SOCIEDAD EL ESPINO S.A.

CONTRATO Nº CNT-EXP-072-13

PROYECTO M40209 FS EL ESPINO

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

CRITERIO DE DISEÑON° AMEC: M40209-0605-DC00-DSC-0002N° CLIENTE: M40209-0605-PR-CDD-0002

PARACRITERIOS DE DISEÑO LABORATORIO METALÚRGICO

Preparado por

AMEC

Aprobado por

Jefe Disciplina Juan Carlos Tapia (JCT)Gerente de Ingeniería Carlos Orellana (CO)Gerente de Proyecto Germán Castellanos (GC)Cliente Allan Baus (AB)

Rev. Fecha Emitido para Preparado Revisado AprobadoA 26/07/13 Emitido para Coordinación Interna FO JCT CO

B 08/08/13 Emitido para Aprobación del Cliente FO JCT CO0 06/09/13 Apto para Uso FSG JCT CO

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TABLA DE CONTENIDO

PÁGINA

1.0 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................ 32.0 ALCANCES.................................................................................................................................... 33.0 NORMAS, CÓDIGOS Y ESTÁNDARES........................................................................................4

3.1 Normas, Códigos y Estándares Chilenos...........................................................................43.2 Normas, Códigos y Estándares Internacionales................................................................4

4.0 REFERENCIAS.............................................................................................................................. 45.0 REQUERIMIENTOS DE DISEÑO...................................................................................................5

5.1 Aspectos Generales...........................................................................................................55.2 Laboratorio Metalúrgico.....................................................................................................6

6.0 EQUIPOS PRINCIPALES DEL LABORATORIO METALÚRGICO...............................................9

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1.0 INTRODUCCIÓN

AMEC está desarrollando para Sociedad El Espino S.A. el Estudio de Factibilidad del Proyecto El Espino.

El proyecto consiste en la implementación de una planta concentradora de cobre para una capacidad de procesamiento de 20.000 tpd, una captación y línea de abastecimiento de agua de mar, en la Cuarta Región de Chile.

El proyecto se ubica a 36 km al norte de la ciudad de Illapel en la Región de Coquimbo, en la zona minera de la cuesta El Espino, a una altitud alrededor de los 1.000 msnm. La vida útil del Proyecto se estima en 16 años de operación y las etapas de construcción y cierre en 2 años cada una.

La captación de agua de mar, está ubicada a 6 km al Norte de Puerto Oscuro en la comuna de Canela, provincia de Choapa.

2.0 ALCANCES

El presente documento contiene las bases y criterios de diseño requeridos para la implementación de un Laboratorio Metalúrgico al interior de la Planta Concentradora, instalación que será utilizada para la ejecución de pruebas metalúrgicas para control de proceso, optimización y geometalurgia para planificación minera, consistentes en molienda, flotación, sedimentación y filtración, entre otras.

Los criterios de diseño incluyen los suministros de energía, aire comprimido, agua, extracción de gases y extracción de polvo.

Se excluye de este documento los equipos y criterios de diseño correspondientes a la muestrera y al Laboratorio químico.

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3.0 NORMAS, CÓDIGOS Y ESTÁNDARES

En el diseño e instalación del laboratorio metalúrgico, sala de preparación de muestras y en el desarrollo del proyecto en general, se debe cumplir con las siguientes normas, códigos y estándares nacionales e internacionales:

3.1 Normas, Códigos y Estándares Chilenos

DS N° 594: Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo (Ministerio de Salud).

OGUC: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción. RIDDA: Reglamento Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado. NCh: Norma Chilena Oficial. SEC: Superintendencia de Electricidad y Combustibles, Normas N° 4 y 5 sobre las

condiciones de las instalaciones eléctricas. INN: Instituto Nacional de Normalización

3.2 Normas, Códigos y Estándares Internacionales

ASHRAE: American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (1894).

OSHA: Occupational Safety and Health Administration (1971). NEC: National Electric Code (2008). NFPA: National Fire Protection Association (1896)

4.0 REFERENCIAS

En la elaboración de este documento se utilizó la siguiente información referencial del proyecto El Espino:

M40209-0605-DC00-DSC-0001 - Criterios de Diseño Procesos M40209-0620-DD30-DSC-0001 - Criterios de Diseño Arquitectura M40209-0635-DF00-DSC-0001 - Criterios de Diseño para Diseño Eléctrico M40209-2400-DC00-FLD-0001.001 - Diagrama de Flujos Molienda M40209-2510-DC00-FLD-0001.001 - Diagrama de Flujos Flotación Primaria M40209-2510-DC00-FLD-0002.001 - Diagrama de Flujos Flotación 1ª y 2ª Limpieza

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5.0 REQUERIMIENTOS DE DISEÑO

5.1 Aspectos Generales

La instalación del Laboratorio Metalúrgico se realizará de acuerdo a las necesidades inherentes al tipo de actividad que involucra la Planta Concentradora.

El Laboratorio Metalúrgico, que opera en conjunto con la muestrera, se utiliza para realizar un control metalúrgico focalizado de las distintas etapas de la planta concentradora. Desde el punto de vista práctico, éste control de operaciones permite:

Medir la eficiencia del proceso por medio de distintas pruebas metalúrgicas.

Determinar los balances metalúrgicos del proceso.

Probar nuevos equipos, circuitos o reactivos buscando la optimización o validación de resultados.

Ejecutar muestreos completos de la Planta Concentradora.

El diseño de esta dependencia debe considerar un ambiente adecuado de trabajo con controles efectivos para reducir o eliminar los efectos de ruido y polución de polvo en su interior, de manera de asegurar la salud de las personas, prevenir la contaminación de muestras y proteger los equipos.

Las medidas para el control de contaminación de ruido contemplan el sellado acústico de aquellos equipos que sobrepasen los valores de decibeles permitidos, mientras que para la polución se considera la utilización de un circuito de circulación de aire y de extracción de polvo.

Para el dimensionamiento de los equipos principales y auxiliares se considerará la carga de trabajo generada en todas las áreas de proceso donde se realicen muestreos o pruebas especiales (mina, planta concentradora, relaves, entre otras). La estimación de muestras diarias que procesará la sala de preparación se debe definir en conjunto con el dueño. La selección de los equipos se realizará en base a los requerimientos de diseño, tomando en cuenta aspectos claves como capacidades máximas, frecuencias y velocidades de respuesta, certificación, mantenibilidad y disponibilidad de equipos e instrumentos, entre otros.

Los equipos del laboratorio metalúrgico se diseñarán para una operación fulltime, 24 h/d, 365 d/a, por los 16 años de vida útil del proyecto. Los equipos deben incluir

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protecciones para todos los componentes móviles expuestos y los componentes no aislados que estén sometidos a alta temperatura. El despacho de los equipos debe considerar el máximo pre-ensamble posible desde la fábrica.

Los límites de ruido y polución que afectan la salud de las personas y el cuidado del equipamiento del laboratorio metalúrgico y la muestrera, serán regulados por el Decreto Supremo N° 594 “Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo”.

El área destinada a la instalación del Laboratorio Metalúrgico debe ser suficiente para albergar un mesón de trabajo para las diferentes pruebas, una zona de operación de los molinos y celdas de flotación, almacenamiento de reactivos y equipos menores, entre otros. La superficie total estará en el rango de 25 – 30 m2 y existirán conexiones directas con la muestrera para todos los servicios de preparación de muestras.

5.2 Laboratorio Metalúrgico

En el diseño del Laboratorio Metalúrgico se deben considerar las instalaciones y equipamiento adecuados para asegurar la ejecución de las diferentes pruebas metalúrgicas en un ambiente sin contaminación por polvos y ruidos. En estas instalaciones se realizan diversos ensayos metalúrgicos que tienen por objeto apoyar el mejoramiento continuo de los procesos productivos. Las principales actividades consideradas en el laboratorio metalúrgico son las siguientes:

Determinación de humedad promedio y gravedad específica de sólidos

Pruebas de cinéticas de molienda y determinación de Work Index

Pruebas de flotación de ciclo abierto y cerrado

Pruebas de sedimentación de concentrados y relaves

Pruebas de filtración en vacío

Pruebas de reología

Los ensayos metalúrgicos en este laboratorio incluyen el siguiente equipamiento mínimo, todos ubicados en dependencias de la sala de preparación de muestras:

Sistema de pesaje de muestras (balanzas)

Sistema de secado de muestras (hornos)

Sistema de homogeneización y reducción de muestras (cuarteadores, repartidores)

Sistema de extracción de polvo

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Sistema de extracción de gases

Sistema de calefacción

Sistema de ventilación y aire acondicionado

Sistema de aislación acústica

Sistema de filtración de muestras

Sistema de aire comprimida

Sistema de agua potable

Sistema de evacuación de riles hacia cámara decantadora

Sistema de transporte de riles decantados hacia planta concentradora

Las principales áreas de trabajo del Laboratorio Metalúrgico son las siguientes:

Área de Molienda

El espacio requerido por esta área debe ser suficiente para instalar 2 molinos de laboratorio accionados por polines y 1 molino tipo Bond para determinar el Work Index de una muestra mineral. La sala debe contar con sistema de aislación acústica para mitigar la contaminación por ruido, suministro eléctrico y línea de agua. Esta área debe complementarse con la muestrera para utilizar los sistemas de clasificación (ro-tap y set de tamices).

Área de Flotación

En la zona central del laboratorio metalúrgico se debe considerar un mesón largo con superficie de cerámica o similar con red de aire y conexiones eléctricas para las pruebas de flotación. Para estos ensayos se utilizan celdas de laboratorio de diferente volumen, potenciómetros, medidor de pH y microscopio. Para estas pruebas es necesario tener conexión con la bodega de reactivos de la muestrera para el uso de colectores, espumantes y modificadores.

Área de Sedimentación

En el laboratorio metalúrgico se debe instalar un mesón con lavatorio y sistema de iluminación natural (trasluz) para realizar pruebas de sedimentación en probetas para muestras de concentrado y relaves. Se pueden hacer ensayos de optimización de granulometría, tipo y dosificación de floculante. Además, se puede instalar un reómetro que permita realizar mediciones de viscosidad dinámica y esfuerzos de cizalle de las muestras ensayadas (yield stress).

Área de Filtración

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El interior del laboratorio metalúrgico deberá considerar un sector destinado a la instalación de dos filtros de 16 litros de volumen y 40 psi de presión. Como complemento a los filtros, se debe disponer de un spliter o repartidor de flujos y de agitadores de pedestal para homogeneización de pulpas.

Se debe disponer de un sistema de descarte de pulpas mediante una canaleta de desagüe que en lo posible estará conectada con el sistema homólogo de descarte de la muestrera, ubicado en el exterior de las instalaciones.

Área de Secado de Muestras

El laboratorio metalúrgico debe considerar un espacio para la instalación de una estufa de secado de muestras de 1 m3 de capacidad, con sistema de control de temperatura y extracción forzada de gases. Este horno se destinará al secado de las muestras obtenidas de pruebas metalúrgicas realizadas en estas dependencias.

Área de Pesaje de Muestras

El laboratorio debe contar con espacio para un mesón donde se ubicarán las balanzas de precisión de 1 y 3 kg, además de la balanza analítica de 100 g, con sistema de aislación térmica, aislación de vibración o ruido y sistema de etiquetado de muestras.

Bodega de Reactivos

Se requiere un área pequeña dentro de las instalaciones del laboratorio metalúrgico, con estanterías para el almacenamiento y manejo de reactivos de flotación y sedimentación (colectores, espumantes, depresores y floculantes) entre otros específicos utilizados en las pruebas metalúrgicas. Las muestras deben ser almacenadas en contenedores de vidrio o plástico de volumen inferior a 1 litro.

Oficina Supervisor Laboratorio Metalúrgico

Debe destinarse un espacio suficiente para la instalación de una oficina de trabajo para el supervisor del laboratorio, equipada con computador, impresora y mobiliario.

Servicios y Suministros Generales

El laboratorio metalúrgico debe contar con suministro de energía eléctrica para 220 y 380 V, red de agua potable, desalinizada y de mar, red de aire comprimido para los filtros, entre otros.

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6.0 EQUIPOS PRINCIPALES DEL LABORATORIO METALÚRGICO

Descripción de Equipo o Elemento de Trabajo Cantidad Observaciones

Área de Molienda Escala Laboratorio

Molino de laboratorio 2 Material acero, carga de bolas estándar

Molino de porcelana para remolienda 2 Material porcelana, carga bolas estándar

Molino de bolas ensayo de Work Index 1 Material acero, carga de bolas tipo Bond

Polines para molinos de laboratorio - Set completos de recambio

Área de Filtración de Muestras

Filtro de pulpa de laboratorio (concentrados) 1 16 litros, 40 psi

Filtro de pulpa de laboratorio (colas) 1 16 litros, 40 psi

Agitador de pedestal 2 Homogeneización

Repartidor de muestras líquidas (Spliter) 1 6 salidas

Área de Secado y Disgregación de Muestras

Estufa de secado de muestras 1

Capacidad 1, 2 y 4 m3

Fabricadas en acero inoxidable, sistemas de control de T° por termocupla

Área de Pesaje de Muestras

Balanzas de precisión laboratorio (± 0.01 g) 3 3 kg, 1 kg y 0.1 kg

Área Bodega de Reactivos Lab. Metalúrgico

Estantería para reactivos -Metal pulido, madera o plástico, superficie definida en layout

Área de Pruebas de Sedimentación

Mesón de trabajo 1 Metal pulido

Lavatorio para lavado de materiales 1 Red de agua presión

Probetas de sedimentación (graduadas) - Vidrio o plástico

Reómetro (medición de yield stress) 1 Viscosímetro Haake VT-550

Agitadores de baja intensidad 1 0.3 – 0.5 kW

Computador con software 1 En línea con equipo

Materiales menores (cronómetro, jeringas, baldes) - Material de apoyo

Medidor de gravedad específica (picnómetro) 1 Vidrio

Descripción de Equipo o Elemento de Trabajo Cantidad Observaciones

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Área de Pruebas de Flotación

Celdas de laboratorio 4 Capacidad 2 litros

Celdas de laboratorio 4 Capacidad 1 litro

Celdas de laboratorio 4 Capacidad 0.5 litros

Máquina de flotación autoaspirada 2

Máquina de flotación aire forzado 1

Agitadores de pulpa 4 Baja potencia 0.5 kW

Potenciómetros 4

Microscopio 1 Tipo lupa

Materiales menores (pipetas, vasos, bandejas) - Material de apoyo

Área Bodega de Muestras

Contenedor 1 Metal

Repisas 1 Madera o metal

Cajas 20 - 30 Plásticas

Área Bodega de Reactivos

Estantes simples 4 Tipo mecano

Estantes dobles 1 Tipo mecano

Vitrina colgante 1 Tipo mecano

Área Oficina Supervisor Laboratorio

Computador e impresora 1 Cada uno

Escritorio 1 Madera

Silla 1 Madera

Librero o estante 1 Madera

Teléfono 1 Fijo

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