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Planta concentradora deJANGAS
INTRODUCCIN
En la naturaleza existe una considerable cantidad de metales que se pueden
obtener, pero para la realizacin de esta investigacin solo se usarn los ms usados en
las diversas industrias.
Pocos de estos metales se encuentran de forma nativa en la naturaleza; estos
pueden encontrarse qumicamente combinados formando diversos compuestos
minerales, tales como xidos, carbonatos, sulfuros, etc.
Estos compuestos se hallan en los yacimientos formando la mena, que es toda
materia de origen natural de la cual se puede extraer uno o ms metales.
Las menas, generalmente contienen cantidades variables de materias extraas, piedras o
tierras, que se denominan gangas. La combinacin de la mena y la ganga es lo que
constituye el mineral
El material que se obtiene de la explotacin de una mina est generalmente compuesto
de una mezcla de minerales de diferentes especies, algunos de los cuales constituyen el
objeto de la explotacin, y de material ptreo y sin valor inmediato, constituido por los
minerales estriles que se encuentran dentro de un yacimiento mismo (cuarzo, calcita,arcilla, feldespato, dolomita, etc.) y roca proveniente de las cajas o paredes que limitan el
yacimiento y que por efecto de los disparos se desprenden y es imposible evitar que se
junten al mineral.
Esta mezcla de sustancias minerales valiosas y estriles, en diversas
proporciones, tienen que ser tratadas en alguna forma para separar aquello que no sirve,
de los minerales que son tiles; para ello se recurre a las operaciones de preparacin
(trituracin, molienda, clasificacin) y concentracin de minerales, que permite obtenerproductos de alto contenido de elementos valiosos, que sern procesados en fundiciones
y refineras para obtener metales elementos de alta pureza.
Muy raras veces son las minas que obtienen un producto de laboreo que puede
ser vendido directamente sin ninguna preparacin y concentracin previa. Lo corriente es
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que el minero extraiga el mineral muy sucio, mezclado con sustancias sin valor y de baja
ley. Este mineral para ser vendido tiene que ser preparado y concentrado hasta obtener
una ley mnima dada, que exigen las fundiciones para que el negocio sea
econmicamente rentable.
El funcionamiento adecuado de cualquiera de los mtodos de separacin y
concentracin est basado en que las partculas minerales tengan un grado de liberacin
apropiada, ste objetivo se obtiene en las etapas de trituracin y molienda.
Las operaciones y procesos de preparacin y concentracin de minerales pueden
ser clasificados en:
1.- Preparacin del mineral
2.- Concentracin (separacin slido slido)
3.- Desaguado (separacin slido lquido)
4.- Operaciones coadyuvantes de transporte y almacenamiento
En el presente informe podemos tener un resumen general de las operaciones de
la Planta de procesamiento de minerales Santa Rosa de Jangas, adems tener en cuenta
los impactos causados en aire, suelo y agua que suceden debido a la operacin de la
misma, impactos debido a la presencia de tanto contaminantes y relaves.
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I. GENERALIDADES
1.1. UBICACIN Y ACCESO
La Planta de procesamiento de Minerales Santa Rosa de Jangas, se encuentra
ubicada en la margen izquierda de Ro Santa, a 100 m de la confluencia del
riachuelo Llancash, en el distrito de Jangas, provincia de Huaraz, departamento
de Ancash; entre los 2750 y 2800 m.s.n.m., a una distancia aproximada de 18
Km de la ciudad de Huaraz .
El acceso se hace a travs de la carretera asfaltada Huaraz Carz,
aproximadamente a 2km de distancia del puente Jangas que esta sobre el ro
Santa.
Sus coordenadas Geogrficas son:
Latitud: 9 23 38.14 S
Longitud: 77 34 56.04 W
La planta concentradora es accesible desde Lima, de la siguiente forma:
VIA DE ACCESO AL AREA DE LA PLANTA
Recorrido Tipo de Carretera Km.
Lima Planta Asfaltada 417.5
1.2. GEOLOGA GENERAL:
En el macizo rocoso donde se realiz el trabajo se identific que es una roca de
acuerdo a su origen, sedimentaria, y que adems pertenece a la formacin
Carhuaz, que contiene, areniscas, lutitas principalmente.
Adems por ser un macizo rocoso aparentemente competente. Debido a sus
mltiples discontinuidades que presenta, adems est afectada por el
intemperismo.
1.3. CLIMADebido a que la Planta Concentradora se encuentra ubicada sobre un rea
constituida por valles y quebradas las cuales han sido producto de la glaciacin,
conjuntamente con la altura a la que se encuentra se dir que la planta se
encuentra dentro de la regin quechua, con una temperatura media de 17 C,
con un clima templado, en el cual se presenta precipitaciones pluviales entre los
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250 y 500 mm., los cuales se producen el en lapso de los meses de diciembre a
marzo. Siendo la temperatura mximo de verano de 19.3C y el invierno de
20.6C, la precipitacin mxima es de 86%, siendo la evaporacin mensual
mxima de 223.6 mm.
1.4. FLORA Y FAUNA:
La flora y fauna circundante a la planta concentradora vienen a estar dadas por
aquellas que son caractersticas de la zona quechua, considerndose adems
que dicha planta se encuentra ubicada al margen izquierdo del ri santa, donde
la flora que se encuentra, es de: molle, ciprs, eucalipto, etc.; frutos como:
paltos, maz, capul, etc., en lo que se respecta a la fauna se cuenta con mas de
54 especies vertebradas e invertebradas, 28 tipos aves, 11 tipos de reptiles, 2
variedades de anfibios, entre otros, como son: la muca, el zorrillo, la comadreja,
el sapo, la trucha arco iris.
1.5. TOPOGRAFA Y GEOMORFOLOGA:
El rea donde se encuentra la Planta Concentradora Santa Rosa de Jangas
est definida por zonas bastante abruptas accidentado en las laderas y
ondulaciones del cauce de la quebrada del ro Santa.
En el rea se presentan diferentes geoformas desarrolladas por la accin de los
agentes de meteorizacin sobre el cuerpo rocoso a travs del tiempo. El rea
donde se encuentra la Planta est entre 2790 a 2785 m.s.n.m.
1.6. CALIDAD DEL AIRE:
La calidad del aire es buena, no existen otras actividades mineras e industriales
que puedan alterar su calidad.
1.7. SUELOS:
De acuerdo a los estudios edafolgicos existentes corresponde a la Regin
Edfica Xeroslica, los grupos edficos ms significativos de sta regin son los
Xerosoles y Litosoles Andinos.
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1.8. ANTECEDENTES:
Las primeras referencias de la actividad metalrgica en esta planta datan de
1981, cuando los pequeos mineros de la zona empezaron su edificacin, luego
en 1986 pasara a manos del ex banco minero del Per desde el momento en
que se depositaban los relaves cerca de la orilla del ro Santa, al pie de las
operaciones.
Posteriormente en 1993 esta pasa al poder de la UNASAM por decreto supremo
extraordinario N 142-PCM/93 publicada el 21-10-1993, tal transferencia tuvo
como finalidad mejorar el nivel de la universidad y as que desde 1994 hasta la
fecha la UNASAM viene administrndola.
1.9. DEFINICIONES PREVIAS
LA MINERA Y LA METALURGIA
Para producir o concentrar un mineral se necesita un esfuerzo conjunto del
gelogo, minero, metalurgista y del laboratorio de anlisis.
El gelogo.- Realiza las exploraciones, evala las reservas y controla la calidad del
mineral explotado.
El minero.- Realiza la extraccin y transporte del mineral.El metalurgista.- Realiza el enriquecimiento concentracin de minerales, logra que
sea comerciable de acuerdo a la demanda del mercado.
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GELOGO
LABORATORIO
METALURGISTAMINERO
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Relacin de la metalurgia con ramas afines y campos de la metalurgia.
IMPORTANCIA DE LA METALURGIA.
La metalurgia es importante por las siguientes razones:
Mediante la metalurgia se realiza la concentracin de minerales, que es necesariopara rentabilizar toda la operacin minera.
Porque las fundiciones por razones tcnicas y econmicas no compran minerales
pobres, pero si compran minerales ricos o concentrados.
Porque es menos costoso transportar a las fundiciones concentrados de sulfuros
valiosos que transportar mineral pobre. Por ejemplo:
Para transportar 100 toneladas de mineral con 5% de zinc, se necesita: 5
volquetes de 20 ton. de capacidad cada uno.
Para transportar 10 toneladas de concentrado de zinc con 50%, se necesita: 1volquete de 10 ton. de capacidad.
Porque las fundiciones tratan los sulfuros valiosos separados en sus respectivos
concentrados que le son entregados por las concentradoras. De esta manera, las
concentradoras se convierten en el nexo entre la mina y la fundicin.
A travs de la metalurgia las fundiciones entregan a la industria metales puros.
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EXPLORACIN
GEOLOGIA
EXPLOTACIN
MINERIA
EXTRACCIN
METALURGIA
PREPARACIN YCONCENTRACIN
DE MINERALES
METALURGIA
EXTRACTIVA
METALURGIA
FISICA
Conc. Metales
RelavesEscorias
GasesResiduos
Aleaciones
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Aprovechamiento de minerales pobres.
Con la metalurgia las plantas concentradoras tratan minerales pobres, a fin de
separar los sulfuros valiosos en forma de concentrados y eliminar lo que no sirve
en forma de relaves.
CONCENTRACIN DE MINERALES
TERMINOLOGA MINERO - METALURGICA
En general no se dispone de un trmino completamente satisfactorio para
describir el tratamiento mecnico de minerales el que tambin se le denomina
Mineralurgia, Ingeniera de Minerales, Tecnologa de Minerales, Beneficio de
Minerales, Preparacin Mecnica de Minerales, etc. Nosotros adoptaremos la
denominacin de Tratamiento Mecnico de Minerales.
Mineral.- En minera mineral, es el producto de la explotacin de una mina, ya sea
que este producto tenga o no valor comercial. El mineral est constituido por la
mena (parte valiosa) y la ganga (parte estril o inservible).
Mena.- Est constituida por especies mineralgicas valiosas y cuyoaprovechamiento constituye el motivo fundamental de la explotacin minera.
Ganga.- Estconstituida casi siempre por especies minerales terrosas ptreas,
principalmente cuarzo. La ganga tambin puede estar constituida por ciertos
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PLANTA CONCENTRADORA
MINERALCONCENTRADO
RELAVE
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minerales metlicos sin valor como la Pirita, Mispickel, etc. y otros que son
perjudiciales, como la Arsenopirita, Rejalgar, Oropimente, Estibina, etc.
Diagrama de Flujo (Flowsheet).- Muestra satisfactoriamente la secuencia de las
operaciones en la planta. En su forma ms simple, se presenta como un diagrama
de bloques en el cual se agrupan todas las operaciones de un solo carcter.
Cabeza.- Es el mineral bruto que se alimenta a la planta detratamiento o beneficio.
Concentrado.- Es el material valioso que se obtiene por el procedimiento de
concentracin empleado y que contiene la mayor parte de la especie mineralgica
valiosa.
Relave.- Es la parte sin valor que sale del tratamiento, est constituido
fundamentalmente por ganga y lleva consigo algo de mena.
Mixtos o Intermedios.- Son productos intermediossobre el que no se ha podido
realizar una buena separacin de la mena y la ganga y que necesariamente debe
ser sometido a un tratamiento adicional.
Ley.- La Ley indica el grado de pureza que tiene el producto o el mineralEjemplo: Mineral de cabeza con 5% de plomo. Ley: 5% de plomo, Concentrado de
plomo con 60% de plomo. Ley: 60% de plomo y Relave final con 0.7 % de plomo.
Ley: 0.7% de plomo.
Liberar.- Quiere decir reducir las partculas a tamaos bien pequeos, de tal
manera que cada parte valiosa o sulfuro se encuentre separado o libre de otro
elemento. Esto lo podemos experimentar, tomando un trozo de mineral y
chancndolo con un martillo hasta reducirlo a una arena fina.
Grado de Reduccin.- Es la relacin entre la alimentacin y el producto de una
mquina de trituracin
Pulpa.- Mezcla de mineral molino ms agua.
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Mineral Rico.- Se llama as, al mineral de primera calidad o al mineral de veta
madre que contiene gran cantidad de la parte valiosa o sulfuros y muy poca ganga
o material estril.
Mineral Pobre.- Es aqul que contiene pequeas cantidades de la parte valiosa y
gran cantidad de material estril.
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2. FASES DEL PROCESAMIENTO
En la planta concentradora Santa Rosa de Jangas, se procesan minerales sulfurados de
plomo, plata, y cobre en calidad de servicio, siendo el sistema empleado el diferencial o
selectivo con una capacidad nominal de 50 TPD, obteniendo concentrados de plata,
plomo y zinc; las operaciones en su conjunto cuentan con la seccin de recepcin de
minerales, trituracin o chancado, molienda, flotacin, almacenamiento y carguo.
Para esta planta se emplean recursos hdricos, empleando tambin energa elctrica
equivalente a 400 KVA mediante una lnea de transmisin de 500 metros, tomando el
sistema interconectado de la Hidroelctrica del Can del Pato.
OPERACIONES Y PROCESOS DE PREPARACIN Y CONCENTRACIN:
1.-PREPARACIN DEL MINERAL.- Consiste en operaciones de reduccin de tamao
y separacin de partculas (trituracin tamizado y rangos gruesos y molienda
clasificacin en rangos finos), para liberar los minerales valiosos de los estriles y
preparar en un rango de tamaos adecuados (malla 200).
2.- CONCENTRACIN.- Es la separacin de los minerales valiosos de los estriles,
para obtener un alto contenido de la parte valiosa que puede ser comercializado en el
procesamiento de las fundiciones.
La concentracin puede realizarse por cualquiera de los siguientes mtodos:
a) Flotacin.- Su aplicacin se basa en la diferencia entre las propiedades
superficiales de las partculas. Es el mtodo ms importante de concentracin y
tiene aplicacin en la obtencin de concentrados de sulfuros fundamentalmente,
de carbonatos, silicatos, xidos, fosfatos y carbones.
b) Gravimetra.- Consiste en la separacin slido slido utilizando la diferencia
entre las gravedades especficas de los minerales. Se utiliza especialmente en la
concentracin de minerales de oro, estao, tungsteno, plata, plomo y otros.
c) Magnetismo.- Mtodo de concentracin que utiliza la diferencia entre las
susceptibilidades magnticas de los minerales,
d) Electrosttica. Se aplica a casos especficos de minerales que pueden ser
separados debido a sus propiedades conductoras de electricidad.
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e) Escogido pallaqueo.- Es el mtodo ms antiguo de concentracin y consiste
como su nombre lo indica en el escogido a mano mediante la ayuda de aparatos,
de un mineral valioso aprovechando su diferenciacin en color, brillo,
fluorescencia, etc. de los minerales estriles.
3.- DESAGUADO.- Constituye un conjunto de operaciones de separacin slido
lquido (sedimentacin espesamiento, filtracin y secado) que se realizan con la
finalidad de eliminar el agua de las pulpas de concentracin y relaves originados
durante la concentracin..
2.1. TRITURACIN O CHANCADO.
El chancado es una operacin unitaria o grupo de operaciones unitarias en el
procesamiento de minerales, cuya funcin es la reduccin de grandes trozos de
rocas a fragmentos pequeos. La chancadora es la primera etapa de la reduccin
de tamaos, generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas que
son: chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente terciaria.
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Las chancadoras se disean de modo que reduzcan las rocas, de tal manera
que todos los fragmentos sean menores que el tamao establecido, la energa que
se gasta en la chancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que
se acepta generalmente, que la eficiencia de chancado es baja; sta eficiencia
puede variar, porque las menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos,
etc.
El chancado, se lleva a cabo mediante mquinas que se mueven lentamente en
una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, la accin
de chancado se aplica sobre la roca por una parte mvil que se acerca y se aleja de
una parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las
deformaciones producidas por las fuerzas aplicadas no exceden el lmite elstico del
material, entonces no habr chancado. Por otro lado, si se excede el lmite elstico
en los puntos donde se aplica la fuerza, se producirn grietas y roturas; las cuales
originan que la energa de deformacin, fluya hacia la superficie y las grietas se
propaguen causando fracturamiento. Una vez que las rocas grandes han sido rotas,
los fragmentos caen hacia abajo dentro de la mquina, hasta que son nuevamente
cogidas y presionadas por la quijada
Hay cuatro maneras bsicas de reducir el tamao del material que son : impacto,
atricin(friccin), deslizamiento y compresin.
1. Impacto.- Se refiere a un golpe instantneo de un objeto movindose
contra otro; ambos pueden estar movindose en cuyo caso nos encontramos
ante un impacto dinmico.
2. Atricin.- El trmino es aplicado para la reduccin de material, por medio
de friccin entre dos superficies duras.
3. Deslizamiento.- La reduccin de tamao por deslizamiento, consiste encortar por hendiduras el material.
4. Compresin.- En las chancadoras mayormente intervienen fuerzas de
compresin, como su nombre lo indica la chancadora por compresin es hecha
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entre dos superficies, generalmente usan este mtodo las chancadoras de
quijada y las giratorias.
Generalmente el equipo usado en la trituracin, hace uso combinado de los
mtodos descritos, donde la naturaleza y dureza del material juega un rol
importante. Adems ciertas rocas y minerales son ms duras que otras y ofrecen
por lo tanto una mayor resistencia a la fractura.
La importancia del chancado para el procesamiento de minerales, radica es que
mediante ella, es posible liberar los minerales valiosos de los estriles y preparar
las superficies y el tamao de las partculas para procesos posteriores de
concentracin.
El tamao del producto de la operacin de chancado a nivel industrial es del orden
de 3/4", 1/2, 3/8 y 1/4. Dependiente fundamentalmente de la capacidad de la
planta y de las caractersticas del mineral.
2.1.1 CLASIFICACION DE LAS ETAPAS DE TRITURACION (CHANCADO).-
Generalmente en chancado la alimentacin va desde 5 y se obtiene como
producto hasta 100%
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1. Chancadora Primaria.- La cual tritura tamaos enviados directamente de las
minas (rocas de un mximo de 60) hasta un producto de 8 a 6. En este tipo se usan
mayormente las chancadoras de Quijadas o Mandbula.
2. Chancadora Secundaria.- Que toma el producto de la chancadora primaria y lo
reduce a productos de 3 a 2. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.
3. Chancadora Terciaria.- Que toma el producto de la chancadora secundaria y lo
reduce a fragmentos de 3/4, 1/2, 3/8 y 1/4; los cuales se envan a un molino de barras
o bolas segn sea el caso. En este tipo se usan las chancadoras Giratorias o de Cono.
2.1.2. CLASIFICACIN DE LAS CHANCADORAS
CHANCADORA GIRATORIA
Las caractersticas principales de estas chancadoras es que poseen un cono que
rota y oscila excntricamente alrededor de un eje axial.
La capacidad de las trituradoras giratorias est en funcin de:
Tamao de alimentacin.
Tamao de produccin.
Humedad del mineral.
Dureza del mineral.
Forma de alimentacin.
Podemos mencionar las siguientes caractersticas:
La chancadora giratoria se compone fundamentalmente de un tronco de
cono recto, donde se coloca el Mantle (mvil) que es como una campana y
se mueve excntricamente en el interior de una cmara. Encima del mantle se
coloca como una taza llamado Bowl Liner (fija), la trituracin del mineral se
efecta en el espacio anular comprendido entre el mantle y el bowl liner. Para
regular la salida del mineral se sube o se baja el bowl liner (taza).
La abertura anular de descarga, da lugar a la obtencin de un producto
ms cbico y homogneo.
La forma de la abertura de recepcin es favorable, para la alimentacin de
trozos delgados, lisos y llanos.
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La longitud de la abertura de recepcin combinada con el rea grande,
minimiza los campaneos o atoros.
La alimentacin es ms simple, puede ser alimentada desde por lo menos
dos puntos.
El bajo efecto de la volante, minimiza los picos de arranque.
El servicio de las gras puente, es ms simple que para una chancadora de
quijada; una giratoria se puede manipular mediante una sola gra, mientras que
una de quijada necesita una gra con movimiento en dos direcciones.
La velocidad mayor del eje del pin, permite el uso de motores de
velocidades mayores.
El sistema de lubricacin es forma continua, mediante una bomba.
La lubricacin es continua y es ms simple y econmica que en la
chancadora de quijada.
La proteccin de seguridad es mucho ms fcil.
Los tipos de chancadoras giratorias son: Chancadora Allis Chalmers y
chancadora Symons
Dentro de las chancadoras Symons existen dos tipos que son: Chancadora
Symons Standard, la que ms se utiliza industrialmente y la Chancadora
Symons de cabeza corta.
TRITURADORAS CONICAS:
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En forma generalizada se usan las trituradoras cnicas Symons, su diferencia entre la
giratoria radica en los siguientes puntos:
El mecanismo de trituracin al igual que la giratoria tambin ocurre por
compresin, pero las cnicas tienen una velocidad mayor (5 veces ms).
El triturado no cae directamente hacia la abertura de descarga si no al cono. Ver
la figura 1 y 1.1 cumpliendo el ciclo siguiente.
a. Luego de comprensin, el cono se separa hacia abajo a una velocidad
mayor a la gravedad, por esto el material comprimido entre el cono y el cncave cae
libremente.
b. En la segunda fase el cono reduce su velocidad y el material se desliza a lo
largo de su pared.
c. El cono se mueve aceleradamente hacia arriba y comprime el material con
el cncavo.
Este mecanismo origina un mayor tiempo de retencin y produce reduccin de tamao
por efectos secundarios.
CHANCADORA DE QUIJADA O MANDBULA
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Podemos mencionar las siguientes caractersticas:
Abertura grande de recepcin
La forma de la abertura de recepcin, favorece la alimentacin de rocas de tamao
grande. Esto le da una ventaja sobre la chancadora giratoria.
Las muelas o blindajes pueden invertirse en la quijada y los costos operarios son
varias veces menores que las giratorias.
La chancadora de quijada manipula alimentacin sucia y pegajosa, ya que no
existe lugar debajo de la quijada, donde el material se puede acumular y obstruya
la descarga.
Los mantenimientos de rutina se efecta ms fcilmente en una chancadora de
quijada.
Los tipos de chancadoras de quijadas son: Chancadora tipo Blacke, Chancadora
tipo Dodge y la Chancadora tipo Universal.
2.1.3. SELECCIN DE CHANCADORAS
SELECCIN DE UNA CHANCADORA PRIMARIA
La seleccin del tipo y tamao ideal de una chancadora primaria, es un problema
de gran importancia para el diseo de una planta de chancado. Generalmente, la
chancadora primaria es una de la ms grande y costosa de las unidades de unaplanta. En la seleccin se tiene que tener en cuenta los siguientes factores:
1. Las caractersticas del material que va a ser chancado; lo cual involucra la
clasificacin geolgica de la roca, su estructura fsica y su resistencia al chancado;
es decir suave, medio duro, duro, muy duro y extremadamente duro.
2. El promedio de capacidad diaria u horaria, las capacidades de las chancadoras
deben disearse considerando las diferentes interrupciones, fundamentalmente en
el transporte del mineral; por eso se considera una capacidad de reversa de 25 a50 %
3. El tamao del producto; este tamao est relacionado con la capacidad. Es usual
operar con un radio de reduccin tan grande como sea posible.
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4. El tipo y tamao de los equipos del tajo, tienen importancia en la seleccin del
tamao de la chancadora. Los efectos de la voladura, tamao de las palas y del
transporte.
5. Los arreglos en la alimentacin, si no hay una buena alimentacin se podran
formar puentes o campaneos, originando costosos retrasos para limpiar los atoros.
SELECCIN DE CHANCADORAS SECUNDARIAS Y TERCIARIAS
El trmino chancado secundario es aplicable a la etapa de chancado simple o
mltiple, que sigue inmediatamente despus de la chancadora primaria, tomando todo
o parte del producto de la etapa primaria como su alimentacin. El trmino de
chancado terciario, es aplicable a la etapa de chancado que generalmente sigue al
chancado secundario.
En la seleccin de las chancadoras secundarias y terciarias, hay tener en cuenta
los siguientes factores:
1. Capacidad.- La capacidadde una sola unidad secundaria, no tiene que coincidir
necesariamente con la capacidad de la chancadora primaria; los arreglos
adecuados de separacin de finos (cedazos), disminuyen la carga que pasa a la
chancadora secundaria.
2. Tamao de Alimentacin.- La abertura radial de recepcin de la chancadoragiratoria, no debe ser menor que tres veces la abertura de descarga en su posicin
abierta de la chancadora primaria. Por ejemplo, si el producto de la chancadora
primaria de quijada fuera 10 pulgadas, entonces la chancadora secundaria
giratoria, debera tener una abertura radial no menor que 30 pulgadas.
3. Tamao de Producto.- No existe reglas impuestas para determinar, si en el
chancado secundario, debe haber una sola mquina, dos o ms mquinas que
operen en paralelo. Est claro que si la abertura de recepcin necesaria de una
mquina secundaria, requiere la seleccin de una chancadora cuya capacidad
iguala o excede a la de la primaria, los arreglos de dos etapas no son necesarios.
El nmero y tamao de las chancadoras secundarias, depender del tamao de la
primaria, las condiciones de descarga, el tipo y las y condiciones de la secundaria
que se va usar.
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2.1.4. FACTORES QUE DETERMINAN EL RENDIMIENTO DE LAS CHANCADORAS
La eficiencia o rendimiento de las chancadoras primaria, secundaria y terciaria se
debe a los siguientes factores:
A la velocidad de alimentacin
Al tamao del mineral que se alimenta
A la dureza del mineral
A la humedad del mineral
Al tamao del mineral que se reduce
Al desgaste de los forros
A la potencia de trabajo requerido
Al control de operacin
Insuficiente zona de descarga del triturador
Falta de control en la alimentacin
Controles de automatizacin
FAJAS TRANSPORTADORAS
Las fajas sirven para transportar el mineral y estn compuestos por:
a) Faja propiamente dicha.- Hecha de lona y jebeb) Poleas. - Son las que sostienen a la faja, estn compuestos por:
b.1) Polea Motriz o Cabeza. Que lleva acoplado el motor, que es la que la mueve a la
faja.
b.2) Polea de cola o impulsada. Que lleva un tensor horizontal de tornillo, sirve para
templar la faja.
c) Polines.- Sostienen a la faja la faja y estn espaciados a una determina distancia,
dan la forma de un canal a la faja para impedir que se derrame el mineral. Los
polines de retorno sostienen a la faja en su retorno en su parte inferior. Lospolines de gua controlan que la faja no se salga hacia los lados.
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2.2. LA MOLIENDA
La molienda es la operacin final de reduccin de tamao o la liberacin de las
partculas valiosas del mineral, para proceder a su concentracin. En sta etapa es
necesario reducir su tamao de 1, 3/4, 1/2, 3/8, 1/4, hasta un producto de 40 a
80 % -200 mallas.
La molienda se produce normalmente en tambores rotativos, los mismos que
pueden utilizar los siguientes medios de molienda: El propio mineral (molienda
autgena) y medios metlicos (barra o bolas de acero). Los medios de molienda o
elementos triturantes deben golpearse entre s, en esto se diferencia stas
mquinas de las de chancado, en los cuales las superficies triturantes por el
mecanismo que las mueve nunca llegan a tocarse. El producto del chancado del
mineral, se almacena en la tolva de finos de donde cae por un shute a la faja
transportadora que alimenta al molino de barras o bolas. Entre el shute y la faja hay
una compuerta para medir la cantidad de mineral que se va tratar en la planta.
2.2.1. FUNCIONAMIENTO DE LOS MOLINOS
Los molinos funcionan girando sobre sus muones de apoyo a una velocidad
determinada para cada tamao de molienda, cuando el molino gira los elementos de
molienda, como las barras o bolas son elevadas por las ondulaciones de las
chaquetas o blindajes y suben hasta cierta altura, de donde caen girando sobre si y
golpendose entre ellas y contra las chaquetas, vuelven a subir y caer as
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sucesivamente. En cada vuelta del molino hay una serie de golpes, estos golpes
son los que van moliendo el mineral.
2.2.2. ELEMENTOS DE MOLIENDA
El molino cilndrico emplea como medios de molienda las barras o bolas, cayendo
en forma de cascada para suministrar la enorme rea superficial que se requiere
para producir capacidad de molienda. Estos cuerpos en movimiento y libres, los
cuales son relativamente grandes y pesados comparadas con las partculas
minerales, son recogidos y elevados hasta un ngulo tal, que la gravedad vence a
las fuerzas centrfugas y de friccin. La carga luego efecta cataratas y cascadas
hacia abajo rompiendo de esta manera las partculas minerales, mediante impactos
repetidos y continuados, as como por flotamiento.
2.2.3. BLINDAJES DE MOLINO
Llamado tambin forros o chaquetas, que afectan las caractersticas de molienda
de un molino en dos maneras:
a) Por el espacio muerto que ellos ocupan dentro del casco del molino; este espacio
podra ser ocupado por mineral y medios de molienda. Es decir le resta
capacidad de molienda.
b) Los forros controlan la accin de molienda de los propios medios de molienda.Desde el punto de vista mecnico, los forros de molino funcionan para voltear la
carga de los medios de molienda a lo largo de las lneas del pin y catalina.
2.2.4. VARIABLES DE MOLIENDA
Para que la molienda sea racional y econmica hay considerar las siguientes
variables o factores:
1.- Carga de mineral. La cantidad de carga que se alimenta al molino debe ser
controlada, procurando que la carga sea lo mximo posible. Si se alimenta poca
carga se perder capacidad de molienda y se gastar intilmente bolas y
chaquetas. Si se alimenta demasiada carga se sobrecargar el molino y al
descargarlo se perder tiempo y capacidad de molienda.
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2.- Suministro de agua. Cuando el mineral y el agua ingresan al molino forman un
barro liviano llamado pulpa, que tiene la tendencia de pegarse a las bolas o
barras, por otro lado el agua ayuda avanzar carga molida.
Cuando se tiene en exceso la cantidad de agua lava las barras o bolas, y cuando
ests caen se golpean entre ellas y no muelen nada. Adems el exceso de agua,
saca demasiado rpido la carga y no da tiempo a moler, saliendo la carga gruesa.
Cuando hay poco agua la carga avanza lentamente y la pulpa se vuelve espeso
alrededor de las barras o bolas, impidiendo buenos golpes porque la pulpa
amortigua dichos golpes.
3.- Carga de bolas o barras. Es necesario que el molino siempre tenga su carga
normal de medios moledores, porque las barras y bolas se gastan y es necesario
reponerlas. El consumo de las barras y bolas dependen del tonelaje tratado,
dureza del mineral, tamao del mineral alimentado y la finura que se desea
obtener en la molienda. Diariamente, en la primera guardia debe reponerse el peso
de bolas consumidas del da anterior.
Cuando el molino tiene exceso de bolas, se disminuye la capacidad del molino, ya
que stas ocupan el espacio que corresponde a la carga.
Cuando la carga de bolas est por debajo de lo normal, se pierde capacidad
moledora porque habr dificultad para llevar al mineral a la granulometra
adecuada.
4.- Condiciones de los blindajes. Es conveniente revisar peridicamente la condicin
en que se encuentran los blindajes, si estn muy gastados ya no podrn elevar
las bolas a la altura suficiente para que puedan trozar al mineral grueso.
La carga de bolas y la condicin de los blindajes se puede controlar directamente
por observacin o indirectamente por la disminucin de la capacidad de molienda y
por anlisis de mallas del producto de la molienda.
5.- Tiempo de molienda. La permanencia del mineral dentro del molino determina el
grado de finura de las partculas liberadas. El grado de finura est en relacin
directa con el tiempo de permanencia en el interior del molino. El tiempo de
permanencia se regula por medio de la cantidad de agua aadida al molino.
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2.2.4.1. CONTROL DE LAS VARIABLES EN LA MOLIENDA
Toda molienda se reduce a administrar y controlar correctamente las variables
1.- Sonido de las barras o bolas. El sonido de las barras o bolassealan lacantidad
de carga que hay dentro del molino, y debe ser ligeramente claro. Si las barras o
bolas hacen un ruido sordo es porque el molino est sobre cargado, por el exceso
de carga o poca agua. Si el ruido es excesivo es porque el molino est descargado
o vaco, falta de carga o mucho agua.
2.- La densidad de pulpa. La densidad de la pulpa de la carga del molino es tambin
una manera de controlar las variables, agua y carga. La densidad de pulpa en la
molienda debe mantenerse constante.
3.- El ampermetro. Es un aparato elctrico que est conectado con el motor del
molino. Su misin es sealar cul es el amperaje o consumo de corriente elctrica
que hace el motor. El ampermetro de marcar entre determinados lmites, por lo
general una subida del amperaje indica exceso de carga, una bajada seala la
falta de carga.
Para cada molino est instalado su respectivo ampermetro, los ampermetros de
los molinos de bolas no tienen mucha variacin.
2.2.5. PARTES DEL MOLINO
Mencionamos las partes principales del molino:
Trunnion de alimentacin. Es el conducto para la entrada de carga impulsada
por la cuchara de alimentacin.
Chumaceras. Se comporta como soporte del molino y es a la vez la base sobre
la que gira el molino.
Pin y Catalina. Son los mecanismos de transmisin de movimiento. El motor
de molino acciona un contraeje al que est acoplado el pin. Este es el
encargado de accionar la catalina la que proporciona el movimiento al molino.
Cuerpo o Casco. Es de forma cilndrica y est en posicin horizontal, dicha
posicin permite la carga y descarga contina. En su interior se encuentran las
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chaquetas o blindajes, que van empernadas al casco del molino, que
proporcionan proteccin al casco.
Tapas. Soportan los cascos y estn unidos al trunnion
Forros, Blindajes o Chaquetas. Sirven de proteccin del casco del molino que
resiste el impacto de las barras y bolas, as como de la misma carga.
Trunnion de descarga. Es la parte por donde se realiza la descarga de la pulpa.
Por esta parte se alimentan barras y bolas.
Trommel. Desempea un trabajo de retencin de bolas, especialmente de
aquellos que por excesivo trabajo han sufrido demasiado desgaste. De igual
modo sucede con el mineral o rocas muy duros que no pueden ser molidos
completamente, por tener una granulometra gruesa quedan retenidos en el
trommel. De esta forma se impiden que tanto bolas como partculas minerales
muy gruesas ingresen a las bombas. El trommel se instala solamente en los
molinos de bolas.
Ventana de Inspeccin. Est instalado en el casco del molino, tiene una
dimensin suficiente como para permitir el ingreso de una persona. Por ella
ingresa el personal a efectuar cualquier reparacin en el interior del molino. Sirve
para cargar bolas nuevas (carga completa) as como para descargarlas para
inspeccionar las condiciones en las que se encuentran las bolas y blindajes.
2.2.6. MOLIENDA AUTGENA
En los aos recientes se ha centrado la atencin en la molienda autgena
o automolienda. La molienda autgena se describe como aquella molienda en la
que no se usan medios de molienda de acero (bolas o barras), sino el mismo
material que est siendo molido.
La atraccin de la molienda autgena es que reduce los costos de
operacin que proviene principalmente del rebajado consumo de acero,
eliminacin de la contaminacin qumica por el hierro desgastado, disminucin en
el uso de reactivos qumicos. As mismo se ha detectado un consumo de potencia
de 5 a 25% mayor por tonelada de mineral molido en molienda autgena,
comparada con la molienda clsica.
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2.2.7. CLASIFICACIN
Se denomina clasificacin, a la separacin de un conjunto de partculas de
tamaos heterogneos en dos porciones; es decirfinos y gruesos. Laclasificacin
se realiza por diferencias de tamao y de gravedad especfica, que originan
diferentes velocidades de sedimentacin entre las partculas en un fluido (agua).
Las operaciones de clasificacin se efectan en diferentes tipos de aparatos, tales
como los clasificadores mecnicos (clasificadores helicoidales y de rastrillos) y los
hidrociclones.
Comnmente en las plantas concentradoras se denomina al rebose del clasificador
o finos con expresin inglesa overflow (O/F) y a la descarga o gruesos como
underflow (U/F).
2.2.8. CONTROL DE OPERACIN EN LA MOLIENDA
Entre los principales controles que se realiza en la seccin de molienda son
.los siguientes:
Se controla la carga de alimentacin al molino.
Se controla la densidad de pulpa en la descarga del molino, en el overflow
y underflow del hidrocicln o clasificador.
El nmero de barras y bolas que se cargan a los molinos. Horas de funcionamiento, horas de parada y el total de horas trabajadas
por cada molino.
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2.3. FLOTACIN DIFERENCIAL DE LOS MINERALES
Como es sabido en la actualidad se viene aplicando en la planta concentradora
de la flotacin por espumas, la cual tiene por objetivo la separacin de especies
minerales finamente divididas a partir de una pulpa acuosa aprovechando sus
propiedades hidrofoblicas o hidroflicas.
Las especies tiles constituyen la fraccin menor del mineral, la separacin por
flotacin persigue reunir un pequeo volumen de especies minerales valiosas y
eliminar la ganga, por ello que recibe el nombre de flotacin o concentracin de
minerales.
Las especies minerales de una pulpa acuosa se pueden separar entre si despus
de haber sido finamente molidos y acondicionados con los reactivos que hacen ms
pronunciados sus propiedades hidroflicas y haciendo pasar burbujas de aire a
travs de la pulpa. Las partculas hidrofbicas, que a su vez son aeroflicas, se
adhieren fcilmente a las burbujas gaseosas siendo arrastradas hacia la superficie
de la pulpa, mientras que a las partculas minerales hidroflicas que a su vez son
aerofbicas permanecen en suspensin y se hunden.
Esquema adhesin selectiva
B: burbuja; P: partcula
s - g: slido - gas; s - l: slido lquido
La flotacin por espumas que se aplica en la planta concentradora es la flotacin
selectiva o diferencial que se basa en la accin selectiva de los reactivos sobre las
especies mineralgicas, es decir, es aquella en la que se realiza la separacin de un
mineral completo en concentrados de cada especie mineralgica valiosa. En nuestro
caso como ya se dijo se obtiene dos productos como son el concentrado de plomo y
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de zinc, para lo cual cada circuito cuenta con ocho celdas de flotacin, teniendo en
cuenta generalmente las celdas se ordenen teniendo en cuenta los circuitos de
flotacin los que pueden ser:
- Celdas rougher.- llamadas tambin celdas devastadoras o primarias, donde se
obtiene el concentrado primario, se puede definir como el conjunto de celdas
cuyas espumas se colectan juntamente con las celdas donde se alimentan la pulpa
al circuito, es la celda madre que recibe la pulpa de la sper celda.
- Celdas Scavenger.- tambin denominados celdas recuperadoras o agotadas,
son aquellas donde se realizan la recuperacin de las especies valiosas que no
han podido ser recuperadas en la celda madre dependiendo de la flotabilidad del
mineral valioso.
- Celdas Cleaner.- tambin llamadas celdas de limpieza, son aquellas celdas
donde se hace la limpieza del concentrado primario o el producto de la celda
rougher.
- Celdas recleaner.- llamadas celdas de limpieza, son aquellas donde se
realizan la limpieza de las espumas provenientes de las celdas anteriores.
2.3.1. Modificadores de pH: sirven para estabilizar la acidez de la pulpa en un
valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que el
proceso de flotacin se desarrolle con eficiencia.
Las burbujas de aire generadas
arrastran consigo hacia la superficie
los minerales sulfurados, rebasando
el borde de la celda de flotacin hacia
canaletas donde esta pulpa es
enviada a la etapa siguiente.
Este proceso es reiterado en varios
ciclos, de manera que en cada uno de
ellos se vaya produciendo un
producto cada vez ms concentrado.
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Mineral de Cobre concentrado en
las burbujas
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Adicionalmente, se puede realizar un segundo proceso de flotacin, con el fin de
recuperar el concentrado de otro metal de inters. El procedimiento es igual que el
anterior, pero utilizando reactivos y acondicionadores de pH distintos, lo que permite
obtener concentrados de dos metales de inters econmico.
La primera flotacin se denomina colectiva, donde el concentrado contiene dos o
ms componentes, y la segunda corresponde a la flotacin selectiva, donde se
efecta una separacin de compuestos complejos en productos que contengan no
ms de una especie individual. Un ejemplo de esto es la flotacin de cobre y de
molibdenita.
2.3.2. ETAPAS DEL PROCESO DE FLOTACIN.
La flotacin contempla tres fases:
Fase slida: corresponde a las materias que se quiere separar (material mineral).
Fase liquida: es el medio en que se llevan a cabo dichas separaciones.
Fase gaseosa: se refiere al aire inyectado en la pulpa para poder formar las
burbujas, que son los centros sobre los cuales se adhieren las partculas slidas.
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Celdas de flotacin
2.4. EMPACADO Y ALMACENAMIENTO DE CONCENTRADO:
En esta seccin de la planta concentradora, se empacan y se almacenan los
minerales obtenidos en los procesos de flotacin, para ser comercializados.
rea de empaque
y almacn
2.5. AREA DE RELAVES:En esta parte son bombeados la parte liquida con solida no comercial del proceso
de flotacin, para luego ser tratado por separado.
La parte solida es tratada mediante un proceso de neutralizacin con cal, para as
de esa manera eliminar residuos txicos existentes en el relave slido.
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Por otro lado la parte liquida es tratada en diversas celdas, donde se va aadiendo
cloro y otros insumos para neutralizar el ph del agua, para ser hachado al rio
colindante sin ningn peligro de contaminacin.
Canchas de relave
Celdas de purificacin del agua
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3. OTROS ASPECTOS
3.1. ALMACN DE REACTIVOS:
Este viene a ser un punto fundamental considerndose de que en dicho
almacn deben de existir todos los reactivos, pero en stock, de tal manera que el
tratamiento metalrgico no tenga que parar su funcionamiento por falta de reactivos,
lo cual implicara adems prdida de mineral valioso, lo cual debe de evitarse en lo
posible, teniendo en cuenta que a este almacn debe de cubrir los requerimientos
diversos de los reactivos; de los citaremos algunos: xantatos, es un reactivo
orgnico de sales de cido xantognico de metales alcalinos, y medio cido se
descompone en medio alcalino son ms estables, el cual debe ser almacenado en
lugares secos, ventilados puesto a que son inflamables, venenosos e irritantes; el
sulfato de cobre, son cristales azules brillantes con cinco molculas de agua, este
reactivo es sumamente txico, irritante y corrosivo, el cual debe estar almacenado
en zonas secas y ventiladas; sulfato de zinc, son cristales rmbicos incoloros con 7
molculas de agua, el cual tambin es venenoso, irritante, txico y corrosivo, el cual
tambin debe almacenarse en zonas secas y ventiladas, lejos de cidos y aguas;cianuro de sodio, son cristales incoloros de forma cbica de matriz castao, estos
son txicos muy fuertes, los cuales se recomienda deben ser almacenados en
contenedores rotulados, evitando el agua y la humedad; bisulfito de sodio, es una
sal de cristales incoloros, por largos perodos de tiempo en el almacn estos se
oxidan y se convierten en sulfato, este reactivo es venenoso, oxidante, irritante,
inflamable y corrosivo, el cual debe de guardarse en lugares frescos y secos,
evitando que se mojen; la cal, este se obtiene por calcinacin de la caliza en hornos
de 1,000 a 1,100C la cual es irritante y corrosivo, la cual se puede eliminar conaceite vegetal, la cal es empleada para subir el pH de aguas cidas; tambin es
empleada en el circuito de zinc para hacer sentar al fierro, el cual no puede ser
empleado en el circuito de plomo puesto que hara sedimentar a la plata, lo cual no
es conveniente.
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ANEXOS
Reactivos Mineral concentrado
Relave Flotacin
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Tolva de finos Seguridad
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