DISEÑO DE PROCESOS METALURGHICOS

1. 11/07/17
DISEÑO DE PROCESOS PARA
TRATAMIENTO DE MINERALES
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2. 11/07/17
TRATAMIENTO DE MINERALES
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3. 11/07/17
MINERALOGIA Y PROPIEDADES
Mineral Cuarzo Rutilo Ilmenita Circón Monazita
Propiedades
Utiles
Técnicas Separación
disponibles
Color Blanco Marrón Negro Blanco Marrón Escogido Manual
Optico
Radioactividad No No No No Sí Escogido Radiométrico
Susceptibilidad
Magnética
-0.2 2.0 162.0 -0.3 15 Magnético: Alta y
Baja Intensidad
Resistividad
Eléctrica
>10
12
<10
6
<10
6
>10
12
>10
12
Separación Electrostática
ó Electrodinámica
Dureza, fragilidad 7.0 6.25 5.5 7.5 5.25 Lavado ó restregado ó
molienda diferencial
Gravedad
Específica
2.65 4.2 4.75 4.7 5.1 Concentración
Gravimétrica
Química
Superficies
Flotación, Floculación
diferencial y dispersión
PROCESOS QUIMICOS
Solubilidad Acidos
Solubilidad Alcalis
Equilibrio Redox
Reactividad
Halógenos
Clorinación
Estabilidad
Térmica
Calcinación, Tostación
3

4. COMPOSICION DE ARENAS
DE PLAYA MANAVALAKURCHI
11/07/17 4
Mineral % Peso
Ilmenita 62,3
Leucoxeno 4,3
Granate 4,2
Monazita 10,7
Zircon 10,8
Rutilos 1,8
Ferro Mag Min 0,8
Cuarzo /Silim 4,5
Conchuelas 0,6
100

5. 11/07/17 5

6. PROCESO EN HUMEDO PARA
TRATAR ARENAS DE PLAYA
11/07/17 6

7. PROCESO EN SECO PARA
TRATAR ARENAS DE PLAYA
11/07/17 7

8. 11/07/17
DIFICULTADES PARA
SISTEMATIZACION
 Dificultades Geológicas : existen aproximadamente 3,500 especies minerales, siendo
200 formadores comunes de mineralización, si tomamos 5 de estos minerales a la vez, con
los 200 minerales comunes tendremos 2,500,000 combinaciones y un desarrollo
metodológico para este número de combinaciones demandará un importante esfuerzo y si
a esto adicionamos que las propiedades de cada uno de los minerales es variable,
llegamos a la conclusión que existe un amplio campo de trabajo.
 Mineralógicas: las propiedades mineralógicas son definitivamente variables como
ejemplos se puede mencionar la variación de color del cuarzo que va desde incoloro hasta
negro, de la ilmenita que puede variar entre negra a marrón, del circón que puede variar
entre diferentes tonalidades del azul. La susceptibilidad magnética también es propiedad
variable tal como se ha observado en ilmenitas de la India que son apreciablemente
magnéticas, así mismo el circón también reporta alto magnetismo en algunos depósitos.
Otras propiedades como la resistividad eléctrica pueden variar por los recubrimientos con
otras especies minerales ó con sales que varían entre diferentes depósitos en casos
extremos hasta en el mismo depósito se presentan propiedades variables.
 Texturales: En limitadas ocasiones los minerales se presentan como especies discretas
tal como ocurre en las arenas de playa en que cada especie está normalmente liberada ó
en el caso de depósitos aluviales. Las mineralizaciones primarias normalmente ocurren en
rocas requiriendo técnicas de liberación y por lo tanto siempre tienen una distribución
granulométrica y liberación completa es difícil obtener existiendo solo tendencia a
aproximarnos. Las operaciones de reducción de tamaño a su vez introducen cambios en
las propiedades originales en algunos minerales hasta el extremo de interferir con el
método ó proceso de separación.
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9. 11/07/17
PROCESOS DE SEPARACIÒN
 Limitaciones de Procesos de Separación: Existen limitaciones importantes en
los procesos y equipos desarrollados para la explotación de propiedades:
 Límites de Tamaño de Partícula.- cada máquina tiene un tamaño máximo de partícula
y un mínimo que pueden ser eficientemente tratados dependiendo del Criterio de
Separación y condiciones de operación. En el caso de exceder estos límites, el
proceso se torna ineficiente por lo que es necesario preparar el alimento existiendo
un permanente compromiso entre la falta de liberación y el exceso de finos
producido.
 Discriminación de Propiedades de los Minerales: en que los resultados son
dependientes de las propiedades diferenciales por lo que debemos tener siempre la
máxima diferencia posible explotable económicamente. Algunos ejemplos pueden
mencionarse tal como ocurre en concentración gravimétrica en la que la separación
en medios densos (DMS) es mas eficiente sin embargo sus costos de inversión son
mayores frente a jigs por ejemplo que tienen menor eficiencia pero su costo de
inversión es significativamente menor. En separación electrostática que explota
conductividad superficial de los minerales, las especies minerales deberán estar
secas, caso contrario se interfiere con el Criterio de Separación, en cambio la
susceptibilidad magnética puede explotarse por vía seca ó húmeda, esta última no
sería aplicable en zonas donde no existe suministro adecuado de agua. El alimento
completamente seco es también interferido por condiciones atmosféricas imperantes
en la zona del yacimiento, caso específico de las arenas de playa. En algunos casos
tostación es aplicable utilizando combustibles existentes en la zona. La aplicación de
lixiviación con ácido clorhídrico ó sulfúrico también tiene limitaciones en razón de su
suministro.
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10. 11/07/17
FACTORES ECONOMICOS
 Limitaciones Económicas: están relacionadas con especificaciones de los productos son
limitaciones establecidas por los compradores y en parte relacionadas con el proceso subsecuente.
 Limitaciones de Grado ó Ley del Producto.- El valor de venta del producto de concentración está
relacionado con su ley, algunos ejemplos se mencionan a continuación: el caso de la barita ó
baritina, el mercado exige leyes de 99.5% para tener precios de ventas aceptables, mientras que
cuando la ley es menor a 99.5% BaSO4 el precio se reduce en 50%. Similar condición reporta la
fluorita, en que el grado ácido exige no menos de 97% CaF2 y el siguiente nivel es el grado
metalúrgico que acepta ley no menor de 60%, igualmente el precio de este último es la mitad de la
fluorita grado ácido. En el caso de producir fluorita de 96.2% CaF2, esta no podrá ser vendida como
grado ácido.
 Limitación de Impurezas.- Penalidades contra impurezas existen en los mercados de metales base,
estaño, arenas para vidrio teniendo especificaciones rígidas cuya identificación y asociación deberá
ser cuidadosamente realizada. En casos extremos se ha determinado presencia de minerales por
cuyo contenido de impurezas son algunas veces no comerciales, tal es el caso de la cristofita que es
un mineral zinc con alto contenido de Mn presente en nuestros Andes Centrales que produce
concentrados de zinc de leyes inferiores a 40% Zn.
 Limitaciones de Tamaño de Partículas.- Son muy severas en algunos casos, hace un tiempo atrás
era imposible vender cromita con contenido de mas de 20% -1” pulgada, sin embargo luego fue
posible vender materiales finos pero peletizados demandando incorporar etapa de acabado del
concentrado. El caso de la industria del carbón aun reporta restricciones de tamaño para venta
según su aplicación.
 Precio de Venta ó Valor de Mercado.- Importantes cambios se observan en función a tiempo
teniendo marcada influencia en el diseño de procesos constituyendo una propiedad de los minerales
que debemos adicionar a la lista anteriormente mostrada y deberá ser tenida en cuenta en el
desarrollo de los procesos. 10

11. 11/07/17
MODIFICACION DE PROCESOS
 Posibilidades Adicionales
 Manteniendo continuo acercamiento entre las propiedades de los minerales y
los mercados podemos realizar cambios en ellas creando nuevos procesos
con la finalidad de ser mas competitivos. Ejemplos típicos son tostación
reductora para transformar materiales férricos a ferrosos convirtiéndolos en
fuertemente magnéticos, así como procesos de lixiviación alcalina
magnetizante, facilitando la separación posterior y limpieza de concentrados.
En el caso de procesos hidrometalúrgicos, la regeneración del lixiviante es
objetivo importante para reducción de costos.
Propiedades de Propiedades de
MINERAL B Minerales Procesos y Equipos
jetivo: Recuperacion
Conc I Principios y Teoria
de Separación Información
Conc II Económica
Conc III
Optimización de
Operación
SELECCION DE PROCESOS
Relaves
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12. 11/07/17
DETERMINACION
MINERALÓGICA
Es el estudio de la naturaleza y distribución de minerales en la mena, determinando sus
propiedades y rango de variación : en composición, en características d liberación ó
accesibilidad, frente a técnicas de separación.
1) La mineralogía es herramienta básica requerida para la evaluación de depósitos
minerales, siendo la determinación de composición cuantitativa ó análisis modal la mas
importante.
2) También forma parte básica ó fundamental del núcleo para Diseño de Procesos siendo
de mayor importancia relativa respecto a los análisis químicos cuantitativos.
3) Requerida para el control de procesos especialmente para el control de pérdidas,
determinando tamaños de liberación.
4) Para el control de productos : composición, tamaños de acuerdo a los requerimientos
comerciales.
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13. 11/07/17
PROPIEDADES UTILES EN
MINERALOGIA
 Color aunque no importante por el amplio rango de
variación.
 El color de raya, es de mucho mayor valor en la
identificación
 Dureza evaluada por resistencia relativa a la abrasión
 Gravedad específica determinada por técnicas del
picnómetro ó por líquidos densos
 Radioactividad determinada usando equipo especial.
 Fusibilidad
 Permeabilidad magnética considerando rango de variación.
 Propiedades químicas y reactividad cuantitativa, que en
algunos casos e importante para la identificación de
especies minerales.
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14. 11/07/17
CLASIFICACIÒN DE COMPONENTES
1) Valores: la actitud básica debe ser definida grado ó recuperación, dando importancia
a una de ellas definiendo el proceso de acuerdo a estos objetivos, si este es de
grado, los valores serán separados en etapa posterior del proceso y en el caso de
recuperación deberá hacerse tan pronto sea posible.
2) Ganga No Deseada: puede ser descrita como material inerte física y químicamente
y su remoción puede realizarse en cualquier parte del proceso pero es siempre
preferible removerla en etapas tempranas con la finalidad de mantener costos bajos
de operación, el balance detallado de costos de tratamiento futuro y el valor adicional
que podría obtenerse en términos de grado ó recuperación de valores deberá ser
realizado.
3) Materiales Peligrosos ó Dañinos : la ganga peligrosa ó nociva es definida por
aquellos minerales “reactivos” física ó químicamente en el proceso y cuya presencia
afectaría la eficiencia del proceso. Deben ser removidos antes de su ingreso a la
etapa en que son perjudiciales así como del producto final pero sin interferir con el
producto. Un ejemplo de este tipo de materiales son las lamas, las cuales no son
deseables por los procesos aunque no por los compradores ó clientes; este material
interfiere en concentración gravimétrica y con otros, en el caso de flotación afecta el
consumo de reactivos, puede afectar la selectividad del proceso principal para la
separación de valores así como la clasificación o las reacciones químicas. Siempre
existe una alternativa según el tipo de compuestos clasificados por su compatibilidad:
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15. 11/07/17
CLASIFICACIÒN DE COMPONENTES
 Si A es incompatible con B, deberemos realizar su separación para el
subsecuente procesamiento. En este caso se consideran todos los tipos de
separaciones posibles.
 Si A es compatible con B, será necesario tomar una acción menos drástica
por que en este caso la separación no afectará al producto y se realiza
separación por etapas.
 Sub-Productos : Están relacionados con completa utilización del recurso,
puede ser en interés de la Nación y/ó de la Empresa ó de Terceros
especializados en el manejo de este tipo de materiales, su procesamiento no
deberá interferir con el programa principal ni con el grado ni la recuperación
de valores objetivos. En ocasiones este tratamiento podría ser hecho
posteriormente en términos económicos. Debe darse debida importancia
desde el inicio de las exploraciones de todo yacimiento por que en las
menas existen importantes valores en “sub - productos” en algunos casos el
precio es atractivo justificando su extracción, en otros su valor se pierde o
reduce cuando se reduce el tamaño de partícula.
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16. 11/07/17
AGRUPAMIENTO DE MINERALES
POR PROPIEDADES
1. Clases (% de cada mineral agrupados por sus características de
composición)
2. Por su contenido de valores :
3. Podemos tener el mismo valor en diferentes minerales.
4. Diferentes valores en el mismo mineral.
5. Diferentes valores en diferentes minerales (en términos económicos)
6. Proporciones de los minerales en la mena : los requerimientos de
tratamiento serán diferentes dependiendo de la proporción de los
componentes.
7. Asociaciones de los minerales en la mena.
8. Propiedades : los minerales pueden ser separados por su asociación y
puede realizarse en términos de propiedades superficiales de la
densidad y la secuencia de los procesos a aplicar dependerá de las
propiedades y proporciones.
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17. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE
OPERACIONES Y PROCESOS
1. Siempre debemos tener preocupación por extracción
temprana de valores accesibles: El caso extremo que ilustra esta
regla es la producción de minerales de fundición directa (DSO)
requiriendo muy poca concentración pero necesita preparación, la
cuestión es obtener justo balance entre excelencia técnica y
preferencia comercial. Será correcto además colocar en el mercado el
peor producto que será aceptado, lo cual es aplicable a cualquier
productor ó manufactura, no existiría un justo balance si se aplica lo
contrario, el objetivo deberá ser siempre realizar el mínimo trabajo
posible en el proceso integral.
- Si tenemos importante fracción de valores, se deberán separar las
partes accesibles de estos valores y no aplicar mas trabajo del
necesario sobre ellos. Esta decisión será hecha dependiendo de la
cantidad y valor del mineral objetivo en proceso, si el valor del mineral
es bajo, las cantidades deberán ser significativas para justificar su
aplicación.
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18. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE
OPERACIONES Y PROCESOS
2) Rechazo temprano de minerales de ganga: esta posibilidad es de mayor
complejidad por las complicaciones que incorpora. La ganga es bajo valor económico
y como tal debe ser tratada, en el caso que no mas del 25% de este se encuentre
liberada no sería adecuada su separación, dependiendo de las características
estructurales de la roca:
- Capas claramente definidas de roca libre de valores (observación macroscópica)
- Textura propia de los minerales: en el caso que los valores y los minerales de ganga
tuviesen tamaños de partícula similares tendremos la opción de eliminar minerales
de ganga en etapa temprana.
- Si los valores están finamente diseminados a través de la ganga existiendo casos en
que los valores están dentro de cristales de los minerales de ganga, luego liberación
temprana de cualesquiera es poco probable (siempre el concepto de accesibilidad a
la fuerza de separación prima) afectando la recuperación en el caso de aplicar
separación temprana de minerales de ganga.
- Existe probabilidad estadística de que parte del mayor constituyente se encuentre
liberado en etapas tempranas del proceso, el mismo argumento aplica si el mayor
constituyente fuese el valor.
- Desde el punto de vista de ingeniería de planta y costo de inversión, la separación
temprana de ganga deberá tener justificación económica.
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19. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE
OPERACIONES Y PROCESOS
3. Si tenemos un producto de alto valor económico, en
el total, la recuperación es mas importante que el
grado por lo que el proceso deberá ser diseñado para
alcanzar alta recuperación y luego mejorar el grado en lo
posible, no superior a las especificaciones justificadas de
mercado. Un balance económico de grado recuperación
deberá ser realizado, mas allá del punto óptimo no deberá irse.
En el caso del Au, diamante, platino etc. debemos tener como
objetivo recuperaciones próximas a 95%. En otros casos como
el cobre, el balance deberemos obtenerlo en nivel inferior de
recuperación debido a que intentar recuperaciones mas altas
incrementan los costos y los beneficios marginales pueden ser
menores, por otro lado el grado de acuerdo a la estructura
económica deberá ser razonable tal como es el caso del Sn,
Zn, WO3.
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20. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE
OPERACIONES Y PROCESOS
iv. En caso de productos de bajo valor el mejor balance
se obtiene dando mayor importancia al grado, con
estos minerales estaremos relacionados con una secuencia
de etapas de preparación y concentración. Las características
del circuito básico para ambos tipos de productos se
presentan en el gráfico siguiente.
20

21. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE
OPERACIONES Y PROCESOS
5. La secuencia de operaciones y procesos
deberá ser compatible para obtener el
óptimo beneficio económico.- En muchos casos
los procesos seleccionados para tratamiento de
sulfuros han omitido recuperación de óxidos como
minerales de WO3 y Sn, varios ejemplos de estos
casos existen a lo largo de la historia de la minería y
en algunos aun persiste. El énfasis en estas plantas
se pone en flotación de los sulfuros ó
alternativamente en recuperación gravimétrica de
óxidos metálicos. Este dilema se discute a
continuación como ilustración:
21

22. 11/07/17
REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE OPERACIONES
Y PROCESOS
6. En cualquier clase de separación de minerales, el proceso
trabajará mas eficientemente si la fuerza de separación es
aplicada al menor constituyente, estos es siempre verdad,
cuando se aplica el método inverso se afecta la ley ó recuperación.
Este principio es válido en todas las etapas incluyendo clasificación.
7. Nuestro interés debe estar dirigido a los flujos, existiendo
varios de ellos que deberán ser considerados por formar parte del
diagrama integral de procesos e instrumentación:
a. Masa: En muchos casos deberemos considerar recuperación de
algunos componentes y la determinación de flujos de masa es
imprescindible para precisarla entre otros factores incluyendo la
preparación del diagrama de Proceso e Instrumentación: P & ID. En
circuitos de molienda convencionales, el clasificador recirculará
minerales pesados sufriendo de sobre molienda y la posible
incorporación de una etapa de concentración será consideración
especial para la recuperación de sulfuros liberados ó casi liberados. En
muchos casos esto representa una etapa efectiva y de bajo costo de
inversión con la aplicación de jigs ó celdas unitarias de flotación. 22

23. REGLAS BASICAS DE
SELECCIÓN DE OPERACIONES
Y PROCESOS
a. Agua: Es también elemento importante en la definición de
necesidades así como para definir probable incorporación de etapas
de recuperación de agua. Este componente es uno de los mas
importantes por que el consumo de H2O alcanza al rango de 5-6
Ton/Ton de mineral cuando se incorporan métodos convencionales
de concentración gravimétrica y en flotación esto es de
aproximadamente 3/1.
b. Tamaños de Partículas: este balance es requerido para alcanzar
equilibrio en el proceso integral, muchas veces por tratar una
pequeña fracción de partículas gruesas ó finas se solucionan
problemas significativos que afectan la metalurgia integral.
c. Valores y Minerales de Ganga: Este análisis es también
necesario para identificación de problemas potenciales así como por
consideraciones económicas, cada etapa incorporada al circuito
deberá ser justificada tanto técnica como económicamente.
11/07/17 23

24. 11/07/17
RECUPERACION DE
SULFUROS DE COBRE Y ZINC
METODO A
FLOT Cu
ALIM ENTO
CONC Cu
FLOT Zn
CONC Zn RELAVE
DES
D E P A R T ME N T o f ME T A L L U R G Y
FOR:
DAT
FI G:
FI LE
E J E R C IC IO E VAL U AC IÒN
M a r z o
D i a g r a m
T I T L
ALTERNATI VAS PARA
RECUPERACI Ò N
A L T E R N A T IV A S PA R A R E C U PE R A C IÒN D E
S U L F U R OS C u y Zn
METO D O A
24

25. 11/07/17
RECUPERACION DE
SULFUROS DE COBRE Y ZINC
METODO B
FLOT Cu I
ALIM ENTO
CONC Cu I
DES
D E P A R T ME N T o f ME T A L L U R G Y
FOR:
DAT
FI G:
FI LE
E J E R C IC IO E VAL U AC IÒN
M a r z o
D i a g r a m
TI TL
ALTERNAT I VAS PARA
RECUPERACI Ò N
A L T E R N AT IV AS PA R A R E C U PE R A C IÒN D E
S U L F U R OS C u y Zn
METO D O B
FLOT Cu II
CONC Cu II
FLOT Zn
CONC Zn RELAVE
REM OL
25

26. 11/07/17
RECUPERACION DE
SULFUROS DE COBRE Y ZINC
METODO C
FLOT Cu
ALIM ENTO
CONCCu Ro
Scv
DES
D E P A R T ME N T o f ME T A L L U R G Y
FOR:
DAT
FI G:
FI LE
E J E R C IC IO E VAL U AC IÒN
M a r z o
D i a g r a m
TI TL
ALTERNATI VAS PARA
RECUPERACI Ò N
A L T E R N A T IV A S PA R A R E C U PE R AC IÒN D E
S U L F U R OS C u y Zn
METO D O C
FLOT Cu
CONC Cu
FLOT Zn
CONC Zn RELAVE
REM OL
26

27. 11/07/17
PESO ENSAYES % RECUPER % Energía K80 % -200#
METODO PRODUC % Cu Zn Fe Cu Zn Molien. micrón Peso
A Alim 100.00 5.95 11.81 100.00 100.00 13.9 41.0 96.0
Conc Cu 23.30 23.85 6.20 93.20 12.20
Conc Zn 19.25 0.73 50.40 12.90 2.50 82.20
Relave 57.45 0.45 1.15 4.30 5.60
B Alim 100.00 5.73 11.72 100.00 100.00 12.4 45.5 91.5
Conc Cu 23.20 23.30 5.60 94.40 11.10
Conc Zn 18.05 0.42 52.10 11.10 1.30 80.20
Relave 58.75 0.42 1.74 4.30 8.70
C Alim 100.00 5.72 11.71 100.00 100.00 12.8 35.5 98.9
Conc Cu 21.58 24.50 5.40 92.40 9.90
Conc Zn 19.36 0.48 50.70 11.90 1.60 83.90
Relave 59.06 0.58 1.23 6.00 6.20
RESULTADOS
METALURGICOS
27

28. 11/07/17
COMPARACIÒN
ECONOMICA
INGRESOS POR VENTAS US $
INGRESOS CALCULADOS PARA CABEZAS
PROD/METOD DIRECTO US $/% METODO A METODO B METODO C
METODO A
Conc Cu 144.99 24.35 144.99 145.65 145.08
Conc Zn 62.89 5.33 62.89 62.51 64.41
Total 207.89 29.68 207.89 208.16 209.50
METODO B
Conc Cu 140.13 24.46 139.50 140.13 139.58
Conc Zn 62.06 5.29 62.44 62.06 63.95
Total 202.19 29.76 201.94 202.19 203.53
METODO C
Conc Cu 139.48 24.37 139.39 140.02 139.48
Conc Zn 63.86 5.46 62.36 61.98 63.86
Total 203.34 29.82 201.75 202.00 203.34
28

29. 11/07/17
TRATAMIENTO MINERALES DE BAJO VALOR
EJERCICIO EVALUACIÒN
100
CHANCADO y MOLIENDA
HASTA LIBERACIÒN
R.O.M.
31.3
% PESO
% Fe
CONC.
MAGNETICA
RELAVE
1 %
60 %
99 %
30 %
CONCENTRADORELAVE
35 %
8.6 %
REMOLIENDA
SEPARACION MAGNETICA
ALTA INTENSIDAD
CONCENTRADO
LIMPIEZA EN SEPARACIÒN
MAGNETICA HJ
SEPARACION MAGNETICA
BAJA INTENSIDAD
SEPARACION MAGNETICA
ALTA INTENSIDAD
FLOTACIÒN DE
SILICE
CONCENTRADORELAVE
9 %
27 %
RELAVE
18 %
20 %
46.0 %
52.0 %
37 %
58 %
RELAVE
ESPUMA
10 %
48 %
CONCENTRADO
27 %
64.2 %
FLOTACIÒN SiO2
ACTIVACIÒN CON CAL
RELAVE
ESPUMA
8 %
36 %
CONCENTRADO
29.5 %
64.1 %
FLOTACIÒN CON AMINA
29

30. 11/07/17
PREPARACIÓN DE
MINERALES
RAZONES DE APLICACION
1. Mena y minerales constituyentes, sus propiedades mecánicas, origen geológico,
texturas, agregado de partículas, estructuras.
2. Con el método de minado, dependiendo de este se determina la humedad del mineral
extraído de mina, pasando por el extremo de alta humedad cuando se utiliza minado
por medios hidráulicos en el caso del tratamiento de depósitos aluviales y en el de
relaves. La aplicación de corte y relleno utilizando relleno hidráulico aumenta la
humedad del mineral arrancado de mina hasta acondicionamiento previo por reactivos
residuales.
3. Procesos de separación : sus limitaciones de tamaño de partícula y limitaciones en la
discriminación de minerales.
4. Requerimientos del producto para su comercialización relacionado con tamaño de
partícula como es el caso de minerales de hierro, cromo, bario, etc.
5. Grado del producto que debe ser alcanzado para su colocación en el mercado en
términos convenientes a la economía del proyecto para alcanzar máxima rentabilidad.
6. Costo de las operaciones unitarias involucradas y valor del producto, es importante
mantener los costos de operación en niveles bajos siempre.
30

31. 11/07/17
SELECCION METODO DE
PREPARACIÒN
La selección de operaciones de preparación depende de
diversos factores que se indican a continuación:
 Escala de la operación,
 Flujo grama aplicado,
 Disponibilidad de capital,
 Moda en chancado y molienda
- Acarreo del material es factor importante en la selección
de los métodos ó procesos de preparación,
incorporando etapas complementarias de almacenaje,
transporte, separación sólido líquido y deben ser
integradas en el Diseño de Planta.
-
31

32. 11/07/17
METODOS DE PREPARACIÒN
1. Lavado y restregado de partículas
2. Reducción de Tamaño para liberación.
3. Clasificación y control del tamaño de
partículas por tamizaje y clasificación.
4. Aglomeración.
5. Almacenamiento y alimentación
6. Transporte y Transferencia.
7. Espesamiento y Filtración.
32

33. 11/07/17
LAVADO Y RESTREGADO
 Minerales Gruesos, tales como son los producidos de mina
(ROM), los mas comúnmente aplicados son :
i. Monitores hidráulicos
ii. Lavadores de tambor ó molinos de cuchillas, y
iii. Lavadores
 Tamaño Medio ( 2” y finos)
i) Tambores lavadores
ii) Zarandas rotatorias con chisguetes de agua
 Materiales Finos (½” , ¼” ):
i) Zarandas lavadoras
ii) Restregadores mecánicos, existiendo de diferente manufactura
consistentes de impulsores cruciformes los cuales rotan en un
juego de deflectores aplicando alta densidad de pulpa.
iii) Tanques agitadores de cualquier clase.
33

34. LAVADOR DE CUCHILLAS
11/07/17 34

35. LAVADOR ROTATORIO
11/07/17 35

36. 11/07/17
REDUCCIÓN DE TAMAÑOS DE
PARTICULAS Y LIBERACIÓN
1. En los casos que los valores sean el menor constituyente, digamos 1%, parte
significativa del mineral está constituida por ganga liberada (99%) y por lo tanto
se puede liberar parte muy significativa de los minerales de ganga antes de
liberar los valores, en caso que este factor de requerimiento volumétrico no sea
considerado detenidamente puede representar importante pérdida de valor, por
lo que la posibilidad de liberación temprana de los minerales de ganga debe ser
verificada incluyendo liberación por etapas dependiendo de que si los medios
(partículas no liberadas) tienen ó no suficiente propiedad diferencial para
obtener efectiva separación de los minerales de ganga asociada a valores
discriminándolas de las partículas de ganga liberada.
2. Liberación entre dos minerales valiosos : por ejemplo en el caso de los de
plomo y cobre en ganga silícea siempre requeriremos fina reducción de tamaño
para alcanzar liberación completa. Sin embargo también existirán etapas
tempranas en las que podremos remover ó separar cantidades significativas de
minerales de ganga, pre - concentrando los sulfuros que requieren mayor fineza
de reducción de tamaño debiendo siempre considerar la liberación por etapas.
36

37. 11/07/17
PREVISIONES
i. Presencia de compuestos grasos y aceites,
ii. Presencia de substancias solubles ó de soluciones alcalinas
ó ácidas que pudiesen disolver iones metálicos que pudiesen
precipitar reactivos ó que contaminen las superficies. Las
sales solubles en agua son parte de la composición
mineralógica de los minerales producidos por efecto de
intemperismo de los depósitos de minerales que influyen
sobre los resultados metalúrgicos.
iii. Presencia de lamas que tienden a adherirse sobre las
superficies de los minerales interfiriendo con el proceso de
separación especialmente en flotación, en la que se observa
presencia de compuestos naturalmente flotables que de no
ser separados ó adecuadamente dispersados reducen la
eficiencia del proceso principal de concentración.
37

38. 11/07/17
CHANCADORAS DE
QUIJADAS
- Son utilizadas mayormente en chancado primario, su radio reducción normal
es de 3/1 ó 4/1. El ajuste cerrado mínimo es de 2” algunas veces, tiene
capacidad para tratar minerales duros y abrasivos debido a que el sistema
de toggle permite aplicar la mayor fuerza.
- No es compatible con minerales húmedos y de alto contenido de finos pero
en caso extremo se puede adicionar agua para facilitar la operación.
- El tamaño máximo de partícula alimentado debe ser controlado,
recomendando sea hasta 85% de la dimensión menor, también es
conveniente instalar sistemas de protección para evitar el ingreso de
materiales acerados incorporados accidentalmente. –
- Las fracciones mas finas del alimento que el ajuste cerrado deben ser
removidas del alimento por ocupar espacio e interferir con el desgaste
adecuado de los blindajes, por esta razón es recomendable incorporar
tamizaje grueso para su remoción de los finos para lo que se utilizan
grizzlies estacionarios ó preferentemente vibratorios.
38

39. CHANCADORAS DE
QUIJADAS
11/07/17 39

40. CHANCADORAS DE
QUIJADAS
11/07/17 40

41. CHANCADORA DE
QUIJADAS KUE KEN
11/07/17 41

42. 11/07/17
EQUIPOS DE REDUCCION
DE TAMAÑO FINO DE
PARTICULA
ii. Chancadoras giratorias
- Pueden ser empleadas para chancado primario ó secundaria,
tienen mucha mayor capacidad que las de quijadas y su radio de
reducción similar al de chancadoras de quijadas y en las giratorias
de alta velocidad utilizadas para chancado secundario pueden
alcanzar al rango 5-6 a 1. Rara vez alcanzan ajuste cerrado menor
a ½”, normalmente es no menor a ¾”.
iii. Chancadoras Cónicas
- Son las de mayor uso en nuestras operaciones de mediana
minería, aplicadas como secundarias para el caso de las de
diseño estándar y las de cabeza corta son utilizadas para
chancado terciario. Reportan alto radio de reducción alcanzando
hasta 7/1 produciendo chancado de hasta ¼”.
-
- Las de cabeza corta pueden operar eficientemente en circuito
cerrado por contar con menor excentricidad que las de diseño
estándar contando con sistemas de cierre hidráulico.
42

43. CHANCADORA GIRATORIA
PRIMARIA
11/07/17 43

44. Chancadoras Cónicas
SHORT HEAD
11/07/17 44

45. 11/07/17
EQUIPOS DE REDUCCION A
TAMAÑOS FINOS DE PARTICULAS
iv. Chancadoras de Impacto
- Existen equipos de eje horizontal conocidas como molinos de martillos y las de eje
vertical como las gyradisc utilizadas para chancado fino. Utilizadas en operaciones
para preparación de alimento a plantas de lixiviación con aglomeración para
minerales de Ag aplicando chancado hasta 100 % -10 mallas, asistidas con
molienda en seco.
- Los molinos de martillos pueden ser utilizados en chancado primario ó secundario
aplicando altos grados de reducción mayores 10/1 constituyendo importante
ventaja cuando se tratan minerales de baja abrasividad es decir con bajo
contenido de SiO2, usualmente menor a 10%. Pueden ser utilizados en calizas
duras con importantes ventajas en comparación con las anteriormente
mencionadas.
v. Chancadoras de Rodillos
- Este tipo de chancadoras eran usadas para el tratamiento de minerales blandos.
En casos especiales de chancado fino pueden ser aplicadas, pero para chancado
convencional eran obsoletas hasta la aparición de las chancadoras de rodillos de
alta intensidad que por su alta eficiencia y capacidad están encontrando aplicación
industrial en gran minería para chancado fino.
45

46. CHANCADORAS DE IMPACTO
11/07/17 46

47. CHANCADORA DE RODILLOS
11/07/17 47

48. 11/07/17
MOLINOS AUTOGENOS
O SEMIAUTOGENOS
- El desarrollo de estos molinos controlados
automáticamente han encontrado aplicación en
operaciones en las que resulta conveniente su aplicación
en razón de homogeneidad de la mineralización y en las
que el costo de inversión es factor importante en la
decisión. Este tipo de molinos requieren de preparación
simple del alimento por chancado primario y el producto es
normalmente sometido a molienda secundaria en molinos
de bolas ó de guijarros para obtener producto adecuado
para procesos de flotación.
- En muchos casos producen importante volumen de
fracciones gruesas que deben ser separadas en el trommel
del molino y recirculados a etapas de chancado para
mantener el balance integral del circuito.
48

49. MOLINOS AUTOGENOS
O SEMIAUTOGENOS
11/07/17 49

50. CHANCADORAS O MOLINOS
DE ALTA COMPRESION:
HCRM
 Son equipos similares a las chancadoras de rodillos a los cuales se
le han incorporado modificaciones que le otorgan alta presiones en
la alimentación generado por resortes de alta tensión aplicada al
denominado rodillo flotante tal como se muestra en la Fig. siguiente.
 La presión sobre el lecho de mineral es mayor que 50 MPa. En
general se obtienen presiones de 100 a 300 MPa. Con esta acción el
mineral es compactado al volumen solido equivalente de mas de 80
%.
 Utilizando (HCRM) como un equipo de pre molienda, aumenta la
capacidad del equipo existente molienda en aprox. 40 % así mismo
reduce en 20 %del consumo de energía.
11/07/17 50

51. CHANCADORAS O MOLINOS
DE ALTA COMPRESION:
HCRM
 Contrario al chancado convencional en chancadora de rodillos, las partículas
son fracturadas por compresión en un paquete o cama de partículas y no por
agarre directo de las partículas entre las dos superficies de rodillos
 Este lecho de partículas es creado entre dos rodillos que son alimentados de
manera continua y completa, en estos dos rodillos el lecho de partículas es
presionado a una densidad de aproximadamente 85 % de la densidad actual
del mineral.
 En el proceso de compactación, el material es molido a un amplio rango de
distribución de tamaño de partículas con una gran proporción de finos,
compactados a hojuelas.
 La fractura puede visualizarse como consistente de dos etapas diferentes, la
primera en que el mineral ingresa al espacio confinado entre los dos rodillos
sometiéndolo a una aceleración hasta alcanzar la velocidad periférica de los
rodillos
11/07/17 51

52. ARREGLO
ESQUEMATICO DE
HCRM
11/07/17 52

53. HCRM: PRINCIPIO DE
OPERACION
11/07/17 53

54. HCRM: PRINCIPIO DE
OPERACION
11/07/17 54

55. HCRM: PRINCIPIO DE
OPERACION
11/07/17 55

56. REDUCCION DEL INDICE
DE TRABAJO
11/07/17 56

57. RODILLOS DISEÑADOS
PARA
AUTOPROTECCION
11/07/17 57

58. DIAGRAMA P & ID PARA
MOLIENDA < 1.0 mm
11/07/17 58

59. CHANCADORAS O MOLINOS
DE ALTA COMPRESION:
HCRM
11/07/17 59

60. CHANCADORAS O MOLINOS
DE ALTA COMPRESION:
HCRM
 En el caso que se requiera mayor capacidad el arreglo de los
equipos en serie es una mejor opción. En este modo de
operación el HCRM opera en circuito cerrado. El producto del
HCRM-alcanza una fineza de 70 % del producto terminado.
 En la etapa siguiente un separador de alta eficiencia des
aglomeran las hojuelas producidas clasificándolos en gruesos y
finos. Mientras el HCRM muele la totalidad de las fracciones
gruesas y en la etapa siguiente el molino de bolas molera los
finos del separador hasta la fineza deseada del producto.
 Los ahorros de energía con este arreglo alcanza a 40 %
incrementando la capacidad en mas de 100 %.
11/07/17 60

61. CHANCADORAS O MOLINOS
DE ALTA COMPRESION:
HCRM
11/07/17 61

62. COMPARACION ECONOMICA
HPGR VS SAG
 Estudios económicos comparativos indican importantes ahorros
en costos directos de operación cuando se compara al HPGR
frente al método mas convencional SAG
 Adicionalmente el HPGR puede proveer mayores ingresos
debido a la mayor disponibilidad y capacidad de planta.
 En esta evaluación de un proyecto Cobre/Oro los resultados de
la evaluación económica demostraron retorno de la inversión en
menos de un año, por lo que esta alternativa se aprobó para
estudiarla en la etapa de ingeniería de detalle y se encuentra en
uso en otras operaciones.
11/07/17 62

63. 11/07/17
MOLINO DE BARRAS
- Normalmente son molinos de forma cilíndrica que con una relación L/D de 1/1
hasta 2 / 1 aplicados con diferentes funciones de acuerdo con el mecanismo de
molienda que prevalece por las condiciones de operación aplicadas.
- Operan con alimentos de hasta 1 ½” realizando funciones de chancado fino
cuando operan a 80 - 85 % de la velocidad crítica utilizando placas levantadoras
altas y nivel de descarga baja operando en circuito abierto ó cerrado con
zaranda.
-
- También se les utiliza como molinos reguladores ó molienda gruesa con
alimento de ½” a ¾” utilizando barras levantadoras bajas y operando a
velocidades de 50 a 60% de la crítica con descarga media con barras de 3” ó
menos. Estos molinos operan en circuito abierto por disponer de sistema interno
de autocontrol por la rotación de las barras y su pendiente en el interior del
molino.
63

64. MOLINO DE BARRAS
11/07/17 64

65. MOLINO DE BOLAS
Estos molinos son utilizados en diferentes rangos de operaciones que van desde
molienda primaria con alimentos de ¼” a ¾”, con bajo nivel de carga de bolas,
obteniendo productos de malla 65 # ; ó utilizando alto nivel de descarga para alimento
de 1/8” a ¾” para obtener producto de 150 #. En molienda secundaria se les utiliza con
alto nivel de bolas para tratar alimentos de 20 a 100 # y obtener productos de 300#,
operando a 50-60% de velocidad crítica.
También existen molinos tubulares cuya relación D /L es en el rango de 1 : 3-4 para
tratar alimentos de 65 a 100 # y obtener producto de 10 mm operando con descarga alta
ó alta en el rango de 50 a 60% de la velocidad crítica.
Operando en circuito cerrado ó abierto en algunas aplicaciones. También existen
molinos de bolas que son operados a velocidades sobre la crítica para molienda muy
fina, en el rango de 100 a 250%.
- Molinos de bolas verticales son unidades que reportan alta eficiencia, menores costos de
inversión y de operación relativos de aplicación en remolienda de productos finos
operando por abrasión.
- Existen también molinos de alta energía utilizados para alcanzar moliendas mas finas aun
que en los casos anteriores, de utilidad en minerales de difícil liberación. También se
debe mencionar a los molinos vibratorios que reportan de manera similar alta eficiencia y
en algunos casos actúan como reactores efectivos para reacciones químicas.
11/07/17 65

66. MOLINO VERTICAL
 La tecnología de molienda en medios agitados disponible en la actualidad pueden ser
divididos en dos sub-categorías: inducida por gravedad y fluid izados.
 Los molinos con agitación inducida por gravedad inician el movimiento de la carga de
bolas a través de un movimiento rotacional de un tornillo que provee el mecanismo de
reducción de tamaño de partícula. En contraste, los molinos agitados por fluidización
usan un movimiento rotacional para fluid izar la mezcla de pulpa y medios de molienda
resultando en un mecanismo de reducción de tamaño de partícula.
 El tipo del molino y la configuración son intrínsecas a maximizar los perfiles de grado
recuperación del mineral
 Es reconocido que los molinos verticales son equipos de molienda eficientes y han
probado ser mas eficientes que los molinos de bolas cuando tratan alimentos mas
gruesos que 6 mm y que pueden producir producto remolido mas fino que 20 um
 Adicionalmente a la mayor eficiencia de molienda estos equipos reportan menores
consumos de medios de molienda, menores costos de instalación, reducidos costos de
mantenimiento.
11/07/17 66

67. MOLINO VERTICAL
11/07/17 67

68. MOLINO VERTICAL
11/07/17 68

69. MOLINO VERTICAL
11/07/17 69

70. MOLINO ISAMILL
 Las cada vez mas rígidas demandas en condiciones económicas y mayores
grados de los productos pero procesamiento de minerales mas finamente
diseminados han forzado a la industria minera a desarrollar procesos mas
eficientes tal como es el caso de los molinos ISAMILL para aplicación a
molienda ultra fina y fina que esta en uso.
 El Molino Isa es un molino horizontal agitado con tamaños de cámara de hasta
3 m3 como volumen neto y con motor de1120 Kw
 Estos molinos fueron inicialmente usados para liberar galena de esfalerita en
minas de la Empresa Mount Isa que requerían molienda a 7 micrones y mas
finas reportando mas eficiencia que los molinos convencionales.
 Como medios de molienda se utilizan productos cerámicos y en algunos casos
ha sido suficiente utilizar escorias de fundición, esta técnica produce resultados
metalúrgicos mas eficientes en caso de compararlos con molinos torre usando
bolas de acero como medios de molienda.
11/07/17 70

71. MOLINO ISAMILL
 Para remolienda de concentrados rougher de plomo se ha determinado factible
alimentar directamente al molino ISA y el producto remolido es luego flotado
directamente en celda Jameson.
 Para remolienda de concentrados de zinc así como productos intermedios de
columnas de flotación se ha determinado conveniente pre–clasificar en
hidrociclones obteniendo un rebose con P80=10.9 um y un underflow o
gruesos con P80=42.2 um que es luego alimentado a hidrociclon secundario
que produce un rebose de P80=20 um que es alimentado directamente a
molino ISA operando en paralelo generando un producto de P80=11.3 um.
 El underflow del hidrociclon secundario con P80=56.6 um es alimentado a
molino vertical o torre por la parte inferior siendo recirculado al alimento del
hidrociclon secundario.
11/07/17 71

72. MOLINO ISAMILL
 El molino vertical reduce a P80=49.4 um y es unido a los gruesos del ciclón
primario de P80=42.2 alimentados al hidrociclon secundario que cierra el
circuito con el molino vertical.
 Los finos del hidrociclon secundario son alimentados directamente a los
molinos ISA cuya descarga a su vez es transferida directamente al circuito
de limpieza junto con los finos de la clasificación primaria.
 También para retratamiento de medios de zinc, el producto es alimentado a
pre-ciclones incluyendo relaves de limpieza de zinc y relaves de
retratamiento de concentrados rougher de zinc. Los finos de la etapa de
clasificación con P80=7.9 um pasan directamente al circuito de retratamiento
mientras que los gruesos con F80= 22.8 um y con densidad de pulpa mayor
alimentada a los molino ISA para aumentar su eficiencia.
 El producto de los molinos ISA con P80=7.8 um obtenido con la aplicación
de 48 kW-hr/TCS es transferido directamente al alimento al circuito de
retratamiento junto con los finos de la pre clasificación.
11/07/17 72

73. MOLINO ISAMILL
11/07/17 73

74. 11/07/17
TAMIZAJE
 Estos equipos pueden ser estacionarios, rotatorios y vibratorios. Los
equipos estacionarios son los denominados grizzlies que utilizan
barras ó rodillos, rieles, se les utiliza para separaciones gruesas, hasta
aproximadamente 10 mm. Para separación de tamaños mas finos
existen las denominadas mallas curvas ó cedazos DSM ó de superficie
plana como el Erie Mining Co. Wedge wire screen, han encontrado
aplicación hasta para separaciones a 325#, estos equipos no se
consideran adecuados para alimentación gruesa.
 Las mallas rotatorias ó trommels son considerados como equipos
crudos, utilizados para operaciones combinadas de lavado del mineral
y separación de partículas por tamaño. La sección de separación por
tamaños, es normalmente fabricada de planchas perforadas que son
efectivas en el rango de ½” a 1/8”. Para separaciones por tamaños de
partícula mas finos existen desarrollos como el Nyhammer que es
propuesto para separaciones en el rango de 1 mm a 0.30 mm.
74

75. ZARANDA VIBRATORIA
INCLINADA
11/07/17 75

76. ZARANDA VIBRATORIA
HORIZONTAL
11/07/17 76

77. ZARANDAS DES-AGUADORAS
11/07/17 77

78. ZARANDAS DE ALTA
FRECUENCIA
 El desarrollo de mecanismos de alta frecuencia es un importante
desarrollo que ha permitido aumentar la capacidad de las zarandas
produciendo sistemas de tamizaje fino compitiendo con ventajas a
los ciclones en algunos casos, dependiendo del efecto de tamaño
de partícula aguas abajo del proceso.
 Equipo importante es el conocido como Stack Sizer cuya
característica principal es que tiene un conjunto de zarandas
arregladas en paralelo hasta 5 unidades tal como se puede
apreciar en el grafico siguiente.
 Este arreglo es capaz de producir fracciones gruesas con bajos
contenidos de finos por su mayor eficiencia de clasificación
además los contenidos de partículas extremadamente finas o
sobre molienda es reducido.
11/07/17 78

79. ZARANDA ALTA FRECUENCIA
DE PISO SIMPLE
11/07/17 79

80. Zarandas de Alta
Frecuencia
STACK SIZER
11/07/17 80

81. ZARANDAS DE ALTA FRECUENCIA
STACK SIZER
 Estas características permiten reducir la carga circulante de
260 % que es el optimo requerido con hidrociclones a niveles
de 100 – 110 %
 Esta reducción permite aumentar la capacidad de tratamiento
de los circuitos de molienda a 110 115 % de la capacidad
normal.
 Otra característica significativa es que la producción de sobre
molienda es reducida al mejorar la eficiencia de clasificación de
finos, esto hace que la molienda a condiciones equivalentes
sea ligeramente mas gruesa.
11/07/17 81

82. 11/07/17
CLASIFICACION
 Clasificadores por Tamaños
 Ningún clasificador trabaja con separación por tamaños, este tipo de
clasificadores operan con pulpas muy diluidas y el rebose es cercano
a laminar, por lo tanto están limitados a tamaños de partículas no
mayores de 100 um, en mayores tamaños de partículas, la
sedimentación se torna menos gentil.
 Estos equipos aprovechan condiciones de asentamiento de caída
libre, resultando el rate de separación (Rf)= d(livianos)/d(pesados)=
((sh-1)/( sl-1))1/2 , en la s es gravedad específica.
 En estos clasificadores por caída libre se obtienen separaciones
ineficientes debido a que no existe lavado del producto sedimentado y
por lo tanto partículas finas contaminan siempre estas fracciones, en
cambio el rebose si resulta limpio.
82

83. CLASIFICADORES
HIDRAULICOS
 Estos clasificadores operan con un medio de densidad superior a
la de fase líquida ri que resulta = ds +(1-d) r, en la que d es el %
de sólidos en volumen expresada en fracción decimal, s es la
densidad del mineral y r es le densidad de la fase líquida.
 En estas condiciones de sedimentación de partículas interferidas
por la densidad efectiva de la suspensión proveen la mayor
diferencia densidades de partículas que sedimentaran a la misma
velocidad terminal. En el caso de sedimentación de partículas de
7.5 y 2.65 g/cc de densidad en caída libre, las diferencias del
tamaño de las partículas será de 2/1, en cambio aplicando el
sistema con medio de sedimentación de mayor densidad se
alcanza a 4.
11/07/17 83

84. CLASIFICADORES
MECANICOS
 Estos clasificadores son los de espiral, de rastras, el Esperanza,
bowl ó taza, entre otros. Son alimentados con minerales no mas
gruesos que 0.500 mm obteniendo reboses de aproximadamente
200 mallas hasta 43 mm en el caso del clasificador de taza ó
bowl. En muchas aplicaciones estos límites superiores son
excedidos.
 En el clasificador de rastras se logra algo de separación por caída
libre debido a la alta relación de minerales livianos a pesados en
el alimento, mientras que el separador de taza se aproxima al
separador hidráulico ó hidroseparador, es de esperar que la
relación de sedimentación se aproxime ((sh-1)/( sl-1))1
11/07/17 84

85. CLASIFICADOR DE
ESPIRAL
11/07/17 85

86. CLASIFICADOR DE
RASTRILLOS
11/07/17 86

87. CLASIFICADORES
MECANICOS
 Existen factores propios de los minerales que también
intervienen en la separación :
 i) el factor de forma opera al igual que en tamizaje, según la
forma se aparte de la esférica, la velocidad terminal será
menor,
 ii) Dilución ó grado de turbulencia, la eficiencia varía de acuerdo
a la dilución modificada por condiciones de capacidad de los
equipos, con sobrecarga la turbulencia aumenta y la eficiencia
es afectada.
11/07/17 87

88. HIDROCICLONES
- El tamaño de partícula mas grueso alimentado a los
hidrociclones varía en un amplio rango, siendo
recomendable operar como máximo en el rango de 3 a 5
mm. El d50 de separación se establece no menor de 15 mm
para el cuarzo, existiendo ciclones de hasta 1” de diámetro
utilizados en separaciones finas con ápex de 1.5 mm, los
cuales deben contar con protección absoluta para eliminar
fracciones sobre tamaño.
- Existen algunas modificaciones en los ciclones actuales que
indican mayor eficiencia por alimentación ordenada,
evitando impacto del flujo alimentado en la zona superior de
la zona de alimentación, mejorando la precisión de
clasificación, esto se indica en los ciclones CAVEX
desarrollados por WARMAN.
11/07/17 88

89. HIDROCICLONES
 La relación de clasificación en las fórmulas tradicionales indica
que esta obedece a la siguiente función ((sh-1)/( sl-1))1/2 , que
sería de acuerdo a la ley de Stokes, sin embargo esto no
concuerda con la práctica, probablemente debido a que el
factor de forma de las partículas no ha sido muy estudiado.
 La definición de un hidrociclon estándar es aquel que tiene las
apropiadas relaciones geométricas entre el diámetro del ciclón,
área del extremo de alimentación del vortex finder del orifico del
ápex y suficiente longitud para proveer adecuado tiempo de
retención para permitir la clasificación de las partículas.
11/07/17 89

90. HIDROCICLONES:
SECCION
11/07/17 90

91. HYDROCICLONES CAVEX
SISTEMA DE ALIMENTACION
11/07/17 91

92. HIDROCICLONES
- Los gráficos y relaciones matemáticas presentadas para
selección y dimensionamiento apropiados aplican a
Hidrociclones de dimensiones estándar .
- Los principales parámetros de los hidrociclones son: diámetro
interior de la cámara cilíndrica; área del orificio rectangular en la
zona de ingreso a la cámara del hidrociclon. La mayor
longitud es normalmente paralela al eje del ciclón.
- La siguiente variable es el vortex finder cuya finalidad es
controlar ambos el tamaño de la separación y el flujo que saldrá
del hidrociclon . El vortex finder deberá extenderse por debajo
de la cavidad de alimentación para evitar que se produzca corto
circuito del material alimentado y evitar que pase directamente
al overflow.
11/07/17 92

93. HIDROCICLONES
- El vortex finder es igual a 0.35 veces el diámetro del ciclón.
- La longitud de la sección cilíndrica entre la cámara de
alimentación y la sección cónica es la siguiente dimensión
importante en la defunción del hidrociclon, su función es alargar
el tiempo de contacto y su longitud para el ciclón convencional
es 100% de su diámetro.
- La siguiente zona es la cónica con Angulo variable de 10º y 20º
y también provee tiempo adicional de retención.
- Al final de la sección cónica esta ubicado el orifico del Ápex y
su dimensión critica es el diámetro interior en el punto de
descarga.
11/07/17 93

94. 11/07/17
HIDROCICLONES
- La dimensión del orifico del Ápex es determinado por la aplicación
involucrada y deberá ser suficiente para remover los sólidos que
han sido clasificado al underflow permitiéndole su salida sin sufrir de
atoros. La dimensión mínima se aproxima a 10 % del diámetro del
ciclón pudiendo alcanzar hasta 35 %.
- Por debajo del ápex se instala una cortina de jebe para reducir
proyecciones de pulpa.
- La eficiencia de clasificación es relativamente baja tal como se puede
apreciar en la curva Tromp siguiente:
94

95. CURVA TROMP DE EFICIENCIA
11/07/17 95

96. AGLOMERACIÖN
 Progresivamente un mayor número de minerales son producidos en
rangos finos de tamaños de partículas debido al desarrollo de procesos
mas eficientes en estos rangos. Tal es el caso de los altos hornos que
requieren estrato permeable y por lo tanto los concentrados de fierro fino
deben ser adecuados a las necesidades de las etapas subsiguientes, tal
es el caso de las toconitas. Similar condición se tiene en los fosfatos de
aplicación directa los cuales para evitar perdidas por efecto del viento
también deben ser aglomerados para mas eficiente uso.
 Aglomeración es requerida en algunos casos como en la recuperación de
Ag por cianuracion en pilas, en la recuperación de cobre por lixiviación
ácida se requiere aglomeración debido a la granulometría del producto
alimentado a la etapa de lixiviación, mejorando tanto la cinética de
extracción, la extracción misma
 La aglomeración puede realizarse por métodos físicos ó químicos, en el
caso de procesos físicos, los mas comúnmente utilizados son
sintonización, pleiteado y traqueteado y por métodos químicos mediante
control de cristalización.
11/07/17 96

97. AGLOMERADORES DE
TAMBOR
11/07/17 97

98. AGLOMERADOR PARA MINERALES
DE COBRE
11/07/17 98

99. 11/07/17
PELETIZADO
- Esta operación significa adherir las partículas pulverulentas a la forma esférica
integral confiando en la presencia de un mecanismo de adherencia y
endurecimiento de la superficie.
- Las etapas que intervienen son las siguientes :
1. Formación de las bolas ó pellets mediante un proceso de rolado con una mezcla
de agua con reactivos complementarios cuya cantidad y tipo dependen del
proceso subsiguiente. En el caso de procesos de lixiviación ácida de minerales de
cobre se utiliza agua y H2SO4 con la adición ó no de aglomerantes específicos.
En el caso de lixiviación alcalina con NaCN, se adiciona cemento ó
alternativamente aglomerante específico. Los pellets recién formados son
conocidos como pellets verdes, sin importar el color real.
2. Luego se promueve el pegado químico ó hidráulico de las partículas, esto se
obtiene en el proceso de secado.
3. En el caso de los minerales e hierro se requiere etapa adicional de
endurecimiento por calentamiento, aplicando el mismo mecanismo utilizado en
sintonización por difusión ó débil fusión formando una matriz cementando al resto
de partículas
99

100. DISCO PELETIZADOR
11/07/17 100

101. 11/07/17
BRIQUETAS
i. Tamaño de partícula : briquetas pueden ser obtenidas con material tan
grueso como ½” aunque aglomeración para lixiviación ácida de minerales
de cobre se realiza con partículas mas gruesas aun, por que en este caso
el objetivo es adherir las partículas finas a las gruesas evitando su
segregación. En el caso de las briquetas tampoco es necesario moler a
tamaño fino en este caso por compactación se obtiene alta resistencia a la
compresión.
ii. Factor de Forma : cuanto mas irregulares sean las formas de las
partículas menor será el rango de tamaños de partículas requerido.
Ambos factores están interrelacionados. La resistencia física es necesaria
para almacenamiento de las briquetas y re acarreo. En algunos casos es
necesario incorporar finos para cumplir con las especificaciones como en
el caso de concentrados de Mn producidos por concentración
gravimétrica.
iii. Adhesivos : debido a la presión aplicada para la formación de briquetas y
los menores espacios vacíos producidos, en la producción de briquetas es
necesario utilizar menor cantidad de adhesivos que en palatización.
También es posible preparar yeso como cementante utilizando CO3Na2 y
H2SO4. En el caso de carbón se utiliza CaO como cementante.
101

102. 11/07/17
ALMACENAMIENTO
 i) Segregación:
Se produce por diferentes causas, siendo una de las principales la debida a la amplia
distribución de tamaños de partículas, su ocurrencia es mayor en pilas ó rumas
utilizadas para homogenización del alimento en plantas concentradoras y en plantas
de preparación del alimento a fundiciones y refinerías en la preparación de las
denominadas camas. Pueden ser utilizadas después del chancado y ó molienda de
los minerales, especialmente cuando la composición del alimento debe aproximarse
a una constante.
Son muy pocos los yacimientos que dan distribuciones de tamaños de partículas y
composición constantes, normalmente reportan cambios. Obtener una mezcla
homogénea es siempre difícil, una de las características particulares de la industria
minera en general e que debe considerarse variación permanente de las
características del alimento, esta es diferencia notable respecto a otras industrias
que tratan alimentos de calidad y composición cercana a la constante.
Preparación de camas es común en el tratamiento de minerales de hierro así como en
fundiciones y refinerías, pero su costo es elevado y por lo tanto la incorporación de
este tipo de almacenaje debe ser económicamente justificado como en la
incorporación de cualquier etapa intermedia.
102

103. ALMACENAMIENTO
La variación en distribución de tamaño de partículas hará variar lógicamente los
resultados de las etapas de reducción de tamaño debido a que estas operaciones
están basadas en volúmenes y por lo tanto el diseño en general deberá ser capaz
de absorber estas variaciones. Obtener un alimento cercano al constante en
términos de granulometría y composición es objetivo importante a ser considerado
en el Plan de Minado. El extremo de obtener variaciones amortiguadas por
periodos de tiempo, es también práctica adoptada de acuerdo a las características
del depósito de minerales.
 Cohesión
Los minerales son inestables cuando son expuestos a las condiciones atmosféricas,
especialmente por exposición a agua y oxigeno, lo cual causa que las superficies
expuestas se oxiden, se hidraten y luego por los productos de alteración se
ocasiona cementación. Entre los varios minerales que reportan esta característica
debe destacarse a la pirrotita FeS0.9 que es un compuesto no estequiométrico muy
reactivo que da lugar a la producción de óxidos férricos como producto de
alteración natural formando cementos además de la producción de H2SO4 que
reacciona con otros minerales generando cementos adicionales, tal es el caso de la
reacción con calizas generando la formación de yeso que es un excelente
cementante como mostráramos anteriormente.
11/07/17 103

104. 11/07/17
ALIMENTACION
Es otro elemento importante de la preparación del alimento a las plantas de
procesamiento de minerales, existiendo en general cuatro tipos de alimentadores : i)
mesa alimentadora, alimentadores reciprocantes, iii) alimentadores vibratorios y iv)
alimentadores de faja.
Los que se encuentran agrupados en i) y iv) son capaces de evitar segregación en el
caso que los minerales tratados tengan esta tendencia debido a que el mineral
movilizado está permanentemente en contacto con el dispositivo alimentador.
Los dispositivos ii) y iii) producen el efecto de jigging promoviendo segregación por
tamaños, dependiendo de la amplitud de oscilación, los alimentadores vibratorios
producirán mayor segregación que los reciprocantes promoviendo que las partículas
finas ingresaran hasta hacer contacto con la placa alimentadora y en general se
moverán mas lentamente mientras que las partículas gruesas estarán en menor
contacto, sin embargo en el caso de los alimentadores reciprocantes, el desgaste de
las placas en contacto con la mineralización reportarán alto desgaste por abrasión
siendo conveniente fabricarlas de material altamente resistente, existiendo aleaciones
especiales que reportan vida útil satisfactoria.
104

105. 11/07/17
TRANSPORTE TRANSFERENCIA
 Movilización de los Minerales con el Medio
- Este método genera movilización diferencial ó transporte selectivo generando
segregación durante el movimiento, ocasionando que no todos los componente del
mineral arriben simultáneamente. La distribución de partículas por tamaños cambiará
en los diferentes puntos del transporte, sin embargo no necesariamente afectan al
proceso subsiguiente. La variabilidad del tiempo de retención depende del rate ó
velocidad de alimentación. En distribuciones amplias de tamaños de partículas, las mas
gruesas tenderán a concentrarse en las líneas de transporte ó tuberías, especialmente
cuando se tratan de tuberías verticales.
Movilización con Equipos
 En este caso los minerales son transportados por los mismos equipos, disminuyendo
los efectos de segregación sin embargo en los puntos de transferencia vuelve a
aparecer estos efectos de segregación por tamaños y por gravedad específica, pero su
significado sobre los procesos no es importante.
 El único cuidado que se deberá tener es en la selección de los equipos de transporte
de acuerdo al tamaño de partícula, el uso de transportadores de cadena ó eslabones :
reddler, son aplicables para productos secos y finos
105

106. GRIZZLY FEEDER
11/07/17 106

107. APRON FEEDER
11/07/17 107

108. APRON FEEDER
11/07/17 108

109. BOMBAS GEHO TZM
11/07/17 109

110. 11/07/17
ESPESAMIENTO
1. Adsorción de humedad ó mojabilidad de las partículas.
2. Estado de dispersión ó de floculación de la suspensión.
3. Distribución de tamaños de partícula en términos de
empaquetado del estrato sedimentado ó del queque de
filtración, no es una cuestión de tamaño de partícula sino de
distribución y espacios vacíos. Se deberá promover alta
porosidad la cual controla el rate de drenaje.
4. Forma de las partículas: las formas planas darán el mayor
empaquetamiento de las partículas.
5. Comportamiento a temperaturas variables, existen variaciones
por efecto de temperatura sobre el coeficiente de expansión
térmica generando cambios de volumen de 1% en el rango
normal de temperaturas.
6. Viscosidad del medio y de la suspensión : incrementando la
viscosidad de la pulpa disminuye la velocidad de separación de
la fase líquida tanto en espesamiento como en filtración.
110

111. ESPESADORES
CONVENCIONALES
11/07/17 111

112. ESPESADORES CONICOS
11/07/17 112

113. 11/07/17
FILTRACION
 Los sistemas de filtración también reportan importantes avances en su
desarrollo después de la aparición de los filtros de vacío que han sido
muy utilizados por nuestras operaciones así como los de Marcos y
Placas utilizando aire comprimido.
 Los filtros de vacío muestran avance significativo al utilizar medios
filtrantes cerámicos generan menor requerimiento de vacío por el
efecto de capilaridad en el medio. Estos filtros son de alta eficiencia,
generando soluciones filtradas de alta claridad y con la aplicación de
reactivos desincrustantes se logra prolongar la vida de los sectores
cerámicos con resultados favorables en comparación con los filtros de
vacío convencionales.
 Cuando los contenidos de finos en la pulpa aumentan, los filtros de
presión con placas horizontales : LAROX PF encuentran aplicación
produciendo queques con menores contenidos de humedad. Su
aplicación es creciente debido a las exigencias de los mercados de
concentrados que exigen reducido contenido de humedad en el rango
de 7.5 a 8.5%.
113

114. FILTRACION
 La claridad del filtrado alcanza a 100 - 150 ppm de TSS y para cerrar el
circuito existen filtros de operación a condiciones de baja turbulencia,
reportando bajo consumo de energía y alta eficiencia en la recuperación
de sólidos obteniendo filtrado con reducido TSS, suficiente para su
eliminación por cumplir con estándares de calidad, se menciona
específicamente al Filtro Larox LSF : Scheibler que se encuentra en uso
en nuestro País por varios años con resultados satisfactorios en refinerías.
 Un desarrollo mas reciente es la incorporación de una zona de
sedimentación complementaria de los sólidos recuperados ó backwash,
que son compatibles con su recirculación a la etapa previa de
espesamiento.
 Es importante indicar la interrelación que existe entre las etapas de
espesamiento y de filtración, en la que se muestra la relación de humedad
del queque (X : % H2O) con la capacidad de filtración de sólidos (Y : kg.
Secos/ m2-hr) para dos densidades de pulpa en el alimento, la curva
inferior que se obtuvo cuando la pulpa alimentada fue de 1,220 g/litro
mientras que la superior se obtuvo con densidad de pulpa de 1,486 g/litro.
11/07/17 114

115. FILTRO A PRESION
PLACAS HORIZONTALES
11/07/17 115

116. FILTRO A PRESION
PLACAS VERTICALES
11/07/17 116

117. FILTRO DE VACIO
11/07/17 117

118. FILTRO CERAMICO
 Utiliza como principio básico la inducción de flujo de fase liquida a través de
capilares por creación del efecto menisco, los capilares son creados en el
material de fabricación del medio filtrante y la velocidad de flujo es
inversamente proporcional al diámetro del capilar. Las principales ventajas
del filtro cerámico son las siguientes
- No usa lonas de filtración
- Circuito cerrado minimiza consumo de agua
- Secado térmico es reducido al mínimo. o eliminado
- Mínimo equipo auxiliar es requerido
- Menor requerimiento de energía
- Eficiente descarga del queque
- Alta claridad de la solución filtrada.
11/07/17 118

119. FILTRO CERAMICO
11/07/17 119

120. 11/07/17
CAPACIDAD DE FILTRACION
Y ESPESAMIENTO
403020
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
DENSIDADDEPULPA ALIMENTO:% Solidos Peso
RATEDEFILTRACIONDESOLIDOS:kg/m2/hr
EFECTODEDENSIDADDEPULPA ENALIMENTOA FILTRACIONA FILTROLPF
SOBREEL RATEDEFILTRACIONEXPRESADOENPESOSECO: kg/m2/hr
120

121. ESPESAMIENTO
11/07/17 121
201918171615
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
HUMEDADCONTENIDA ENEL QUEQUE: %
CAPACIDADUNITARIADEFILTRACION:kg/m2-hr
EFECTODEDENSIDADDEPULPA ENALIMENTOA FILTRACIONA FILTROLPF
SOBREHUMEDADY CAPACIDADUNITARIA DEFILTRACION

122. 11/07/17
HUMEDAD EN QUEQUE
403020
20
19
18
17
16
15
DENSIDADDEPULPA: %Sol PESO
HUMEDADENQUEQUE:%
VARIACIONDEHUMEDADENQUEQUEDEFILTRACIONENFUNCIONDE
DENSIDADDEPULPA DELALIMENTO
122

123. 11/07/17
MOLIENDA DIFERENCIAL
MOLIENDA DIFERENCIAL
1 : PROMUEVE MOLIENDA DIFERENCIAL
M. Bolas
TOLVA
Blandos
Duros
M. Bolas
TOLVA
Blandos
Duros
123

124. 11/07/17
MOLIENDA NO DIFERENCIAL
MOLIENDA NO DIFERENCIAL
2 : MINIMIZA MOLIENDA DIFERENCIAL
TOLVA
M. Bolas
Producto
M. Barras
TOLVA
Producto
124

125. 11/07/17
MALLAS INCLINADAS
 La efectividad de clasificación en mallas inclinadas
con apertura de 0.100 mm se muestra en la tabla
siguiente, producto de una evaluación en planta
concentradora de estaño :
- 325 # SiO2
PRODUCTO % Peso %Peso Distrib. Ensaye % Distrib.
O’SIZE 18.90 52.00 11.10 20.50 45.90
U´SIZE 81.10 97.00 88.90 5.70 54.10
TOTAL 100.00 88.50 100.00 8.50 100.00
125

126. 11/07/17
Molienda para Separación
Gravimétrica
MOLIENDA PARA CONCENTRACIÒN GRAVIMETRICA
TOLVA
M. Barras o
Bolas D. Baja
CONC GRAVIMETRICOMedios
Gruesos
Remolienda
O' Flow
conc.
Gravimetrico
Conc
M. Bolas
D. Baja
M. Barras
M. Barras
M. Bolas
126

127. 11/07/17
Molienda para Separación
Magnética
127

128. 11/07/17
FLOTACION–TAMAÑO
PARTICULA
3002001000
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
TAMAÑODEPARTICULA: micrones
GRADODEAPATITAóRECUPERACION:%
EFECTODETAMAÑODEPARTICULA SOBREGRADOY RECUPERACION
ENFLOTACIONDEAPATITA CONOLEATODESODIO
Nota:(o) Recuperación;(+) Gradodeapatita
128

129. 11/07/17
FLOTACION – TAMAÑO
PARTICULA II
100500
100
90
80
70
60
50
40
TAMAÑODEPARTICULA: micrones
GRADODEVANADINITAóRECUPERACION:%
EFECTODETAMAÑODEPARTICULA SOBREGRADOY RECUPERACION
ENFLOTACIONDEVANADINITA CONXANTATO
Nota:(o) Recuperación;(+) Gradodevanadinita
129

130. 11/07/17
FLOTACION – TAMAÑO
PARTICULA III
403020100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
TAMAÑODEPARTICULA: micrones
GRADODECASITERITAóRECUPERACION:% EFECTODETAMAÑODEPARTICULA SOBREGRADOY RECUPERACION
ENFLOTACIONDECASITERITA A PARTIRDERELAVES GRAVIMETRICOS
Nota:(o) Recuperacióngravimétrica;(+) Recup.enFlota,(*) GradoCasiterita
130

131. 11/07/17
MOLIENDA PARA FLOTACION
131

132. 11/07/17
LIXIVIACION
100908070
8
7
6
5
4
3
2
1
0
MOLIENDA EN% -200 #
COSTOSOPERACIONYPERDIDAS:US$/TMSEFECTODEFINEZA DEMOLIENDA EN% -200# SOBRECOSTOS DIRECTOS
Y PERDIDAS DEVALORES ENLIXIVIACIÓN
132

133. 11/07/17
EFICIENCIA DE MOLIENDA
141312111098765
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
kW-hr/TCSEN MOLINOSOVER FLOW
kW-hrENMOLINOGRATEDISCHARGE
Fig.2: RELACION DECONSUMOUNITARIODEENERGIA(kW-hr/TCS) EN
MOLINOSDEBOLASCON DESCARGADEPARRILLASYDEREBOSENORMAL
133

134. 11/07/17
PROPIEDADES DE LOS
MINERALES UTILES EN
CONCENTRACION Y
EXTRACCION
134

135. 11/07/17
RADIACIÓN
 La forma mas simple es el escogido óptico, siendo el escogido a mano la mas antigua
aplicación, en la actualidad existen equipos Sortex que fueron desarrollados para otras
industrias, la mayoría fueron desarrolladas para la agricultura principalmente, en el
escogido de frutas y otros productos, utilizando como propiedad a las diferencias en
color, siendo la propiedad efectivamente utilizada las diferencias de reflectividad de la luz.
 Este tipo de separadores cuentan con sistemas de iluminación y sensores para examinar
la luz reflejada y si la encuentra correcta, la partícula será aceptada, en caso contrario
será rechazada. Por lo tanto tamaño y masa deben ser conocidas para que el equipo
pueda aplicar la fuerza de separación con la dimensión adecuada, por lo tanto estos
equipos operan con fracciones clasificadas por tamaños en rangos muy estrechos. Estos
métodos tienen como tamaño mínimo límite a 1” debido a que en estos tamaños la
capacidad es reducida en forma significativa.
 Los criterios de separación pueden ser uno de los tres que se indican a continuación : i)
Calidad de la transmisión ó reflexión, ii) Cantidad de la transmisión ó reflexión, iii)
Escogido de partículas que transmiten ó reflejan la luz de minerales opacos : opacidad.
Por principio fundamental se debe establecer las proporciones de luz transmitida y
reflejada, como ejemplo se puede tomar al cuarzo transparente, que reporta alta
proporción de luz transmitida siendo mucho menor la reflejada.
135

136. 11/07/17
SEPARACION MAGNËTICA
 El proceso opera por balance de dos fuerzas, que no están en paralelo, el criterio
de separación esta relacionado con estas dos fuerzas y la susceptibilidad
magnética es una propiedad de masa por lo tanto es proporcional al cubo del
tamaño de partícula.
 De acuerdo con la intensidad del campo magnético aplicado se establecen dos
tipos de separación magnética : i) Baja Intensidad corresponde al rango de 800 a
1,000 gauss, siendo factible operar en seco ó húmedo, ii) Alta Intensidad :
corresponde al rango entre 8,000 a 25,000 gauss, siendo factible su aplicación en
seco ó en húmedo.
 En términos generales se puede establecer que separación magnética de baja
intensidad en húmedo es adecuada para el rango de tamaños entre -10# a 325
um, mientras que la separación en seco es efectiva para el rango de 4” a +10#.
Separación magnética de alta intensidad en húmedo es adecuada para partículas
en el rango de 30# a 325 #, mientras que la separación en seco es aplicable para
partículas en el rango -30# + 150#
 El límite inferior para separación magnética en húmedo es definido por la
susceptibilidad magnética del mineral tratado y su masa, cuando las partículas son
mas pequeñas la fuerza de dragado resulta mayor y utilizando campos magnéticos
muy intensos se puede ampliar hasta el rango de 10 a 20 um, la fuerza efectiva de
separación se reduce conforme las partículas son menores.
136

137. 11/07/17
SEPARACIÓN MAGNÉTICA
BAJA INTENSIDAD
- En este caso estamos interesados en minerales de Fe y en algunos casos al
Co, aunque este último no es normalmente recuperado por separación
magnética. El Fe es la principal fuente de susceptibilidad magnética,
dependiendo de la forma en que se encuentra el fierro, en sulfuros el principal
mineral magnético es la pirrotita.
- Separación magnética de baja y alta intensidad están confinados a minerales
portadores de Fe, excepto en circunstancias inusuales como es el caso del Co
50% y Pt 50% que es magnético en campo de 10,000 gauss.
- En cuanto a variabilidad de la susceptibilidad magnética es posible mencionar
las siguientes:
 Granates pueden ir desde 0.10 de susceptibilidad magnética hasta valores
cercanos a la magnetita debido al contenido de inclusiones magnetita.
 Otro mineral que reporta susceptibilidad magnética ocasionalmente es la
casiterita por contener columbita que es un mineral magnético.
 Andradita tiene susceptibilidad magnética equivalente a 1/10 la de la
magnetita debido a que en rocas metamórficas contienen pequeñas
inclusiones de hematita ó magnetita siendo en algunos casos imposible
obtener separación.
 Grosularita (granate amarillo) normalmente debe ser no magnético, pero en
metamorfismo recristaliza con óxidos de fierro otorgándole propiedades
magnéticas. 137

138. SEPARADOR MAGNETICO DE
BAJA INTENSIDAD
11/07/17 138

139. 11/07/17
SEPARACIÓN MAGNÉTICA ALTA
INTENSIDAD
 Se benefician minerales conteniendo Fe accidentalmente. En
otros casos, los minerales mismos poseen correcta estructura,
como la pirolusita (MnO2) que reporta susceptibilidad magnética
0.01 en comparación con la magnetita que reporta 100, por lo
tanto es posible comercialmente separar MnO2 del cuarzo.
 Debido a que el criterio de separación en este caso es la
diferencia en susceptibilidad magnética, y esta diferencia debe
ser mayor que la fuerza de dragado en el caso de aplicar
separación en húmedo, es que el alimento debe ser preparado
cuidadosamente en relación inversa con la propiedad diferencial,
esto se logra por clasificación.
 En todos los otros procesos, normalmente se sacrifica la ley ó
recuperación, en cambio en separación magnética es posible
alcanzar ambos objetivos simultáneamente, por esta razón han
sido utilizados en la producción de concentrados comerciales de
wolframita, ferberita en nuestro País. 139

140. 11/07/17
INTERFERENCIAS
 Interferencias con el Criterio de Separación : Solo existe una
condición que interfiere, este el cambio de estructura, cuando esta
puede cambiar la susceptibilidad magnética del mineral.
 3.- Interferencias con el Proceso : La principal son inclusiones :
no magnéticos en minerales magnéticos ó viceversa, en este caso la
causa es inadecuada liberación : preparación. También existen
restricciones de tamaño, correspondiendo la fuerza de dragado en
el caso de separación en húmedo. Esta restricción es aplicable a las
taconitas que son molidas a 100% -325 mallas par su adecuada
concentración. En alta intensidad en seco, algunas veces se observa
floculación electrostática. En separación magnética de alta intensidad
en seco, es también necesario preparar el alimento, que debe ser
completamente seco y tamizado.
140

141. SEPARADOR MAGNETICO DE ALTA
INTENSIDAD EN SECO DHIMS
11/07/17 141

142. SEPARADOR MAGNETICO DE ALTA
INTENSIDAD HUMEDO WHIMS
11/07/17 142

143. 11/07/17
SEPARACION ELECTRICA
 En lugar del chute se utiliza un tambor con carga positiva también conectado a tierra y
con carga - se tiene un electrodo. Los conductores son rechazados por el tambor al
perder su carga y los no conductores se mantienen adheridos sobre la superficie del
tambor giratorio y son finalmente descargados por una brocha de limpieza. Se le
denomina separación electrodinámica debido al control adicional incorporado al la
rotación del cilindro, esta es la velocidad de rotación, también es posible incrementar la
fuerza de separación incrementando la tensión y en este caso adquiere la
denominación de Separación con Alta Tensión que se utiliza en la práctica.
 Preparación del alimento
 El rango normal de tamaños de partículas es entre 8 mm a 150# pero cada unidad es
alimentada con rangos muy estrechos, debido a que con amplio rango de tamaño de
partículas, la trayectoria será diferente en función a tamaños y no de acuerdo a su
conductividad. Deslamado ó eliminación de polvo es imprescindible etapa en la
preparación.
 El alimento debe ser seco : < 1%, secado en hornos rotatorios es aplicado ó en
calentadores instalados en transportadores de tornillo calentando hasta 100 ºC,
mayores temperaturas podrían afectar la superficie de los minerales.
 En la práctica, esta separación se realiza en múltiples etapas, variando la tensión entre
15 a 50kV, siendo mayor la tensión aplicada para tratar partículas mas finas.
143

144. SEPARADOR ELECTROSTATICO
11/07/17 144

145. 11/07/17
INTERFERENCIAS EN SEPARACION
ELECTRODINAMICA
 Interferencia con el Criterio : es causada por las propiedades que modifican las
superficies de los minerales en términos de conductividad, estos factores son :
 Productos de descomposición : independiente del tipo de mineral, sulfuros ó óxidos, se
tienen cambios superficiales debido al contacto con la atmósfera y cualquier transformación
aun de pequeña magnitud generará problemas en la separación, es común la oxidación de
las superficies de sulfuros, pudiendo ser el óxido peor ó mejor conductor que el mineral
original.
 En el caso de tener recubrimientos anhidros, se tendrá peor conductos que el mineral
original, y
 En el caso de existir recubrimientos altamente hidratados, los convertirá en mejore
conductores que el mineral de procedencia.
 Cementos : son productos derivados del propio mineral ó transportados por el agua.
 Lamas : el producto deberá ser seco y es altamente probable que las partículas sean
recubiertas por partículas pequeñas formando una capa continua que modifica la
conductividad superficial
 Variabilidad de composición : Los minerales correspondientes a series isomorfas y los
propios minerales normales reportan variabilidad en composición ó sustitución así en
contenido de impurezas
 Interferencia con el Proceso : Importantes efectos son generados por algunas
propiedades de los minerales : tamaño, densidad y forma, las cuales limitan los tamaños
alimentados a una sola etapa. Otro factor importante es el recubrimiento del rodillo con
residuos pulverulentos que por ser fabricado de bronce no es muy estable y sus
propiedades eléctricas van cambiando debido al crecimiento de productos de alteración.
145

146. CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA
CRITERIO DE SEPARACION
 El concepto de criterio de separación fue desarrollado por
Taggart, estableciéndolo como la relación Csep= (sh-1)/ (sl-1)
el cual relacionado con el tamaño de partícula tratable por
concentración gravimétrica se presenta en el gráfico siguiente.
 La dimensión del criterio de separación está también
relacionado con el rango de tamaños de partículas que pueden
ser tratados en cada unidad, obviamente hasta el mínimo
tamaño indicado por la función anterior.
 Los equipos mas comúnmente usados son : jigs, mesas,
concentradores centrífugos, espirales y separación con medios
densos. Los principios de concentración en cada uno de estos
equipos son diferentes y cada uno debe ser tratado
independientemente.
11/07/17 146

147. 11/07/17
CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA
210-1
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
LOGTEN(TAMAÑOMINIMOENum)
LOGTEN(CRITERIODESEPARACION)
RELACIONDEL CRITERIODESEPARACIONGRAVIMETRICA CONTAMAÑO
MINIMODEPARTÍCULA QUEPUEDESERTRATADO
147

148. CONCENTRACION
GRAVIMÉTRICA
 En la concentración con jigs, el criterio de separación es provisto por la
gravedad específica ó la densidad diferencial que deberá ser mayor que
1, de acuerdo con la dimensión de la densidad diferencial es posible
realizar separaciones eficientes con reducida densidad diferencial pero
reduciendo el rango de tamaños de partículas alimentado a cada
unidad.
 Cuando la densidad diferencial es mayor, el rango de tamaños que
cada unidad puede tratar es obviamente mayor. Existen jigs con
sistemas operativos modificados que utilizan fuerza centrifuga así como
alimentados a presión, los cuales a igualdad de condiciones mejoran los
resultados por que el criterio de separación es proporcionalmente
modificado al incremento de la gravedad.
 Interferencia con el Criterio de Separación : Es solo una cuestión de
falta de liberación.
11/07/17 148

149. JIG DENVER
11/07/17 149

150. JIG GEKKO
11/07/17 150

151. CONCENTRADOR CENTRIFUGO
FALCON
11/07/17 151

152. OPERACIÓN DE MESAS
VIBRATORIAS
11/07/17 152

153. MESAS VIBRATORIAS
11/07/17 153

154. CLASIFICADOR HIDRAULICO PARA
PREPARACION ALIMENTO A MESAS
11/07/17 154

155. CONCENTRACION
GRAVIMÉTRICA
 Interferencias con el Proceso : El factor de forma, rango de tamaños de
partículas y viscosidad de la suspensión son interferentes con el proceso ó
método. En el caso de presencia de lamas, la viscosidad puede ser muy alta
generando fuerzas de dragado altas interferentes con el proceso, interfiriendo
con la penetración de las partículas pesadas en la cama del jig.
 En mesas concentradoras, el Criterio de Separación es
nuevamente la densidad diferencial que debe ser mayor a 1 y la interferencia
con el criterio también es la falta de liberación.
 En cuanto a interferencia con el proceso, nuevamente los factores de
forma y rango de tamaño de partícula así como mojabilidad de los minerales
y viscosidad de la pulpa, en el caso de partículas hidrofóbicas estas no se
sedimentaran sobre la superficie de la mesa y serán arrastradas con el flujo
de agua hacia el lado de los relaves.
11/07/17 155

156. CONCENTRACION GRAVIMÉTRICA
FLOTACION EN MESAS
 Esta propiedad ha sido utilizada para separación de sulfuros
gruesos de los minerales pesados por acondicionamiento con
reactivos colectores y aglomerantes, esto era conocido como
flotación en mesas. El problema de este tipo de separadores es el
de espacio por la reducida capacidad. También es importante
deslamar el alimento a las mesas para reducir la fuerza de
dragado de partícula
11/07/17 156

157. 11/07/17
SEPARACION EN MEDIOS
DENSOS
- Es una operación de separación diferente al resto, en la que las partículas son
separadas por su capacidad de sedimentar en el tiempo disponible en un medio
denso, en este caso se trata de partículas que flotan ó que se sedimentan. La
propiedad esencial que utiliza es la densidad diferencial en este caso modificada
por la viscosidad del medio y la mojabilidad de las partículas.
- Suspensiones Pesadas ó Densas
- En estos separadores debe existir un justo balance de:
a) Viscosidad suficientemente alta para mantener el medio en suspensión
rediciendo la gradiente de densidad al mínimo posible.
b) Viscosidad suficientemente baja para permitir que las partículas puedan
sedimentar en el tiempo disponible de acuerdo al diseño del reactor.
- Para prevenir el asentamiento del medio tenemos dos posibilidades : agitación y
viscosidad. El medio se selecciona tan fino como pueda ser tolerado. La
densidad diferencia requerida es de 2, nunca menos. Los separadores de
medios Densos convencionales dejan de ser eficientes con tamaños de
partículas menores a 2 mm, sin embargo existen desarrollos para separación por
medios densos en sistemas centrífugos como el Dynawhirpool ó en ciclones que
alcanzan tamaños de partículas menores. Especialmente con el uso de ferro
silicio atomizado. 157

158. SEPARADOR MEDIOS DENSOS
11/07/17 158

159. 11/07/17
FLOTACIÓN
1. Selectividad de todos los reactivos aplicados en la que
se discute la selectividad de los minerales presentes
pudiendo existir amplia variación en su comportamiento
debido a composición variable o por intemperismo, lo
cual inhibe la selectividad en separación.
2. Acondicionamiento previo de los minerales: natural ó
artificial que comienza antes del tratamiento específico
incluyendo grasas de la mina, aplicación de Relleno
Hidráulico en interior mina.
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160. 11/07/17
CELDA DE FLOTACIÓN
MECANICA
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161. CELDA COLUMNA
NEUMATICA
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162. CELDA JAMESON
NEUMATICA
11/07/17 162

163. CELDA JAMESON DE FLOTACION
NEUMATICA
11/07/17 163

164. COMPARACION CELDA
COLUMNA CON JAMESON
11/07/17 164

165. 11/07/17
FACTORES QUE AFECTAN
CRITERIO SEPARACION
1. Composición variable de los minerales : Algunas veces en un mismo depósito
existen varios tipos de minerales tal como ocurre en la mineralización de sulfuros de zinc,
que pueden variar desde esfalerita : ZnS hasta el extremo de cristofita pasando por
compuestos intermedios como marmatita, franklinita, etc. reportando comportamiento
diferente en flotación así como en la calidad de los concentrados producidos, hasta el
extremo en algunos casos de no ser factible producir concentrados comerciales de zinc a
las condiciones actuales de mercado.
2. Inclusiones Variables : Algunos minerales reportan inclusiones de granos de otros
minerales minúsculos producidos por exsolución debida a enfriamiento desde una forma
estable a alta temperatura, los cuales se concentran en planos de clivaje. Este tipo de
inclusiones es común en minerales de zinc : esfalerita, en la que se presenta pirita ó
calcopirita como producto de exsolución. Este tipo de inclusiones otorga a la especie
principal en la matriz propiedades diferentes a las originales. En el caso de presencia de
pirita como impureza y cuando se aplica condiciones para depresión de pirita, la
recuperación de esfalerita se ve afectada.
- En el caso de minerales de zinc conteniendo sulfuros de Fe en la forma de marmatita ó
franklinita, se apreciará mayor sensibilidad a la depresión con CaO reduciendo el pH para
flotación efecto a niveles de 10 ó menos dependiendo del contenido de Fe. En el caso de
la cristofita, el pH se reduce aun mas a niveles de 8.5 caso contrario las pérdidas de Zn en
relaves aumenta notablemente.
165

166. 11/07/17
FACTORES QUE AFECTAN
CRITERIO SEPARACION
 3.- Variable Asociación : En este caso, el mineral valioso está asociado con
minerales diferentes en el mismo cuerpo mineralizado tal como ocurre en depósitos
de casiterita en los que las asociaciones varían en extremos notables :
 Casiterita asociada a pirrotita y carbonatos en algunas zonas y en otras con
 arsenopirita, cuarzo y pirrotita

 Estos dos tipos de asociación reportan comportamiento diferente en flotación, en el
caso específico, la asociación del tipo i) reporta significantes pérdidas cuando la
flotación se aplica antes de la separación gravimétrica mientras que en el 2do las
pérdidas no se producen ó son mucho menores.
 En otros casos la casiterita reporta oclusiones de minerales oxidados de Fe en su red
cristalina dándole coloración oscura y en el caso de aplicar separación magnética de
alta intensidad las partículas conteniendo Fe serán perdidas en el producto
magnético. Esta característica también afecta al criterio de separación por flotación.
 Para tratar uno u otro tipo de mineralización con variable asociación será necesario,
determinar los efectos económicos en el diagrama de flujos adoptado y los cambios
que serían necesarios para adecuarlo a la variación de propiedades, el interés en
grado y recuperación deberá ser revisados así como los cambios requeridos en el
diagrama de flujos.

166

167. 11/07/17
FACTORES QUE AFECTAN
CRITERIO SEPARACION
 En relación con variable asociación, tenemos también Textura Variable en algunos
cuerpos mineralizados varía el tamaño de grano ó del cristal y como consecuencia su
liberación. Granulometría mas fina en términos de textura llevarán hacia menores
recuperaciones y leyes del concentrado, el desplazamiento de valores y minerales de
ganga aumentará en ambas direcciones : concentrados y relaves.
 4.- Alteración de Valores y/o de Minerales de Ganga las cuales se producen en el propio
cuerpo mineralizado,
 Por intemperismo, por efecto combinado de humedad superficial así como aire superficial,
que en algunos yacimientos penetra a 100 pies ó mas dependiendo de la topografía y de
la napa de agua existente en la zona.
 Por inestabilidad de los minerales a condiciones normales de presión y temperatura
estando asociadas a la formación de los depósitos minerales; los volátiles producidos
pueden deteriorar a los minerales frescos formados en depósitos minerales alterando en
algunos casos a la mineralización completa. Rocas básicas : serpentinas, olivino y
piroxenas. En este caso no es una cuestión de intemperismo sino de inestabilidad
afectando a los sulfuros ó a los minerales de ganga. En algunos casos la formación de
serpentina que es un compuesto tendiente a producir lamas podría afectar las
características de flotación y deberemos deslamar muy cuidadosamente para restituir la
selectividad en flotación
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168. 11/07/17
EXTRACCION QUIMICA
- El criterio de separación es reactividad selectiva, la cual es descrita
mejor como movilidad diferencial describiendo tres tipos de movilidad :
1. Descomposición Térmica : aplicando calentamiento para que uno de
los compuestos se descomponga, como en el caso de calizas, tostación
de sulfuros, en el que uno de los componentes se transforma y el resto se
mantiene en su estado natural.
2. Reacción Química : en el que los minerales reaccionan con un medio
dejando al resto con poca a ninguna alteración.
3. Disolución: proceso en que se tiene un solvente, posiblemente acuoso,
que disuelve uno ó mas de los constituyentes dejando a los otros en
forma sólida, en este grupo se incluye extracción por solventes.
- La variable mas importante que es objetivo básico es la selectividad.
- Propiedades que interfieren con el criterio : deberemos
considerar todas aquellas propiedades que interfieren con los procesos 1,
2 y 3, estas son :
i. Cambio ó variación de la composición de los minerales.
ii. Factores que intervienen en los rates de reacción, en el caso del MnO2,
un cambio en la estructura ocasiona cambios en la reactividad.
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169. 11/07/17
¡¡ MUCHAS GRACIAS!!
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