn activado

Antiincrustantes


Mineraloga: Capacidad para determinar cmo se

encuentran oro y plata en el mineral.

Procesos: Desarrollo de procesos para minerales

refractarios que sean viables econmicamente. (Altos

consumos de oxgeno, caliza, xido de calcio y en

algunos casos cianuro)

Cdigo del cianuro: Fabricacin, transporte, uso y

destruccin de forma segura,anlisis en lnea.

Reto para la industria qumica: Desarrollar un

reactivo alterno al cianuro, diferente a tiosulfato,

tiourea, halogenuros, etc.


Preguntas ?

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