Mineria en bolivia

EMPRESAS MINERAS
Empresa minera Mineral Departamento
San Cristóbal. Platino- Zinc Potosí.
San Bartolomé Platino Potosí
Huanuni Estaño Oruro
Colquiri Zinn – Platino - estaño La Paz
Inti raymi Oro Oruro
Don mano Oro Santa Cruz
Amaya Pampa Oro Potosí
01/06/2016 RENÉ CHURATA CAYO 2

Yacimientos.
Metálicos.
Ferrosos
No ferrosos
No metálicos.
Arcilla.
Sal.
Hieso.
Procesos.
1. Obtener el metal del mineral.
2. Afinación o purificación.
3. Producción de aleaciones.
4. Tratamiento térmicos.
Otros.
Metalurgia.- Obtención y tratamiento de los metales
mediante dos operaciones.
Operaciones elementales, físicos pre-tratamiento.
Operaciones químicas, piro-metalurgia, lixiviación,
hidro-metalurgia

Materia prima.
Óxidos. Limonita Fe2O3*2H2O (FeO (OH)
Hematita Fe2O3
Magnetita Fe3O4
Sulfuros. Pirita FeS2
Carbonatos. Silerita FeCO3
ilmenita (FeTiO3)
Contenido minimo de los
minerales > 45% de hierro para
que sea rentable.
Lugar de la mina Departamento
Mutún Santa Cruz
Lobo negro Santa Cruz
Chacolla y
Tacobamba
Cochabamba
Luribay La Paz
Rovelo Chuquisaca
Villazon Potosí

MUTÚN
Reservorio mas grande del mundo
40 mil millones de toneladas de
hierro, 75 Km^2 de superficie.
(Fe2O3) > 53%.
10 millones de manganeso.
Rico en dióxido de Silicio.

Minera coque y aditivos.
Impureza acida caliza.
Impureza básica Dióxido de
hierro.
C + O2 = CO2
CO + C = 2CO2 se reduce.
Una ves que el CO sube por la
cuba pierde Energía esta ya a T=
1200ºC y se produce la reacción
química:
Fe2O3 + 3*CO =2*Fe + 3*CO2.
Donde el hierro empieza a gotear.
3*Fe + C = Fe3C (arabio).
El CO2 que sube vuelve a
reaccionar con el CO cuando la T
=900ºC se produce el proceso de
carburación incrementa el
volumen.
A temperaturas T = 400 – 500 ºC
Ya no hay reacción el CO sube con
carga de calor y empieza a ganar
mas energía.
Existe una constante de reducción
del CO CO2
CO CO2 CO CO2

La escoria que es la reacción de los
aditivos + impurezas es el fundido
que se forma por las reacciones y
tiene menor densidad que el arabio
por lo tanto cubre la oxidación que
puede causar el Fe al arabio.
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2
El arabio tiene un contenido de
carbón de 4 a 4,5 % P/P.
Y de contenido de hierro 22 a 22,97
% el resto formado por impurezas
como Si, Mg, S, P, que siempre existe
el arrabio en un producto
intermedio.
El arrabio puede ser purificado
mediante procesos de
descarburación. Si sacan dos
productos importantes hierro
fundido o acero.

Diagrama de equilibrio hierro-carbono (Fe-C)

Clasificación del aceros
al carbono
Solo es estándar a 1538 ºC
& - Fe
Hierro-α: Dúctil blando ofrece
magnetismo, estable hasta los
911 °C. El sistema cristalino es
una red cúbica centrada en el
cuerpo.
Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C;
presenta una red cúbica
centrada en las caras .
Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C;
vuelve a presentar una red
cúbica centrada en el cuerpo.
Cementita, nivel máximo de C
inter-metalico compuesto muy
duro pero frágil
Los aceros hipoeutectoides, cuyo
contenido en carbono oscila entre
0.02% y 0,8%.
Los aceros eutectoides cuyo contenido
en carbono es de 0,8%.
Los aceros hipereutectoides con
contenidos en carbono de 0,8% a 2%.
El Fe3C se conoce como cementita
La perlita o ledeburita es la mezcla de
ferrita y cementita, dependiendo del
contenido en carbono.

Sistema de enfriamiento (rápido –
lento) se produce 4 tipos de hierro
fundido.
Hierro, modular dúctil.
Hierro, fundición ondular.
Hierro, fundición blanca.
Hierro, fundición maleable.
oHierro fundido moteado
oHierro de primera fusion
Calienta el arabio para velocidad de
enfriamiento rápido con una
solución salmuera en hornos de
inducción enfriamiento
Las fundiciones de baratas son
fácilmente forjadas.
Propiedades mecánicas (alta
compresión 50-100Kg/mm^2).
Atracción 12-90 Kg/mm^2,
resistencia al desgaste.
Resistencia a la vibración no les
afecta el choque térmico, a la
corrocion pueden ser sugetas a
tratamientos térmicos.
Moderacion a la cristalización.

Es el materia mas utilizado, se
pretende reducir la composición
del carbono que pueda tener
mediante sistema de
descarburación desde 0,3 -1,7 %
de Carbono.
Inyección directa de O2 agregar
agentes oxidantes a la capa de
chatarra + impurezas escoria
en el horno
Tipo de hornos.
Horno Bof.
Horno siemens mertin.
Horno eléctrico .
Hornos modernos eficiente –
hornos de oxigeno

HORNO MODERNO EFICIENTE.-
Horno de oxigeno básico BOF.
Arrabio fundido
carga Chatarra.
Cal
Ø = 30 - 45 min
Se logra la descarburación.
Sale la escoria y el acero con distinta inclinación.
PARTES
• Cámara de Acero, recubierta por dentro con
material refractario, montada en chumaceras que le
permiten girar
• Lanza de oxigeno enfriada con agua
¿QUE SE LE AGREGA?
• 75% de Arrabio (Metal Caliente)
• Chatarra (que se encuentra en cajas previamente
pesada)
• *Carbono
• *Ferroaleaciones
• A través de la lanza se le inyecta oxigeno y polvo de
piedra caliza
PROCESO:
1. Se inclina el horno Con ayuda de una grúa puente y se añade el arrabio,
el fundente y a veces chatarra
2. Se pone el horno en vertical y se baja la lanza para inyectar oxigeno (se
lleva aproximadamente un tiempo de 15 minutos). En el metal fundido
las impurezas se queman; el oxigeno reacciona con el carbono del arrabio
y lo elimina en forma de bióxido/ monóxido de carbono.
3. Se inclina el horno y se saca la escoria que flota sobre el acero
4. Se vierte el acero sobre la cuchara y se añaden carbono y
ferroaleaciones

HORNO DE HOGAR ABIERTO.
Se carga arabio y chatarra (1:1)
+ Caliza o cal como fundente (proceso).
Inyección de aire 30% de exceso de aire ocasiona la oxidación.
Es un depósito poco profundo que es calentado por una flama de gas,
brea o aceite que pasa sobre la carga. El horno mencionado es de
reverbero porque la poca altitud del horno refleja el calor en toda la
parte baja del crisol. Es regenerativo porque las cámaras de ambos
lados del horno, son capaces de calentar gases por combustión en
turno, permitiendo que el aire y combustible entren al horno para
elevar la temperatura, asegurando un incremento en la eficiencia de
combustión y en la temperatura. Las cámaras regenerativas a la
derecha o izquierda, son calentadas alternativamente, así que,
mientras un grupo se utiliza para elevar la temperatura del aire y
combustible, el otro está siendo calentado en las cámaras. El horno de
hogar abierto puede ser de material básico o ácido, aunque en la
práctica el 9O% son hornos de hogar abierto básicos. En la unidad
básica, se puede controlar o eliminar fósforo, azufre, silicio,
manganeso y carbono, el hogar es forrado con magnesita. En el horno
de hogar abierto ácido, se puede controlar o eliminar únicamente
silicio, manganeso y carbono y tiene un recubrimiento ácido de ladrillo
o arena cuyo principal ingrediente es la sílice.
El horno de hogar abierto puede ser de material
básico o ácido, aunque en la práctica el 9O% son
hornos de hogar abierto básicos. En la unidad
básica, se puede controlar o eliminar fósforo,
azufre, silicio, manganeso y carbono, el hogar es
forrado con magnesita. En el horno de hogar
abierto ácido, se puede controlar o eliminar
únicamente silicio, manganeso y carbono y tiene
un recubrimiento ácido de ladrillo o arena cuyo
principal ingrediente es la sílice.

HORNO DE INDUCCIÓN.
Refundición del producto.
Características
Los hornos de inducción se utilizan sobre todo porque son
bastante limpios, pueden derretir materiales con rapidez, y
en general son asequibles para mantener y operar. También
permiten un control preciso de la temperatura y el calor.
Debido a que ganan calor muy rápidamente no se deben
dejar en marcha entre operaciones para así ahorrar en
recursos energéticos y ayudar a administrar los costos de
operación.
Calor de inducción
En los hornos de inducción el rango de frecuencias de
operación va desde la frecuencia de red (50 ó 60 Hz) hasta
los 10 kHz, en función del metal que se quiere fundir, la
capacidad del horno y la velocidad de fundición deseada -
normalmente un horno de frecuencia elevada (más de 3000
Hz) es más rápido, siendo utilizados generalmente en la
fundición de aceros, dado que la elevada frecuencia
disminuye la turbulencia y evita la oxidación. Frecuencias
menores generan más turbulencias en el metal, reduciendo
la potencia que puede aplicarse al metal fundido.
En los hornos de inducción el rango de frecuencias
de operación va desde la frecuencia de red (50 ó
60 Hz) hasta los 10 kHz, en función del metal que
se quiere fundir, la capacidad del horno y la
velocidad de fundición deseada - normalmente un
horno de frecuencia elevada (más de 3000 Hz) es
más rápido, siendo utilizados generalmente en la
fundición de aceros, dado que la elevada
frecuencia disminuye la turbulencia y evita la
oxidación. Frecuencias menores generan más
turbulencias en el metal, reduciendo la potencia
que puede aplicarse al metal fundido.

Manganeso.- El acero Hadfield se utiliza
extensivamente y con leves modificaciones
en su composición y/o tratamiento térmico,
sobre todo en los campos de movimiento
de tierra, minería, perforación de pozos,
siderurgia, y en la fabricación de los
productos del cemento y de la arcilla. mas
dureza y resistencia al desgaste.
Cromo.- El cromo comunica dureza y una
mayor penetración del temple, por lo que
pueden ser templados al aceite. Los aceros
con 1,15 a 1,30% de carbono y con 0,80 a
1% de cromo son utilizados para la
fabricación de láminas debido a su gran
dureza, y en pequeña escala los que tienen
0,3 a 0,4% de carbono y 1% de cromo.
mas dureza y brillo.
Níquel.- Son aceros inoxidables y
magnéticos. El níquel aumenta la carga de
rotura, el límite de elasticidad, el
alargamiento y la resistencia al choque o
resiliencia, a la par que disminuye las
dilataciones por efecto del calor. Cuando
contienen del 10 al 15% de níquel se
templan aun si se los enfría lentamente.
Mas resistencia a la corrosión.
Aluminio.- Las aleaciones de aluminio son
aleaciones obtenidas a partir de aluminio y
otros elementos (generalmente cobre, zinc,
manganeso, magnesio o silicio). Forman
parte de las llamadas aleaciones ligeras, con
una densidad mucho menor que los aceros,
pero no tan resistentes a la corrosión como
el aluminio puro, que forma en su superficie
una capa de óxido de aluminio (alúmina).
Las aleaciones de aluminio tienen como
principal objetivo mejorar la dureza y
resistencia del aluminio, que es en estado
puro un metal muy blando. anticorrocion.

Aceros Inoxidables Austeníticos.
Dentro de los aceros inoxidables, los
aceros austeníticos son los que más
aplicaciones han tenido, empleándose
ampliamente en sectores como la
industria química y petroquímica, en
calderería y fabricación de tubos, en la
fabricación de electrodomésticos Los
aceros inoxidables austeníticos son
amagnéticos y mantienen unas buenas
propiedades mecánicas a temperaturas
criogénicas. Asimismo, los aceros
inoxidables austeníticos no sufren
ninguna transformación desde su
solidificación hasta temperatura
ambiente por lo que no pueden ser
endurecidos por tratamiento térmico.
Fe, Cr, Ni, 0,1<carbono
El proceso de corrosión intergranular en
los aceros austeníticos ocurre cuando
estos aceros permanecen durante un
cierto tiempo en un rango de
temperatura de entre 600 y 800 ºC, o
cuando hayan sido enfriados
lentamente durante este rango térmico
quedan muy empobrecidas en cromo
(porcentaje en Cr < 12%)

Aceros Inoxidables Ferríticos, los aceros inoxidables ferríticos se
caracterizan porque pueden presentar un contenido en cromo superior
al de otros tipos de familias de acero, combinado a la vez con una baja
presencia en porcentaje de carbono menor a 0,1 (de hecho son
conocidos como los aceros inoxidables de cromo directo). Así en esta
familia de aceros el contenido en cromo ocupa un ancho margen que
puede variar desde el 16-18% .
La ferrita, o acero alfa (α), siendo la máxima solubilidad de carbono en
el hierro alfa del 0,02% a 723 °C. Las ferrita es la fase más blanda y
dúctil de los aceros, a la vez que tiene propiedades magnéticas.
Por último, entre las aplicaciones típicas donde se usan aceros
inoxidables ferríticos están la fabricación de tubos para
intercambiadores de calor, donde la corrocion.

Aceros Inoxidables Martensíticos, La familia de los aceros inoxidables
martensíticos está constituída por unos aceros susceptibles de ser
endurecidos por tratamiento térmico de temple y revenido, alcanzando
unas buenas propiedades mecánicas y una aceptable aunque
moderada resistencia a la corrosión (inferior a la de los aceros
austeníticos y ferríticos).
La martensita, como constituyente de los aceros templados, se trata de
una solución sólida sobresaturada de carbono en ferrita. Esta
estructura se obtiene mediante un enfriamiento rápido de los aceros
desde su estado austenítico a altas temperaturas. Estos aceros
templados resultan ser muy duros, pero también muy frágiles. Por ello,
a este tipo de acero se le suele someter a un posterior proceso de
revenido, que consiste en calentar al acero a una temperatura por
debajo de la crítica inferior (723 ºC), dependiendo de la dureza que se
quiera obtener, enfriándolo luego al aire.

Aceros Inoxidables Dúplex, Los aceros inoxidables dúplex o de estructura austeno-ferrítica combinan
aspectos característicos y a la vez diferenciadores de las familias de aceros austeníticos y ferríticos. Como
los aceros de la familia ferrítica, muestran una buena resistencia a la corrosión bajo tensión en medios
que contienen cloruros. Asimismo, los aceros inoxidables dúplex poseen una ductilidad y tenacidad
intermedia entre las de ambas familias y un límite elástico apreciablemente mayor que el de los aceros
ferríticos y austeníticos. Es decir, en general combinan las ventajas, aunque también algunos
inconvenientes de las dos familias, ferríticos y austeníticos, por lo que en ciertas aplicaciones prácticas
puede ser una opción más ventajosa.
Los aceros dúplex tienen estructuras bifásica de ferrita y austenita (α+γ), cuyas propiedades van a
depender de las proporciones entre ambas fases. Esto se obtiene controlando la adición de cromo (Cr) y
molibdeno (Mo) (elementos alfágenos) por un lado, y de níquel (Ni) y nitrógeno (N) (gammágenos) por
otro, para conseguir el balance final deseado en la composición. El nitrógeno aumenta el límite de
fluencia y reduce la velocidad de la formación de compuestos intermetálicos frágiles. El molibdeno, por
otro lado, mejora la resistencia a la corrosión por picadura y rendija.
En los aceros dúplex el contenido típico en ferrita se sitúa entre un 40 y 60%. Contienen cromo en una
proporción relativamente alta, que se sitúa en tres niveles, 18, 22 y 38%, mientras que el contenido en
níquel varía entre el 4,5 y 8%. Todos estos aceros tienen también cantidades importantes de molibdeno
(2-3%) con el fin de mejorar su respuesta ante la corrosión, de tal modo que su comportamiento suele ser
superior al del acero austenítico 304 y, algunos de ellos, incluso mejor que el del 316. Ejemplos de
aleaciones dúplex son los grados 312, 315, 318, 325 y 329. La aleación 2205 (UNS S31803) es una de las
aleaciones dúplex más ampliamente usada.

Estos minerales se encuentran como óxidos, sulfuros, silicatos y
carbonatos. Luego de un tratamiento térmico estos dos últimos son
óxidos y sulfuros.

La vida boliviana esta ligada al estaño.
Es un metal bastante escaso en la corteza
terrestre. Suele encontrarse concentrado
en minas, aunque la riqueza suele ser
bastante baja (del orden del 0,02%).
El mineral de estaño más explotado es la
casiterita (SnO2).
MINERALES DEL ESTAÑO
Casiterita (SnO2).
Hidrocasiterita (SnO2 * H2O).
Estañina (Cu2 Sn FeS4).
Franckeita (Pb5 Sn3 Sb2Si4).
Teallita (PB Sn S2).

Metalurgia Antigua – Piro metalurgia.

Minería vinto. Horno ausmelt.
En este horno ocurre todo el
proceso con la lanza se produce
una reducción directa
concentrado del estaño.
Fenología .
Descomposición GN 500ºC
CH4 + H2O 3H2 + CO
Reducción con hidrogeno
SnO2 + H2 SnO + H2O
SnO + H2 Sn + H2O
SnO2 + 2H2 Sn + 2H2O
Con monóxido:
SnO2 + 2CO SnO + CO
SnO + CO Sn + CO2
SnO2 + 2CO Sn + 2CO2
Concentración del estaño> 96%

Metal de mayor uso
Solo se oxidan en su superficie (color verde).
Es muy maleable.
Es muy dúctil pudiendo estirarse en finos hilos.
Conductividad térmica y eléctrica alta.
Menas de cobre son sulfuros, oxidos, mixtos y
nativos(cobre puro), sin embargo 50% del cobre
son sulfuros.
Bolivia: sulfuros 1-5%, óxidos 1%.
El Zn, Pt, Pb y Au se encuentra junto con el
cobre.
Cuprita Cu2O
Calcopirita CuS
Malaquita CuCO3Cu(OH)3
Cobre nativo Cu

El altiplano boliviano tiene cobre.
Coro Coro es una antigua mina de
cobre de explotación en socavones
(túneles) que estuvo paralizada
desde la década de 1980 hasta el
2009, año en que ha sido reactivada
por el gobierno actual como un
Proyecto Hidrometalúrgico para la
producción de cobre catódico o
electrolítico, obtenido mediante
procesos de lixiviación por agitación
y pilas dinámicas. Este proyecto
consta de dos fases: la primera
denominada como Planta
Hidrometalúrgica de Cobre a cargo
de la minera estatal Corporación
Minera de Bolivia (COMIBOL).
Procesos de obtención del cobre.
Hidrometalurgia.
Piro metalurgia.
Hidrometalurgia.- minerales
oxidados lixiviación

Piro metalurgia.
Concentración.-atreves de un proceso
fisicoquímico se concentra el mineral,
los aditvos para lograr agua y aceite de
pino este aumenta la hidrofobia del
material espumante.
Tostación. Logra una oxidación de los
sulfuros de hierro.
Fenología.
2*Cu2S + 3*O2 2*Cu2O + 2SO2
2*FeS2 + O2 3*FeO + 2SO2
Cu2O + FeS2 2*CuS + FeO mata

Fusión i . Horno reverbero
Mata + CaCO3 + SiO2
Elimina el hierro.
Fusión 2.
2 CuO +Cu2S 6*Cu + SO2

Aleaciones Tipos/Composición Aplicaciones
Bronce
(cobre + estaño )
Ordinario. Sólo lleva cobre y
estaño 5 – 30% es este ultimo
Campanas, cojinetes
Especial. Lleva cobre, estaño y
otros elementos químicos.
Cables
Latón
(cobre + cinc)
Ordinario. Sólo lleva cobre y zinc.
Tortillería y piezas de
maquinariaEspecial. Lleva cobre zinc y otros
elementos químicos.
Cuproaluminio
Aleación de cobre y aluminio. Hélices de barco,
turbinas, etc.
Alpacas Aleación de cobre, níquel y zinc.
Presentan un color plateado.
Joyería barata,
cubiertos,etc.
Cuproníquel
Aleación de cobre y níquel 40-
50%. Niquel.
Monedas y contactos
eléctricos.

Los minerales más empleados en
la extracción del cinc son:
Blenda (ZnS 40 a 50% de cinc).
Calamina (SiO2(ZnO)2-H2O
menor del 40% de cinc).
Smithsonita (ZnCO3)
esfalerita, blenda, smithsonita,
calamina, heminorfita.

33
Proceso de obtención
hidrometalurgia (79%).
Piro metalurgia (21%)
Trituración y
calcinación de
la blenda.
Trituración y
calcinación de
la calamina
Óxido de
cinc
Reducción del
óxido de cinc
Cinc
Vía seca
Trituración de
la blenda.
Mineral
de cinc
en polvo
Sulfato de cinc disuelto
+
Impurezas (Pb, Cu, Fe)
Cinc
Vía húmeda
Riqueza 98%
Riqueza 99,9%
Carbón
Horno de mufla
(análogo al horno
alto pero más
pequeño)
Oxígeno
Trituración
de la
calamina
Ácido sulfúrico
Sulfato
de cinc
Electrólisis
100ºC
Lixiviación 1
3,25-3,5 voltios
220-300 mA
Lixiviación 2
90-95ºC

El óxido de cinc, conocido como
cinc blanco, se usa como
pigmento en pintura.
El cloruro de cinc se usa para
preservar la madera y como fluido
soldador.
También se utiliza como relleno en
la industria del caucho y como
pomada antiséptica en medicina.

Contienen plomo los minerales:
Galena PbS (el más empleado)
Cerusita CO3Pb
Anglesita SO4Pb
oMetal de color gris azulado ,
bastante pesado, y blando. Recién
cortado presenta una superficie
brillante, su punto de fusión es
bajo. Con la humedad se recubre
de una capa de carbonato básico
de plomo.
oMetalurgia del plomo para la
obtención del plomo suele
emplearse la galena.

36
Obtención. Diagrama de bloques.
Galena
Trituración
+
Molienda
Separación
por flotación
Oxidación de los
Sulfuros de plomo
Sílice Cal
Horno de
mufla
Plomo
de obra
Separación
de otros
materiales
Afinado
del
plomo
EscoriaCal Carbón de
coque

Características.
 Es un metal bastante pesado 11´34Kg/dm³.
 Tiene un color grisáceo-blanco muy brillante cuando está
recién cortado.
 El agua destilada y la lluvia ataca el plomo, formando
compuestos solubles muy venenosos.
 Resiste muy bien el ácido clorhídrico y sulfúrico, sin embargo
es atacado por el ácido nítrico, los halógenos y el vapor de
azufre.
 Es muy blando y maleable.
 Está considerado como buen conductor del calor y la
electricidad.
 Su temperatura de fusión es de 327ºC.
Aplicaciones.
Las mas importantes son:
 En juguetería : soldaditos de plomo.
 El óxido de plomo se emplea para impedir las oxidaciones de
piezas metálicas.
 El plomo se ha utilizado durante muchos siglos en fontanería
y conducciones de agua, en protección y techado de edificios,
en menaje de cocina y doméstico y en objetos ornamentales.
Su elevada densidad le hace muy indicado para anclas,
contrapesos y munición.
 Como pantalla protectora contra radiaciones diversas y
protección acústica. Las propiedades electroquímicas del
plomo se utilizan ampliamente para sistemas de
almacenamiento de energía eléctrica por medio de la batería
plomo ácido, ampliamente utilizada en vehículos
automóviles, en sistemas estacionarios de comunicaciones,
en medicina y, en general, donde es necesario asegurar la
continuidad de los servicios y sistemas. Algunos compuestos
de plomo, particularmente los óxidos brillantemente
coloreados, se han utilizado durante muchísimo tiempo, en
pinturas y pigmentos, en vidrios y en barnices para la
cerámica.
 Su utilización como cubierta para cables, ya sea la de
teléfono, de televisión, de internet o de electricidad, sigue
siendo una forma de empleo adecuada. La ductilidad única
del plomo lo hace particularmente apropiado para esta
aplicación, porque puede estirarse para formar un forro
continuo alrededor de los conductores internos.

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