Concentración de Minerales de hierro, estado del arte
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Alejandro Rodrguez H.
Superintendente Planta Cerro Negro Norte
CAP Minera
-
Agenda
Introduccin al mercado del Hierro
Recursos minerales ferrferos de inters y su mineraloga.
Conceptos de Concentracin Magntica y Peletizacin.
Evolucin de los procesos productivos.
Descripcin de Faenas de CAP Minera en Chile.
Proyectos de CAP Minera.
-
El Mercado del Hierro
-
12.000
12.500
13.000
13.500
14.000
14.500
15.000
15.500
16.000
16.500
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
32%
8%
8% 7% 6%
5%
4%
4%
3%
23% Chile
China
Per / Peru
Estados Unidos / USA
Australia
Zambia
Rusia / Russia
Canad / Canada
Indonesia
Otros
Chile, 32% de participacin de
mercado. El principal productor
del mundo.
Chile cuenta con el 36% de las
reservas mundiales de Cobre.
Produccin de Cobre Global (kt)
Produccin de Cobre nacional (kt)
Participacin produccin de Cobre Mundial (kt) 3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
5.500
6.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
La Industria del Cobre
-
0200
400
600
800
1000
1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
12%
20%
1%
10%
17%
25%
15%
Europa
Brazil
Chile
India
China
Australia
Resto del mundo
La produccin de mineral de hierro a nivel mundial alcanz las 1.923 Mt el ao 2011.
Chile representa un 0,9% de la produccin mundial de mineral de hierro.
El comercio mundial de mineral de hierro transado por va martima alcanz a 1.155 millones el ao 2011
Australia, Brasil e India concentran el 75% del mineral de hierro comercializado en el mundo va martima.
Mercado con alta concentracin, 3 productores: Vale, BHP Billiton y Rio Tinto dominan el mercado.
Mineral de Hierro (Seatrade Mt)
Participacin mundial de la produccin de mineral de hierro
La Industria del Hierro
-
Iron Ore Trade (Mt)
Seaborne Trade 2011 1.155 Vale 288 24,9% Rio Tinto 190 16,5% BHP Billiton 184 15,9%
CAP Minera 10 0,9% others 483 41,8%
Exporter Countries (Mt)
Australia 438,8 38,0% Brazil 348,6 30,2% India 78,8 6,8% Africa 63,3 5,5% Canada 33,9 2,9%
Other 191,6 16,6%
Mercado del Hierro - Productores
-
Industria de Hierro y Acero
Mineral de Hierro
Industria concentrada
25%
17%
16%
1%
41%
Vale Rio Tinto BHP Billiton
CAP Minera Otros
8,2%
5,3% 3,9%
3,4%
3,3%
3,1%
2,9%
2,7%
2,6%
2,2%
62,0%
Arcelor Mittal Hebei Iron and Steel
Baosteel Groupron and Steel Wisco
Posco Nippon Steel
Jiangsu Shagang Group Co Ltd Shougang Group
JFE Steel Group TATA Steel Ltd
Others
Acero
Industria atomizada
-
El Hierro, Mercado de Volmenes
Brasil:
330 Mt Australia
: 422 Mt
India:
90 Mt
China:
692 Mt Japn:
140 Mt
EU-27:
142 Mt
143 Mt
33 das /US$ 23 / WMT
297 Mt
10 das
US$ 9 / WMT 73 Mt
13 das
US$ 11 / WMT
Corea S.:
54 Mt
Export Import
-
61% 1%
17%
13%
8%
China
South East Asia
Japan/ South Korea
Europe
Others
China, motor de la economa
mundial.
Desde un 21% de participacin en el
seatrade iron ore el ao 2002 a un 61% en el ao 2011.
Importacin Mineral de Hierro (Mt)
Produccin de Acero Crudo China (Mt)
Pases Importadores de Mineral de Hierro
0
200
400
600
800
1000
1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Otros
China
0
100
200
300
400
500
600
700
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
China
-
El consumo de acero en
China est
siguiendo el
mismo patrn
que siguieron
los pases
desarrollados
en el pasado
El Mercado
-
Precios
US$ 146,75 / DMT
US$ 169,23 / DMT
US$ 131,72 / DMT
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
E
US$ /DMT
2010
2011
2012
F M A M J J A S O N D
Platts Asia Iron Ore Fines 62%Fe
-
02.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
7.613 7.437 7.312 7.580 7.674
8.377
7.251
10.145 10.212
11.467
Ventas (k)
Despachos Histricos CAP Minera
-
63%
13%
16%
2% 6%
CHINA
JAPON
CHILE
EEUU
INDONESIA
29,60%
14,01%
56,40%
Guayacn
Totoralillo
Guacolda
Total Ventas 2011: 11,467 Mt
Total Ventas 2012(e): 12 Mt
China: principal destino geogrfico de sus ventas.
China: participacin de mercado de 63%.
Ventas por Destino 2011
Puertos de despachos 2011
CAP Minera
-
CAP Minera y Mercado Chino
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Otros China Share China
kt
-
Mineraloga y Recursos
Ferrferos
-
Intensidad magntica para la separacin (Gauss) Mineral
500 5.000 Fuertemente magnticos
Magnetita, franklinita, leucita, slice, pirrotina.
5.000 10.000 Moderadamente magnticos
Ilmenita, biotita, granate, wolframita.
10.000 18.000
Dbilmente magnticos
Hematita, columbita, limonita, pirolusita,
rodocrosita, siderita, manganita.
18.000 23.000
Pobremente magnticos Rutilo, rodonita, dolomita, tantalita, cerusita, epdota, monacita, fergusonita, zircn, ceragirita, argentita, pirita, esfalerita, molibdenita, bornita, wilimita, tetraedrita, scheelita.
Mineral %Fe Estequiomtrico
Magnetita (Fe3O4) 72,4
Hematita (Fe2O3) 70,0
Goethita/Limonita (FeO(OH)) 62,9
Pirrotina (Fe1-xS) 63,5
Susceptibilidad Magntica
-
DG
Textura Diseminada.
Magnetita sobre roca .
MACIZA Magnetita con impureza actinolita
DISEMINADA Magnetita sobre roca
BRECHOSA Entrecruzamiento magnetita con actinolita
Texturas Mineral
-
Conceptos Generales de
Concentracin Magntica
-
Fuerza de atraccin magntica.
Fuerza gravitacional.
Fuerza inercial horizontal.
Fuerza de roce.
Fuerzas que intervienen
en la Concentracin Magntica
-
Fuerzas que intervienen
en la Concentracin Magntica
B
A
Fg FT
FH
FH
FH+Fg Fg C
FT
Fmag
Fmag FH
FT Fg
FH+Fg
FH
Fg
FT Fmag
FH+Fg
-
Clasificaciones de la Concentracin Magntica
De acuerdo con el propsito del sistema
Remocin de hierro o metales, para la proteccin de maquinaria costosa sujeta a dao o desgaste.
Extraccin de constituyentes magnticos valiosos (mineral).
De acuerdo con el medio que transporta el mineral
Seco. Hmedo.
De acuerdo con la forma en que es generado el campo magntico
Imanes permanentes. Electroimn. Solenoide. Imanes superconductores.
De acuerdo con la magnitud del campo magntico
Concentracin magntica de baja intensidad (L.I.M.S.). Concentracin magntica de alta intensidad (H.I.M.S).
-
Imanes de elevacin
a) Imn de elevacin en lnea. b) Imn de elevacin con
banda transversal.
-
Tambores magnticos en seco (HSD/DFA)
Alimentacin
Tambor con
imanes
permanentes
Baffles
Concentrado Colas Medios
Gabinete
Motor
Reductor
Variador de
Velocidad
-
Tambores magnticos en seco (HSD/DFA)
Lneas de fuerza
Alimentacin
Envolvente
Perfil tambor de
19 polos
Arco magntico
Imanes
permanentes
-
Tambores magnticos en seco (Los Colorados)
-
Poleas magnticas
C M T
-
Alimentacin
Concentrado
Colas Colas
Agua Agua
Tambores magnticos en hmedo - concurrente
-
Tambores magnticos en hmedo - contra-rotacin
Alimentacin
Concentrado Colas
-
Tambores magnticos en hmedo - contra-corriente
Alimentacin
Colas Concentrado
-
Concentrador alta intensidad (w.h.i.m.s.)
BOBINA
ALIMENTACION
CIRCUITO CABEZA DEL
PULVERIZADOR DE
LIMPIEZA
COMPARTIMIENTOS
DEL ANILLO
ROTATORIO
CUBIERTA
REMOVIBLE EN
CADA
COMPARTIMIENTO
PLATOS DE
ACERO
ACANALADO
BOLAS DE
ACERO
LAMINAS DE
ACERO
EXPANDIDO
BANDEJA
COLECTORA
ESTACIONARIA
CONTROLADOR
DE LIMPIEZA
-
Davis Tube Test (DTT)
-
Concepto de Fe DTT
-
Conceptos Generales de
Pelletizacin
-
Formacin de Ncleos o Semillas.
En esta etapa los materiales slidos y el agua agregada entran en
contacto producindose el fenmeno de coalescencia, luego del
cual se forman ncleos estables de forma esfrica.
Partcula
Agua
Figura 2.16 Efecto de la adicin de aditivos (7).
Descripcin del Proceso
-
Transicin
En esta etapa, los ncleos formados se compactan y agregan entre
si debido al movimiento rotatorio del disco peletizador.
Descripcin del Proceso
-
Crecimiento
Por asimilacin.
Por recubrimiento
Ncleo Alimentacin
Fresca
Ncleo Fragmentos
de Ncleos
Descripcin del Proceso
-
Caliza (CaCO3)
Cal Hidratada (Ca(OH)2)
Bentonita
Dolomita
Alcotac
Peridur
Aditivos orgnicos.
Aditivos no metlicos.
Aditivos utilizados
-
Evolucin de los Procesos
Productivos
-
Produccin de granzas y finos (mineral alta ley)
-
Produccin granzas y finos (mineral mediana ley)
DIAGRAMA DE FLUJOS PLANTA N2 "EL TOFO"
6
4
32
1
CARGADOR
BUZN DE
ALIMENTACIN
CLASIFICADOR
(Grizzly)
(+4")
(-4")
CHANCADOR PRIMARIO
(Chancador de Mandbula)
CLASIFICADOR
(Harnero)
(+11/2")
(-11/2"+1/4")
(-1/4")
CONCENTRADOR MAGNTICO
(Polea Magntica)
(C)(T)CHANCADOR SECUNDARIO
(Chancador de Cono)
CONCENTRADORES MAGNTICOS
(HSD's)
(C)
(C)
(T)
(M)
(C)
(C)
(T)
(M)
PILA
CONCENTRADO FINO
PILA
RECHAZO MIXTOPILA
RECHAZO
PILA CONCENTRADO GRANZA
CONCENTRACIN FINOS
(-1/4")
CONCENTRACIN GRANZAS
(-11/2"+1/4)
5
-
DIAGRAMA DE FLUJOS PLANTA "CRISTALES"
7
6
4
2
3
1
BUZN DE
ALIMENTACIN
(+3 1/2")
(-3 1/2")
CHANCADOR PRIMARIO
(Chancador de Mandbula)
CLASIFICADOR
(Harnero)
(+1 1/2")
(-1 1/2"+1/4")
(-1/4")CHANCADOR
SECUNDARIO
(Chancador de Cono)
CONCENTRADOR
MAGNTICO
(HSD)
CONCENTRACIN
FINOS
CHANCADOS
(-1/4")
CLASIFICADOR
(Harnero)
CONCENTRADO
GRANZAS NATURALES
(-1/4")
( -1 1/2"+1/4")
(+1 1/2")
CONCENTRACIN
GRANZAS
CHANCADAS
(-1 1/2"+1/4")
CONCENTRADO
GRANZAS
CHANCADAS
FINOS NATURALES
(T)
(T)
(C)
(C)CONCENTRADOR
MAGNTICO
(TAI)
CONCENTRADOR
MAGNTICO
(HSD)
(C)(T)
CONCENTRADO
FINOS CHANCADOS
RECHAZOS
FINOS CHANCADOS
(C)(T)
(T) (C)
CONCENTRADOR
MAGNTICO
(HSD)
CONCENTRADOR
MAGNTICO
(TAI)
RECHAZOS
GRANZAS
CHANCADASRECHAZOS
GRANZAS NATURALES
5
Produccin granzas y finos (mineral baja ley)
-
Ley de Fe Granulometra
Pellet Feed 66% a 69% 75 % a 85%
bajo 45 micrones
Pellet bsico 65% 9 a 16 mm
Pellet RD 67% 9 a 16 mm
Granzas 61% a 63% 10 a 30 mm
Finos 61% a 63% Bajo 7 mm
Pellet chips 65% a 67% Bajo 9 mm
Productos comercializables
-
Descripcin de las faenas de
CAP Minera
-
CAP
CAP Minera
CAP Acero
Novacero
Cintac
Intasa
Grupo CAP
-
Negocios grupo CAP
-
reas de operacin CAP Minera
-
2x4
x2 x2
Conc.Finisher
x2
Stock Pile
Estanque
Gravimtrico
Conc. Magntica
Rougher
Repulpeo
Clasificacin
Primaria
Molienda y
Clasificacin
Desaguado
A Desaguado
Espesador de Colas
Recuperacin agua
Hidroseparador
Lamas
Flotacin SiO2
Esp. Concentrado
Concentrado a Puerto
Totoralillo
A repulpeo
Valle del Copiap Planta Magnetita
-
Valle del Copiap Planta Magnetita
-
A EMBARQUE
PILAS DE PELLET FEED
Del Lavado
de Filtros
Bomba
de Piso
A EMISARIO
SUBMARINO
LAVADO DE
FILTROS
SELLO Y LAVADO
DE BOMBAS
RED DE INCENDIO
RIEGO DE
CAMINOS
AREAS VERDES,
WC, ETC.
PILAS DE
PELLET FEED
FILTRO DE AGUA
AG
UA
PA
RA
RE
TR
OL
AV
AD
O
ESTANQUE DE
ALMACENAMIENTO
DE AGUAS
CAJN
DISTRIBUIDOR
FILTROS
ESPESADOR
AGITADOR
PISCINA DE
EMERGENCIA
A PILAS DE
PELLET FEED
CONCENTRADUCTO
CAJN
DISTRIBUIDOR
HARNERO
PISCINA DE
OPERACION
Valle del Copiap Puerto Punta Totoralillo
-
Valle del Copiap Puerto Punta Totoralillo
-
Valle del Huasco
-
TRANSPORTE
CHANCADO
PRIMARIO STOCK DE
GRUESOS
HARNEROS (2) CHANCADO
SECUNDARIO
MOLINO DE RODILLOS
DESAGLOMERADORES (2)
HARNEROS
TERCIARIOS (5)
RECHAZOS
TAMBORES
MAGNTICOS
(24)
PRECONCENTRADO
A PLANTA DE PELLETS
FERROCARRIL
Valle del Huasco Los Colorados
-
Valle del Huasco Los Colorados
-
Valle del Huasco Los Colorados
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Valle del Huasco Planta de Pellets
-
Mina
Planta de Chancado
Planta de
Concentracin
Planta Molienda
Concentracin
Embarque
Recepcin y
Almacenamiento
Pto. Guayacn
Transporte por
Ferrocarril
Stock de Granzas
Stock de
Preconcentrado
Stock de Pellet Feed
Stock de Granzas
Valle del Elqui Minas El Romeral
-
Valle del Elqui Minas El Romeral
-
Valle del Elqui Minas El Romeral
-
Valle del Elqui Puerto Guayacn
-
Proyectos de CAP Minera
-
Inicio Construccin : 2011
Dotacin Construccin : 1.300 1.500 personas (peak).
Inicio Puesta en Marcha : Segundo Trimestre 2013
Inversin : 342 MUS$
Aumento Produccin : 2,0 Mton Pellet Feed al ao
Vida del Proyecto : 17 aos
Dotacin Operacin : ~ 180 personas adicionales(propio)
Aumento de Produccin Valle del Huasco
-
Inicio Construccin : 2012
Dotacin Construccin : 3.500 4.000 personas (peak).
Inicio Puesta en Marcha : Tercer Trimestre 2013
Inversin : 876 MUS$
Recursos Geolgicos : 456 Mton
Reservas Mineras : 176 Mton
Ley Mineral : 31,5 % Fe Magntico
Produccin anual : 4,0 Mton Pellet Feed
Vida del Proyecto : 20 aos
Dotacin Operacin : ~ 400 personas (propio)
~ 400 personas (colaboradores)
Valle del Copiap Cerro Negro Norte
-
Depsito de
Relaves
Cerro
Negro
Norte
Planta Magnetita
Planta
Desaladora
Puerto
Punta
Totoralillo
Ducto
5 km
Valle del Copiap
-
Cerro Negro Norte Planta de Beneficio
-
Cerro Negro Norte Planta de Beneficio
-
Cerro Negro Norte Planta Concentradora
-
Cerro Negro Norte Planta Concentradora
-
Cerro Negro Norte Espesamiento de relaves
-
Cerro Negro Norte Ampliacin Puerto
-
El Tofo
Inicio Puesta en Marcha : Tercer Trimestre 2017
Inversin : 2.000 MUS$
Reservas Mineras : 1.400 Mton
Ley Mineral : 25 % Fe Magntico
Alimentacin anual : 36,5 Mton Pellet Feed
Produccin anual : 12,0 Mton Pellet Feed
Vida del Proyecto : 20 aos
Dotacin Operacin : ~ 600 personas (propio)
-
El Tofo
-
El Tofo
-
Gracias