1-operaciones Metalurgicas 6p4ix

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 La Metalurgia Extractiva opera con dos tipos generales de materias primas: las menas metálicas y las fuentes secundarias. La fuentes secundarias comprenden las chatarras metálicas así como subproductos o residuos industriales o de consumo que contienen metales libres o en forma combinada. Contribuyen a la producción de alrededor del 50% del hierro, cobre y plomo, 30% del aluminio y zinc y aproximadamente 20% de metales preciosos. En buena parte, estas fuentes secundarias pueden introducirse a la metalurgia primaria. Sin embargo, estos materiales se producen actualmente en cantidades superiores a las que puede absorber la metalurgia primaria y por ello se procesan en plantas de reciclaje . El beneficio o procesamiento de minerales es un conjunto de operaciones que se realizan para convertir un producto geológico en un mineral útil para realizar las operaciones propias de la metalurgia 2 extractiva: paso de mineral a metal.

Mineral de Mina >> Nueva Visión del Negocio Minero: LA GEOMETALURGIA >> Reducción de tamaño Chancado >> Molienda >> Concentración del mineral Concentración por Flotación Concentración gravimétrica Concentración magnética Concentración electrostática Tratamiento hidrometalúrgico Lixiviación Química (percolación, tanques) Bio Lixiviación >> Lixiviación a presión Purificación de soluciones Obtención de metal(cementación)

Relaves

Tratamiento pirometalúrgico

Escorias Tratamiento electrometalúrgico

Producto metálico final Residuos

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Los factores que determinan la conveniencia de explotar y procesar un depósito económicamente pueden resumirse en: Ubicación y tamaño del depósito. El contenido metálico o ley del metal o metales potencialmente extraíbles.

El precio del metal. Un mineral con 10% de aluminio no es mena de este metal; mientras que uno con 10 ppm de oro puede considerarse una mena rica. Los costes de explotación minera. Dependen del tamaño y tipo de yacimiento. Los grandes depósitos superficiales, explotables a cielo abierto, permiten trabajar con leyes más bajas que los pequeños o profundos yacimientos, explotables únicamente por minería subterránea. Los costes de los procesos de extracción. Dependen tanto de las características físico – químicas de la mena como las del metal que se va a obtener. Las menas con minerales fácilmente concentrables o bien fácilmente solubles, posibilitan trabajar con yacimientos de leyes menores. La presencia de elementos tóxicos o de difícil comercialización. Las impurezas, elementos como arsénico, antimonio, bismuto, cio, mercurio y teluro, reducen o incluso anulan el valor de una mena. Contenido del depósito, su mineralogía, y su textura. La textura se refiere al tamaño y la distribución de los minerales con valor dentro del yacimiento. En algunos casos el mineral se presenta en forma gruesa de tal manera que se lo puede identificar a simple vista. 4

PRINCIPIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS QUE SE UTILIZAN EN LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES. En el procesamiento de minerales se hacen uso de propiedades físicas y químicas de minerales y rocas. La diferencia en su comportamiento entre el mineral valioso y los minerales no valiosos proporcionan métodos para la separación de éstos de los otros. Las propiedades físicas y químicas de interés en la concentración de minerales son: Gravedad Dureza Peso específico y densidad Sedimentación Fuerza centrífuga y centrípeta

Trabajo y potencia Energía Adsorción Rozamiento pH Viscosidad Principio de Arquímedes

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VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES. Etapas

Variables  Naturaleza de las especies valiosas  Ganga asociada  Constituyentes solubles de la mena

Material de

 Grado de oxidación de la mena

Alimentación  Grado de acidez o alcalinidad del agua  pH natural de la pulpa  Grado de diseminación y tamaño de liberación de las especies valiosas  Granulometría  Dureza del mineral y la ganga

 Tiempo relativo de las especies minerales en el circuito de molienda Molienda clasificación

 Tipo de medio de molienda  Grado de oxidación durante la molienda.  Reactivos agregados a la molienda.  Densidad de la pulpa y  Grado de remolienda

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VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES. Etapas

Variables  Densidad de pulpa  Reactivos agregados  Secuencia de adición de reactivos.

Acondicionamiento

 Temperatura de la pulpa.

 Tiempo medio de acondicionamiento.  pH de acondicionamiento.  Intensidad de agitación  Densidad, forma y tamaño de las partículas.  Densidad de la pulpa.  pH y temperatura de la pulpa.  Carga circulante. Flotación

 Tiempo de flotación.  Geometría de la celda.  Intensidad de agitación.  Grado y tipo de aireación.  Altura de la espuma.  Tipo y clasificación de los reactivos químicos.

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OBJETO DE LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES

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OBJETO DE LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES EJEMPLO:

Se trata de un mineral de cobre y oro con los siguientes valores en mina:  Cu – 2,20 %  Ag – 4,50 onzas por tonelada  Au – 0,45 onzas por tonelada

 En la planta concentradora se recupera 95% del Cu; 85 % de la Ag; y 90 % del Au.  Leyes del concentrado: • • • • • •

Cu: 25,00 % Ag: 45,75 onzas por Ton Au: 4,85 onzas por Ton Fe: 30,00 % SiO2 : 10,00 % Al2O3 : 5.00%

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OBJETO DE LA CONCENTRACIÓN DE MINERALES Este concentrado se envía a la fundición, el cual paga los metales de la siguiente manera:  Cobre: Deducir del cobre 1,3 % del mineral húmedo. Pagar por el resto del cobre al precio de exportación neto cotizado (precio Londres o Nueva York) para las semana siguiente de recibido en la planta; además una deducción de 2 centavos por libra de cobre pagada.  Plata: Si el contenido de plata es de 1,00 oz. por tonelada seca o más, paga 95 % del precio promedio de plata de la semana siguiente de la entrega a fundición. Habrá una deducción de 1,0 oz. de plata por tonelada tratada.

 Oro: Si el contenido de oro es de 0,03 oz. ó más paga 96,75 % del contenido de oro.  Deducciones: Los costos base de fundición son US $ 14,00 por tonelada seca, 7 % de humedad libre de cargo; 30 centavos por unidad de humedad en exceso; Arsénico 1% libre, 50 centavos por unidad en exceso.  Transporte de mina/planta a fundición: US $ 2,0 por tonelada de mineral y US $ 3,0 por tonelada. 10

El ejemplo se basa en análisis de 100 Toneladas Cortas de mineral de mina 100 toneladas de mineral son procesadas a un costo de 5 $ por tonelada y posteriormente es enviado a fundición. En la planta de concentración las recuperaciones de los metales son las siguientes: cobre 95 %, oro 90 % y plata 85 %. Recup. del Cu: 0,95 (2,2/100) 2.000 = 41,80 lb / t (4180 por 100 t) En el concentrado hay 25 % de Cu y por consiguiente se producirá 4180 / 2.000 x 0,25 = 4180 / 500 = 8.36 t de concentrado. Se paga por (8,36) (2.000) ((25,00 – 1,30) / 100)) = 3.962,64 lb.

Recup. de Ag: 0,85 X 4,50 = 3,825 oz. /t de concentrado. Plata recuperada de 100 t de concentrado será 100 x 3,825 = 382,50 oz. que están contenidas en 8,36 t de concentrado. Se paga el 382,50 – 8.36 = 374.02 (deducción de 1.0 oz de Ag por tonelada de concentrado). Recup. de Au: 0,90 x 0,45 = 0,405 oz./t de concentrado. La recuperación del oro de 100 toneladas será: 0,405 x 100 = 40,50 oz. contenidas en 8,36 toneladas de concentrado. Se paga por: 40,50 x 0.9675 = 39,18375 oz.

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Costo: Concentración del mineral 100 Ton x 5,00 $

= 500,00 $

Transporte a fundición 8,36 Ton x 3,00 $

= 25,08 $

Fundición 8,36 Ton x 14,00 $ TOTAL

= 117,04 $

642,12 $

PAGOS

Cobre 3.962,60 lb x (1.53 – 0,02) $/lb

= 5 983,53 $

Plata 374.02 oz x (7,39*0.95) $/oz = 2 625,81 $ Oro 39,18375 oz x 442 $/oz

= 17 319,22 $

TOTAL = 25.928,56 $ NETO RECIBIDO

= 25.286,44 $

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CASO I: ENVÍO DIRECTO A FUNDICIÓN Contenido de cobre = (2,2/100)(2000 x 100 Ton) = 4,400 lb Cu Fundición paga (2,2 – 1,3)/100 (2000 x 100 Ton) = 1,800 lb Cu Contenido de plata = 100 Ton x 4,50 oz. = 450 oz. Ag Fundición paga por 100 Ton x (4,50 – 1,00) = 350 oz. Ag

Contenido de oro = 100 Ton x 0,45 oz. = 45 oz. Au Fundición paga = (0,9675) 45,00

= 43,537 oz. Au

Costos de transporte = 100 Ton x 2

= 200 $

Costos de fundición = 100 Ton x 14

= 1 400 $

TOTAL TRANSPORTE

1 600 $

PAGOS Cobre 1.800 lb (1,53 - 0,02) $/lb = 2.718,00 $ Plata 350 oz x 7,39 $/oz = 2.586,50 $ Oro 43,537 oz x 442 $/oz = 19.243,35 $ TOTAL 24 547,85 $ NETO RECIBIDO (Total pagos – transporte)=

22 947,85 $

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