Post on 16-Sep-2015
Introduccin a los procesos de la minera
Mg. Emilio Ponce Caro
Qu es un yacimiento?
Lugar en el que se encuentran de forma
natural minerales, rocas o fsiles,
especialmente cuando puede ser objeto de
explotacin.
Cul es el objetivo de la explotacin de yacimientos?
Extraer la porcin mineralizada de cobre y otros
elementos de la parte maciza y rocosa de la mina,
para luego enviarlos de forma segura y eficiente a
planta, donde es sometida al proceso de
obtencin del cobre propiamente tal.
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Cules son los distintos tipos de procesos mineros utilizados en la explotacin del cobre?
Existen dos formas de extraccin de cobre:
Rajo abierto
Minera subterrnea.
Rajo abierto
Utilizada cuando los yacimientos presentan cierta forma rectangular y estn ubicados en o cerca de la superficie, de manera que el material estril que lo cubre pueda ser retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotacin de la porcin mineralizada.
Ver video minas a cielo abierto
Rajo abierto: Perforacin
Consiste en realizar orificios a distancias regulares
entre s, generalmente entre 8 y 12 m (conocido
como malla de perforacin), de manera que al
introducirse los explosivos la denotacin permita
fragmentar la mayora de la roca.
Rajo abierto: Tronadura
Se introducen explosivos dentro de las
perforaciones junto con un detonante de
encendido elctrico a control remoto,
mediante una secuencia de tiempos
establecidos.
Rajo abierto: Tronadura
El producto obtenido es la roca mineralizada
menor que 1 m de dimetro. Lista para ser
cargada y transportada por los equipos mineros
y alimentar al chancador primario (inicio del
proceso de reduccin de tamao).
Rajo abierto: Carguo
El material tronado es cargado en camiones
de gran tonelaje mediante gigantescas palas
elctricas o cargadores frontales.
Rajo abierto: Transporte
Para el transporte del material mineralizado y
el material estril, se utilizan camiones de
gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300
toneladas.
Rajo abierto: Transporte
Destino:
-El mineral con ley al chancador primario
-El material estril a botaderos
-El mineral de baja ley a botaderos
especiales.
Datos tecnolgicos.
Ver video proceso minero
Minera subterrnea
Se realiza cuando el yacimiento presenta una
cubierta de material estril de espesor tal,
que su extraccin desde la superficie resulta
antieconmica.
Minera subterrnea: Extraccin
El mineral se extrae desde abajo hacia arriba,
utilizando lo ms posible la fuerza de gravedad
para producir la fragmentacin y el
desplazamiento del mineral hacia los puntos
de carguo
Minera subterrnea: Extraccin
Una diferencia importante con el rajo
abierto, es que NO se extrae roca estril, sino
que debido a los altos costos que implica la
construccin de tneles, la explotacin se
concentra preferentemente en las zonas de
mineral.
Minera subterrnea: Extraccin Hundimiento por bloques (block caving)
La extraccin se realiza gracias a la fuerza de gravedad.
El Proceso consiste en dividir el cuerpo mineralizado en bloques rectangulares y quebrar cada uno de estos en forma separada siguiendo una secuencia, mediante explosivos colocados en su base y enviados a travs de piques o galeras hasta llegar al nivel de transporte y luego al chancado.
Minera subterrnea: Extraccin
Hundimiento por paneles (panel caving), que
es una aplicacin particular del hundimiento
por bloques, con la diferencia que el quiebre y
extraccin del mineral se va haciendo por
tajadas de un ancho menor.
Ver video de block caving
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Chancado: objetivo
Efectuar las reducciones de tamao
necesarias, hasta obtener un producto de una
granulometra adecuada que permita el
desarrollo de la lixiviacin en pilas o depsitos
en forma eficiente.
Chancado: datos tecnolgicos
Chancado: caractersticas
Se realiza en 2 grandes etapas:
Trituracin o chancado primario o grueso.
Trituracin o chancado fino: proceso que
comprende las etapas de chancado secundario,
terciario y cuaternario
Ambos procesos requieren de equipos especficos
para lograr la granulometra adecuada.
Chancado: caractersticas
En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamao mximo de los fragmentos a 8 pulgadas de dimetro.
En la etapa secundaria, el tamao del material se reduce a 3 pulgadas.
En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a pulgada.
Chancado: caractersticas
La seleccin del tipo y tamao del equipo chancador
depende de los siguientes factores:
Volumen de material o tonelaje a triturar.
Tamao de alimentacin.
Dureza de la roca matriz, ya que la proporcin de mineral suele
ser pequea (se mide en escala de Mohs).
Chancado: caractersticas
La seleccin del tipo y tamao del equipo chancador
depende de los siguientes factores:
Tenacidad, segn el ndice de tenacidad de la roca a triturar
(caliza con un ndice 1).
Abrasividad, debida al contenido de Slice, principal causante del
desgaste de los equipos.
Chancado: caractersticas
Para lixiviacin en pilas, el mineral se tritura a tamaos
entre 100 y 250mm.
Para lixiviacin en depsitos o tanques, entre 50 y 1mm
Para lixiviacin dinmica tamaos
Chancado: Localizacin
La trituradora (Chancador), se emplaza en el lugar en que la
distancia econmica entre la mina y la planta sea la mnima.
El transporte de material ya triturado es menos costoso,
debido al menor volumen e impacto en la cajas de
camiones.
Es comn encontrar chancadores dentro del yacimiento.
Chancado: dato costo ($).
Alrededor del 40% del costo minero en una explotacin a
cielo abierto corresponde a las operaciones de
perforacin, tronadura y carguo, y que el 60% restante
se asigna al transporte del material a la planta
Chancado: camiones vs cinta ($).
El transporte en camiones es ms costoso al
compararlo con cintas transportadoras.
La cinta transportadora est limitada en el tamao
del material, por lo que se requiere que el
material sea triturado previamente en el
yacimiento.
No existe tecnologa capaz de realizar el
proceso de chancado en una sola etapa siendo
necesarias varias etapas de fragmentacin y
ms de un equipo.
IMPORTANTE:
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Conminucin: Definicin
Es un trmino genrico que se utiliza para designar procesos de reduccin de tamao.
Este proceso se caracteriza por su alto consumo de energa.
Conminucin: Objetivos.
Liberar el mineral de inters del material de desecho,
Acelerar la velocidad de reaccin en los procesos de concentracin ,
Producir partculas de mineral de tamao y forma definidos.
Conminucin: Etapas del procesos
Son el Chancado y la Molienda. Existe un lmite para el cual los chancadores son eficientes y, pasado ste, se utilizan los molinos, los que realizan la reduccin de material para tamaos ms finos.
1 (pulgada)= 2,54 cm 1 m (1 micrmetro)= 10-6 m
Roca Mineralizada
1% de Mineral de Cobre
HARNEADO
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Los objetivos del harneado son :
Impedir que el material que no ha sido chancado lo
suficiente pase a otra etapa de reduccin (sobre
tamao)
Preparar material con un rango estrecho de tamao
para alimentar ciertos procesos de concentracin.
TIPO II: MALLAS ENTRETEJIDAS
TIPO I: PLACAS PERFORADAS (Metal, Goma, Poliuretano)
TIPO III: BARRAS DE DIFERENTE PERFIL
Conminucin: Harneado
Los objetivos del harneado son :
Extraer desde la alimentacin a un chancador aquel
material que ya cumple con las especificaciones del
producto, de modo de aumentar la capacidad y
eficiencia del chancador.
Separar el material en una serie de productos
finales de tamao especfico.
TIPO II: MALLAS ENTRETEJIDAS
TIPO I: PLACAS PERFORADAS (Metal, Goma, Poliuretano)
TIPO III: BARRAS DE DIFERENTE PERFIL
Conminucin: Harneado
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Molienda: Clasificacin
Molienda: Objetivo
Reducir el material proveniente del
chancado al tamao ptimo para el proceso
de concentracin.
Molienda: Clasificacin
Molienda convencional, recibe el material desde el chancado terciario.
Se realiza en dos etapas, utilizando:
Molino de barras,
Molino de bolas (mas usado en plantas modernas).
En ambos molinos el mineral se mezcla con agua para lograr una molienda homognea y eficiente.
La pulpa obtenida en la molienda es llevada a la etapa de flotacin.
Molienda: Clasificacin
Molienda convencional, Se realiza en dos etapas,
utilizando:
Molino de barras
Tiene en su interior barras de acero que cuando el
molino gira, caen sobre el material y quiebra las
piedras
Molienda: Clasificacin
Molienda convencional, Se realiza en dos etapas,
utilizando:
Molino de bolas (mas usado en plantas modernas).
Las bolas de acero que tiene el molino de bolas, caen
sobre las rocas cuando el molino gira, reduciendo an
ms su tamao
Molienda: Clasificacin
Molienda convencional.
Molienda: Clasificacin
Molienda SAG (SemiAutGenos):
Son equipos de mayores dimensiones (11,0 m de
dimetro por 4,6 m de ancho)
Son ms eficientes que la molienda convencional
Acortan el proceso de chancado y molienda.
Molienda SAG: Fundamento
El mineral se recibe directamente desde el chancador
primario (20 cm, aprox.) y se mezcla con agua y cal.
El material es reducido por la accin de:
El mismo material mineralizado de variados tamaos (de ah su
nombre de molienda semi autgena).
Numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de dimetro, que
ocupan el 12% de su capacidad
Molienda SAG: ver video
Molienda SAG: Fundamento
Dados el tamao y la forma del molino, estas bolas
son lanzadas en cada libre cuando el molino gira,
logrando un efecto conjunto de chancado y
molienda ms efectivo y con menor consumo de
energa.
NO se requieren las etapas de
chancado secundario ni terciario.
Molienda SAG: Destino
La mayor parte del material molido en el SAG va
directamente a la etapa siguiente, la flotacin, es
decir tiene la granulometra requerida bajo los 180
micrones, y una pequea proporcin debe ser
enviado a un molino de bolas.
Proceso productivo
EXTRACCIN A RAJO ABIERTO
EXPLORACIN GEOLGICA
EXTRACCIN SUBTERRNEA
CHANCADO
PRIMARIO SECUNDARIO
TERCIARIO SULFUROS OXIDOS
PRIMARIO SECUNDARIO *TERCIARIO
LIXIVIACIN EN PILAS
EXTRACCIN CON SOLVENTES
ELECTROOBTENCIN
FLOTACIN
FUNDICIN
ELECTRORREFINACIN
MOLIENDA
HARNEADO
conminucin
Flotacin: Objetivo
Separar los minerales sulfurados de cobre y
otros elementos como el Mo, del resto de los
minerales que componen la mayor parte de
la roca original.
Flotacin: Fundamento
Pulpa Celda de flotacin
Burbujeo con aire
Agitacin Molienda
Reactivos espumantes Reactivos colectores. Reactivos depresantes Otros aditivos
Reactivos Mineral
sulfurado en la
superficie
Produccin de concentrado de Cu 31%
Fundicin
Flotacin: reactivos
Reactivos espumantes:
Producen burbujas resistentes.
Reactivos colectores:
Tienen la misin de impregnar las partculas de
sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen
del agua (efecto hidrfobo) y se peguen en las
burbujas.
Flotacin: reactivos
Reactivos depresantes:
Destinados a provocar el efecto inverso al de los
reactivos colectores para evitar la recoleccin de
otros minerales como la pirita, que es un sulfuro
que no tiene cobre.
Flotacin: reactivos
Otros aditivos:
Como la cal sirven para estabilizar la acidez de la
mezcla en un valor de pH determinado,
proporcionando el ambiente adecuado para que
ocurra todo el proceso de flotacin.
Flotacin: Caractersticas
Las burbujas arrastran consigo los minerales
sulfurados hacia la superficie, donde rebasan
por el borde de la celda hacia canaletas que las
conducen hacia estanques especiales, desde
donde esta pulpa es enviada a la siguiente
etapa.
Flotacin: Caractersticas
El proceso es reiterado en varios ciclos, de
manera que cada ciclo va produciendo un
producto cada vez ms concentrado.
En uno de estos ciclos, se realiza un proceso
especial de flotacin para recuperar el Mo,
cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de
molibdenita (MoS2).
Flotacin: Producto
Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el
borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el
cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde
valores del orden del 1% (originales en la roca) a un
valor de hasta 31% de cobre total.
El concentrado final es secado mediante filtros y
llevado al proceso de fundicin.