Carlos Villachica
Transcript of Carlos Villachica
PROPUESTA DE TECNOLOGIA LIMPIA
PARA LA MINERIA DE PEQUEÑA ESCALA
Ing. MSc. Carlos Villachica L
SMALLVILL S.A.C. - CONSULCONT S.A.C.
Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300
Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983
e-mail: [email protected]
Smallvill s.a.c.Crea Tecnología
CARACTERISTICAS DE LA PEQUENA MINERÍA POLIMETALICA
• Se ubica a lo largo de la Cordillera Cenral y sus estribaciones.
• Se ubica en el entorno del cinturon de probreza y extrema pobreza, donde hay pocas
actividades para remediar este problema
• No ha recibido apoyo alguno del Estado para su desarrollo desde 1980.
• Como el resto de mineria en el pais, sigue un modelo primario-exportador. No hay una
politica de promocion del valor agregado.
• Depende de la capacidad de tratamiento en Plantas concentradoras cercanas.
• Basa su desarrollo en el precio de los metales antes que en la innovacion para reducir
costos.
• Depende de la capacidad de refinacion local, que es nula ahora, o de condiciones
duras de comercializacion (Traders).
• La gestion individual no permite vender concentrados masivamente para obtener
mejores condiciones de precios.
• Sus concentrados están sujetos a fuertes penalidades por impurezas (As, Sb, Bi)
• La certificacion ambiental es sumamente costosa
• Condiciones de seguridad “sub-estandar”
FACTORES QUE IMPIDEN LA APERTURA DE
NUEVAS OPERACIONES DE LA PEQ.MINERIA
AMBIENTALES:
• CERTIFICACION AMBIENTAL
Presa de relaves
Aguas acidas
Cierre de Mina
RESERVAS ECONOMICAS PROBADAS
Volumen de reservas
Valor unitario
Costo de produccion
Costo de comercializacion, valor agregado
LICENCIA SOCIAL
Conflicto pot el suelo y agua, contaminacion, alivio de pobreza
FINANCIAMIENTO
FLOTACION Y RELLENO TOTALTECNOLOGIA LIMPIA Y RENTABLE PARA
LA MINERIA POLIMETALICA SUBTERRANEA
Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300
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RENTABILIDAD DEL ENFOQUE CONVENCIONAL VS
PROPUESTA DE REINGENIERIA (Diferentes precios)
Los relaves se descargan directamente a ríos y arroyos
El proceso de Flotación empieza a aplicarse
Primeras demanadas judiciales por contaminación
Presas de Relaves Tipo "Aguas Arriba"
Presas de Relaves Tipo "Aguas Abajo" con relave cicloneado
Presas con Dique de tierra construidas con equipo pesado
Infiltración reportada en relaves de uranio
Se "descubre" el Drenaje ácido
Colapsa la presa Barahona Colapsa la Presa Stava
Figura 1a. Evolución histórica del Manejo de Relaves Mineros
1900 1910 1920 1930 1980 19901940 1950 1960 1970
Fig 1b. Fallas de Presas de Relave en el Mundo
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1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000Década
Nú
me
ro d
e F
alla
s
Total de
Fallas : 123
Caracteristicas del manejo de relaves
• El mejor lugar para almacenar los relaves es, definitivamente, en interior mina.
• Cuanto mas grueso es el relave mas segura es la Presa de relave y menor el terreno
• En todo un siglo la Minería ni la Concentracion de minerales han cambiado tanto como
otras actividades economica (energía, comunicaciones, construcción, transporte)
• Solo han sido cambios de tamaño: galerias y equipos mas grandes en mina, chanca-
doras, molinos, celdas de flotacion mas grandes,y automatizacion. No es innovacion.
• El diseño y manejo de Relaveras ha sido un reflejo de las fallas y desastres de estos y
de reclamos ambientales y sociales. No ha habido prevision.
• Flotacion y relleno total (TFB) propone un cambio drastico en el modo de minado y
concentracion de minerales polimetalicos, que evita el problema de manejo de relaves y
sus problemas ambientales y sociales.
• Peru tiene una gran reserva probada de mineral polimetalico (Cu, Pb, Zn, Ag, Au), en
cerca de 300 mines a lo largo de la Cordillera Central. Alli, la topografia is dificil y hay
poco espacio para almacenar relaves en superficie; también la contaminacion del
agua afecta los suelos, rios, lagos y actividad agricola aguas abajo.
• Por ello la preservacion del agua y suelo son las principales metasque la minería
moderna debe considerar.
Total Flotation and Backfill attributes
• TFB obtains a coarser “Total Concentrate” (TC) of Cu-Pb-Zn-Ag (Au) and a very coarse
final tailings which can be entirely placed underground in mined cavities.
• TC from several TFB Plants are transported to a Central Separation Plant (CSP) were
is reground and selectively floated to obtain individual and high graded Cu (Ag,Au), Pb
(Ag) and Zn concentrates besides a pyrite tailings.
• Overall recovery of each metal and concentrate grade is higher due to better process
control compared to several individual selective flotation plants. Also alternative process
like gravimetric and magnetic can be applied in CSP, to improve concentrate quality.
• Also a single Pb concentrate and a bulk Cu-Pb concentrate can be obtained if the late
is to be hydrometallurgically processed to obtain refined Cu and Zn while Ag and Au
would be recovered out from leaching residue.
• The Total Flotation Plant (TFP) is very simple, neither conditioners (3), thickeners (3)
nor filters (3) are required. Flotation section only need 2-3 large cells, a single pH, a
simple reagents scheme, so that 90% of process water can be recycled.
• Energy and steel (grinding) comsumptio is half of a cnventional Plant, and no Tailings
dam is required.
• TFP becames so compact and small that can be installed underground so that ore and
tailings handling is much more simple and less expensive than conventional mining.
Total Flotation and Backfill attributes
• All this TFB lowers very much investment and operating cost and avoid permit,
environmental and social problems associated to conventional mining.
• Therefore, several TFB operations can be run in a relatively short time.
• With several TFB operations the CSP can be upgraded to obtain refined metals using
latest hydrometllurgycal technology. This in turn, allows recovery of secondary metals
like Cd, Sb, In, and so on.
• Also other industrial products like NaHS, Sulphur and so on can be obtained in the
route to refining metals.
• The TFB underground Plant will allow to get a sustainable mining and will also enable
to mine and process rich mines nearby national parks in Peru.
Ganga No
Sulfurada
Pirita
Chalcopirita
Galena
Esfalerita
Ganga No Sulfurada
Partículas de
Intercrecimiento Fino Ganga liberadas
Partícula mixta,aprox. 300 micras que no requieren
No requiere liberarse para F.Total molerse más para
Flotación Total
10 micrones Sulfuros
Grado de liberación requerido para Flotación Total
Sulfuros Ganga
Grado de liberación requerido para Flotación Selectiva
Figura 2. Representación esquemática del intercrecimiento entre Sulfuros y el
grado de liberación requerido para Flotación selectiva y para Flotación Total
MINA
Peso mineral fresco, 100%
Molienda Fina
60-70% -200m Peso Conc. Cu, 2%
Peso de Relave, 78%
Peso Conc. Pb, 4%
Peso Relave Grueso (U/F), 28%
Peso Conc. Zn, 16%
Transporte marítimo
Peso Relave Fino (O/F), 50%
3a ESTRATEGIA DE LA FLOTACION SELECTIVA
Peso Conc. Pirita, 8%
Molienda Gruesa Peso mineral fresco, 100%
30% -200m
Peso Relave, 70% Peso Conc. Total, 30%
Peso Conc. Zn, 16% Peso Conc. Cu, 2%
Relave Grueso Peso Conc. Pb, 4%
Transporte marítimo
3.b ESTRATEGIA DE LA FLOTACION TOTAL
Figure 3. Representacion Esquemática de las Estrategias de Flotación Selectiva y Flotación Total
DE MINA
PLANTA
FLOTACION
TOTAL
RELLENO TOTAL
PLANTA
FLOTACION
SELECTIVA
CLASIFICACION
MINA
RELLENO
DE MINA RELAVES
PRESA DE
Puerto de
Exportación
Fundición
Foránea
Plant nearby
Exportation
Port
Planta de
Separación
cerca a Puerto o
Fundición Local
Puerto de
Exportación o
Fundición
local
Fundición
Foránea
Mineral Fresco
CHANCADO (3 ETAPAS)
100%Peso
1.50 m 3/T
MOLIENDA (2 ETAPAS) Agua fresca
200%Peso
Gruesos, U/F Na2CrO7 o NaCN
Conc.Pb "seco" Conc.Cu "seco"
CLASIFICACION 4%Peso 2%Peso
SEPARACION S/L SEPARACION S/L
ZnSO4 y NaCN 100%Peso
Finos, O/F Son.Rec. Conc.Pb Conc.Cu
pH 8
FLOTACION Cu-Pb Conc.Cu-Pb SEPARACION Cu-Pb
Son.Rec.
78%Peso
CuSO4 y CaO Relave Pb
Soln.Rec.
FLOTACION Zn Conc.Zn SEPARACION S/L
78%Peso
25%w ater recovered Relave Final 28%Peso
Gruesos,U/F a Mina Conc. Zn "seco"
16%Peso
CLASIFICACION
pH 11 50%Peso (4a)Finos, O/F FLOTACION SELECTIVA
Evaporación
Flujo de agua recirculada
PRESA DE RELAVES Flujo de mineral
Infiltración
0.15 m 3/T
Agua fresca
Mineral Fresco
100%Peso
4 ETAPAS DE CHANCADO O Solución
MOLIENDA SEMIAUTOGENA
100%Peso
SEPARACION S/L
MOLIENDA 1 ETAPA
Concentrado Total
100%Peso
A la Planta de Separación
30%Peso 30%Peso
92%w ater recovered FLOTACION TOTAL
70%Peso
(4b)FLOTACION TOTAL
SEPARACION S/L
70%Peso
Relleno de Mina
Figura 4. Diagramas de Flujo General Balanceado de las alternativas
de Flotacion Selectiva y de Flotación Total de mineral Polimetálico de Cu-Pb-Zn
Concentrado Total
agua SO2
vapor (calor) (Carbón activado)
REPULPADO Y DESORCION Cal
agua
vapor (calor) NEUTRALIZACION
FILTRADO Y LAVADO solución de SEDIMENTACION
desorción ALMAC. RESIDUO
Concentrado Total Lavado
NaCN solución
ZnSO4 tratada
Agua fresca
REMOLIENDA
Xantato
espumante
ACONDICIONAMIENTO
FLOTACION Cu-Pb Conc. Cu-Pb
Xantato FILTRACION solución
Relave Cu-Pb CuSO4
Cal
Conc. Cu-Pb K2CrO7
ACONDICIONAMIENTO (Carbón activado)
agua fresca
ACONDICIONAMIENTO
Conc. Zn FLOTACION DE Zn
FLOTACION DE Cu Conc. Cu
FILTRACION Relave Final
solución Conc. Pb
Conc. Zn SEDIMENTACION
FILTRACION FILTRACION
solución Sedimento
solución
Conc. Pb Conc. Cu
solución FILTRACION
TRATAMIENTO Torta filtrada
DE SOLUCION
ALMACENAMIENTO
solución COMPACTADO DE medio ambiente
tratada RELAVE PIRITOSO
Figura 15. Esquema de Tratamiento de Desorción y Flotación para la Separación del Concentrado Total
y obtención de concentrados individuales de Cu, de Pb y de Zn
Figura 5. Recuperación económica de Flotación Total y Flotación Selectiva (Convencional)
en función del Grado de Molienda y del Tiempo de Flotación
Fig. 5c Flotación Total de Mineral de Chanchamayo
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0 10 20 30 40 50 60 70 80
Grado de Molienda, % -200 mallas
Re
cu
pe
rac
ión
ec
on
óm
ica
, %
Recup. 3 min
Recup. 10 min
Conventional
Mineral valioso
Roca Caja
Roca Caja (Ganga)
(Ganga)
Frente de
Trabajo
Frente de
Trabajo
Piso de trabajo
Piso de
Piso de trabajo Trabajo
Relleno con
Relaves
Mineral permeables
arrancado (emplazado
Sistema de Sistema de
Galería de Drenaje Galería de Drenaje Galería de
Servicio Servicio Servicio
Cuneta para CunetaCuneta con
agua percolada agua percolada
ETAPA ETAPA ETAPA
PERFORACION ARRANQUE Y RELLENO Y
Y VOLADURA TRANSPORTE PERFORACION
Figura 9. Representación esquemática del Método de Minado Corte y Relleno Ascendente
en el cual se emplea el Relave Grueso como material de Relleno
Alc
ance d
e P
erfora
ció
n
Alc
ance d
e P
erfora
ció
n
Alc
ance d
e P
erfora
ció
n
Tajeo Operativo
Tajeo Antiguo Tajeo Antiguo
Echadero de mineral (Ore pass)
Figura 11b. Esquema del Método de Explotación de Corte y Relleno Ascendente
que emplea Relleno Hidraúlico. Obsérvese espacios vacíos en tajeos antiguos
Relleno HidráulicoRelleno Hidráulico
Puente de mineral
SUB-NIVEL 1
SUB-NIVEL 2
Relave Flotación Convencional, 60%-200m
Relave Flotación Total,30%-200m
47% adicional de arena recuperada para 4 pulg/hr
4
Indice mínimo internacional
4.0 pulg/hr
3
32% adicional de arena recuperada para 2 pulg/hr
2
Indice aceptable, 2.0 pulg/hr
1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Recuperación de Relave Grueso (U/F del hidrociclón), %
Figura 10. Relación entre la recuperación de relave grueso en el hidrociclón y su permeabilidad
en el caso de Flotación Selectiva y Flotación Total
Ind
ice d
e P
erc
ola
ció
n,
pu
lg/h
r
100
Entran 1900 T/d relave grueso
Salen 3000 T/d mineral
Galería de extracción
Planta Flotación Total
451 T/d Conc. Total
649 T/d relave
Sistema de Nuevo Depósito de Relaves
Galería y
Piques Depósito antiguo de Relaves
400 m 3000 T/d relave
Mina Rosaura
451 T/d Conc.Total
Carretera Transporte 451 T/d
(o por Tubería) Conc. Total
800 m Transporte a
Río Rímac Planta Separación
(Yauliyacu o Perubar)
Alternativa Propuesta: Instalación Planta Flotación Total cerca bocamina,Transporte de Conc.Total
hasta Planta Separación para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn); Relleno de mina con relaves
Fig. 12 Aplicación de la Tecnología de Flotación Total al desarrollo de la Mina Rosaura (Perubar S.A.)
Volumen de tierra, 461,412 m 3 Volumen,1'261,541m 3 , de Tierra y/o Desmonte
adicional requerido para 8 años de vida requerido para emplazarse como Relleno (Dedrítico)
de M ina durante la vida del Depósito .
Volumen de tierra, 153,804 m 3
Vida del D epó sito : 2 año s (Dique de Arranque) requerido
alcanzar Talud 3H:1V en Dique
Vaso del Depósito Dique del Depósito T alud 1.3H :1.0V
Escala : A rea to tal disturbada m2
0 10 20 30 40 50 metros
FLOTACION CONVENCIONAL
Talud aguas abajo con 3H:1V
Vida del D epó sito : 8 año s sin necesidad de tierra para Excedente,172,459 m 3 ,
Dique de arranque de Relave Grueso(U/F)
que debe almacenarse
en superficie. Puede
emplearse para incrementar el
Vaso del Depósito Dique del Depósito Volumen,1'261,541m 3 , de Relave talud del Dique a 4.9H:1.0V
T alud 3.0H :1.0VGrueso (U/F) para ser emplazado como Relleno
A rea to tal disturbada m2 (Hidráulico) de M ina durante la vida del Depósito
Escala :
0 10 20 30 40 50 metros
Capacidfad de la Planta : 1,500 T/d FLOTACION TOTAL
Figura 11. Representación esquemática del Balance de Relave Fino (O/F) y Grueso (U/F)
y de los Vólumenes de material de préstamo (tierra) para cumplir con el Dique 3H:1V y
con la demanda de Relleno que requiere la explotación minera.
51476
285034
Relave Fino
Relave FinoRelave Grueso
Relave Grueso
Relave Grueso
Material de préstamoMaterial de
préstamo
Material de
préstamo
Relave
Grueso
FLOTACION Y RELLENO TOTAL
Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300
Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983
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Mineral
Agua Fresca
CHANCADO Y
CLASIFICACION CaO
CuSO4
(NaCN)
MOLIENDA Xantato
Instalaciones Agua Recirculada PRIMARIA
en el interior Poliglicoles
de la Mina
FILTRADO FLOTACION
TOTAL
Conc. Total Relave Final
CAMION/FAJA* Relave excedente
a la Planta
Separación BOMBEO** RELLENO
Conc. Total DE MINA
agua percolada
DEPOSITO DE DEPOSITO DE RELAVES
CONCENTRADO EN SUPERFICIE
EN SUPERFICIE *También se puede considerar Locomotora
**También puede conducirse por faja, camión o locomotora luego de filtrado
Figura 7b. Diagrama de Flujo Detallado de Planta Flotación Total en Interior Mina
Mina 1
Mina 4 Mina 3
PLANTA DE Conc. Cu-Ag
SEPARACION Conc. Pb-Ag
Conc. Zn
PLANTA DE
LIXIVIACION
A PRESION
Metales Refinados Cu, Pb, Zn, Ag
ESTRATEGIA DE COMPLEMENTACION
DE PLANTA DE FLOTACION TOTAL Y PLANTA DE SEPARACION
Y PLANTA HIDROMETALURGICA
100
90
Con Activación Mecánica previa
80
70
60 Lixiviación Alcalina, Na2S/NaOH
50
40 Sin Activación Mecánica
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Tiempo de Lixiviación, minutos
ELIMINACION DE ANTIMONIO (Y ARSENICO) DE CONCENTRADOS DE PLATA
DE LA COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA S.A.
Dis
olu
ció
n d
e A
nti
mo
nio
, %
90
4
80 3 2
70
60
50
40
30
20
10
1
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Tiempo de Lixiviación, minutos
Figura 2. Disolución en Tiourea de la Plata contenida en concentrados de plata de C.M.Casapalca S.A.
sin activación mecánoquímica y con diferentes grados de activación mecanoquímica previa
1. Sin activación mecanoquímica previa 3. Con 1,123 Kwh/T
2. Con 562 Kwh/T 4. Con 2,246 Kwh/T
Dis
olu
ció
n d
e P
lata
, %
100
1 Costo de Inversión en Planta es 5 veces menor
2 Costo de Inversión en Mina es mucho menor
3 Costo de Operación en Planta es mucho menor
4 Mucho menor consumo de energía y de acero
5 Mucho menor consumo de reactivos, un solo pH, un solo depresor
6 Costo de Operación en Mina es menor
7 Relleno de mina totalmente con relaves, no requiere relleno dedrítico
8 Menor Impacto en canteras de superficie
9 Gran permeabilidad del relleno hidráulico, ciclo mas corto de minado
10 Efluentes de mina con menor turbiedad
VENTAJAS DE LA FLOTACION TOTAL
Mineral Polimetálico
11 No requiere Depósito de Relaves o este es pequeño y de gran estabilidad
12 No genera Efluentes ácidos en Relaves (o Mina)
13 Transporte de Mineral, Concentrado y Relaves es Hidráulico
14 Mejor Calidad de Aire en interior mina
15 Mayor recuperación global de los metales
16 Mayor recuperación de los metales en sus respectivos concentrados
17 Mayor calidad (ley) de concentrados
18 Recirculación Total de Agua
19 La Planta es muy compacta, muy simple y más flexible
20 La Planta puede instalarse en interior mina
21 El desarrollo del proyecto requiere menor tiempo
22 Con Planta subterránea se reduce el tiempo y desarrollo de la mina
23 La Planta de Flotación Total se opera fácilmente, puede ser automatizada
24 La Planta de Separación puede ser automatizada y emplear procesos
caros/sofisticados
25 Se puede considerar una Planta de Separación para varias Plantas de
Flotación Total
26 El circuito de comercialización se acorta significativamente, facilitando el
financiamiento del proyecto
27 El Concentrado Total puede ser tratado directamente o en combinación con
la Separación, en una Planta Hidrometalúrgica
28 Los Impactos sobre el agua, aire y suelo, se reducen notablemente
29 La exportación de concentrados de mayor calidad y/o metales refinados
mejora el intercambio de divisas
30 El menor costo de producción de los metales reduce el riesgo ante la
variabilidad de los precios
31 Puede reactivarse la Pequeña Minería, convierte en económica las
reservas minerales conocidas
32 Mayor Estabilidad Química del Depósito de Lodos
33 Totalmente Diseñado y Fabricado en el País
DESVENTAJAS
No es un proceso conocido, no se opera en otra parte.
CONCLUSION
SE NECESITA DEMOSTRACION A NIVEL PLANTA PILOTO
SEPARACION EN MEDIOS DENSOS
OBTENCION DIRECTA DE ZINC METALICO
FLOTACION Y RELLENO TOTALTECNOLOGIA LIMPIA Y RENTABLE PARA
LA MINERIA POLIMETALICA SUBTERRANEA
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Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983
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Smallvill s.a.c. Crea Tecnología
Los relaves se descargan directamente a ríos y arroyos
El proceso de Flotación empieza a aplicarse
Primeras demanadas judiciales por contaminación
Presas de Relaves Tipo "Aguas Arriba"
Presas de Relaves Tipo "Aguas Abajo" con relave cicloneado
Presas con Dique de tierra construidas con equipo pesado
Infiltración reportada en relaves de uranio
Se "descubre" el Drenaje ácido
Colapsa la presa Barahona Colapsa la Presa Stava
Figura 1a. Evolución histórica del Manejo de Relaves Mineros
1980 19901940 1950 1960 19701900 1910 1920 1930
Fig 1b. Fallas de Presas de Relave en el Mundo
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Década
Nú
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Fig. 1c Fallas de Presas de Relave en países
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E.E.
U.U.
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Ganga No
Sulfurada
Pirita
Chalcopirita
Galena
Esfalerita
Ganga No Sulfurada
Partículas de
Intercrecimiento Fino Ganga liberadas
Partícula mixta,aprox. 300 micras que no requieren
No requiere liberarse para F.Total molerse más para
Flotación Total
10 micrones Sulfuros
Grado de liberación requerido para Flotación Total
Sulfuros Ganga
Grado de liberación requerido para Flotación Selectiva
Figura 2. Representación esquemática del intercrecimiento entre Sulfuros y el
grado de liberación requerido para Flotación selectiva y para Flotación Total
MINA
Peso mineral fresco, 100%
Molienda Fina
60-70% -200m Peso Conc. Cu, 2%
Peso de Relave, 78%
Peso Conc. Pb, 4%
Peso Relave Grueso (U/F), 28%
Peso Conc. Zn, 16%
Transporte marítimo
Peso Relave Fino (O/F), 50%
3a ESTRATEGIA DE LA FLOTACION SELECTIVA
Peso Conc. Pirita, 8%
Molienda Gruesa Peso mineral fresco, 100%
30% -200m
Peso Relave, 70% Peso Conc. Total, 30%
Peso Conc. Zn, 16% Peso Conc. Cu, 2%
Relave Grueso Peso Conc. Pb, 4%
Transporte marítimo
3.b ESTRATEGIA DE LA FLOTACION TOTAL
Figure 3. Estrategias de Flotación Selectiva y Flotación Total
MINA
RELLENO
DE MINA RELAVES
PRESA DE
PLANTA
FLOTACION
SELECTIVA
CLASIFICACION
DE MINA
PLANTA
FLOTACION
TOTAL
RELLENO TOTAL
Puerto de
Exportación
Fundición
Foránea
Plant nearby
Exportation
Port
Planta de
Separación
cerca a Puerto o
Fundición Local
Puerto de
Exportación o
Fundición
local
Fundición
Foránea
Fig. 5a Flotación Total con Mineral de Cerro de Pasco
0
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100
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Grado de Molienda, % -200 mallas
Re
cu
pe
ració
n e
co
nó
mic
a,
%
Recup. 3 min
Recup. 10 min
Conventional
Fig. 5b Flotación Total de Mineral de Morococha
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0 10 20 30 40 50 60 70 80
Grado de Molienda, % -200 mallas
Re
cu
pe
ració
n e
co
nó
mic
a,
%
Recup. 3 min
Recup. 10 min
Conventional
Fig. 5c Flotación Total de Mineral de Chanchamayo
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0 10 20 30 40 50 60 70 80
Grado de Molienda, % -200 mallas
Re
cu
pe
ració
n e
co
nó
mic
a,
%
Recup. 3 min
Recup. 10 min
Conventional
Mineral
Agua Fresca
CHANCADO Y
CLASIFICACION CaO
CuSO4
(NaCN)
MOLIENDA Xantato
Instalaciones Agua Recirculada PRIMARIA
en el interior Poliglicoles
de la Mina
FILTRADO FLOTACION
TOTAL
Conc. Total Relave Final
CAMION/FAJA* Relave excedente
a la Planta
Separación BOMBEO** RELLENO
Conc. Total DE MINA
agua percolada
DEPOSITO DE DEPOSITO DE RELAVES
CONCENTRADO EN SUPERFICIE
EN SUPERFICIE *También se puede considerar Locomotora
**También puede conducirse por faja, camión o locomotora luego de filtrado
Figura 7b. Diagrama de Flujo Detallado de Planta Flotación Total en Interior Mina
Molie
nda
Celd
as F
lota
ció
n
Acondic
ionadore
s
Espesadore
s
Filt
ros
Hid
rocic
lones
Tota
l
Flotación Selectiva
Flotación Total
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Fig. 8 Inversión Comparativa en Equipo en la Flotación Selectiva y
Flotación Total para el mineral de Chanchamayo (2880 T/d)
Flotación Selectiva Flotación Total
Mineral valioso
Roca Caja
Roca Caja (Ganga)
(Ganga)
Frente de
Trabajo
Frente de
Trabajo
Piso de trabajo
Piso de
Piso de trabajo Trabajo
Relleno con
Relaves
Mineral permeables
arrancado (emplazado
Sistema de Sistema de
Galería de Drenaje Galería de Drenaje Galería de
Servicio Servicio Servicio
Cuneta para CunetaCuneta con
agua percolada agua percolada
ETAPA ETAPA ETAPA
PERFORACION ARRANQUE Y RELLENO Y
Y VOLADURA TRANSPORTE PERFORACION
Figura 9. Representación esquemática del Método de Minado Corte y Relleno Ascendente
en el cual se emplea el Relave Grueso como material de Relleno
Alc
ance d
e P
erf
ora
ció
n
Alc
ance d
e P
erf
ora
ció
n
Alc
ance d
e P
erf
ora
ció
n
Relave Flotación Convencional, 60%-200m
Relave Flotación Total,30%-200m
47% adicional de arena recuperada para 4 pulg/hr
4
Indice mínimo internacional
4.0 pulg/hr
3
32% adicional de arena recuperada para 2 pulg/hr
2
Indice aceptable, 2.0 pulg/hr
1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Recuperación de Relave Grueso (U/F del hidrociclón), %
Figura 10. Relación entre la recuperación de relave grueso en el hidrociclón y su permeabilidad
en el caso de Flotación Selectiva y Flotación Total
Ind
ice d
e P
erc
ola
ció
n,
pu
lg/h
r
100
Volumen de tierra, 461,412 m 3 Volumen,1'261,541m 3 , de Tierra y/o Desmonte
adicional requerido para 8 años de vida requerido para emplazarse como Relleno (Dedrítico)
de M ina durante la vida del Depósito .
Volumen de tierra, 153,804 m 3
Vida del D epó sito : 2 año s (Dique de Arranque) requerido
alcanzar Talud 3H:1V en Dique
Vaso del Depósito Dique del Depósito T alud 1.3H :1.0V
Escala : A rea to tal disturbada m2
0 10 20 30 40 50 metros
FLOTACION CONVENCIONAL
Talud aguas abajo con 3H:1V
Vida del D epó sito : 8 año s sin necesidad de tierra para Excedente,172,459 m 3 ,
Dique de arranque de Relave Grueso(U/F)
que debe almacenarse
en superficie. Puede
emplearse para incrementar el
Vaso del Depósito Dique del Depósito Volumen,1'261,541m 3 , de Relave talud del Dique a 4.9H:1.0V
T alud 3.0H :1.0VGrueso (U/F) para ser emplazado como Relleno
A rea to tal disturbada m2 (Hidráulico) de M ina durante la vida del Depósito
Escala :
0 10 20 30 40 50 metros
Capacidfad de la Planta : 1,500 T/d FLOTACION TOTAL
Figura 11. Representación esquemática del Balance de Relave Fino (O/F) y Grueso (U/F)
y de los Vólumenes de material de préstamo (tierra) para cumplir con el Dique 3H:1V y
con la demanda de Relleno que requiere la explotación minera.
51476
285034
Relave Fino
Relave FinoRelave Grueso
Relave Grueso
Relave Grueso
Material de préstamoMaterial de
préstamo
Material de
préstamo
Relave
Grueso
Entran 1900 T/d desmonte (tierra)
Salen 3000 T/d mineral
Galería de extracción
2684 T/d relave
Sistema de Nuevo Depósito de Relaves
Galería y
Piques Depósito antiguo de Relaves
Línea de Bombeo de Relaves
400 m 2684 T/d relave
Mina Rosaura
Planta Concentradora Convencional
3000 T/d mineral 3000 T/d 2684 T/d relave
Carretera Transporte Conc. Cu 316 T/d concentrados
Conc. Pb Transporte al
800 m Conc. Zn Puerto Callao
Bomba 800 Hp Río Rímac
Alternativa Convencional : Transporte de Mineral hasta Planta para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn)
y Bombeo de Relave hasta Presa Antigua
Entran 1900 T/d relave grueso
Salen 3000 T/d mineral
Galería de extracción
Planta Flotación Total
451 T/d Conc. Total
649 T/d relave
Sistema de Nuevo Depósito de Relaves
Galería y
Piques Depósito antiguo de Relaves
400 m 3000 T/d relave
Mina Rosaura
451 T/d Conc.Total
Carretera Transporte 451 T/d
(o por Tubería) Conc. Total
800 m Transporte a
Río Rímac Planta Separación
(Yauliyacu o Perubar)
Alternativa Propuesta: Instalación Planta Flotación Total cerca bocamina,Transporte de Conc.Total
hasta Planta Separación para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn); Relleno de mina con relaves
Concentrado Total
agua SO2
vapor (calor) (Carbón activado)
REPULPADO Y DESORCION Cal
agua
vapor (calor) NEUTRALIZACION
FILTRADO Y LAVADO solución de SEDIMENTACION
desorción ALMAC. RESIDUO
Concentrado Total Lavado
NaCN solución
ZnSO4 tratada
Agua fresca
REMOLIENDA
Xantato
espumante
ACONDICIONAMIENTO
FLOTACION Cu-Pb Conc. Cu-Pb
Xantato FILTRACION solución
Relave Cu-Pb CuSO4
Cal
Conc. Cu-Pb K2CrO7
ACONDICIONAMIENTO (Carbón activado)
agua fresca
ACONDICIONAMIENTO
Conc. Zn FLOTACION DE Zn
FLOTACION DE Cu Conc. Cu
FILTRACION Relave Final
solución Conc. Pb
Conc. Zn SEDIMENTACION
FILTRACION FILTRACION
solución Sedimento
solución
Conc. Pb Conc. Cu
solución FILTRACION
TRATAMIENTO Torta filtrada
DE SOLUCION
ALMACENAMIENTO
solución COMPACTADO DE medio ambiente
tratada RELAVE PIRITOSO
100
Lavado
80
60
Sin tratamiento
40
Oxidado
20
0
1 2 3
Nivel de adición de Dicromato, Kg/TM
Figura 17. Depresion de galena en función del nivel de Dicromato
y del tipo de tratamiento previo de su superficie
Recupera
ció
n e
n f
lota
ció
n,
%
alimentación
altura de altura de
espuma espuma
concentrado concentrado
alimentación
aire aire
generador generador
de burbujas de burbujas
Relave Relave
Columna de Flotación Columna de Concentración
Figura 18. Representación esquemática de la Columna de Concentración para la recuperación de
partículas hidrofóbicas gruesas, y de la Columna de Flotación Convencional
15.a Flotación Total con Planta de Separación
Cuerpo mineralizado
Polimetálico Planta de
Separación Concentrados
individuales de Cu, Pb, Zn
Pulpa Concentrado Total
Filtro
Bomba Camión
Relleno de Mina Planta de Flotacion Total Puerto de
Hidráulico Subterránea (interior Mina) Pyrite Embarque
Cuerpo mineralizado
Polimetálico 15.b Flotación Total con Lixiviación a Presión
Planta de
Pulpa Concentrado Total Limpieza Planta de
Filtro Lixiviación
a Presión
Bomba Camión
Relleno de Mina Planta de Flotacion Total Cu Au,Ag
Hidráulico Subterránea (interior Mina) Pirita Pb Zn S
Metales refinados
Concentrado
Total
REMOLIENDA
(Relave)
ACONDICIONAMIENTO Conc. Cu-Zn-Ag
NaCN
Conc. Pb-Ag LIXIVIACION A PRESION
FUNDICION-REFINACION DE PLOMO EXTRACCION POR SOLVENTES Axufre Sólido
Y ELECTRODEPOSICION
Pb, Ag, Se, Te, Bi Refinado Cu, Zn, Cd, In Refinado Residuo de Lixiviación
A. Sulfúrico
Au, Ag (Se, Te) Refinado RECUPERACION DE ORO Y PLATA
Escoria NaCN, Thiourea
Residuo de Lixiviación
Almacenamiento Seco, residuo de lixiviación FILTRACION A PRESION
TRATAMIENTO COMBINADO FLOTACION-FUNDICION-LIXIVIACION
DEL CONCENTRADO TOTAL
Concentrado
Total
REMOLIENDA
(Relave)
ACONDICIONAMIENTO Conc.Cu-Ag
SO2, Na2S
Conc. Zn-Pb-Ag LIXIVIACION A PRESION
VOLATILIZACION-REFINACION DE ZINC
FUNDICION-REFINACION DE PLOMO EXTRACCION POR SOLVENTES Axufre Sólido
(PROCESO IMPERIAL SMELTING) Y ELECTRODEPOSICION
Zn, Pb, Ag, Cd, In Cu Refinado Residuo de Lixiviación
Se, Te, Bi Refinado
Au, Ag Refinado RECUPERACION DE ORO Y PLATA
Escoria A. Sulfúrico NaCN, Thiourea
Residuo de Lixiviación
Almacenamiento Seco, residuo de lixiviación FILTRACION A PRESION
TRATAMIENTO COMBINADO FLOTACION-FUNDICION-LIXIVIACION
DEL CONCENTRADO TOTAL
Mina 2
Mina 1
Mina 4 Mina 3
PLANTA DE Conc. Cu-Ag
SEPARACION Conc. Pb-Ag
Conc. Zn
PLANTA DE
LIXIVIACION
A PRESION
Metales Refinados
Cu, Pb, Zn, Ag
ESTRATEGIA DE COMPLEMENTACION
DE PLANTA DE FLOTACION TOTAL Y PLANTA DE SEPARACION
Y PLANTA HIDROMETALURGICA
PROCESOS MECANOQUIMICOS
Y OTROS PROCESOS
Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300
Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983
e-mail: [email protected]
Smallvill s.a.c. Crea Tecnología
Molino de Activación Mecánica-Inst. Goetecnia Kosice-Eslovaquia
XRD analysis dof CaCO3 (Peru). Mechanical activation 1 – 0min, 2 –3min, 3 –7min, 4 – 15min
100
90
Con Activación Mecánica previa
80
70
60 Lixiviación Alcalina, Na2S/NaOH
50
40 Sin Activación Mecánica
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Tiempo de Lixiviación, minutos
ELIMINACION DE ANTIMONIO (Y ARSENICO) DE CONCENTRADOS DE PLATA
DE LA COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA S.A.
Dis
olu
ció
n d
e A
nti
mo
nio
, %
90
4
80 3 2
70
60
50
40
30
20
10
1
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Tiempo de Lixiviación, minutos
Figura 2. Disolución en Tiourea de la Plata contenida en concentrados de plata de C.M.Casapalca S.A.
sin activación mecánoquímica y con diferentes grados de activación mecanoquímica previa
1. Sin activación mecanoquímica previa 3. Con 1,123 Kwh/T
2. Con 562 Kwh/T 4. Con 2,246 Kwh/T
Dis
olu
ció
n d
e P
lata
, %
100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Energía Específica de Molienda, Kwh/T
Fig. 12 Cinética de Disolución en Tiosulfato de Oro mecánicamente activada
1600 2000
Recu
pera
ció
n d
e O
ro e
n
2 m
inu
tos,
%
0 400 800 1200
Electrodeposición directa de Oro
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0
Tiempo, hrs
Concentr
ació
n (
mg/l),
Recupera
ció
n (
%)
C, mg/l Recp., %
Recuperación
de Au, %
Concentración
de Au, mg/l
Mineral Rico
OpcionesCHANCADO
Cianuro
Tiourea
Tiosulfato
TRATAMIENTO
MECANOQUIMICO
Pulpa DETOXIFICACION
ULTRAFILTRACION
Y LAVADO
Relave Seco
Compactado Solución Rica Solución Pobre
ELECTRODEPOSICION
Oro Semirefinado
Figura 9. Tratamiento Mecanoquímico para mena Aurífera de Alta Ley
FLOTACIÓN Y RELLENO TOTAL VS. FLOTACION CONVENCIONAL
Caso de Minerales Polimetálicos
VENTAJAS
1 Costo de Inversión en Planta es 5 veces menor
2 Costo de Inversión en Mina es mucho menor
3 Costo de Operación en Planta es mucho menor
4 Mucho menor consumo de energía y de acero
5 Mucho menor consumo de reactivos, un solo pH, un solo depresor
6 Costo de Operación en Mina es menor
7 Relleno de mina totalmente con relaves, no requiere relleno dedrítico
8 Menor Impacto en canteras de superficie
9 Gran permeabilidad del relleno hidráulico, ciclo mas corto de minado
10 Efluentes de mina con menor turbiedad
11 No requiere Depósito de Relaves
12 No genera Efluentes ácidos
13 Transporte de Mineral, Concentrado y Relaves es Hidráulico
14 Mejor Calidad de Aire en interior mina
15 Mayor recuperación global de los metales
16 Mayor recuperación de los metales en sus respectivos concentrados
17 Mayor calidad (ley) de concentrados
18 Recirculación Total de Agua
19 La Planta es muy compacta, muy simple y más flexible
20 La Planta puede instalarse en interior mina
21 El desarrollo del proyecto requiere menor tiempo
22 Con Planta subterránea se reduce el tiempo y desarrollo de la mina
23 La Planta de Flotación Total puede ser operada fácilmente, puede ser automatizada
24 La Planta de Separación puede ser automatizada y emplear procesos caros/sofisticados
25 Se puede considerar una Planta de Separación para varias Plantas de Flotación Total
26 El circuito de comercialización se acorta signif icativamente, facilitando el f inanciamiento de la operación
27 El Concentrado Total puede ser tratado directamente o en combinación con la Separación, en una Planta Hidrometalúrgica
28 Los Impactos sobre el agua, aire y suelo, se reducen notablemente
29 La exportación de concentrados de mayor calidad y/o metales refinados mejora el intercambio de divisas
30 El menor costo de producción de los metales reduce el riesgo ante variabilidad de los precios
31 Puede reactivarse la Pequeña Minería, convierte en económica sus reservas minerales conocidas
32 Mayor Estabilidad Química del Depósito de Lodos
33 Totalmente Diseñado y Fabricado en el País
DESVENTAJAS
1 No es un proceso conocido, no se opera en otra parte.
CONCLUSION
SE NECESITA DEMOSTRACION A NIVEL PLANTA PILOTO
ACTIVACION MECANICA
Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300
Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983
e-mail: [email protected]
Smallvill s.a.c. Crea Tecnología
Y METALURGIA AVANZADA
ANTECEDENTES
La plata (y cobre) en los yacimientos polimetálicos peruanos es predominantemente
asociada a minerales de Sb y As.
Los concentrados de Cu-Ag contienen de 8 a 22 % de (As+Sb) y son penalizados en
el mercado nacional o internacional con tanto como 300 $/T.
La eliminación de As y Sb de estos concentrados, antes denominados “sucios”, ha
sido un objetivo de siempre para mejorar su cotización y evitar la contaminación en
las Fundiciones..
La vía hidrometalúrgica con lixiviación alcalina caliente (Na2S + NaOH) es la ruta
más obvia pero nuestra altitud limita su aplicación al uso de lixiviación en
autoclaves.
La aplicación de la lixiviación mecanoquímica experimentada en el país ha dado
resultados exitosos para eliminar As y Sb, recuperando este último como un
producto comercial.
XRD analysis dof CaCO3 (Peru). Mechanical activation 1 – 0min, 2 –3min, 3 –7min, 4 – 15min
100
90
Con Activación Mecánica previa
80
70
60 Lixiviación Alcalina, Na2S/NaOH
50
40 Sin Activación Mecánica
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Tiempo de Lixiviación, minutos
ELIMINACION DE ANTIMONIO (Y ARSENICO) DE CONCENTRADOS DE PLATA
DE LA COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA S.A.
Dis
olu
ció
n d
e A
nti
mo
nio
, %