Diseño de Plantas Mineras S1.pdf

05/04/2015

1

1Domingo, 05 de Abril de 2015

8:58:11 a.m.

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURAESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

DISEÑO DE PLANTA MINERA

Mg. Rubén Edgar, PALOMINO ISIDRO


8:58:11 a.m.


INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DEPLANTAS MINERAS

SEMANA 1

05/04/2015

2


8:58:11 a.m.


SILABO

ESTANDAR 31• Los sílabos se distribuyen y

exponen en el primer día declases.

¿Por qué se presenta el Sílabo el primer día de clase?


8:58:11 a.m.


DISEÑO DE PLANTAMINERA

FUENTE DE VERIFICACIÓN:1. REGISTRO DE ENTREGA DE SÍLABOS.2. ENCUESTAS Y ENTREVISTAS A

ESTUDIANTES.

SILABO

05/04/2015

3


8:58:12 a.m.


Semana 1:

1 • INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE PLANTAS MINERAS


8:58:12 a.m.


INTRODUCCIÓN

• Una economía que trabaja en le proceso de globalización, con acceso preferenciala los más grandes mercados.

POLITICA DE INTEGRACIÓN COMERCIALACCESO A MERCADOS

05/04/2015

4


8:58:12 a.m.


• En el 2013, se evidenció una recuperación en la producción de los principales metales queproduce el Perú, especialmente los denominados metales base. Destaca la producción decobre, cinc, plata hierro y molibdeno.

PRODUCCIÓN MINERAMETALICA DEL PERÚ

INTRODUCCIÓN

Fuente: ESTAMIN Noviembre 13, MINEM


8:58:12 a.m.


• En los últimos años, las exportaciones mineras peruanas han multiplicadoen 5 veces su valor.

EXPORTACIONES MINERAS(US $ MILLONES)

Fuente: ESTAMIN 2012 - MINEM;Banco Central de Reserva del Perú

INTRODUCCIÓN

05/04/2015

5


8:58:12 a.m.


INVERSIONES TOTALESEN MINERÍA (US $ MILLONES)

• El notable crecimiento de lasinversiones mineras en el Perú hamarcado en el 2012 un recordhistórico en inversiones quesuperan los US$ 8 549 millones*.

• La mayor parte destinada a laimplementación de infraestructuray desarrollo de actividades deproducción y exploración.

INTRODUCCIÓN


8:58:12 a.m.


• El Perú mantiene una cartera estimada de inversión en proyectos minerosde casi US $ 59 585 millones a ejecutarse en los próximos años.

INTRODUCCIÓN

05/04/2015

6


8:58:12 a.m.


• El ciclo virtuoso de la minería fomenta la inclusión social

INTRODUCCIÓN


8:58:12 a.m.


CONSIDERACIONES GENERALES

05/04/2015

7


8:58:12 a.m.


• Procedente latín, designare, que en origen significa trazar un surcoen la tierra, dibujar, marcar o designar.

• En español: es “trazar o delineación de una figura o un edificio”.

• Diseñar (o idear) es formular un plan para satisfacer una necesidad,es decir: es, mediante el conocimiento que posee quien diseña,tratar la información de que dispone para crear una estructuraimaginada = diseñada que satisfaga las necesidades utilizadas parapara realizar dicho diseño o idea.


DISEÑO:

DISEÑAR:


8:58:12 a.m.


• Ingeniería: Arte de aplicar los conocimientos científicos a lainvención, utilización o perfeccionamiento de la técnica entodas sus determinaciones.

• El diseño en su concepto más amplio, esta completamenteligado a la ingeniería y viceversa, debido a que ambasdisciplinas buscan el mismo fin con herramientas diferentes,unir forma y definición - características, a la IDEA O PROYECTO


05/04/2015

8


8:58:12 a.m.


• Ejemplos: DISEÑO• Opera de Sidney by Jorn Utzon:



8:58:12 a.m.


• Turning Torso Santiago Calatrava:


05/04/2015

9


8:58:12 a.m.


• Planta CC. Constancia de Hudbay Minerals, enero 2015


La producción delproyectoConstancia, 100%de propiedad deHudbay, iniciósegún lo esperadodurante el cuartotrimestre del 2014.Para el segundotrimestre de 2015,la produccióncomercial continúaavanzando


8:58:12 a.m.



05/04/2015

10


8:58:12 a.m.




8:58:12 a.m.



05/04/2015

11


8:58:12 a.m.




8:58:12 a.m.



05/04/2015

12


8:58:12 a.m.




8:58:12 a.m.



05/04/2015

13


8:58:12 a.m.


• El DISEÑO en su concepción, es una secuencia de lacreatividad, pero a la vez engloba gran cantidad deconocimientos los cuales se deben jerarquizar para dotar aesa concepción de la idea, con una estructura cuyo resultadofinal es el PROYECTO.

• ESTRUCTURA:1. Objetivos del diseño2. Fases del diseño3. Metodología del diseño

ESTRUCTURA DEL DISEÑO



8:58:12 a.m.


ESTRUCTURA DEL DISEÑO1. Objetivos del Diseño• Los objetivos, definen el desarrollo y conformación del DISEÑO, desde el

punto de vista de la gran cantidad de variables y materiasmultidisciplinarios que forman parte del sentido y utilidad de la creacióno diseño, PROYECTO.


05/04/2015

14


8:58:12 a.m.


2. FASES DEL DISEÑO• La realización del DISEÑO, implica el desarrollo en fases para satisfacer

los objetivos del producto o, PROYECTO, las cuales se fundamentan enuna cadena lógica de actuaciones con el fin de procesar la información demodo que nos encamine hacia el objetivo final.




8:58:13 a.m.


2. FASES DEL DISEÑO• Todo diseño, implica en su concepto fundamental, la revisión continua del

proceso de diseño, para valorar y examinar la validez del diseño inicial, esdecir la operación de diseño no es una secuencia lineal, sino que debemosde someter al proceso a una evaluación continua, siendo por lo tanto elproceso un sistema cíclico, es decir un sistema de mejora continua.

Fases iniciales:Fase Nº1: Etapa de definición del problema.Fase Nº 2: Etapa preliminar del problema.Fase Nº 3: Etapa de cálculo detallado del problema.Fase Nº 4: Etapa de documentación del problema.



05/04/2015

15


8:58:13 a.m.


3. METODOLOGIA DEL DISEÑO• Debemos en primer lugar diferenciar, entre método y metodología.• El primero expresa el como se hace, mientras que la metodología es el

estudio de la aplicación del método, por lo tanto en este apartadoestableceremos como metodología un estudio de los distintos métodos ymodelos, que los desarrollan, existentes en la técnica de ingeniería deldiseño.

MODELOS DE DISEÑO:• Modelos descriptivos del diseño.• Modelos prescriptivos del diseño.• Modelos cognitivos del diseño.• Modelos computacionales del diseño.




8:58:13 a.m.



• El objetivo de un proyecto mineroes similar al de cualquier proyecto yse reduce a generar utilidades.

• Para ello todo proyecto parte de lapremisa que tiene que sercomercialmente rentable.

• Antiguamente solamente eraimportante, para tomar unadecisión de los proyectos en unaforma tecnológica adecuada, quepermitiera cumplir con los nivelesde rentabilidad previstos.


05/04/2015

16


8:58:13 a.m.


• En la actualidad, con relación a laindustria minero - metalúrgica, conexigencias siempre crecientes deeficiencia operacional.

• Que permitan hacer sobrevivir a lasempresas en caso de caídassostenidas de los precios de losmetales o de las leyes de losyacimientos.

• Así como de optimizar rentabilidaden el caso de yacimientos de altaley o de un periodo de bonanza conlos precios de los metales, hancambiado fuertemente la visióntradicional.




8:58:13 a.m.


• Considerándose importante el beneficio de minerales de todaempresa minera, por compleja que sea la misma, de acuerdo a laconcepción referida anteriormente se deben tener los siguientescriterios al momento de diseñar una planta:– La planta de beneficio debe operar al máximo ritmo de producción posible

con plena utilización de equipos disponibles y mínimo tiempo deparalización, siempre que los parámetros de eficiencia metalúrgica seansatisfactorias.

– Las necesidades de infraestructura de la planta; tales como agua, energíaeléctrica, disposición de relaves, protección del ambiente, deben sersatisfactorias ante todo evento operacional en la planta de procesamientode modo que no constituya limitantes en la operación.

– Que el diseño de plantas de procesamiento de minerales deben iradaptándose a la actual realidad de la coyuntura mundial; para esto eldiseño debe ser con criterios modernos y eficientes, que intenten dar unasolución armónica y efectiva a un requerimiento estricto y cada vez máscomplejo de operación.



05/04/2015

17


8:58:13 a.m.


Parámetros a considerar para el diseño minas1. Geología2. Geometría3. Macizo rocoso4. Estructuras de debilidad5. Continuidad6. Estabilidad: Hundibilidad/ Estabilidad7. Distribución de la ley8. Dilución planeada y no planeada9. Restricciones externas e internas10. Ritmo deseado



8:58:13 a.m.


1. Disponibilidad de agua apropiada.2. Conocimiento de la geología y mineralogía del mineral3. Tipo y grado de mineral que no beneficiable (estéril)4. El proceso adecuado de tratamiento metalúrgico(base a pruebas metalúrgicas)5. Reservas y recursos6. Planeamiento de mina y disposición de relaves7. Accesibilidad al lugar donde se encuentra el yacimiento minero8. Energía9. Costo de capital por el desarrollo de la ingeniería, construcción y costos operativos10. Plan de seguridad y ambiental11. Sistemas de comunicación12. Plan de entrenamiento de los trabajadores13. Disponibilidad de profesionales y trabajadores14. Buena estabilidad política y económica15. Leyes gubernamentales apropiadas16. Adecuado financiamiento

Parámetros a considerar el diseño de plantas mineras


05/04/2015

18


8:58:13 a.m.


• Las pruebas de laboratorio batch son los primeros pasos para establecerun preliminar diagrama de flujo que sea económica y técnicamenterentable; ya sea de una ampliación o una nueva planta.

• Se debe incluir las pruebas de laboratorio batch y planta piloto;lógicamente de acuerdo a los resultados obtenidos en las pruebasanteriores.

• Las pruebas deben incluir; trituración, clasificación, molienda,concentración, gravimétrica(jig, espirales, mezas gravimétricas, etc.),flotación y medios densos, lixiviación, agitación, bombeo, muestreo,disposición de relaves, tratamiento de aguas, pruebas de sedimentación,de filtrado, pruebas de control de medio ambiente, etc. de acuerdo a losresultados de las pruebas se elabora el flow sheet preliminar.


Secuencia para el desarrollo de un proyecto


8:58:13 a.m.


• Las pruebas batch deben ser por triplicado para obtener resultados másconfiables.

• Para seguir una secuencia apropiada se deben considerar las seccionesapropiadas, ejemplo: chancado, clasificación y muestreo; pruebas delaboratorio batch, planta piloto de concentración, laboratorio deanálisis(cualitativo y cuantitativo).

• Los análisis químicos cuantitativo y cualitativo.• Análisis de los reportes en base al programa de pruebas desarrollados.• Diseño del flow sheet• Balance de materiales• Selección del tamaño de equipos basado en el tonelaje de tratamiento


Secuencia para el desarrollo de un proyecto

05/04/2015

19


8:58:13 a.m.


• GEOLOGÍA• Explorar• Encontrar

depósitos• Determinar el tipo

de yacimiento• Evaluarlos• Realizar la primera

evaluación de prefactibilidad,factibilidad.

EXPLORACIÓN

• MINERÍA• Determinar el mejor

sistema de extracción• Técnica y económica• Open pit (tajo abierto)• Underground (mina

subterránea)

EXTRACCIÓN

• METALÚRGICA• Estudio mineragráfico• Microscopia

electrónica• Análisis químico• Pruebas bach• Pruebas a nivel semi

piloto y piloto• Desarrollo de pruebas

metalúrgicascompletas

• Elaboración yevaluación deproyectos

PROCESAMIENTO

FUNDAMENTOS



8:58:13 a.m.


TIPOS DE PROYECTOS POR NOMINACION GENERAL

• PLANTA NUEVA: Generalmente en un lugar deshabitado, e incluyeel diseño de toda la infraestructura de apoyo necesario para laoperación.

• EXPANCION DE UNA PLANTA EXISTENTE: Corresponde a ampliaruna o más secciones de una planta de beneficio. Se utilizaparcialmente la infraestructura existente y hay interferenciasmenores con la operación en curso.

• EXPANCION DE UNA PLANTA EXISTENTE: Remplazo parcial o totalde equipos por obsolescencia

• MEJORAS OPERACIONALES: Corresponde a un proyecto paramejorar parámetros metalúrgicos(mejora de la calidad de losproductos, equipos de ultima generación, etc.)

05/04/2015

20


8:58:13 a.m.


FASES DE UN PROYECTO

• PROYECTOSTRADICIONALES:– Anteproyecto (estudios

conceptuales y básicos parajustificar el proyecto),

– Proyecto(todas las etapas deingeniería),abastecimiento(adquisición deequipos principales) yconstrucción(materializaciónfinal del proyecto).


8:58:13 a.m.


• PROYECTOS MODERNOS:– ESTUDIOS ESPECIALES.- Estudios metalúrgicos, de suelos, hidrológicos,

abastecimiento de minerales, etc. de minerales, etc.– ESTUDIO DE FACTIBILIDAD.- Son de carácter técnico financiero, sirve

para aprobar o descartar el proyecto. Tienen una precisión de + 40 -60%.

– INGENIERÍA CONCEPTUAL.- Estudios alternativos para la mejorselección. Precisión de + 20 - 40%.

– INGENIERÍA BÁSICA.- Estudio de la alternativa seleccionada en laingeniería conceptual. Tiene una precisión de + 10 - 15%. En estaetapa se inician trabajos de terreno(topografía, geotecnia, etc.) y lagestión de compra de equipos mayores.

– INGENIERÍA DE ENLACE.- Estudio de asuntos específicoscomplementarios a la ingeniería básica.


05/04/2015

21


8:58:13 a.m.


– INGENIERÍA DE DETALLES.- Desarrollo de los planos de diseño,fabricación y montaje de obras y equipos, a nivel apto paraconstrucción. En esta etapa se prepara programas de fabricación,construcción, inspección técnica y puesta en marcha. Tiene unaprecisión de + 5 - 10%.

– INGENIERÍA DE TERRENO.- Revisión y solución de errores de diseño.– PUESTA EN MARCHA.- Recepción y aprobación, preparación de

manuales de operación y plan general de puesta en marcha. Pruebasen vacío, y con agua.

– INGENIERÍA DE OPTIMIZACIÓN.- Estabilización de las operacióndespués de la puesta en marcha, rebaja de costos de operación,mejora de rendimientos metalúrgicos, maximización del tonelaje detratamiento. Normalmente incluye inversiones menores de altarentabilidad.



8:58:13 a.m.


CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO

• El ciclo de vida del proyecto define las fases que conectan elinicio de un proyecto con su fin.

• Inicio → Planificación → Ejecución → Cierre del proyecto• Deben definir:

– Qué trabajo técnico se debe realizar en cada fase.– Cuándo se deben generar los productos entregables en cada fase y

cómo se revisa, verifica y valida cada producto entregable.– Quién está involucrado en cada fase.– Cómo controlar y aprobar cada fase.

05/04/2015

22


8:58:13 a.m.


• Características comunes:– Las fases son secuenciales y, normalmente, están definidas por alguna

forma de transferencia de información técnica.– El nivel de coste y de personal es bajo al comienzo, alcanza su nivel

máximo en las fases intermedias y cae rápidamente cuando elproyecto se aproxima a su conclusión.



8:58:13 a.m.


• Características comunes:– El nivel de incertidumbre es más alto y, por lo tanto, el riesgo de no

cumplir con los objetivos es más elevado al inicio del proyecto.– El poder que tienen los interesados en el proyecto para influir en las

características finales del producto del proyecto y en el coste final delproyecto es más alto al comienzo y decrece gradualmente a medidaque avanza el proyecto.


05/04/2015

23


8:58:13 a.m.


• Ejemplo. Ciclo de vida de un Proyecto



8:58:13 a.m.


• Proceso de un Proyecto


05/04/2015

24


8:58:13 a.m.


• Características de un proyecto de Ingeniería



8:58:13 a.m.


Diseño de Plantas Mineras S1.pdf

Documents

Transcript of Diseño de Plantas Mineras S1.pdf