Diagrama De Bloques Cobre 526z6r

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ ASIGNATURA: CIENCIA DE LOS MATERIALES PROFESOR: Ing. Felipe Rupay Güere

DIAGRAMA DE BLOQUES PARA PRODUCIR CONCENTRADO DE COBRE (Cu)

ALUMNO: Cuadros Vera Victor

FECHA: 19/09/2017

Huancayo -2017

DIAGRAMA DE BLOQUES PARA LA PRODUCCION DE CONCENTRADO DE COBRE EN MEDIANA MINERIA

 MARCO TEORICO 1. DIAGRAMA DE BLOQUES: Un sistema de control puede tener varios componentes. Para mostrar las funciones que lleva a cabo cada componente en la ingeniería de control, por lo general se usa una representación denominada diagrama de bloques. Un diagrama de bloques de un sistema es una representación gráfica de las funciones que lleva a cabo cada componente. Tal diagrama muestra las relaciones existentes entre los diversos componentes. En un diagrama de bloques se enlazan una con otra todas las variables del sistema, mediante bloques funcionales. El bloque funcional o simplemente bloque es un símbolo para representar la operación matemática que sobre la señal de entrada hace el bloque para producir la salida. La figura muestra un elemento del diagrama de bloques. La punta de flecha que señala el bloque indica la entrada, y la punta de flecha que se aleja del bloque representa la salida. Tales flechas se conocen como señales.

2. EL COBRE (Cu) 

PRINCIPALES MINERALES DE COBRE: Fue uno de los primeros metales empleados por el hombre por encontrarse en su estado nativo. Actualmente la producción de cobre se obtiene de minerales en forma de sulfuros: Calcopirita (CuFeS2), Chalcocita (Cu2S), Covelita (CuS), y minerales oxidados, como la cuprita (Cu2O), la tenorita (CuO), etc.

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OBTENCION DEL COBRE A PARTIR DE SUS OXIDOS: Si se trata de una mena oxidada, la cuprita (Cu2O) o la Tenorita (CuO) se le acondiciona en una pila (montículo de mineral) donde se le rocía con una solución de ácido sulfúrico, en el proceso denominado de lixiviación, obteniéndose en esta etapa la llamada solución rica o preñada que consiste en agua, sulfato de cobre e impurezas. En la siguiente etapa, denominada de purificación, se somete, la solución rica, a la acción de solventes orgánicos, dejando en la solución ácido sulfúrico regenerado e impurezas, los que son retornados a las pilas. El electrolito cargado pasa a las celdas de electro deposición, den donde el electrolito se descompone por acción de la corriente eléctrica, depositándose el cobre en el cátodo de la celda, y obteniéndose un cobre de alta pureza (99.999%). El electrolito estéril vuelve a unirse al solvente cargado para tomar el cobre y renovar el ciclo.

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OBTENCION DE COBRE A PARTIR DE LOS SULFUROS: Se realizan múltiples etapas con los minerales como chancado, molienda y flotación obteniendo concentrados de cobre que luego ingresan a procesos de tostacion, fundición y refinación hasta obtener un cobre de pureza 99.99%.

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USOS DEL COBRE Y SUS ALEACIONES 

TUBERÍA DE COBRE:

En

la

industria

automotriz,

refrigeración,

agroindustria, industria de la construcción, etc 

LAS SALES DE COBRE: Como el sulfato y oxicloruro de cobre se emplean

como fungicida en agricultura y el oxido cuproso como base de ciertas pinturas. 

LAS ALEACIONES DE COBRE: Los latones son aleaciones de cobre con

zinc, se utilizan para cartuchos de municiones, en la industria automotriz (en los radiadores), ferretería, rios para plomería,

joyería de fantasía, intercambiadores de calor, estuches para lápiz labial, polveras, etc. 

EN LA INDUSTRIA DE LAS COMUNICACIONES Y MANUFACtURERA:

Por su elevada conductividad eléctrica se utiliza mayormente en la fabricación de conductores eléctricos (cables eléctricos). 

Los bronces son aleaciones de cobre con estaño

fundamentalmente,

con adiciones de otros elementos en menor proporción tales como plomo, níquel, etc., así tenemos: -Los bronces al estaño, se utilizan en la fabricación de bocinas, engranajes, partes y mecanismos de bombas, etc. -Bronces al silicio, se utilizan en recipientes a presión, construcción marina de conductos hidráulicos a presión, etc. -Los bronces al aluminio, se utilizan en engranajes, ejes motrices, piezas de bombas, etc. -La Plata alemana (5 a 30% níquel, y 5 a 40% zinc), se utiliza en resortes y os en equipos para teléfonos, equipo quirúrgico y denta. -Maillechort o metal para resistencias eléctricas con aleación cobreníquel. 3. CONCENTRADO DE COBRE: Pulpa espesa obtenida de la etapa de flotación en el proceso productivo, en la que se encuentra una mezcla de sulfuro de cobre, fierro y una serie de sales de otros metales. Su proporción depende de la mineralogía de la mina.

4. OPERACACIONES Y PROCESOS PARA LA OBTENCION DEL CONCENTRADO DE COBRE: 

POR CONCENTRACION: Es un proceso de enriquecimiento de algunos minerales (sulfuros de cobre, plomo o zinc con contenidos de oro y plata), en el cual el mineral es separado debido a procesos de reducción de tamaño (chancado y molienda), concentrando por un lado las partes de contenido útil, en tanto que el material sin valor (relave) es descartado. El objetivo es producir un material concentrado enriquecido de tonelaje reducido, con lo cual se ahorra el costo de

transporte a la planta metalúrgica y se reduce el costo de tratamiento de esta. Los procesos que integran la concentración son los de recepción de materiales, chancado, molienda, flotación y secado de concentrados. 

RECEPCION DE MINERALES: El mineral extraído de la mina es recibido en una

cancha o patio, acondicionados para la clasificación del mineral, que luego pasara al proceso de chancado los bloques de mineral demasiados grandes, previamente serán tratados para reducir sus dimensiones para pasar a la chancadora

primaria.

En

este

proceso

se

utilizan

perforadoras,

cargadores otros equipos necesarios con sus respectivos operadores. 

CHANCADO: El mineral clasificado es llevado a la chancadora primaria en

donde se produce el primer proceso de chancado reduciendo el tamaño del mineral a dimensiones determinadas, de allí pasa a la chancadora secundaria en donde el mineral se reduce a diámetros menores, pasando inmediatamente a la chancadora terciaria, en donde el mineral chancado, queda reducido listo para pasar al proceso de molienda. 

MOLIENDA: En este proceso el mineral chancado mezclado con agua es

procesado en recipientes cilíndricos denominados molinos de bolas y/o barras; convertido en polvo, pasa a la clasificadora, en donde la mezcla que tiene consistencia muy fina también denominada finos, ingresan a las celdas de flotación, a su vez los gruesos retornan al molino para ser nuevamente molidos. 

FLOTACION: El mineral molido, mezclado con agua, cal reactivos, mediante

un sistema de bombeo por tubos, pasa de la clasificadora a las celdas de flotación. En estas celdas un agitador de paletas revuelve la pula, a la vez que una corriente de aire que sale de la parte inferior de la celda, forma una especie de burbujas que sale a la superficie llevando consigo partículas de sulfuros de mineral, formando una espuma o nata que rebasa las celdas de flotación, la que es recogida para ser espesada o sedimentada y filtrada para obtener el concentrado final. Cuando se procesan dos o más tipos de concentrados, el proceso de flotación pasa por tantos procesos como tipos de concentrados se deseen obtener. 

ESPESAMIENTO, FILTRADO, SECADO Y MANIPULEO DE CONCENTRADOS:

La

“nata” resultante del proceso de flotación es recogida a través de canaletas

conducida mediante agua a los tanques espesadores, de donde se traslada al proceso de filtrado secado 

DESAGUE, DISPOSICION DE RELAVES Y RECUPERACION DE AGUA: El material

que se descarta de las celdas de flotación se denomina relave y esto se conduce según sea el caso a la planta de recuperación de agua o directamente a lugares de almacenamiento acondicionados especialmente para tal fin. Cuando la planta de concentración esta ubicada en lugares donde hay escasez de agua, suele haber una planta de recuperación de agua. 

DISPOSICION DE RELAVES: Los desechos (relaves), tanto del proceso de

flotación como de la planta de recuperación de agua, son trasladados a canchas de relaves en donde se almacenan bajo condiciones establecidas de acuerdo con las disposiciones sobre el control ambiental. 

POR LIXIVIACION: El procesamiento hidrometalúrgico (lixiviación) es el proceso mediante el cual algunos minerales (óxidos de cobre, minerales de oro y plata libres) son acondicionados en pilas denominadas pads de lixiviación (montículos de mineral) donde son rociados con una determinada solución (para el cobre, ácido sulfúrico; para el oro, cianuro de sodio) la cual disuelve los contenidos metálicos valiosos, formando una solución enriquecida con contenidos metálicos disueltos. Esta solución se purifica posteriormente y se le somete a algunos procesos físicoquímicos, mediante los cuales se recupera el o los metales. Para los óxidos de cobre se utiliza el ácido sulfúrico para su disolución, posteriormente se procede a su electro refinación; para el oro/plata, se utiliza el cianuro de sodio, que forma una solución enriquecida, a la que se añade polvo de zinc (proceso Merril Crowe), para la precipitación de oro y plata. 

LIXIVIACION BACTERIANA (Biolixiviacion):La

lixiviación

bacteriana

consiste

básicamente en el uso de bacterias para la generación del sulfato férrico, que se constituye en el disolvente del sulfuro de cobre. El principio se basa en la utilización de bacterias que oxidan el hierro y bacterias que oxidan el azufre. Estas bacterias utilizan el oxigeno y el carbono de la atmósfera para que mediante su metabolismo generen la oxidación del hierro y el azufre. Efectuada la disolución de los sulfatos de cobre se procede a la recuperación del contenido metálico del mismo, siguiendo los demás procedimientos de una planta de lixiviación.

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CHANCADO: El mineral es transportado hasta las chancadoras para su

trituración a dimensiones requeridas y luego acumulado en las canchas de lixiviación (pads). El chancado puede pasar por varios ciclos, el transporte puede realizarse mediante el uso de vehículos o fajas transportadoras. 

PROCESO DE LIXIVIACION: El material apilado en las canchas o Pads es regado

con una solución por sistemas de aspersión y/o goteo. Esta solución disuelve el contenido de metal en el mineral, produciendo una solución rica en dicho metal, denominada solución pregnant la cual es recuperada en pozas, para su tratamiento posterior (precipitación, extracción por solventes etc.) 

EXTRACCION POR SOLVENTES: En este proceso se purifica y concentra el

metal de la solución obtenida por el proceso de lixiviación. La solución es puesta en o con reactivos químicos que extraen el metal. 5. MEDIANA MINERIA EN EL PERU: La Minería peruana se encuentra concentrada en los medianos y grandes productores. Considerando el tamaño de actividad, podemos clasificarla bajo dos criterios: según el tamaño de la concesión (i.e.según el número de hectáreas que poseen) y según la capacidad productiva (i.e. según el número de toneladas métricas que producen por día).

CLASIFICACION DE LA MINERIA POR EL TAMAÑO EN EL PERU

350 A 5000 TN

 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA PRODUCCION DE CONCENTRADO DE COBRE (Cu)

MINERAL DE MINA (mena de Cu)

TOLVA DE GRUESOS

GRIZZLY O CRIBA FIJA

CHANCADO PRIMARIO

CRIBADO O ZARANDA VIBRATORIA

TOLVA DE FINOS TRITURACION SECUNDARIA

MOLIENDA

CLASIFICACION

ACONDICIONAMIENTO FLOTACION DE RECUPERACION

FLOTACION DE DEBASTE

FLOTACION DE LIMPIEZA

RELAVE FINAL

AGUA CLARA

FLOTACION DE RE-LIMPIEZA

CLASIFICACION

ESPEZAMIENTO

CLASIFICACION

CONCENTRADO DE Cu HUMEDO AGUA CLARA

FINOS A CANCHA DE RELAVES ESPESAMIENTO

FILTRADO

SECADO

CONCENTRADO DE Cu SECO

A RELLENO HIDRAULICO

GRUESOS PARA FORMACION DE DIQUE

6. BIBLIOGRAFIA: 

Libro “Panorama de la Minería en el Perú” Autor: Alfredo Dammert Lira/Fiorella Molinelli Aristondo (OSINERGMIN-2007).

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Libro “Diagrama de bloques” Autor: M.C. José Manuel Rocha Nuñez /M.C. Elizabeth Lara (UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON).

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Libro “Manual de Minería” ESTUDIOS MINEROS DEL PERU S.A.C. Libertad 114 – 3C, Miraflores, Lima – Perú. Tel. 2426833 Email [email protected] / www.estudiosmineros.com. URL:https://www.911metallurgist.com/metalurgia/flotacion-de-sulfuros-de-cobre/