PROCESAMIENTO DE MINERALES I

INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DE MINERALES

• DEFINICIONES PREVIAS:• METAL: Elemento químicamente puro : Fe ; Cu ; Mo ; Mn ;

Pb ; Au ; Ag ; Co ; Al ; Zn ; etc.

• MINERAL : Se define como un sólido de origen natural, con propiedades físicas y químicas uniformes, formado por un proceso inorgánico, con composición química definida y estructura interna ordenada.

- Composición Definida : CuFeS2 ; Cu5FeS4 ; Cu 2S ; Fe3O4 ;

PbS ; CaCO3 - Estructura Atómica determinada: (Sistema de cristalización)

● Mena Mineral : Mezcla natural de uno o más minerales o

metales con valor comercial con otros sin valor comercial. ● Fino : Unidades de masa, grs. , kgs. , tons. , de un elemento

metálico contenido en una mena o productos de procesos metalúrgicos.

Distribución Aproximada de los minerales de la corteza terrestre

El componente principal de esta capa es el silicio (Si), pero también presenta todos los elementos de la tabla periódica en composición y formas variables. Los elementos químicos se asocian a los minerales y éstos se distribuyen aleatoriamente en la corteza terrestre generando altas concentraciones las cuales forman depósitos o yacimientos que se explotan cuando estos depósitos son económicamente viables y atractivos de explotar.La característica de un yacimiento está en función de su génesis, es decir, de los procesos climáticos y geológicos que le dieron su origen.

MINERALES DE COBRE

MINERALES OXIDADADOS DE COBRE

MINERALES SULFURADOS DE COBRE

CuFeS2 Cu5 Fe S2 Cu3AsS4 Cu3SbS3

Cu2(CO3)(OH)2 Cu3(CO3)2(OH)2 CuSiO3nH2O Cu2O Cu4(OH)6 SO4

MENAS DE COBRE : SULFURADA Y OXIDADA.

Cu Fe S2 Cu2 (OH)3 Cl

MINERAL DE HIERRO PIRITA

FeS2 ; Ley mineralógica 46,5 % Fe

MENA SULFURADA DE COBRE

BORNITA : CuFeS4 ; Ley Mineralógica : 63,3 % Cu

MINERALES DE COBREFormula Nombre  

Cu Cobre nativo nativo

Cu5FeS4 Bornita sulfuro

Cu2S Calcosina sulfuro

CuFeS2 Calcopirita sulfuroCuS Covelina sulfuroCu9S5 Digenit sulfuro

Cu3AsS4 Enargita sulfuro

(Cu,Fe,Ag)12(SbAs)4S13 Tenantita, Tetraedita sulfuro

Cu2FeSnS4 Estannita sulfuro

Cu12As4S13 Tenantita sulfuro

Cu12Sb4S13 Tetraedita sulfuro

Cu2O Cuprita óxido

CuO Tenorit óxido

Cu2(OH)3Cl Atacamita haluro, frecuente, imp.

CuCl Nantocita haluro

Cu3(OH)4SO4 Antlerita sulfato; Óxido frecuente, imp.

Cu4(OH)6SO4 Brochantita sulfato, Óxido, frecuente, imp.

CuSO4 x 5H2O Chalcantita sulfato Óxido, frecuente, imp.

CuSO4 x Na2SO4 X 2H2O Kroenkita Sulfato; Óxido, frecuente, imp.

(CuAl6 (PO4)4 (OH)8) 5H2O Turquesa fosf.

CuSiO3 + aq Crisocola silicato

Cu6(Si6O18) x 6H2O Dioptas silicato

Cu2((OH)2/CO3) Malaquita carbonato

Cu3[(OH/CO3]2 Azurita carbonato

 

PROCESO NATURAL

• LA FORMACIÓN DE MENAS ES UN PROCESO NATURAL.

• METALES METAL(ES)

• + MINERALES + MENAS

• METALES MINERALES

• MENAS ES UN TÉRMINO RELATIVO , DEPENDE DE :

- Contenido metálico Ej. Menas con 1 % ; 2 % ; 4 % ; 5 % de Cu.

- Valor económico de los metales ( Varía diariamente en la bolsa)

- Costo de extracción desde el yacimiento. (aumenta en el tiempo)

- Costo de procesamiento. (Por lo general se incrementa en el tiempo: mayor dificultad en el beneficio de las menas).

- Ubicación geográfica del depósito. ( Influye en los costos de transporte).

REQUERIMIENTOS DE NUESTRA CIVILIZACIÓN. ● Nuestra civilización requiere de metales (Cu, Ag, Sn, Au..

etc) y de aleaciones (EJ Bronce Cu +Sn ; Laton Cu + Zn etc.).

● Originalmente los metales eran obtenidos a partir de sus menas aplicando procesos químicos extractivos vía piro (rompimiento del compuesto químico).

Proceso Metal Proceso de Metal MENA -- Extractivo ---- Impuro --- Refinación ---- Puro Vía Piro Vía Piro

● Actualmente el esquema anterior no resulta económico para las menas de baja ley. La vía económica para obtener metales a partir de sus menas es:

Proceso de Proceso Proceso de

MENA ------ Concentración -------- Extractivo -------> Refinación o Afino (mineral impuro) (metal impuro) (metal puro) concentrado colada, blister vía piro o hidro

| Procesamiento de Minerales | |<-------- Metalurgia Extractiva ------- |

Preparación Mecánica de Minerales Procesamiento de Minerales

Concentración de Minerales.

CONCENTRACIÓN ; FUSIÓN - CONVERSIÓN ; REFINACIÓN.

ESQUEMA DE BENEFICIO DE MENAS OXIDADAS

PROCESO METAL PROCESO PROCESO MENAS EXTRACT. IÓNICO SX DE ELECT. METAL ------- HIDRO --------- ------ OBTENC. -----

------------------ ---------------- ------------------ PURO

LIXIVIAC. CONC.- REF RECUPERAC.

OBJETIVOS DEL PROCESAMIENTO DE MINERALES.

- TRATAR MENAS PARA PRODUCIR PRODUCTOS COMERCIALES

MEDIANTE MÉTODOS QUE NO ALTERAN LA IDENTIDAD QUÍMICA DE LOS MINERALES (SE EXCLUYE LAS LIXIVIACIONES Y FUSIONES).

- EL REQUISITO PARA PODER CONCENTRAR MINERALES ÚTILES

ES LIBERARLOS PREVIAMENTE DE LOS MINERALES DE GANGA MEDIANTE OPERACIONES PREVIAS QUE FORMAN UN PROCESO CONCENTRACIÓN.

- LOS PROCESOS DE CONCENTRACIÓN INCLUYEN “OPERACIONES UNITARIAS” TALES

OPERACIONES UNITARIAS DE UN PROCESO DE CONCENTRACIÓN

• ALMACENAMIENTO DE MENAS (GRUESAS Y FINAS). • CHANCADO GRUESO, INTERMEDIO Y FINO ( 1 , 2º Y 3º). (Trituración: tamaños grandes desde 60 – 70” de diámetro hasta 3/8”).• MOLIENDA SECA O HÚMEDA. ( Molienda: tamaños pequeños desde milímetros hasta micrones) • SEPARACIÓN DE SÓLIDO DE SÓLIDOS (CONCENTRACIÓN). • SEPARACIÓN DE SÓLIDOS DE LÍQUIDOS. (ESPESAMIENTO Y

FILTRADO). • DEPOSITACIÓN DE MINERALES DE GANGA O ESTÉRILES.

Mina

Depósito Almacenamiento

Primario

Alimentador

Parrilla

Trituradora Primaria

Cribado

Trituradora Secundaria

Cribado

Trituradora Terciaria

( - )

( - )

( - )

( + )

( + )Depósito de finos

Diagrama de flujo Planta de trituración

MINERAL

CRIBADOCHANCADO

DISPOSICION DE RELAVES

MOLIENDA

RELAVEFLOTACION

ESPESAMIENTO Y FILTRADO

CONCENTRADO

CLASIFICACION

(+)

(-)(+)

(-)

Diagrama de flujo Chancado - Molienda -

Flotacion

DIAGRAMA DE FLUJO O FLOW SHEET MENAS ROM ALMACENAMIENTO PRIMARIO CHANCADO PRIMARIO CHANCADO SEGUNDARIO

CHANCADO TERCIARIO HARNEADO FINAL ALMACENAMIENTO SEGUNDARIO MOLIENDA

CLASIFICACIÓN FLOTACIÓN POR ESPUMA

CONCENTRADO RELAVES FILTRADO ALMAC. DE RELAVES