UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA METALURGIA EXTRACTIVA Programa de mineraloga y metalurgia Jorge Cceres N

Mineraloga y Metalurgia ExtractivaApuntes de clasesPgina 2 de 107 UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA TCNICO NIVEL SUPERIOR EN MINASINDICE METALURGIA EXTRACTIVA ............................................................................................... 4 INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 4 CAPTULO I EL ENTORNO ..................................................................................................... 6 1.1 MINERALES, MENAS Y YACIMIENTOS: ELEMENTOS BSICOS ...................................6 CAPTULO II RELACIONES GENERALES TAMAO-ENERGA ......................................... 21 2.1 RELACIONES ENTRE LA TAREA DE REDUCCIN Y EL CONSUMO DE ENERGA ASOCIADO ............................................................................................................. 22 CAPTULO III CONCEPTOS GENERALES DE MOLIENDA ................................................. 26 3.1 ANTECEDENTES GENERALES ....................................................................................... 26 3.2 CONCEPTOS TERICOS DE MOLIENDA ....................................................................... 30 3.2.1 MECANISMOS DE MOLIENDA ...................................................................................... 30 3.3 EQUIPOS: CLASIFICACIN DE LOS MOLINOS ............................................................ 33 3.4.- REVESTIMIENTOS .......................................................................................................... 37 TIPOS DE REVESTIMIENTOS DE GOMA Y ACERO ............................................................ 37 MATERIALES DE REVESTIMIENTO ...................................................................................... 38 TIPOS DE CAUCHO ................................................................................................................ 38 TIPOS DE ACERO EN REVESTIMIENTOS DE MOLINOS .................................................... 38 3.5.- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD DE MOLIENDA ............................. 40 GRADO DE LLENADO ............................................................................................................ 40 VELOCIDAD DE ROTACION .................................................................................................. 41 CAPTULO IV. VALORACIN DE LA ENERGA ................................................................... 42 4.1.- INTRODUCCIN .............................................................................................................. 42 4.2.- MODELO PARA VALORAR LA ENERGA EN LA MOLIENDA DE MINERALES MULTICOMPONENTES .................................................................................... 43 CAPTULO V. CLASIFICACIN ............................................................................................ 49 5.1.- TIPOS DE HARNEROS ................................................................................................... 50 5.2.- FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE UN HARNERO ................................ 54 5.3.- CLASIFICADORES.......................................................................................................... 55 CLASIFICADORES DE ESPIRAL (DE RASTRILLO O DE ARRASTRE): ............................. 55 CLASIFICADORES DE ESPIRAL ........................................................................................... 56 CLASIFICADORES MECNICOS ........................................................................................... 56 CLASIFICADORES DE PALETAS .......................................................................................... 57 CLASIFICADORES MECNICOS ........................................................................................... 57 CLASIFICADORES DE TANQUE CILNDRICO ..................................................................... 57 CLASIFICADORES MECNICOS ........................................................................................... 58 CLASIFICADORES HIDRULICOS ........................................................................................ 58 5.4.- FACTORES QUE ALTERAN LA CURVA DE EFICIENCIA ........................................... 61 CLASIFICADORES NEUMTICOS ........................................................................................ 64 CLASIFICACIN A TRAVS DE FLUIDOS ........................................................................... 64 EVALUACIN DE LOS CLASIFICADORES .......................................................................... 67 Mineraloga y Metalurgia ExtractivaApuntes de clasesPgina 3 de 107 UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA TCNICO NIVEL SUPERIOR EN MINASRENDIMIENTO DE LOS CLASIFICADORES ......................................................................... 67 CAPTULO VI.- BALANCE DE MATERIALES ....................................................................... 69 BALANCES DE MATERIALES ............................................................................................... 72 EQUIPOS DE MOLIENDA ....................................................................................................... 72 RECIRCULACIONES ............................................................................................................... 73 CAPTULO VII. MODELAMIENTO MATEMTICO ................................................................ 81 CHANCADO Y HARNEO ......................................................................................................... 81 MODELO DE CLASIFICACIN CON HARNEROS ................................................................ 82 MOLIENDA Y CLASIFICACIN .............................................................................................. 83 MOLIENDA CONVENCIONAL ................................................................................................ 83 MOLIENDA SEMIAUTGENA ................................................................................................ 86 CLASIFICACIN CON HIDROCICLONES ............................................................................. 90 CAPTULO VIII SEDIMENTACIN Y ESPESAMIENTO ........................................................ 94 INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 94 TEORA BSICA DE SEDIMENTACIN ................................................................................ 94 SEDIMENTADOR CONTINUO ................................................................................................ 96 DETERMINACIN DEL REA MNIMA REQUERIDA PARA CONSEGUIR LA CLARIFICACIN. .................................................................................................................... 97 INSTALACION EXPERIMENTAL .......................................................................................... 102 PROCEDIMIENTO OPERATIVO ........................................................................................... 102 BIBLIOGRAFAS Y REFERENCIAS .................................................................................... 106 Mineraloga y Metalurgia ExtractivaApuntes de clasesPgina 4 de 107 UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA TCNICO NIVEL SUPERIOR EN MINASMetalurgia Extractiva INTRODUCCIN La Metalurgia es la ciencia, el rea de ingeniera y el arte de extraer metales a partir desusminerales,refinndolosypreparndolosparasususosentodoelmbitodel trabajo y quehacer humano desde hace siglos. Enmetalurgiaextractiva,losprocesosmineralgicoscorrespondenatodaslas operacionesunitariasqueinvolucranlapreparacinmecnicadelosmineralesantes desometerseacambiosqumicosquederivanfinalmenteenlaobtencindelmetal puro, como por ejemplo la fundicin de concentrados. Lapreparacinmecnicacontemplalaconminucinensusetapasdechancado primario,chancadosecundarioymoliendaochancadoprimario,molienda semiautgena y molienda. Por otra parte, los metales, entre otros nuestro cobre, se encuentran en la naturaleza, enlosminerales,loscualesestnformadosporlasespeciesmineralgicasvaliosas, mezcladas con grandes cantidades de materiales de desecho o ganga. Una vez extrado el mineral de la mina, el primer paso consiste, en separar fsicamente lasespeciesmineralgicasquecontienenelolosmetalesquenosotrosdeseamos separar de la ganga, triturando y moliendo los minerales; el segundo paso consiste en concentrarlasespeciesvaliosasporflotacinporespuma(enelcasodeminerales sulfurados). Estas operaciones no modifican las caractersticas qumicas de las especies que han sido separadas y concentradas. Lasetapassiguientesdeobtencindelcobreapartirdesusconcentradosysu posteriorrefinacinsondenaturalezaqumica,yaquedebeserrecuperadodela especie mineralgica que lo contiene, donde el metal est unido qumicamente a otros elementos,enelcasodelcobre,principalmenteazufreyfierro;porlotanto,su separacinsloesposibleatravsdeunprocesoqumico.Lamayoradeellosse realizaenhornosaaltastemperaturas,aunquealgunosseefectanensoluciones acuosas a temperaturas ambientes; en ciertos casos, tambin se utiliza la electricidad para producir dichos cambios qumicos. En general la obtencin de cobre, dependiendo delanaturalezadelaespeciemineralgica,involucraunacombinacinparticularde estas etapas. Una vez que el metal ha sido extrado y refinado debe ser sometido a un tratamiento posterior para ser adaptado al uso que se le ha asignado. Laprimerapartedeestadescripcincomienzaconlarecepcin,desdelamina,del mineral(MENA)ysureduccinhastatamaosaptosdeconcentracinpormediode etapas de chancado y en especial de molienda. Estavisingeneraldelprocesodemoliendademineralesasociadoaunadesus operacionesmsimportantescomolareduccindetamao(yalavezlaMAS costosa)harreferenciaasusobjetivos,susvariablesyasusiemprepresente Mineraloga y Metalurgia ExtractivaApuntes de clasesPgina 5 de 107 UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA TCNICO NIVEL SUPERIOR EN MINAScompaero:LaClasificacindeTamaos,tareaquehoyrealizaelclasificador hidrociclnenelconjuntodeequiposqueconformanelSistemadeMolienda Clasificacin.Previoaellohayunpardetemasconsideradosdeintersenla introduccin,quesonlosmineralesysuentorno,deellos,desudiseminacinyley estnreferidassushabilidadesdeserexplotadosydelcostoquevaasociadoasu reduccin previa. Mineraloga y Metalurgia ExtractivaApuntes de clasesPgina 6 de 107 UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA TCNICO NIVEL SUPERIOR EN MINASCAPTULO I El Entorno 1.1 Minerales, Menas y Yacimientos: Elementos bsicos Losmetalesseencuentranenlanaturalezaasociadosaotroselementosqumicos, formandosalesycompuestosinsolubles.Elcobrepuedeestarpresentealestadode sulfuro o de xido y slo ocasionalmente al estado de cobre nativo. Cada una de estas formas qumicas recibe el nombre de ESPECIE MINERALOGICA. Unmineral,tambinllamadoespeciemineralgica,tieneunadefinicinquediceser Uncompuestoslido,deocurrencianaturaldeorigeninorgnico,decomposicin qumica definida y con estructura cristalina, en la naturaleza se han definido cerca de 3500 sustancias con tal caracterstica pero no mas de 200 son los mas comunes y solo cercade50a70seusanparafinesdeobtencindemetaloconfinesdeuso industrial. Tan solo 300 son consideradas especies de inters econmico. Por razones geolgicasestasespeciessehanconcentradoenciertaszonasdelplaneta constituyendolosYACIMIENTOSMINERALES.Estosyacimientospuedenconteneruno omsmetalesalestadodediferentesespeciesmineralgicas,lasqueasuvez,se encuentran fsicamente asociadas aespecies sin valor denominadas GANGA.(Depsito ($)