aplicacion de microscopia en flotacion de mnerales

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA SECCIÓN DE POSTGRADO APLICACIÓN DE MICROSCOPÍA EN EL PROCESAMIENTO DE MINERALES POR FLOTACIÓN TESIS PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE MAESTRO EN CIENCIAS CON MENCIÓN EN INGENIERÍA METALÚRGICA PRESENTADO POR JOSE REMIGIO MANZANEDA CABALA LIMA-PERU 2010

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Page 1: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA

SECCIÓN DE POSTGRADO

APLICACIÓN DE MICROSCOPÍA EN EL PROCESAMIENTO DE MINERALES POR

FLOTACIÓN

TESIS

PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE MAESTRO EN CIENCIAS CON MENCIÓN EN

INGENIERÍA METALÚRGICA

PRESENTADO POR

JOSE REMIGIO MANZANEDA CABALA

LIMA-PERU 2010

Page 2: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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RESUMEN

Desde aproximadamente 1976 la evolución de la microscopia óptica en

luz reflejada tuvo un desarrollo importante con la creación del sistema de

grado de Liberación propuesto por el Dr. Cesar Cánepa, con el cual se

logró hacer estudios sobre el esquema de identificación y cuantificación

de especies minerales libres y mixtas en distintos puntos del proceso de

flotación, especialmente en productos intermedios del circuito, los mismos

que terminan gobernando las cargas circulantes del proceso de flotación.

Paralelamente, la estadística básica permitió estudiar la correlación

existente entre los valores bi-variables o dos series de datos

independientes. La extensión de este concepto consiste en la aplicación

de la regresión estadística entre los elementos químicos de un producto-

final o intermedio- de flotación permitiendo determinar posibles relaciones

mineralógicas según la significancia del estadístico t-student , el cual

constituye la antesala del estudio de caracterización y conteo por

microscopia óptica.

En el presente trabajo de tesis se analizan 8 casos reales de aplicación

en procesos metalúrgicos industriales por flotación desarrollados

mediante el nuevo esquema denominado “Regresión Estadística-

Microscopia óptica”, estableciendo en cada caso las ventajas de su

aplicación y exponiendo como propuesta un nuevo formato de estudio

microscópico para mejorar el aprovechamiento de la información

contenida en un estudio de microscopia óptica obtenido mediante el

sistema de Grado de Liberación.

Page 3: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

3

ABSTRACT

Since approximately 1976, the development of optical microscopy in

reflected light has achieved important levels with the creation of the

liberation degrees system, proposed by Dr. Cesar Cánepa; this system

has made possible studies in an identification scheme and quantification

of mineral species, both free and combined, in different stages of the

flotation process, specially for intermediate products of the circuit, which

will finally govern the circulating loads of the flotation process. Meanwhile,

basic statistics achieved good development as well, studying the existing

correlation between bi variable values or two series of independent data;

the extension of this concept is applying statistical regression among

chemical elements of a final or intermediate flotation product, hence

allowing determining different mineralogical relationships in accordance to

the significance of the t-student statistical parameter. This would then

become a previous step for a following characterization study and optical

microscopy count.

This thesis work analyzes 8 real application case studies for industrial

processes on this new “optical microscopy statistics regression scheme”,

analyzing for each one of them the advantages of its application for

industrial flotation metallurgy processes, establishing an important format

proposal of a microscopy study that will allow taking advantage of the

information contained in an optical microscopy report with the liberation

degree system.

Page 4: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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TABLA DE CONTENIDOS I. Introducción ...................................................................................... 13

II. Objetivos ........................................................................................... 14

2.1 Objetivos Generales ................................................................ 14

2.2 Objetivos Específicos .............................................................. 14

III. Generalidades del proceso de Flotación ........................................ 15

3.1 El proceso de flotación ............................................................ 15

3.2 Controles de los parámetros de Flotación ............................... 17

3.3 Analizador químico en Línea: Courier...................................... 26

3.4 Cargas circulantes en molienda y corte de clasificación.......... 42

3.5 Factor Metalúrgico y la performance metalúrgica. ................... 44

IV. Marco Teórico ................................................................................ 47

4.1 Introducción ............................................................................. 47

4.2 Regresión Estadística .............................................................. 47

4.3 Microscopia Óptica ................................................................. 72

V. Microscopia y Estadística en procesamiento de minerales .............. 81

5.1 Caso uno: Estudio de flotación bulk y remolienda ................... 81

5.2 Caso dos: Estudio de Concentrado de Plomo ........................ 95

5.3 Caso tres: Estudio de un Concentrado de Zinc ..................... 119

5.4 Caso cuatro: Estudio de un Mineral de cabeza ..................... 141

5.5 Caso cinco: Estudio de un Relave final ............................... 162

5.6 Caso seis: Bismuto en un concentrado de Plomo ................ 182

5.7 Caso siete: Cinética de Flotación de cobre “Mixtos” .............. 187

5.8 Caso ocho: Cinética de Flotación de cobre “Supergeno” ...... 215

VI. CONCLUSIONES ........................................................................ 242

6.1 Conclusiones Generales........................................................ 242

6.2 Conclusiones Específicas ...................................................... 244

VII. BIBLIOGRAFIA ............................................................................ 248

Page 5: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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LISTADO DE CUADROS Cuadro N° 1.- Ventana de ingreso principal al paquete Outocal ......................... 30 Cuadro N° 2.- Counts de energia para las 6 primeras muestras ........................... 31 Cuadro N° 3.- Analisis Quimico para las 6 primeras muestras ............................ 31 Cuadro Nº 4.- Ventana principal de calibración del Outocal .............................. 32 Cuadro N° 5.- Cuadro de regresión exploratoria ................................................. 33 Cuadro N° 6.- Gráfico con banda de ajuste por regresión ................................... 33

Page 6: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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LISTADO DE TABLAS Tabla N° 1.- Factor metalúrgico comparativo ..................................................... 45 Tabla N° 2.- Cálculo de la Correlación de Spearman ......................................... 51 Tabla N° 3.- Datos para el cálculo de relación lineal X e Y ................................ 54 Tabla N° 4.- Datos para regresión en Hoja de Cálculo ....................................... 54 Tabla N° 5.- Datos para Cálculo de Determinación ............................................ 55 Tabla N° 6.- Coeficiente de Determinación con Hoja de Cálculo ........................ 56 Tabla N° 7.- Análisis granulométrico valorado en flotación bulk ......................... 58 Tabla N° 8.- Resultado de regresión por pares de elementos químicos ............. 60 Tabla N° 9.- Análisis químico en concentrado de plomo .................................... 62 Tabla N° 10.- Ejemplo de cálculo manual para función Rosin-Rammler ............ 65 Tabla N° 11.- Plantilla de diseño hexagonal en variable real.............................. 66 Tabla N° 12.- Procedimiento de flotación batch ................................................. 68 Tabla N° 13.- Rango de variables para el diseño factorial .................................. 68 Tabla N° 14.- Plantilla y resultados del diseño factorial ...................................... 69 Tabla N° 15.-Resultados de la regresión del diseño factorial ............................. 69 Tabla N° 16.- Plantilla con interacciones ............................................................ 70 Tabla N° 17.- Resultados de la regresión con interacciones .............................. 71 Tabla N° 18.- Resumen del estudio microscópico por grado de liberación ......... 80 Tabla N° 19.- Análisis valorado flotación bulk .................................................... 82 Tabla N° 20.- Correlación y t-student por elementos .......................................... 83 Tabla N° 21.- Denominación y propiedades de las especies minerales ............. 85 Tabla N° 22.- Conversión de vol% a peso% ...................................................... 86 Tabla N° 23.- Mixtos y libres por especies % en volumen y % relativo ............... 88 Tabla N° 24.- Grado de Liberación de los amarres mixtos dobles (binarios) ...... 90 Tabla N° 25.- Resultados metalúrgicos comparativos 2004-2005 ...................... 93 Tabla N° 26.- % de especies minerales de partículas libres y/o mixtas .............. 94 Tabla N° 27.- Análisis granulométrico valorado para Concentrado de Plomo .... 95 Tabla N° 28.- Resultado de regresión para Concentrado de Plomo ................... 95 Tabla N° 29.- Especies presentes en Concentrado de Plomo ............................ 97 Tabla N° 30.- % en Peso equivalente para Concentrado de Plomo ................. 101 Tabla N° 31.- Grado de Liberación total para Concentrado de Plomo .............. 101 Tabla N° 32.- % en volumen de galena Libre y en mixtos ................................ 103 Tabla N° 33.- Conversión de % en volumen a % en Peso ............................... 103 Tabla N° 34.- Porcentaje relativo de libres a mixtos ......................................... 106 Tabla N° 35.- Grado de liberación en el mixto gn/py ........................................ 107 Tabla N° 36.- Grado de Liberación de los mixtos más frecuentes .................... 108 Tabla N° 37.- Análisis granulométrico valorado del concentrado de zinc ......... 119 Tabla N° 38.- Correlación y t-student entre elementos químicos ...................... 119 Tabla N° 39.- Especies mineralógicas en el concentrado de zinc .................... 121 Tabla N° 40.- Porcentaje de malla equivalente en concentrado de zinc .......... 125 Tabla N° 41.- Grado de Liberación Total en el concentrado de zinc................. 126 Tabla N° 42.- % en volumen de esfalerita en concentrado de zinc................... 127 Tabla N° 43.- Conversión a % en peso de especies del concentrado de zinc .. 128 Tabla N° 44.- Porcentaje de Libres y mixtos en el concentrado de zinc ........... 130 Tabla N° 45: Grado de Liberación del mixto GGs/ef del concentrado de zinc . 131 Tabla N° 46.- Grado de liberación de los mixtos del concentrado de zinc ........ 132 Tabla N° 47.- Análisis granulométrico valorado de Mineral de Cabeza ............ 141 Tabla N° 48.- Correlación y t-student entre elementos ..................................... 142

Page 7: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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Tabla N° 49.- Especies minerales presentes en mineral de Cabeza ................ 143 Tabla N° 50.- Malla equivalente en Mineral de cabeza .................................... 146 Tabla N° 51.- Grado de Liberación Total mineral de Cabeza ........................... 147 Tabla N° 52.- % en volumen de Libres y Mixtos de esfalerita........................... 148 Tabla N° 53.- Conversión a % en Peso de especies de mineral de cabeza ..... 149 Tabla N° 54.- % Relativo de libres y mixtos de especies mineralógicas ........... 151 Tabla N° 55.- Grado de Liberación en el mixto GGs/ef .................................... 152 Tabla N° 56.- Grado de liberación de esfalerita en los mixtos más frecuentes . 152 Tabla N° 57.- Análisis granulométrico valorado de Relave final ....................... 162 Tabla N° 58.- Resultados de regresión entre elementos del Relave ................ 163 Tabla N° 59.- Especies mineralógicas presentes en Relave Final ................... 164 Tabla N° 60.- Porcentaje en peso equivalente en el Relave Final .................... 167 Tabla N° 61.- Grado de Liberación Total por especies en Relave final ........... 168 Tabla N° 62.- % Volumen de Esfalerita para la muestra total ........................... 169 Tabla N° 63.- Conversión de % volumétrico a % en peso ................................ 169 Tabla N° 64.- Libres y Mixtos en Relave final .................................................. 171 Tabla N° 65.- % Vol. y Grado de Liberación mixto GGs/ef del relave final ....... 173 Tabla N° 66.- Mixtos frecuentes y grados de liberación en Relave final ........... 173 Tabla N° 67.- Cuatro pruebas de flotación batch.............................................. 182 Tabla N° 68.- Regresión entre elementos químicos para cuatro pruebas ........ 183 Tabla N° 69.- Primera prueba de flotación batch mineral de bismuto ............... 183 Tabla N° 71.- Prueba de flotación Batch No. 4 ................................................. 184 Tabla N° 70.- Correlación y t de la primera prueba de flotación batch ............. 184 Tabla N° 72: Resultado de correlación y t para la cuarta prueba batch ............ 185 Tabla N° 73.- Análisis químico de la cabeza de mineral mixto ......................... 188 Tabla N° 74.- Análisis químico de las cuatro etapas de flotación ..................... 188 Tabla N° 75.- Resultado de regresión entre elementos químicos ..................... 189 Tabla N° 76.- Especies presentes: Espumas de flotación mixto ....................... 191 Tabla N° 77.- Peso equivalente de cuatro periodos de tiempo de flotación ...... 195 Tabla N° 78.- Grado de Liberación ponderado por especie mineralógica......... 196 Tabla N° 79.- Grado de Liberación por especie :-etapa rougher ...................... 197 Tabla N° 80.- Grado de Liberación por especie : etapa scavenger .................. 198 Tabla N° 81.- Porcentaje volumétrico Total para la especie calcopirita ............ 198 Tabla N° 82.- % Vol. y conversión a % en Peso para todas las especies......... 199 Tabla N° 83.- Porcentaje relativo de libres y mixtos por especies .................... 200 Tabla N° 84.- Grado de Liberación de CuSEC con py y GGs: etapa rougher ... 202 Tabla N° 85.- Grado de Liberación de CuSEC en mixtos con py y GGs .......... 203 Tabla N° 86.- Porcentaje en peso de cada especie y por periodo .................... 204 Tabla N° 87.- Peso en gramos de cada especie por periodo de tiempo ........... 204 Tabla N° 88.- Recuperación relativo de cada especie por periodo de tiempo .. 205 Tabla N° 89.- Análisis químico de la cabeza de mineral Supergeno ................ 216 Tabla N° 90.- Análisis químico de las cuatro etapas de flotación ..................... 216 Tabla N° 91.- Resultado de regresión entre elementos químicos ..................... 217 Tabla N° 92.- Especies observadas: Espumas de flotación Supergeno ........... 219 Tabla N° 93.- Peso equivalente de cuatro periodos de tiempo de flotación ...... 222 Tabla N° 94.- Grado de Liberación ponderado por especie mineralógica......... 223 Tabla N° 95.- Grado de Liberación para la etapa rougher ................................ 224 Tabla N° 96.- Grado de Liberación para la etapa scavenger ............................ 225 Tabla N° 97.- Porcentaje volumétrico total para la especie cpPS ..................... 225 Tabla N° 98.- Porcentaje volumétrico y conversión a % en Peso por especies 226 Tabla N° 99.- Porcentaje relativo de libres y mixtos por especies .................... 227

Page 8: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

8

Tabla N° 100.- Grado de Liberación de CuSEC con py y GGs: etapa rougher . 229 Tabla N° 101.- Grado de Liberación de CuSEC en mixtos con py y GGs......... 230 Tabla N° 102.- Porcentaje en peso de cada especie y por periodo .................. 231 Tabla N° 103.- Peso en gramos de cada especie por periodo de tiempo ......... 231 Tabla N° 104.- Recuperación relativo de cada especie por periodo de tiempo 232

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9

LISTADO DE FIGURAS Figura N° 1.- Esquema de un proceso ideal de flotación ..................................... 16 Figura N° 2.- Esquema de instalación del analizador Courier ............................. 27 Figura N° 3.- Relación de Carga Circulante y corte de clasificación D50 ........... 42 Figura N° 4.- Diagrama de Flotación Flash-Bulk Pb-Cu de Atacocha ................. 81 Figura N° 5.- Esquema de remolienda indirecta - modelo Atacocha ................... 93 Figura N° 6.- Fotografía y espectrograma del mineral de pb-Bi-Ag .................. 186

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LISTADO DE FOTOGRAFÍAS Fotografía N° 1.- Calcopirita y esfalerita, un ensamble frecuente ....................... 36 Fotografía N° 2.- Variedades de sulfuros de cobre ............................................ 37 Fotografía N° 3.- Cobre gris portador de arsénico y antimonio ........................... 38 Fotografía N° 4.- Sulfuros de hierro: pirita y pirrotita .......................................... 39 Fotografía N° 5.- Galena liberada desde molienda primaria ............................... 40 Fotografía N° 6.- Mixtos de esfalerita y galena .................................................. 40 Fotografía N° 7.- Bournonita mena de cobre con alto plomo inherente .............. 41 Fotografía N° 8.- Concentrado de Plomo: calcopirita y covelita cp2 ................... 97 Fotografía N° 9.- Concentrado de Plomo: esfalerita tipo 4 ................................. 98 Fotografía N° 10.- Concentrado de plomo: esfalerita tipo 4 ................................ 98 Fotografía N° 11.- Concentrado de Plomo - Calcopirita invadida por covelita .... 99 Fotografía N° 12.- Concentrado de plomo: Esfalerita tipo 2 ............................... 99 Fotografía N° 13.- Concentrado de Plomo: sulfuro secundario de cobre .......... 100 Fotografía N° 14.- Concentrado de Plomo: esfalerita/galena ........................... 109 Fotografía N° 15.- Concentrado de Plomo: pirita/galena .................................. 109 Fotografía N° 16.- Concentrado de Plomo: Mixto de galena con pirrotita ......... 110 Fotografía N° 17.- Concentrado de Zinc: Mixto de ef-py-po-cp ........................ 122 Fotografía N° 18.- Concentrado de Zinc: Esfalerita del tipo 3........................... 122 Fotografía N° 19.- Concentrado de Zinc: Pirita y pirrotita ................................. 123 Fotografía N° 20.- Concentrado de Zinc: galena libre ...................................... 123 Fotografía N° 21.- Concentrado de Zinc: Calcopirita y esfalerita tipo 2 ............ 124 Fotografía N° 22.- Concentrado de Zinc: mixto de galena con esfalerita .......... 124 Fotografía N° 23.- Concentrado de Zinc: pirita y pirrotita con esfalerita ........... 132 Fotografía N° 24.- Concentrado de Zinc: mixto de pirita con esfalerita ............. 133 Fotografía N° 25.- Concentrado de Zinc: mixto de gangas con esfalerita ......... 133 Fotografía N° 26.- Mineral de cabeza: Especies varias ef-py-po-Ggs .............. 144 Fotografía N° 27.- Mineral de cabeza: esfalerita del tipo 2 ............................... 144 Fotografía N° 28.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/pirrotita/esfalerita ......... 145 Fotografía N° 29.- Mineral de cabeza: mixto pirrotita/galena ............................ 145 Fotografía N° 30.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/gangas ........................ 153 Fotografía N° 31.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/gangas ........................ 154 Fotografía N° 32.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita con pirita y ganga ........ 154 Fotografía N° 33.- Relave final: esfalerita en mixto con gangas ....................... 165 Fotografía N° 34.- Relave final: esfalerita en mixto con gangas ....................... 166 Fotografía N° 35.- Relave final: pirrotita con galena ......................................... 166 Fotografía N° 36.- Mineral mixto de cobre: calcopirita cpPS ............................ 192 Fotografía N° 37.- Mineral mixto de cobre: cobres secundarios ....................... 193 Fotografía N° 38.- Mineral mixto de cobre: pirita tipo pySEC ........................... 193 Fotografía N° 39.- Mineral mixto de cobre: Oro con cpPS ................................ 194 Fotografía N° 40.- Mineral mixto de cobre: Oro con calcopirita (CuFeS2) ......... 194 Fotografía N° 41.- Mineral Supergeno de cobre: calcopirita como cpCS .......... 220 Fotografía N° 42.- Mineral Supergeno de cobre: cobres secundarios .............. 220 Fotografía N° 43.- Mineral Supergeno de cobre: pirita encapsulada pySEC .... 221 Fotografía N° 44.- Mineral Supergeno de cobre: pirita como pySEC................ 221 Fotografía N° 45.- Mineral Supergeno de cobre: pirita encapsulada pySEC .... 222

Page 11: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

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LISTADO DE GRÁFICOS Gráfico N° 1.- Correlación perfecta positiva ....................................................... 50 Gráfico N° 2.- Correlación perfecta negativa ...................................................... 50 Gráfico N° 3.- Ninguna correlación X e Y ........................................................... 50 Gráfico N° 4.- Correlación alta y positiva............................................................ 50 Gráfico N° 5.- Correlación baja y negativa ......................................................... 50 Gráfico N° 6.- Tendencia lineal entre X e Y........................................................ 53 Gráfico N° 7.- Distribución de plomo por mallas ................................................. 92 Gráfico N° 8.- Cinética de flotación Mixto por especies .................................... 206 Gráfico N° 9.- Cinética de flotación Supergeno por especies ........................... 233

Page 12: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

12

NOMENCLATURA DE ESPECIES MINERÁLOGICAS

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso Especifico

Arsenopirita apy FeAsS 6.0

Calcopirita cp CuFeS2 4.2Calcopirita Tipo 2 cpPS CuFeS2-CuS 4.6Cobre Secundario Cu Sec CuS n 5.7Cobres-Grises CuGRs CuSbAs,S,Ag 4.8Covelita cv CuS 4.8

Digenita dg Cu2S 4.8

Esfalerita ef ZnS 4.2Esfalerita tipo 2 ef 2 ZnS-CuFeS2 4.2Esfalerita tipo 3 ef 3 ZnS-FeSx 4.2Esfalerita tipo 4 ef 4 ZnS-CuGrs 4.5Galena gn PbS 7.2Gangas GGs variado 2.7Hematita he Fe3O4 4.0

Magnetita mt Fe2O3 4.0

Pirita py FeS2 5.0Pirita tipo 2 pySEC FeS2-CuS n 4.8Pirrotita po FeSx 5.0

Page 13: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

13

MICROSCOPIA APLICADA AL PROCESAMIENTO DE

MINERALES I. Introducción

El presente trabajo de tesis es un resumen de investigaciones realizadas

sobre la aplicación de herramientas estadísticas de regresión y el uso de

microscopia de opacos en operaciones metalúrgicas relevantes como

flotación por espumas.

En la parte inicial del trabajo se desarrollan criterios básicos respecto a

los principios del proceso de flotación; así como, sobre los conceptos

fundamentales de estadística de regresión, filosofía de aplicación de un

analizador en línea Courier y la introducción de un nuevo criterio de

evaluación metalúrgica denominado “Factor Metalúrgico”.

El nuevo sistema de investigación y aplicación metalúrgica se desarrolla

mediante la presentación de ocho casos reales explicados en secuencia

lógica, paso a paso, demostrando que su aplicabilidad pueda convertirse

en una herramienta de enlace entre la geología y metalurgia apoyando el

nuevo concepto de Geometalurgia.

Page 14: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

14

II. Objetivos

2.1 Objetivos Generales Mostrar la aplicación de la microscopia óptica con el criterio Grado de

Liberación como una herramienta importante para la toma de

decisiones en las diversas etapas del procesamiento de minerales por

flotación.

Renovar conceptos alrededor del proceso de flotación industrial y su

aplicación práctica en el control de operaciones.

Generar nuevas alternativas de investigación en la metalurgia del

procesamiento de minerales.

2.2 Objetivos Específicos Mostrar el uso de regresión estadística para correlacionar resultados

de análisis químico como etapa previa a la aplicación de la

microscopia óptica, a fin de orientar mejor el estudio de las especies

mineralógicas y sus relaciones entre ellas.

Presentar diversos ejemplos de aplicación práctica en casos reales y

desarrollar un esquema de estudio de microscopia óptica que sea

aplicado con mejor ventaja en la optimización del proceso de flotación

industrial.

Desarrollar un esquema de estudio bajo el microscopio óptico que sea

considerado útil en el nuevo concepto moderno de geometalurgia.

Page 15: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

15

III. Generalidades del proceso de Flotación

3.1 El proceso de flotación La flotación hace posible la recuperación económica de recursos

minerales de baja ley, siendo, posiblemente, la tecnología más importante

desarrollada para el tratamiento de los minerales.

Siempre se pensó que era un arte lograr que una partícula mineralizada

se vuelva hidrofóbica, se junte a una burbuja de aire y, formando un

conjunto de menor densidad que el agua, flote hacia la superficie. La

selectividad y el desarrollo logrado finalmente en la flotación hasta

nuestros días (indistintamente del tipo de celdas), hacen que estos

conceptos se expliquen cada vez mejor.

Ahora, en el tercer milenio, podríamos afirmar que flotar no es un arte

porque para tener éxito en flotación es necesario controlar desde la

calidad del mineral en mina, el producto chancado a molienda, la

liberación de los valiosos y posible aplicación de flotación flash,

densidades de pulpa en las etapas de flotación, calidad y dosificación

automática de reactivos, control de cargas circulantes y remolienda de

medios de flotación, automatización de equipos en control de nivel de

pulpa, control automático de pH, uso de analizador químico en línea como

apoyo importante a las decisiones de flotación y, además, estar

preparados para el esquema de futuro para plantas concentradoras por

flotación como se ve en el diagrama siguiente:

Page 16: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

16

En la figura anterior, se aprecia un esquema del proceso ideal de

flotación. El mismo se controlará desde una sala de mando que

estabilizará la relación agua/mineral en molienda y el producto de

clasificación -alimento final a flotación- será monitoreado por un

analizador de tamaño de partículas PSI, si el producto es grueso bajará

ligeramente el tonelaje de las fajas alimentadoras al molino; y, si es fino

incrementará el mismo. Las válvulas y flujómetros de agua obedecerán a

estos cambios para mantener el equilibrio del sistema de molienda y

alimentar a flotación un mineral valioso liberado y con un porcentaje de

sólidos estable. Luego, la pulpa que ingresa al circuito de flotación tendrá

varios puntos de ensaye químico instantáneo con un analizador en línea –

el más conocido es el COURIER de OUTOTEC- y también se instalarán

sensores de tamaño de burbuja (FROTH MASTER) que tomen decisiones

sobre la cantidad de aire a la celda y el nivel de pulpa según el tamaño y

velocidad de las burbujas mineralizadas. Lo que aún no se puede lograr ni

en plantas de solo flotación de cobre (que son las más simples) es que la

dosificación de reactivos sea controlada por un sistema experto o

automático. Es aquí, donde interviene la mineralogía de la mena. Por

Ore Silos

VariableSpeed Belt

SALA DE CONTROL

LcLTpH

FCFT

Air

Cell Level

Analysis Sample Points

A

A

A

A

A

A

FCFT

ReagentReagent setpoint Air setpoint Cell level setpoint

Froth controlCourier

Variable Speed pump

FC

LC

DC

FC

PSI

FT

FT

JT

DT

LT

Ore Silos

VariableSpeed Belt

SALA DE CONTROL

LcLcLTpH

FCFCFT

Air

Cell Level

Analysis Sample Points

AA

AA

AA

AA

AA

AA

FCFCFT

ReagentReagent setpoint Air setpoint Cell level setpoint

Froth controlCourier

Variable Speed pump

FCFC

LCLC

DCDC

FCFC

PSI

FT

FT

JT

DT

LT

Figura N° 1.- Esquema de un proceso ideal de flotación

Page 17: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

17

ejemplo, una ley química de cobre en un mineral de cabeza - entregada

por el analizador químico en línea- difícilmente podrá explicar si se trata

de calcopirita, cobres secundarios(covelita, calcosita, bornita, digenita) o

cobres grises (tetrahedrita típico portador de plata). Por eso, es que el

desarrollo de la microscopia y la aplicación de diseño experimental se

tornan importantes para la investigación metalúrgica por lo que el

progreso que se logre en estas investigaciones justifica la permanente

participación del factor humano como elemento decisivo en la conducción

del proceso de flotación.

La flotación difícilmente será reemplazada en los próximos años, su

relevancia en el procesamiento de los minerales aún no ha sido medida

en su verdadera magnitud. Este proceso tiene gran influencia en la

metalurgia extractiva ya que sin él difícilmente hubiera podido

desarrollarse sistemas posteriores, como los de tostación, conversión,

fusión y refinación para obtener metales de consumo; y, en general, la

minería no mostraría los niveles actuales de desarrollo, que permiten

elevar el volumen de reservas minerales abriendo la posibilidad de flotar

minerales de contenido químico valioso más bajo.

3.2 Controles de los parámetros de Flotación

Para operar eficientemente un proceso de flotación se requiere considerar

los siguientes aspectos básicos:

a. Los reactivos (colectores, espumantes, modificadores) deben ser de

calidad y pureza reconocida controlados en cantidad con un

adecuado sistema dosificador. Asimismo, las concentraciones de

preparación deben ser verificadas con densímetros de vidrio.

Page 18: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

18

b. En lo posible, no se deberá agregar depresores y colectores en un

mismo punto; menos, si son depresores incompatibles como el

Cianuro de sodio y Bisulfito de sodio.

c. Los relaves de la etapa de limpieza requieren generalmente,

remolienda; y, para estabilizar circuitos este remolido deberá ser

recirculado a la cabeza CERRANDO CIRCUITO. No hay peor evento

que el recircular productos intermedios sin generar otro tipo de

superficies, como ocurre en remolienda; y, será mejor acondicionar

previamente.

d. Si existe circuito ABIERTO se deberá cuidar ese remolido ya que

generalmente es de alta ley que puede desestabilizar el relave final;

salvo, se instale un nuevo circuito de agotamiento previo. En

términos simples, no se debe abrir un circuito si no hay

disponibilidad de un banco de flotación que agote este nuevo flujo

remolido antes de hacer un descarte a relaves finales.

e. De ser posible, se deberá elegir un solo colector principal. Hay que

considerar que el 80% de la flotación mundial usa xantato

isopropilico o Z11, típico para su operación: A31 para

Uchucchaccua; Z11 para Brocal; A125 para Milpo; A238 para

Condestable; Z11 para Raura y Atacocha. Se recomienda no usar

productos que tengan como base el ácido cresílico por ser un

producto dañino para la salud y, porque además, tiene

comportamiento inestable en flotación. Se conoce que el ácido

cresílico no siempre tiene el mismo contenido de cresoles, fenoles y

xilenoles. Es amorfo y su composición es indefinida.

f. Investigar y probar a nivel industrial mezclas de reactivos auxiliares.

Ejemplos: en Huarón es 208/A31, en Huanzalá es MIBC/A208; en

Page 19: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

19

SIMSA es A1404/Z11, en Atacocha es MIBC/tionocarbamato. En

Condestable A238 con Aerophine 3418

g. Considerar que el mineral abastecido es fundamental. Si hay óxidos,

los relaves serán altos. Si en flotación polimetálica hay sales

solubles de cobre, los desplazamientos de zinc al concentrado de

plomo serán mayores a lo normal. Será importante conocer la

mineralización de valiosos y ganga que se procesarán por flotación,

en el día a día, mes a mes y la proyección por lo menos del año.

h. El reactivo apropiado para neutralizar las sales solubles de cobre es

la Cal; pero, el más enérgico y, posiblemente el más efectivo es la

soda cáustica. Pero, sí, como es común, no se puede controlar la

acción de las sales solubles de cobre, será necesario preparar una

mezcla adecuada o blending de tipos de minerales a fin de atenuar

el problema.

i. Definir adecuadamente granulometría de molienda a la cual ya estén

liberados los valores de las gangas. Este último, por Microscopía de

Opacos en la descarga de molienda primaria. Estas cargas

circulantes y corte de clasificación deberán proveer a la flotación

partículas minerales valiosas suficientemente liberadas.

j. Definir también necesidades de remolienda; y si es de espuma

scavenger, remoler relaves de limpieza o una mezcla de ambos, las

cuales se denominan mixtos de flotación. También puede ser

importante remoler espumas de la primera etapa de flotación. En

general, el remolido de espumas de flotación rougher se aplica en la

gran minería del cobre.

k. Definir el pH en las etapas de flotación. En lo posible regular con

lechada de cal en circuito cerrado y control automático. Por razones

de seguridad y cuidado de la salud la cal sólida deberá ser hidratada

Page 20: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

20

y no debe manipularse cal viva. Cuando la cal no es de calidad

reconocida presenta residuos de carbón que consumirán Xantato

desestabilizando frecuentemente los consumos de este colector. El

pH de la cal tiene un límite máximo. Considerar que la adición de

soda caustica en una relación en peso de 20:1 cuando se prepara

lechada de cal permite obtener un producto que maneja mejor el

control y el resultado de los concentrados a un menor consumo

relativo de cal

l. Recuperar el agua de concentrados y relaves buscando el punto

más adecuado para recircularlas por su contenido de iones y su pH.

La relación de uso de agua en los procesos de flotación es muy alta

(4TM de agua por 1TM de mineral). No siempre hay disponibilidad

de agua fresca por lo que la re-utilización de aguas industriales se

torna en una necesidad cada vez más importante en minería. La

separación del agua y el mineral depende de un floculante adecuado

que sedimente sólidos hasta que las aguas recuperadas tengan no

más de 20 ppm de sólidos. Este concepto constituye una forma

práctica de evitar excesos en el uso de reactivos de flotación y

recuperar la mayor cantidad de agua para volverla a usar en el

proceso.

m. Si el circuito de flotación de desbaste (rougher) recibe más carga de

lo establecido según determinado tiempo de flotación, las etapas de

limpieza también deben crecer en volumen para incrementar el

tiempo de retención efectiva por celda y evitar que las cargas

circulantes se hagan incontrolables.

n. Para disminuir el contenido de insoluble en concentrados es

necesario instalar celdas columna como limpiadoras. Los chisguetes

de agua bien suministrados sobre una etapa de limpieza de celdas

comunes también pueden resultar efectivos como parte inicial de

Page 21: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

21

una prueba industrial o aplicar reactivos orgánicos (CMC,Dextrina)

solas o en mezcla con silicato de sodio.. Las celdas columna se

usan en limpieza de flotación de minerales de cobre para disminuir el

contenido de insolubles. Para limpiar sulfuros de hierro (pirita-

pirrotita) en concentrados polimetálicos normalmente se prefiere

utilizar celdas tradicionales con rotor-impulsor y aire externo.

3.2.1 Filosofía de la Flotación Bulk y Separación de Plomo-Cobre por flotación

a. Siempre será mejor el resultado de dos concentrados adecuadamente

separados que una flotación bulk Pb-Cu, porque el cobre no se paga

en un concentrado de plomo. Además, el concentrado de cobre

normalmente tiene altas leyes de plata-oro que son mejor pagadas en

un concentrado de cobre que en un bulk Pb-Cu.

b. El único modo posible de equilibrar una operación de separación de

Pb-Cu por flotación es descabezando al máximo el plomo antes de

lograr un concentrado bulk que irá a separación. Sí esto no se hace,

la activación de plomo será incontrolable afectando los grados de Cu-

Ag en el concentrado de cobre.

c. Si la ley de Plomo es originalmente baja en el mineral de cabeza

posiblemente no sea necesario descabezar con flotación flash desde

molienda

d. La mejor extracción de plomo se logra en los valores gruesos de

molienda evitando así que una gran parte de la galena sea

sobremolida porque el plomo fino se perderá en concentrado de zinc y

también en relaves finales.

Page 22: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

22

e. Hay dos caminos para extraer plomo grueso desde molienda, ambas

opciones en la descarga de los molinos primarios. El más antiguo es

aplicando celdas unitarias DENVER sub-A. El más moderno es

aplicando celdas flash. La diferencia está en que las celdas DENVER

no tienen automatizadas la descarga, mientras que la celda flash tiene

el control de nivel enlazado a una válvula actuadora en la descarga de

la celda.

f. La aplicación de las celdas unitarias de flotación para extraer valores

de plomo grueso tiene su historia en las discusiones entre DENVER y

OUTOTEC, cada uno con sus razones. DENVER sustentaba su teoría

aplicando celdas unitarias en la descarga del molino; en tanto que

OUTOTEC proponía la extracción desde los gruesos de los ciclones.

Se demostró que la teoría de DENVER era razonable y la de

OUTOTEC era errada porque en las arenas de los ciclones se tienen

elevadas densidades de pulpa que no pueden cumplir con el requisito

de que la mejor flotación unitaria ocurre entre densidades de pulpa

1750 a 1850 gr/lt.

g. El reactivo para deprimir plomo en una flotación bulk Pb-Cu es una

mezcla de Bicromato, CMC y Fosfato monosódico en la proporción

60:20:20. Previamente, se deberá eliminar los reactivos colectores y

espumantes mediante un acondicionamiento de carbón activado en

cantidades aproximadas de 500 a 800 gramos/tonelada de bulk Pb-

Cu El arranque de flotación de cobre será con pequeñas dosis de

espumante MIBC y colector Tionocarbamato AP 3894 o AP 5100

h. En el caso inverso, para deprimir cobre y flotar plomo será necesario

acondicionar previamente el ajuste del pH, entre 10 y 10.5. Luego del

cual recién se aplicará una solución de Cianuro de Sodio o una

mezcla de Oxido de Zinc con Cianuro (2:1) denominada MIXC. El

arranque de la flotación de plomo será con cantidades pequeñas de

Page 23: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

23

xantato Z11 y espumante MIBC. Considerando que el xantato Z11 es

el único reactivo que flota galena por reacción superficial, en esta

separación no debe agregarse carbón activado, ya que este reactivo

destruye fácilmente la acción favorable del xantato sobre la galena.

i. Los reactivos se agregan con sistemas de dosificación para controlar

las cantidades necesarias; por ello, será importante contar con

bombas dosificadoras o con electroválvulas de doble tanque (Primario

de preparación y secundario de dosificación a un nivel constante). Se

debe descartar el procedimiento manual porque no hay forma de

controlar las variaciones.

j. Si se hace flotación bulk Pb-Cu para deprimir cobre; se deberá

considerar el pH, es generalmente cercano a 8 , y en la etapa de

separación 10 a 10.5. En este caso, la dosificación de cal deberá ser

de manera automática con un sistema en loop y controladores de pH

con válvulas automáticas. No será adecuado la alimentación manual

de cal También se deberá considerar que la mejor cal a utilizar es la

hidratada por razones de seguridad del personal en contacto con este

reactivo..

k. Los reactivos deben ser de marca y calidad reconocida. El xantato de

preferencia deberá ser fresco y fabricación local; mientras que los

otros reactivos líquidos deberán ser de constituyentes reconocidos,

evitando aquellos que tienen acido cresílico en su composición (A25-

A31-A242, etc.).

l. El único reactivo que es indiscutible en flotación polimetálica es el

Aerophine 3418 A de CYTEC. A pesar de su alto costo es un reactivo

muy selectivo a la flotación de zinc en un bulk Pb-Cu. Para alcanzar

efectividad se debe usar en solución de agua. Es un gran colector de

valores de plata en cobres grises o tetraedrita. A pesar de importantes

Page 24: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

24

esfuerzos de otras marcas aún no se ha logrado encontrar un

equivalente que cumpla con su descripción “tiene la fuerza de un

xantato y la selectividad de un aerofloat o ditiofosfato”.

m. Para activar galena se deberá usar Cianuro de Sodio. La mejor

calidad es la marca DUPONT comercializada por Mercantil. Para

deprimir el zinc se deberá usar Sulfato de Zinc, el cual deberá ser de

calidad mayor a 98% como sulfato y con pH mayor a 4 en solución al

10% en peso. En este caso, el mejor Sulfato de Zinc en el Perú es el

producido por la fábrica IC-Industrial. Ambos reactivos deberán ser

usados desde la molienda primaria para lograr el mejor efecto

combinado. Se recuerda que el cianuro debe ser considerado como

activador de galena y no sólo como depresor de zinc y hierro.

n. Sí la activación del zinc es excesiva en las limpiezas de flotación bulk

será infructuoso corregir con sulfato de zinc en esta etapa. Este

depresor deberá ser agregado preferentemente, y en mayor cantidad

en molienda primaria, al ingreso de la carga fresca.

3.2.2 Filosofía de la flotación Flash

a. La flotación en celda flash se aplica para extraer concentrados

gruesos y limpios de plomo desde el circuito de molienda. Sí en dicha

celda se obtiene una espuma bulk de Pb-Cu-Zn no será efectiva su

aplicación.

b. Sí la cabeza fresca tiene 2% a 3%Pb será una condición óptima para

una aplicación de celda flash. Sí la cabeza disminuye hasta menos de

1%Pb también será posible seguir extrayendo plomo grueso, pero,

con mayores adiciones de cianuro de sodio. Por lo anterior se deduce

que las dosis de cianuro son inversamente proporcionales a la ley de

Page 25: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

25

cabeza en plomo. Mientras más altas son las leyes de plomo en

cabeza mejor será la aplicación de la celda flash.

c. La mejor aplicación de las celdas flash se encuentra en las pulpas de

descarga del molino primario, junto a las recirculaciones de la

molienda secundaria que remolió las arenas de los ciclones. El relave

de la celda flash será la alimentación a clasificación en ciclones,

quedando cerrado el circuito de molienda -clasificación.

d. Los reactivos depresores que se agregan al molino antes de hacer

una flotación flash son Cianuro de Sodio y Sulfato de Zinc, estos

controlarán la flotación de Fe-Zn-Cu posibilitando una buena flotación

de galena gruesa.

e. Sí se usa exceso de cianuro para flotar galena en la celda flash, este,

como es normal, deprimirá fuertemente los valores de cobre. Dicha

acción se revierte con adiciones de bisulfito de sodio en la etapa de

acondicionamiento de flotación bulk para neutralizará el exceso de

cianuro citado y recuperar la activación de valores de cobre.

f. El colector adecuado para flotar galena gruesa en la flotación flash es

el xantato isopropílico de sodio Z-11 y el espumante ideal es MIBC.

En el mercado hay muchas calidades de este espumante siendo el

mejor el de marca Unión Carbide comercializado actualmente por

Molycop. La adición de estos reactivos se realizará justo al ingreso de

la pulpa alimentada en la celda flash.

g. La celda flash debe tener descarga automática mediante una válvula

actuadora relacionada a un sensor de nivel de pulpa, de manera que

la celda recibe un flujo de pulpa constante.

Page 26: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

26

h. Una celda SK240 tiene capacidad de tratamiento de 240

toneladas/hora de mineral, en un flujo concordante a densidades de

pulpa de 1750 a 1850 gr/lt. Esta capacidad incluye el tonelaje fresco y

la carga circulante de los molinos secundarios. Sí sólo procesa carga

fresca quedará muy grande y fuera de diseño.

i. La celda flash deberá tener un cajón de alimentación que permita

estabilizar el flujo de pulpa que alimenta a la celda. El cajón de

preferencia deberá ser cilíndrico con un volumen suficiente que

permita tener un nivel de pulpa por encima del labio de la celda. De

esta forma se logrará una operación regular y sin fluctuaciones en la

celda flash porque tendría volumen suficiente para atenuar la

variación en las cargas circulantes.

j. Como la densidad de pulpa es un parámetro importante en la flotación

flash, la molienda primaria deberá tener balanza de peso de mineral

fresco enlazada con una válvula de control de agua para mantener

constante la densidad de pulpa en molienda.

3.3 Analizador químico en Línea: Courier

La herramienta más importante para la toma de decisiones en

operaciones de flotación en plantas metalúrgicas lo constituye el

analizador químico COURIER de fabricación Outotec.

El equipo deberá ser calibrado con criterio estadístico-metalúrgico, en el

cual interviene principalmente el valor estadístico “t-student”.

Los aspectos generales de operación del equipo Courier son:

Page 27: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

27

(1) La toma de muestras se deberá realizar con cortadores de flujo, los

cuales son de diversos tipos. El diseño elegido será importante porque

marcará un flujo adecuado que recirculará permanentemente entre el

equipo Courier con el punto donde se tomó la muestra, como se

aprecia en la Figura N° 2.

(2) El punto donde llegan las muestras se llama Multiplexor, en el cual se

hace cortes de muestreo, tanto para el analizador, como para

recolectar muestra para el laboratorio químico.

(3) Cuando corresponda analizar un flujo determinado, la muestra de

pulpa deberá ser enviada hacia el punto de fuente de rayos X.

Terminada la medición se descargará automáticamente la pulpa,

retornando a su punto de origen.

Figura N° 2.- Esquema de instalación del analizador Courier

PSAsampler

LSA sampler

Courier 6

Multiplexer

Composite sampling

Probe Control Set

Analyzer Probe

De-multiplexer19

0030

50

1750

900

5000

Process flow by pressure

Process flow by gravity

Page 28: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

28

(4) Terminada la medición de niveles de energía, los datos son

transmitidos al PCS donde se realiza la conversión a leyes % de

acuerdo a ecuaciones de calibración que están en la memoria del

equipo.

3.3.1 Calibración del analizador en línea Courier La calibración conlleva los siguientes pasos: Toma de datos para la Calibración

La sonda analizadora está equipada con una fuente de rayos X, el cual

usa voltajes de 50KV que permite emitir una luz para dirigirla hacia la

briqueta y al flujo que se desea analizar en forma de energía

expresada en CUANTOS. La medición de energía tiene equivalente en

leyes o ensaye químico por lo que el ajuste por regresión a muchas

mediciones, cada una de ellas relacionada con un ensaye de

laboratorio químico, tiene como resultado una formula denominada

ECUACIÓN DE CALIBRACIÓN.

Manteniendo la Calibración

Una vez encontrada la ecuación de calibración, usando un número

suficiente de muestras, se procede con el mantenimiento de la formula

o ecuación. En general, en este punto, la forma de la ecuación no

cambia, sólo se modifica el término constante.

Muestras de turno

Frecuentemente se reduce en forma drástica la toma de muestras de

calibración, para disminuir el número de determinaciones de

laboratorio, utilizando en su lugar las muestras de turno para sintonizar

la calibración. Es decir, el promedio del ensaye que reporta el equipo

deberá ser contrastado diariamente con las leyes por guardia que

Page 29: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

29

reporta el laboratorio químico. Si hay mucha diferencia deberá ser

ajustada la ecuación con pequeñas variaciones proporcionales en los

coeficientes.

Corrimientos de nivel

Si varias muestras consecutivas de turno indican un sesgo comparado

con el promedio de los turnos de las leyes del analizador se deberá

cambiar la constante de la ecuación de calibración para remover el

sesgo. Este procedimiento no cambia las tendencias detectadas por el

analizador.

Cambiar los coeficientes de intensidad

Generalmente no se recomienda cambiar los coeficientes de las

intensidades en la fórmula de calibración es mejor cambiar el termino

constante y ajustar la ecuación en base a las leyes de muestras

especiales.

Muestras de calibración

Se recomienda continuar ocasionalmente con la toma de muestra de

calibración para analizarlas en el laboratorio. Se puede analizar la

ecuación de calibración de dos maneras. La primera, se aplica en un

cambio lento y paulatino de las características del flujo; y, la segunda,

basada en los análisis de errores de los datos recientes que muestran

los cambios más bruscos.

Recalibración después de un cambio importante en el equipo

Cuando se cambia en el analizador un tubo de rayos X,

espectrómetro, detector, etc., se efectúa una nueva normalización del

analizador de la manera señalada en su manual. Después, deberá

aplicárseles antiguas ecuaciones de calibración. Sin embargo, si a

Page 30: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

30

pesar de las piezas cambiadas, persiste las desviaciones, entonces de

deberá hacer una nueva la calibración.

Pantallas principales de calibración del analizador Courier 6SL

La pantalla mostrada a continuación es la ventana de ingreso principal

al sistema de calibración del paquete estadístico OUTOCAL. En el

ejemplo se aprecia 26 muestras de un concentrado de Plomo Estándar

las que se encuentran disponibles para calibrar:

Cuando en el menú principal de esta ventana se activa el botón ½,

aparece una nueva ventana en la que se leerán datos de los counts de

energía registrados por el equipo para cada una de las 26 muestras

identificando la fecha y hora de medición de cada una de las muestras

Cuadro N° 1.- Ventana de ingreso principal al paquete Outocal

Page 31: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

31

Sí en el menú de la ventana anterior se marca “Assay”, en lugar de

“Counts”, aparecen los elementos analizados en el Laboratorio

Químico para cada una de las mismas 26 muestras, como se muestra

en el Cuadro N° 3.

Cuadro N° 3.- Análisis químico para las 6 primeras muestras

Cuadro N° 2.- Counts de energía para las 6 primeras muestras

Page 32: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

32

La ecuación de calibración resultará de hacer correlaciones por

regresión de los valores de energía “counts” medidos por el equipo de

rayos X con los resultados de los correspondientes ensayes químicos

“Assay” para el conjunto de las 26 muestras.

Criterios de calibración de courier

A la derecha del botón ½ del menú se encuentra el botón para

calibración que al activarlo aparecerá la “ventana principal de

calibración”, como se muestra en el Cuadro N° 4.

Cuadro N° 4 Ventana principal de calibración del Outocal

Antes de la selección de variables, cuyos coeficientes deben ser

determinados, se deberá aplicar la función “correlation” en la ventana

principal. Al activar la función “Compute” se hace una regresión

exploratoria donde aparecen unos coeficientes para cada una de las

variables, cuya significancia es provisional. En esta etapa se escogen los

coeficientes más altos, en valor absoluto, las cuales serán las variables de

inicio para comenzar el trabajo de calibración.

Page 33: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

33

Cuadro N° 5.- Cuadro de regresión exploratoria

Pantalla Principal del Outocal y gráfica de banda de ajuste

Al activar la tecla “plots” de la pantalla principal de calibración, aparece

una grafica de banda de ajuste que representa la estadística de la

regresión como se muestra en el Cuadro N° 6.

En esta gráfica se pueden eliminar directamente con el cursor los

puntos que estén fuera de la banda de ajuste. El control se verá

reflejado luego de hacer una nueva regresión (Botón Reg. de la

Cuadro N° 6.- Gráfico con banda de ajuste por regresión

Page 34: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

34

pantalla principal de calibración). Los resultados estadísticos,

encerrados en el círculo rojo del Cuadro N° 4, aparecerá nuevos datos

como valores estadísticos “New” que se compararán con los datos

estadísticos anteriores “Old”. En la pantalla principal muestra los datos

estadísticos que se comparan en base a la correlación que cada vez

debería ser más alta y cerca al 98%. Por ejemplo, en el mismo cuadro

se aprecia que la correlación anterior es 0.9664, eliminando un punto

la nueva regresión cambia a 0.9797. Este progreso en la correlación

de regresión debe estar justificado con el incremento del valor

estadístico F. En el mismo cuadro, el valor F anterior es 56.454 y el

nuevo es 68.607, pero esto no es suficiente. A la izquierda aparecen

una serie de coeficientes para las variables en regresión que es

necesario comprobar sí, en valor absoluto, tienen valor estadístico t-

student mayor a 2, para todos los coeficientes incluido el término

independiente de la ecuación. En el recuadro central del Cuadro N° 4

se aprecia que todos los valores de t-student cumplen con este

requisito, siendo la ecuación de calibración la siguiente:

%Pb = 52 – 0.204(ZnKa) + 2.665E-2 (PbLb) – 3.539 E-2(WDAg)+ 3.106E-3 (WDMoCnK)

Donde:

ZnKa = niveles de energía para zinc;

PbLb = niveles de energía para plomo;

WDAg,= espectrometría de plata; y,

WDMoCnK = porcentaje de sólidos de la muestra de pulpa analizada.

Es importante anotar que en toda ecuación de calibración del Courier,

el término que no debe faltar es justamente el % de sólidos.

Estadísticamente se pueden encontrar diversas ecuaciones de

calibración, donde el criterio mineralógico con el de operación

Page 35: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

35

metalúrgica se explica en el signo de los coeficientes. Por ejemplo, sí

en el análisis de Cu del concentrado de Cobre se encuentra presencia

significativa de Plata con signo negativo, será descartada la ecuación

sí el cobre, según mineralogía, es del tipo Cobres-Grises

(CuSbAsAgS). En este caso, se deberá seguir buscando una ecuación

en donde el signo de la Plata sea positiva y mayor de 2; y, así

sucesivamente se deberá imponer el criterio metalúrgico de los signos,

en lugar de aceptar fríamente los resultados de la regresión estadística

pura. También para la ecuación de nuestro ejemplo, el análisis de

Plomo en un concentrado de Plomo es obvio, el cual disminuye

cuando el desplazamiento de zinc es mayor, por ello, el signo negativo

del coeficiente ZnKa es válido por el criterio metalúrgico.

En resumen, la experiencia operacional y la mineralogía establecen

criterios que permiten encontrar una ecuación de calibración que

justifique la operación del analizador en línea. En este proceso, el

paquete OUTOCAL permite crear muchas ecuaciones con los mismos

datos, en forma veloz y eficaz. La ecuación más próxima a la realidad

operativa y mineralógica será la elegida como “ecuación de

calibración”, la cual se incorporará a la memoria del equipo a fin de

iniciar el proceso del analizador Courier.

3.3.2 Criterio de relaciones mineralógicas

En metalurgia se ha establecido el siguiente concepto que tiene verdad

absoluta: “El procesamiento de minerales es sobre especies

mineralógicas y no sobre elementos químicos”. Sin embargo, a

continuación se esbozan siete casos comunes que se presentan en el

procesamiento de minerales por flotación que pueden mejorar el

criterio en la selección de variables y signo adecuado de los

coeficientes de las ecuaciones de calibración Courier.

Page 36: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

36

Caso 1: Desplazamiento de cobre al concentrado de zinc

El desplazamiento indebido de calcopirita al concentrado de zinc es

distinto si hay cp libre o inclusiones de esta especie en la esfalerita

conocido como ef2. La ley de cobre no ayuda a tomar decisiones en

concentrado de zinc, en tanto que la microscopia sí. Por ejemplo, si se

observa muchas cp libres debería mejorar las condiciones de la previa

flotación bulk. Por el contrario, si hay ef2 difícilmente podrá evitarse

una alta ley de Cu en concentrado de zinc. Además, si la especie de

cobre presente es calcopirita no habrá mucha Plata desplazada en el

concentrado de zinc.

Si en un concentrado de zinc se observa cobre gris es posible que la

ley de Plata sea alta. Esta observación orientara mejor los esfuerzos

del metalurgista para colectar cobre-plata, en la etapa anterior a la

flotación de zinc

Fotografía N° 1.- Calcopirita y esfalerita, un ensamble frecuente

Page 37: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

37

Caso 2: Tipos de cobre en un concentrado de Cu

El análisis de %Cu en microscopia tiene varios significados. Por

ejemplo, la presencia de covelita (cv) indicará que la presencia de

cobres secundarios provienen de zonas alteradas a partir de los

cobres primarios (cp). Ambos, no tendrían contenidos importantes de

plata ni de arsénico-antimonio como es el caso de los “cobres Grises”

(tetrahedrita-tennantita). Pero, los cobres secundarios pueden seguir

oxidándose hasta llegar a sulfato de cobre natural o Calcantita.

Se afirma que la calcopirita se oxida a bornita y está, en solo 15 días

de almacenamiento en una cancha de minerales, se transforma en

calcantita o sulfato de cobre natural, por lo que su presencia significará

elevados consumos de sulfato de zinc para evitar activaciones

indebidas de zinc en la flotación Bulk Pb-Cu. Por ello, el analista

químico de la ley de cobre no será suficiente, se requiere caracterizar

las especies mineralógicas para un mejor criterio metalúrgico.

Fotografía N° 2.- Variedades de sulfuros de cobre

Page 38: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

38

Caso 3: Arsénico-antimonio en Concentrado Cu

La Contaminación de arsénico y antimonio en concentrados de cobre,

que tuvieran cobres grises, normalmente viene acompañada de un alto

contenido de plata. Generalmente, eliminar las contaminaciones de As-

Sb por lixiviación conlleva pérdidas de elementos valiosos. En cambio,

si en el As hay presencia de Arsenopirita, los contaminantes se

pueden eliminar por tostación.

No es raro que en los concentrados de cobre muchos cobres primarios

(calcopirita) o secundarios (bornita, calcosita, covelita) se encuentre

poco contenido de plata y a la vez se encuentre arsénico

ocasionalmente por presencia de arsenopirita. En este caso, para que

las plantas sean económicamente rentables deben ser de gran

volumen de tratamiento. En las minas pequeñas será rentable sí el

cobre presente es “Cobre-Gris”, aún con altos contenidos de As y Sb,

por la plata presente se logrará concentrado de cobre de alto valor.

Fotografía N° 3.- Cobre gris portador de arsénico y antimonio

Page 39: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

39

Caso 4: Presencia de Hierro

El análisis químico de %Fe por sí sólo no constituye información

suficiente en metalurgia. Sí es pirrotita (FeSx) será un gran problema

ya que consumirá demasiado oxígeno de las pulpas, bloqueando la

acción del xantato. En ese sentido, a pesar que la pirrotita es un

sulfuro de hierro similar a la pirita (FeS2) su comportamiento

metalúrgico en flotación es distinto. También el hierro analizado puede

ser parte de la calcopirita (CuFeS2), la cual es una mena de cobre y no

un estéril como son los sulfuros de hierro citados. Por ejemplo, si en un

concentrado de zinc se incrementa indebidamente la ley de hierro no

sólo podría ser por el descontrol en el pH o en la alcalinidad, podría

tratarse de un defecto en la flotación bulk con desplazamiento excesivo

de calcopirita a la flotación de zinc. Por ello, un simple análisis químico

de %Fe no es determinante para la corrección de problemas

metalúrgicos. En cambio, la microscopia sí provee de información más

específica y precisa.

po

po

po

po

po

pirita

ef

po

po

po

po

po

pirita

ef

Fotografía N° 4.- Sulfuros de hierro: pirita y pirrotita

Page 40: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

40

Caso 5: Liberación de Galena para celda Flash

(partículas blancas con manchas negras)

El impacto de la flotación Flash que recupera galena (PbS) gruesa en

el circuito de molienda será muy bien apoyado por la microscopia. Esta

herramienta define si existe liberación de galena (PbS) en la descarga

del molino, en tamaños relativamente grandes (>200 micras). En otro

caso, podría ser que la galena se presente en inclusiones muy finas en

la ganga, lo que explicaría que la situación no sería tan favorable para

una flotación en celda flash.

Caso 6: Mixtos para remolienda Bulk

Fotografía N° 5.- Galena liberada desde molienda primaria

Fotografía N° 6.- Mixtos de esfalerita y galena

Page 41: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

41

En los medios de bulk Pb-Cu (relaves de limpieza +espumas

scavenger) no siempre se encuentran valores completamente libres, a

veces se encuentran mixtos tipo ef/gn, cp/gn, ef/py. En este escenario,

la microscopia define si estas asociaciones serán posibles de remoler

o si son inclusiones como es el caso de la ef2. Con microscopía

también se puede determinar el tamaño del grano y definir si los

recirculantes tienen cinética lenta de flotación debido al mayor tamaño,

más que por tratarse de amarres con otras especies.

Caso 7: Bournonita alto plomo en Concentrado de Cobre

La BOURNONITA (PbCuSbS3) –Ver fotografía N° 7- es una especie

mineral compleja de cobre-plomo. Su presencia, como parte de la

mena de cobre, hace siempre difícil la separación típica por flotación a

partir de un Bulk Pb-Cu, sea por cianuro, hundiendo el cobre, o a la

inversa, por la mezcla de Bicromato+CMC+Fosfato Monosódico que

hunde el plomo. Cuando hay bournonita, los concentrados de cobre no

bajarán de 10% de Pb. En este caso, las mejores separaciones de Pb-

Cu funcionarán cuando el cobre presente sea mayormente calcopirita

(cobre primario).

Fotografía N° 7.- Bournonita mena de cobre con alto plomo inherente

Page 42: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

42

3.4 Cargas circulantes en molienda y corte de clasificación

Las cargas circulantes en molienda y la conveniencia de expresar sus

fórmulas en función de las densidades de pulpa cuando se hace el

balance por líquidos son dos temas importantes.

El corte de clasificación D50 es un parámetro de suma utilidad, pero es

poco ventajoso por ser una determinación posterior al transcurso de la

operación, Por ello, corregir el D50 no tiene sentido práctico debido a que

no hay separación perfecta de gruesos y finos.

La alternativa técnica para el control de los circuitos de molienda-

clasificación en el procesamiento de minerales está constituida por las

funciones de distribución granulométrica con ecuaciones que

correlacionan el tamaño y % retenido de los minerales sometidos a

reducción mecánica.

D50

.M 35,48,65,100,140,200,325

W

100-W

S

O

CC = S = WO 100-W

D50

.M 35,48,65,100,140,200,325

W

100-W

S

O

CC = S = WO 100-W

Figura N° 3.- Relación de Carga Circulante y corte de clasificación D50

Page 43: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

43

La estrecha relación que existe entre la carga circulante y el corte de

clasificación D50 utiliza una deducción simple y lógica que se aprecia en

el diagrama de la Figura N° 3.

La descarga del molino (alimento al clasificador) es una pulpa mineral que

en la parte sólido está conformada por partículas minerales de diversos

tamaños. Como es un producto de molienda por golpe y atrición, es

posible que la distribución de tamaños generada tenga una relación

expresada como función de distribución granulométrica.

Si en la relación Rosin-Rammler se coloca como apertura de malla el

tamaño de corte D50 en micrones, el resultado W despejado será

proporcional a la cantidad de arenas de retorno (S); y lógicamente el

término 100-W será proporcional al peso en el rebose o finos de

clasificación (O). Luego se estimará la carga circulante del siguiente

modo:

CC=S/O = W/(100-W)

Usando la función Gaudin-Shumann, como apertura de malla relacionada

al material pasante (%AC-), la carga circulante será estimada de la

siguiente forma:

CC=S/O = (100-Y)/Y

La citada situación proporcionará resultados similares de carga circulante

si la correlación de las funciones de distribución granulométrica es

aceptable (entre 99% a 100%).

De esta manera estamos ante un TERCER METODO de estimar cargas

circulantes en circuitos de molienda-clasificación. Los dos métodos de

Page 44: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

44

cálculos típicos son: (1) análisis granulométrico (Balance de sólidos), y (2)

densidades de pulpa (Balance de Líquido).

Con esta tercera forma de determinar la carga circulante, la aplicación en

el control de molienda se daría haciendo un estudio microscópico en la

distribución mineral por tamaños del alimento a clasificación. Se

determina en que tamaño conviene hacer el corte de clasificación D50, el

cual determinara la W de la función Rosin-Rammler, estableciendo la

mejor carga circulante de operación del circuito. La carga circulante

representa densidades de pulpa en alimento, grueso y finos en

clasificación. Como el circuito de molienda–clasificación es un equilibrio

sólido-líquido, entonces será posible afirmar que el circuito de molienda-

clasificación estará controlado y referido a un corte de clasificación D50,

determinado según la mineralogía y con densidades de pulpa pre-

establecidas.

3.5 Factor Metalúrgico y la performance metalúrgica.

Cuando se trabaja en flotación a nivel laboratorio analizando funciones

respuestas frecuentemente se hace la evaluación de las recuperaciones,

o independientemente la evaluación del grado de concentrado. Este

criterio es errado porque es conocido que se pueden lograr altas

recuperaciones con un grado de concentrado muy bajo. En metalurgia, lo

óptimo es lograr las mejores recuperaciones con el mejor grado de

concentrado. Por otro lado, las operaciones de flotación generalmente

logran altos grados de concentrado y recuperaciones cuando la ley de

cabeza es alta. La mejor operación es aquella donde se obtienen altas

recuperaciones y buenos grados de concentrados con leyes de cabeza

relativamente bajas.

Page 45: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

45

El FACTOR METALURGICO (FM) es un número adimensional que se

obtiene multiplicando el Grado de Concentrado por Recuperación y

dividido el producto anterior entre la ley de Cabeza. A mayor FM, mejor

será la flotación. Este nuevo concepto recompensa las operaciones de

baja ley de cabeza y que demandan un mayor esfuerzo en las plantas

concentradoras por flotación.

A continuación se presentan dos ejemplos simples y prácticos que

demuestran que el Factor Metalúrgico es el mejor criterio de evaluación

de la performance metalúrgica. Se trata de dos casos de operaciones

metalúrgicas, uno para producción de Cobre y el otro para producción de

zinc. En la tabla siguiente se muestran los datos sobre grados de

concentrado y recuperación, y ley de cabeza para ambos casos:

Tabla N° 1.- Factor metalúrgico comparativo

En el mineral de cobre, aparentemente la Mina A es superior porque tiene

mejores grados de concentrado y recuperación, siendo el FM de

29x90/1.1 = 2373, mientras que, en el caso de la Mina B, el FM es

superior, 3960, porque la menor ley de cabeza con grados menores de

concentrado (27%) y recuperación (88%) hacen mejor metalurgia que A.

Si se diera el caso de que los FM de dos minas son iguales, se tendría

COBRE Mina A Mina B%Cu concentrado 29 27%Cu Cabeza 1.1 0.6% Recuperacion Cu 90 88

Factor Metalurgico 2373 3960

ZINC Mina A Mina B%Zn concentrado 54 56%Zn Cabeza 8 5.5% Recuperacion Zn 92 89

Factor Metalurgico 621 906

Page 46: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

46

que dividir entre el costo de operación, eligiendo el que tenga menor

costo.

En el mineral de zinc, la Mina A tiene un FM igual a 621 (54x92/8), pero la

Mina B obtiene un FM igual a 906 (56x89/5.5) porque logra concentrados

con mayor grado de concentrado y a menor ley de cabeza. La relación

entre ambos resultados, 906/621 =1.46, el cual significa que la Mina B es

46% más eficiente que la Mina A.

Page 47: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

47

IV. Marco Teórico

4.1 Introducción El análisis químico de una o varias muestras realizado en forma aislada

no es de gran ayuda para el estudio microscópico- Pero, sí se tiene una

gama de análisis químicos de muestras será posible correlacionar

elementos usando regresión lineal; y, de esta manera, establecer algunas

consideraciones referenciales e importantes para el inicio de un estudio

microscópico. En el presente estudio se brinda ejemplos en los cuales la

regresión estadística entre elementos proporciona pautas que corroboran,

por microscopia óptica o de Barrido, la relación entre elementos químicos

que conformaban la presencia de una nueva especie mineral o una

asociación de dos especies mineralógicas, cuyo conocimiento será

importante para la toma de decisiones en el tratamiento metalúrgico por

flotación.

A continuación se presenta el desarrollo del marco teórico de dos

herramientas técnicas utilizadas para alcanzar la metalurgia por flotación:

regresión estadística y microscopía óptica.

4.2 Regresión Estadística

Distribuciones bidimensionales

La estadística descriptiva básica estudia datos unidimensionales, o se

concreta a revisar una sola característica asociada a cada observación.

Mientras que la estadística de datos bidimensionales revisa las

características en series de pares de valores, cómo se muestra a

continuación.

Page 48: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

48

Distribuciones bidimensionales de datos no clasificados

Una muestra de tamaño n se representa como un conjunto de pares

ordenados de la forma: { (X1, Y1), ( X2, Y2), …….. (Xn, Yn)}

Dados un conjunto de pares (Xi, Yi), se calcula separadamente para el

conjunto de valores X todas las medidas descriptivas (media, moda,

mediana, varianza, etc.), igual para los valores de Yi.

Al analizar las observaciones bivariadas en conjunto, surgen otras

medidas descriptivas nuevas que relacionan X e Y, denominadas

Covarianza, Correlación y Regresión. Si sólo interesa el grado de relación

entre las variables se trata de un asunto de CORRELACION. Si interesa

el grado de relación y además el tipo de relación funcional o ecuación

entre las variables se trata de un asunto de REGRESION

Covarianza y correlación lineal

Representando las observaciones (x , y) en un plano cartesiano se

obtienen una nube de puntos que se denomina Diagrama de Dispersión,

el mismo que sugiere una tendencia en la nube de puntos. Si se necesita

cuantificar el grado de correlación lineal entre X e Y, la medida se

denomina Coeficiente de Correlación Lineal de Pearson denotada por “r”,

definida por la siguiente relación:

r = n Σxi yi - Σxi Σyi

[n Σxi2 - (Σxi )2] [n Σyi2 - (Σyi )2]

r = n Σxi yi - Σxi Σyi

[n Σxi2 - (Σxi )2] [n Σyi2 - (Σyi )2]

Page 49: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

49

Se puede verificar que es indistinto correlacionar X con Y, o Y con X, la

correlación será siempre similar.

Dividiendo los términos de la relación anterior entre n2 el resultado es el siguiente: En el numerador se define la covarianza entre las variables X, e Y, y en

el denominador la varianza de X y de Y, respectivamente, quedando la

correlación “r” definida como:

Y en el denominador, la raíz cuadrada de una varianza es la desviación

estándar Sx para la variable X, Sy para la variable Y

Correlación r Cuando r = 1 o -1, se dice que X e Y están perfecta y linealmente

correlacionados. En este caso todos los puntos están contenidos en una

recta

r = 1/n Σxi yi - M(X) M(Y)V(X).V(Y)

r = 1/n Σxi yi - M(X) M(Y)V(X).V(Y)

r = 1/n Σ (xi -M(X)) . (yi - M(y))V(X).V(Y)

r = 1/n Σ (xi -M(X)) . (yi - M(y))V(X).V(Y)

r = cov (X,Y)

V(X)V(Y)

r = cov (X,Y)

V(X)V(Y)

r = SxySx.Sy

r = SxySx.Sy

Page 50: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

50

Gráfico N° 1.- Correlación perfecta positiva

Gráfico N° 2.- Correlación perfecta negativa

Cuando r = 0, las variables no están correlacionadas linealmente, como se aprecia en el gráfico N° 3:

Gráfico N° 3.- Ninguna correlación X e Y

Cuando existe cierto grado de correlación entre las variables X e Y

pueden haber dos casos: si es positiva se llama tendencia directa, y si es

negativa se denomina tendencia inversa. En ambos casos, será mejor la

correlación que, en valor absoluto, este más próxima a 1.

Gráfico N° 4.- Correlación alta y positiva Gráfico N° 5.- Correlación baja y negativa

Y

X

R= 1

Y

X

R=- 1

Y

X

R= 0

Y

X

R= 0.80Y

X

R= -0.30

Page 51: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

51

Cálculo del coeficiente de correlación de Pearson Para calcular el coeficiente de correlación de Pearson con los siguientes

datos X e Y : (1.54,60), (1.82,94), (1.57,65)(1.60,66), (1.75,85), 1.65,72.5),

(1.69,77), (1.62,70), (1.77,89.5), (1.70,80) se sigue el siguiente proceso:

Según el cuadro anterior, se calcula inicialmente el promedio de los

valores X = 1.671, y el promedio de los valores Y = 75.9. Luego, se

determina la suma del cuadrado de los valores menos el promedio:

Para X corresponderá el valor 0.07489, y para Y será 1112.94, entonces

la varianza se calcula dividiendo entre el numero de datos n=10. La

varianza de X es 0.007849 y la varianza de Y es 112.94. La desviación

estándar es la raíz cuadrada de las varianzas, por lo tanto Sx = 0.086539

y la correspondiente Sy = 10.6273.

Para el cálculo de la Covarianza (X,Y) se determina por la media M(XY) –

M(x).M(Y), los datos del cuadro indican que la Cov(X,Y) = 127.745 –

1.671x75.9 = 0.9161.

EJERCICIO ; HALLAR LA CORRELACION ENTRE X E Y

X (X-xprom) (X-xprom)2 Y (y-Yprom) (Y-Yprom)2 XY1,54 -0,13100 0,01716 60,00 -15,9000 252,8100 92,401,82 0,14900 0,02220 94,00 18,1000 327,6100 171,081,57 -0,10100 0,01020 65,00 -10,9000 118,8100 102,051,60 -0,07100 0,00504 66,00 -9,9000 98,0100 105,601,75 0,07900 0,00624 85,00 9,1000 82,8100 148,751,65 -0,02100 0,00044 72,50 -3,4000 11,5600 119,631,69 0,01900 0,00036 77,00 1,1000 1,2100 130,131,62 -0,05100 0,00260 70,00 -5,9000 34,8100 113,401,77 0,09900 0,00980 89,50 13,6000 184,9600 158,421,70 0,02900 0,00084 80,00 4,1000 16,8100 136,00

promedio 1,671 75,9 127,745SUMA 0,07489 1129,4000varianza 0,007489 112,94Desviación estándar 0,086539009 10,6273

EJERCICIO ; HALLAR LA CORRELACION ENTRE X E Y

X (X-xprom) (X-xprom)2 Y (y-Yprom) (Y-Yprom)2 XY1,54 -0,13100 0,01716 60,00 -15,9000 252,8100 92,401,82 0,14900 0,02220 94,00 18,1000 327,6100 171,081,57 -0,10100 0,01020 65,00 -10,9000 118,8100 102,051,60 -0,07100 0,00504 66,00 -9,9000 98,0100 105,601,75 0,07900 0,00624 85,00 9,1000 82,8100 148,751,65 -0,02100 0,00044 72,50 -3,4000 11,5600 119,631,69 0,01900 0,00036 77,00 1,1000 1,2100 130,131,62 -0,05100 0,00260 70,00 -5,9000 34,8100 113,401,77 0,09900 0,00980 89,50 13,6000 184,9600 158,421,70 0,02900 0,00084 80,00 4,1000 16,8100 136,00

promedio 1,671 75,9 127,745SUMA 0,07489 1129,4000varianza 0,007489 112,94Desviación estándar 0,086539009 10,6273

Tabla N° 2.- Cálculo de la Correlación de Spearman

Page 52: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

52

Con los datos anteriores se calcula la correlación de Spearman:

R = 0.9161 /(0.086539x10.6273) = 0.9961

El resultado permite concluir que la correlación entre X e Y es buena por

estar próxima a 1.

Cálculo de Correlación con Hoja de Cálculo EXCEL La manera más rápida para encontrar la correlación de Spearman se

obtiene usando regresión en Lotus 1-2-3, herramienta que viene incluida

en la Hoja Excel, cuyo procedimiento consiste en los pasos siguientes:

El resultado de la regresión en hoja de cálculo para el mismo ejemplo del

caso anterior indica lo siguiente:

El cuadro anterior contiene el resultado de la regresión entre los valores

X,Y, en recuadro se indica el término “R cuadrado” que es igual 0.99223;

la raíz cuadrada de este número es 0.996174 que es justamente el

termino correlación “r” de Spearman, y coincide con el ejemplo

desarrollado anteriormente.

Resultado de la regresiónConstante -128,51Error típico de est Y 1,04707R cuadrado 0,99223 0,9961074Nº de observaciones 10Grados de libertad 8

Coeficientes X 122,3261Error típico del coef 3,826156

1. De la barra de menú ?

2. Ayuda de lotus 1-2-3

3. Datos

4. Valor inicial

5. Rango de X

6. Rango de Y

7. Rango de Salida

8. Actuar

Page 53: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

53

Regresión lineal Se usa cuando hay una tendencia lineal entre los valores de X e Y, y se

desea establecer una ecuación que relacione ambos términos.

Constantes por Mínimos Cuadrados.

Los términos constantes “a” y “b” de la ecuación de recta se determinan

por las conocidas relaciones de ajuste por mínimos cuadrados:

El siguiente ejemplo es una aplicación de mínimos cuadrados para hallar

las constantes “a” y “b” en una relación lineal entre los valores X e Y. En

este caso, aptitud mental (X) y Académica (Y), se encuentran en los

siguientes datos:

X

Y

a

b = pendiente

Y = a + bX

X

Y

a

b = pendiente

Y = a + bX

b = n [ Σxiyi] - Σxi . Σyin Σxi2 - (Σxi )2

a = 1 [ Σyi - b Σxi ]n

Gráfico N° 6.- Tendencia lineal entre X e Y

Page 54: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

54

Regresión lineal en Hoja de Cálculo EXCEL Aplicando los pasos de regresión ya indicados en hoja de cálculo se

obtiene:

X YH MENTAL Academica XY Xi2

A1 20 28 560 400A2 48 50 2400 2304A3 16 31 496 256A4 37 46 1702 1369A5 40 49 1960 1600A6 41 33 1353 1681A7 45 53 2385 2025A8 46 50 2300 2116A9 21 30 630 441

SUMA 314 370 13786 12192

b = n [ Sxiyi] - Sxi . Syi 7894 0,709n Sxi2 - (Sxi )2 11132

a = 1 [ Syi - b Sxi ] 147,334172 16,370n 9

ECUACION QUE RELACIONA Aptitud mental (X) y Aptitud Academica (Y)

Y = 16.370 + 0.709 * X

X YH MENTAL Academica

A1 20 28A2 48 50A3 16 31A4 37 46A5 40 49A6 41 33A7 45 53A8 46 50A9 21 30

SUMA 314 370

Resultado de la regresiónConstante 16,37046Error típico de est Y 5,693428R cuadrado 0,732703Nº de observaciones 9Grados de libertad 7

Coeficientes X 0,7091268Error típico del coef 0,1618857

1. De la barra de menú ?

2. Ayuda de lotus 1-2-3

3. Datos

4. Valor inicial

5. Rango de X

6. Rango de Y

7. Rango de Salida

8. Actuar

ECUACION

Y = 16.37046 + 0.70912 X

ECUACION

Y = 16.37046 + 0.70912 X

Tabla N° 3.- Datos para el cálculo de relación lineal X e Y

Tabla N° 4.- Datos para regresión en Hoja de Cálculo

Page 55: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

55

Con el procedimiento de la hoja de cálculo se obtiene el resultado de la

regresión que indica una constante “a” = 16.37046 y un coeficiente “b” =

0.70912, con lo que se comprueba que aplicando regresión en hoja de

cálculo se logra los mismos resultados que usando el método de mínimos

cuadrados.

Coeficiente de determinación r2:

El coeficiente de determinación R2 es igual al cuadrado de la Correlación

de Spearman.

Con los datos de la Tabla N° 5, el coeficiente de determinación se calcula

con el procedimiento siguiente:

1. Se calcula el promedio de los valores, Prom. = 41.11

2. Con la ecuación que relaciona X, Y para cada valor de X se calcula

un valor de Y, el cual será el Ypredicho. Ejemplo: para X =20 el

Ypred = 30.553.

3. Se elabora la columna (Ypred-Yprom)2, cuya suma es 621.983.

4. Se elabora una nueva columna (Y-Yprom)2, cuya suma es 848.889.

5. Luego se divide 621.983/848.889 obteniendo el resultado de

0.732703, el cual es el coeficiente de determinación r2

En resumen:

X Y H M E N T A L A c a d e m ic a Y p r e d ( Y p r e d - Y p r o m ) 2 ( Y - Y p r o m ) 2

A 1 2 0 2 8 3 0 , 5 5 3 1 1 1 , 4 7 4 1 7 1 , 9 0 1A 2 4 8 5 0 5 0 , 4 0 8 5 5 8 6 , 4 4 2 7 9 , 0 1 2A 3 1 6 3 1 2 7 , 7 1 6 4 9 1 7 9 , 4 1 6 1 0 2 , 2 3 5A 4 3 7 4 6 4 2 , 6 0 8 1 6 2 , 2 4 1 2 3 , 9 0 1A 5 4 0 4 9 4 4 , 7 3 5 5 4 1 3 , 1 3 6 6 2 , 2 3 5A 6 4 1 3 3 4 5 , 4 4 4 6 6 1 8 , 7 8 0 6 5 , 7 9 0A 7 4 5 5 3 4 8 , 2 8 1 1 7 5 1 , 4 1 0 1 4 1 , 3 4 6A 8 4 6 5 0 4 8 , 9 9 0 3 6 2 , 0 8 2 7 9 , 0 1 2A 9 2 1 3 0 3 1 , 2 6 2 1 3 9 7 , 0 0 2 1 2 3 , 4 5 7

S U M A 3 1 4 3 7 0 3 7 0 6 2 1 , 9 8 3 8 4 8 , 8 8 9P r o m e d io 4 1 , 1 1

r2 =

r2 0,732703

S(Ypred-Yprom)2

S(Y- Y prom )2

Tabla N° 5.- Datos para Cálculo de Determinación

Page 56: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

56

R2 con regresión de Hoja de Cálculo Excel Este mismo coeficiente de determinación R2 también puede ser hallado

mediante regresión en Hoja de cálculo Excel, siguiendo el siguiente

procedimiento:

Coeficiente r2: Bondad de ajuste El coeficiente r2 debe ser siempre positivo, en tanto que el ajuste entre X e Y debe tener el siguiente criterio: Correlación y t-student. La relación entre dos variables se explica con el Coeficiente de

Determinación R2 o también por “r”, correlación de Spearman, el cual es la

raíz cuadrada del Coeficiente de Determinación. Si la regresión establece

que hay correlación R2 (siempre positiva), la relación directa o indirecta

estará definida por el signo del coeficiente de la variable dependiente.

Resultado de la regresiónConstante 16,37046Error típico de est Y 5 ,693428R cuadrado 0,732703Nº de observaciones 9G rados de libertad 7

Coefic ien tes X 0,7091268Error típico del coef 0,1618857

1. De la barra de m enú ?

2. Ayuda de lotus 1-2-3

3. Datos

4. Valo r inicia l

5. Rango de X

6. Rango de Y

7. Rango de Salida

8. Actuar

X YH M EN TAL Academ ica

A1 20 2 8A2 48 5 0A3 16 3 1A4 37 4 6A5 40 4 9A6 41 3 3A7 45 5 3A8 46 5 0A9 21 3 0

Resultado de la regresiónConstante 16,37046Error típico de est Y 5 ,693428R cuadrado 0,732703Nº de observaciones 9G rados de libertad 7

Coefic ien tes X 0,7091268Error típico del coef 0,1618857

1. De la barra de m enú ?

2. Ayuda de lotus 1-2-3

3. Datos

4. Valo r inicia l

5. Rango de X

6. Rango de Y

7. Rango de Salida

8. Actuar

X YH M EN TAL Academ ica

A1 20 2 8A2 48 5 0A3 16 3 1A4 37 4 6A5 40 4 9A6 41 3 3A7 45 5 3A8 46 5 0A9 21 3 0

r2 = 1 Ajuste perfecto0,8 < r2 < 1 Ajuste excelente0,5 < r2 < 0,8 Ajuste regular0 < r2 < 0,5 Ajuste pobre

Tabla N° 6.- Coeficiente de Determinación con Hoja de Cálculo

Page 57: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

57

Sí el coeficiente que entrega la regresión se divide entre el error aparece

un nuevo valor estadístico denominado “t” o t-student que es también una

varianza, un número representativo de “significancia” muy utilizado en la

aplicación de estadística en el manejo de datos. Este concepto se usa

frecuentemente en la calibración de equipos como el Analizador en Línea

Courier y el analizador de tamaño de partícula PSI200. Generalmente,

cuando la correlación es alta, el t-student también es elevado en valor

absoluto.

Existe una relación directa entre las variables sí el valor “t” es positivo, y

una relación indirecta sí el valor “t” es negativo. Pero, lo importante es

determinar si existirá significancia estadística siempre que los valores

sean mayores a 2 (positivo o negativo). Obviamente, los valores de t

tienen límites según el grado de confianza estadística y pueden ser

determinados a través de Tablas Estadísticas conocidas.

Por ejemplo, para n=9 al 95% de confianza, el valor de t es 1.82, y a

medida que aumenta el número de eventos se va incrementando ese

valor. La calibración del Courier establece t mayor que 2 (en valor

absoluto) para que el coeficiente sea significativo en la ecuación. El

estadístico t-student también se aplica en los análisis de regresión para el

Diseño Experimental.

Ejemplos de aplicación de regresión estadística

REGRESION LINEAL SIMPLE: Relación entre elementos químicos

Los minerales son liberados con chancado - molienda y luego procesados

en flotación. Generalmente, un estudio microscópico en luz reflejada

determina las especies mineralógicas típicas y presentes. Por ejemplo,

determinará los valores de cobre en distintas especies, que pueden ser

Calcopirita (CuFeS), calcosita (CuS), “cobres grises” (tenantita y

tetrahedrita CuSAs, Sb, Ag).

Page 58: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

58

El hierro presente puede ser Pirita (FeS) o pirrotita (FeSx) o un óxido tipo

Magnetita (Fe3O4). El ensaye químico por elementos en el procesamiento

de minerales prácticamente no da mayor información para mejorar los

resultados metalúrgicos. Sin embargo, sin dejar de considerar la

abundante información que provee un estudio microscópico, pueden

aplicarse los conceptos sobre regresión estadística para encontrar una

aproximación a la probable presencia de especies mineralógicas,

partiendo de un análisis químico. Este procedimiento consiste en hacer

“microscopia sin microscopio” por llamarlo de algún modo.

Ejemplo: Una flotación de un mineral polimetálico Pb-Cu-Zn-Plata,

necesita saber porque los minerales concentrados están contaminados

con alto arsénico y antimonio, y si estos contaminantes pueden ser

eliminados en el proceso de flotación o en un tratamiento metalúrgico

efectuado posteriormente.

En un muestreo en diversos puntos del circuito de flotación Bulk Pb-Cu,

donde se concentran mayormente los valores de As y Sb, las muestras

son separadas por fracciones de tamaño en mallas 100,200, 325 y -325,

las cuales se analizaron químicamente por Pb, Zn, Cu, Plata, Fe, As, Sb,

obteniendo los siguientes resultados en el análisis químico.

Tabla N° 7.- Análisis granulométrico valorado en flotación bulk

%Pb %Zn %Cu Oz/TCAg %Fe %As %SbEspuma Rougher Malla 100 64,44 3,24 2,56 68,96 1,36 1,148 1,760

Malla 200 69,08 4,46 3,04 78,73 1,48 1,260 1,788Malla 325 73,10 3,62 2,42 72,90 1,00 0,890 1,115Malla -325 73,32 2,84 2,42 69,40 0,80 0,982 1,128

Bulk Pb-Cu Malla 100 50,56 9,52 4,28 77,56 3,74 1,148 1,410Malla 200 47,52 9,50 5,78 93,75 5,92 1,774 2,056Malla 325 38,10 14,60 5,20 79,02 6,98 1,672 1,794Malla -325 47,90 12,38 3,92 70,13 3,62 1,366 1,538

2da. Limpieza Malla 200 25,04 6,46 22,62 292,47 1,72 5,942 9,760Malla 325 44,06 7,92 12,94 181,38 1,40 3,644 4,624Malla -325 57,20 9,90 5,46 98,27 1,18 1,890 2,378

PRODUCTOS

Page 59: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

59

La relación entre las leyes de los elementos se encuentra por regresión

simple porque expresa la relación entre los pares de los elementos

químicos. Sí el signo es positivo indica que los pares de los elementos

químicos están altamente ligados, por lo que es posible que haya relación

mineralógica. Por el contrario, sí el signo es negativo significa que no hay

relación mineralógica entre los elementos químicos y posiblemente sea

diluido por el proceso de flotación. Estas relaciones se denominan

estadístico t-student.

Por ejemplo, la relación entre Arsénico y Cobre tiene la siguiente

regresión aplicando el sistema de la Hoja de Cálculo.

En el procedimiento se colocará en el rango X toda la columna

correspondiente al ensaye por Arsénico y para el rango Y, la columna

respectiva de ensaye por Cobre. Cabe señalar, que al invertir las

columnas para hacer la regresión el resultado no tiene ningún cambio en

lo que se refiere a la correlación y al valor de “t”

Del cuadro anterior se deduce que entre Arsénico y Cobre hay una alta

correlación, 0.993, y en este caso, el valor estadístico t es también alto,

+36.082.

ARSENICO-COBREResultado de la regresión

Constante 0,390714Error típico de est Y 0,132674R cuadrado 0,993Nº de observaciones 11Grados de libertad 9

Coeficientes X 0,246576Error típico del coef 0,006834t-STUDENT 36,082

Page 60: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

60

Realizadas las regresiones por pares de elementos químicos, en el

Cuadro siguiente se muestra el resumen expresado en términos de

correlación y t-student:

Tabla N° 8.- Resultado de regresión por pares de elementos químicos

El análisis del cuadro anterior expresa lo siguiente:

a. El arsénico está muy correlacionado positivamente al cobre y plata

(+36.08, +24.24).

b. El Antimonio también esta correlacionado al cobre y plata (+17.36,

+22.07).

c. El cobre está altamente ligado a la Plata (+25.50).

d. La ley de Plomo tiene una relación negativa con Cobre (-3.73), Plata

(-2.96), Arsénico(-3.55) y Antimonio (-3.05). Esto significa la buena

liberación de galena respecto de los valores de cobre.

e. El Arsénico no tiene relación con Zinc (+0.19),

f. El arsénico no tiene relación con hierro (-0.33), por lo que se descarta

la presencia de arsenopirita.

g. El Antimonio no tiene relación con Zinc(-0.09), ni hierro (-0.52).

Correlacion t-studentARSENICO-PLOMO 0,583 -3,55ARSENICO-ZINC 0,004 0,19ARSENICO-COBRE 0,993 36,08ARSENICO-PLATA 0,985 24,24ARSENICO-FIERRO 0,012 -0,33ARSENICO-ANTIMONIO 0,976 19,02ANTIMONIO-PLOMO 0,509 -3,05ANTIMONIO-ZINC 0,001 -0,09ANTIMONIO-COBRE 0,971 17,36ANTIMONIO-PLATA 0,982 22,07ANTIMONIO-FIERRO 0,029 -0,52PLATA-COBRE 0,986 25,50PLATA-PLOMO 0,493 -2,96COBRE-PLOMO 0,607 -3,73

Page 61: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

61

De acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis de regresión se

formula las siguientes conclusiones:

Sí hay una fuerte relación entre Cu-As-Sb-Plata entonces los valores

corresponden a la familia mineralógica de los COBRES GRISES

Tenantita (Cu8As2S7), y Tetrahedrita ( Cu8Sb2S7).

Sí no hay relación entre el Fierro-Arsénico entonces no hay presencia

de Arsenopirita.

Sí no hay relación entre el Plomo y el Cobre entonces no hay

problema de molienda y liberación de valores.

REGRESIÓN LINEAL MÚLTIPLE Así como se hace regresiones sobre parejas de valores X e Y

encontrando una ecuación que relacione a ambas variables, es posible

relacionar una variable Y con otras variables (X,Z,U,T,…etc.). En este

caso se considera a Y como la variable dependiente de las otras variables

que serán independientes. Sí se trata de encontrar una ecuación que

relacione la variable dependiente Y como función de las variables

independientes será necesario hacer Regresión Lineal Múltiple; es decir,

que cuando el proceso solicite el rango de Y se ingresará todos los

valores de la variable dependiente, y para el rango de valores X se

ingresarán en conjunto todas las columnas de las variables

independientes. El resto del proceso se realizará mediante regresión en

Hoja de Cálculo: Fijar un rango de salida de la respuesta y la orden de

actuar quedará como es normal.

El resultado de la regresión indicará un término “constante” y coeficientes

según el orden de las columnas de la matriz de variables independientes.

El cálculo de t-student para cada variable independiente será muy

importante al dividir el coeficiente entre el error del coeficiente, entonces a

Page 62: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

62

mayor valor de t, en valor absoluto, se podrá hacer una discreción de qué

variables independientes influyen más sobre el resultado de la variable

dependiente, teniendo en cuenta que no todas tendrían la misma

influencia o significancia sobre el resultado. En lo que se refiere a la

correlación R2, sí es mayor de 0.8 entonces el análisis de respuesta será

confiable. Ejemplo para el análisis de regresión en Concentrado de Plomo La siguiente lista contiene una serie de 38 análisis químicos de un

concentrado de Plomo por los elementos Pb, Zn, Cu, Fe, Plata, Bi.Se trata

de hallar una respuesta sobre la influencia de cada uno de los elementos

químicos respecto de la ley de Pb en el concentrado de Plomo. Tabla N° 9.- Análisis químico en concentrado de plomo

DATOS DE ENSAYE QUIMICO PARA REGRESIONES CONCENTRADO PLOMO

dato %Pb %Zn %Cu %Fe OzAg/TC %Bi1 68,65 4,55 2,48 1,60 65,90 0,1542 65,65 6,76 2,57 1,97 66,38 0,1523 68,40 5,51 2,34 1,90 63,28 0,1844 65,45 6,44 2,60 2,08 65,90 0,2035 69,25 5,47 2,08 1,75 66,41 0,1776 68,70 6,43 1,98 1,42 62,77 0,1537 69,60 5,44 1,76 1,81 59,26 0,1448 70,05 4,72 2,09 1,71 64,81 0,2089 72,03 4,25 2,10 1,29 62,69 0,16810 71,77 4,15 2,05 1,25 63,13 0,16311 66,30 6,77 2,12 1,93 58,03 0,16212 64,96 6,97 2,14 1,86 63,93 0,20613 64,15 5,79 2,38 2,49 69,98 0,26714 70,51 3,38 2,39 1,69 72,90 0,28015 68,15 4,65 2,52 2,21 78,29 0,33916 66,75 5,07 3,45 1,52 79,25 0,27517 68,84 4,82 2,85 1,65 74,07 0,19818 62,57 7,46 2,19 2,43 64,08 0,42219 68,50 4,87 2,92 1,56 70,57 0,23620 69,25 5,48 2,14 1,54 67,69 0,20521 69,35 5,07 2,07 1,56 64,23 0,24022 66,85 6,02 2,31 1,85 69,47 0,22023 66,80 6,72 2,07 1,98 63,35 0,18924 70,55 4,43 1,97 1,32 64,08 0,21925 68,89 5,02 1,94 1,62 64,74 0,21526 71,03 3,91 1,82 2,29 60,44 0,17527 66,42 6,01 2,03 1,64 58,76 0,15428 68,35 4,85 2,25 1,26 64,23 0,17429 63,38 7,76 2,42 1,88 61,24 0,20830 71,25 3,59 1,63 1,14 64,01 0,23531 67,18 6,34 1,47 1,62 55,84 0,18632 67,95 5,36 1,73 1,88 62,62 0,26233 71,10 3,87 1,38 1,43 60,43 0,22934 70,10 4,35 1,77 1,95 66,35 0,30235 70,90 3,92 1,84 1,82 64,59 0,25636 70,95 4,02 1,81 1,64 66,12 0,24637 65,50 6,05 1,94 2,31 63,42 0,23638 68,30 4,63 1,77 1,69 84,73 0,194

Page 63: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

63

El objetivo consiste en encontrar una ecuación en que la variable

dependiente sea %Pb y las variables independientes sean las columnas

de Zn, Cu, Fe, Plata, Bi. El procedimiento recomendado consiste en hacer

una regresión lineal múltiple con aplicación de regresión en Hoja de

cálculo Excel, cuyo resultado es el siguiente:

Según el cuadro, el resultado de regresión analiza inicialmente la

correlación. De esta forma, es posible afirmar que para mejorar los grados

de concentrado de Plomo al 89.4% será necesario el control de la

activación de Zinc (t = -10.84), principalmente, luego del cual el control del

depresor sulfato de zinc será muy importante, seguido del desplazamiento

de hierro (t=-2.30), cuya activación deberá ser controlado con cianuro de

sodio. Ambos elementos, por el signo negativo, influyen negativamente en

menores grados de %Pb en concentrado de Plomo. De acuerdo con lo

expuesto se demuestra la importancia del uso de la estadística de

regresión.

AJUSTE DE CURVA EXPONENCIAL: Función Rosin-Rammler La aplicación de regresión también es importante en ajustes de curvas

exponenciales. En este caso, la función original debe ser transformada a

forma de recta, utilizando la función del logaritmo neperiano, luego del

cual, se aplicará el ajuste por mínimos cuadrados para determinar las

REGRESION PARA LEY DE PLOMO EN EL CONCENTRADO

Resultado de la regresiónConstante 85,32286483Error típico de est Y 0,832976197R cuadrado 0,894077303Nº de observaciones 38Grados de libertad 32

%Zn %Cu %Fe OzAg/TC %BiCoeficientes X -1,737396225 -0,682035206 -1,2373308 -0,0443292 -6,1053466Error típico del coef 0,160300419 0,437807849 0,5368665 0,0326703 2,88422student -10,84 -1,56 -2,30 -1,36 -2,12

Page 64: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

64

constantes de la ecuación de recta. Para ello, como ya se desarrolló

anteriormente será mejor usar regresión lineal en hoja de cálculo excel.

Ejemplo de Función Rosin Rammler

En reducción de tamaños por chancado y molienda existe una función

conocida denominada Rosin-Rammler, la cual predice, en una muestra

producto de molienda, el % retenido (W) en una determinada malla de

apertura D.

- (D/a)b

W = 100 e

En esta relación exponencial, “a” y “b” son constantes; luego, aplicando

doble logaritmo neperiano se llega a la siguiente función:

Ln 100/W = (D/a)b

Ln (Ln(100/W) = b Ln D – b Ln a Considerando a: Y = Ln (ln (100/W)) X = Ln D K = -b Ln a = constante La anterior es entonces una ecuación de recta de la forma Y = bX+K, la misma que puede ser ajustada por mínimos cuadrados, o rápidamente por regresión lineal. Ejemplo: Un análisis de malla del alimento a clasificación esta expresada

en el cuadro siguiente en las tres primeras columnas:

Page 65: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

65

Tabla N° 10.- Ejemplo de cálculo manual para función Rosin-Rammler

En el cuadro se completan las columnas de la siguiente manera:

a. La columna W indica el % retenido acumulado.

b. Las siguientes columnas son correlativas y determinan inicialmente

100/W y luego el doble logaritmo hasta llegar a la columna que

representa Y.

c. La última columna que representa X es el logaritmo neperiano de la

apertura de mallas D.

Entonces se hace regresión lineal entre X e Y, siendo el resultado el siguiente:

Del resultado, y con una correlación de 98.1%, es posible determinar la

ecuación típica de Rosin –Rammler como se observa a la derecha, la cual

es una forma de recta recomendada para el uso de esta función, como se

establece en el Manual Taggart sec. 19 página 149.

D W Y XMalla Apertura (u) % Peso Ret %Ac(+) 100/W Ln(100/W) Ln(Ln(100/W)) Ln (D)

50 300 24.85 24.85 4.024 1.392 0.331 5.70470 212 13.81 38.66 2.587 0.950 -0.051 5.357100 150 7.6 46.25 2.162 0.771 -0.260 5.011140 106 18.44 64.69 1.546 0.436 -0.831 4.663200 74 7.13 71.81 1.393 0.331 -1.105 4.304325 44 7.16 78.97 1.266 0.236 -1.443 3.784-325 -44 21.03 100

Analisis granulometrico de Alimento a hidrociclon

Resultado de la regresiónConstante -5,148Error típico de est Y 0,104R cuadrado 0,981Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Ln(Ln(100/W)) = 0,9552 LnD - 5,148

Coeficientes X 0,955206383Error típico del coef 0,066285509t-student 14,41048574

Resultado de la regresiónConstante -5,148Error típico de est Y 0,104R cuadrado 0,981Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Ln(Ln(100/W)) = 0,9552 LnD - 5,148

Coeficientes X 0,955206383Error típico del coef 0,066285509t-student 14,41048574

Page 66: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

66

REGRESIÓN CUADRÁTICA Si se necesita ajustar ecuaciones cuadráticas de una variable

dependiente Y, relacionada con dos variables independientes X1 y X2 y

que se estima sea una curva cuadrática con un máximo o un mínimo a

determinar, la relación matemática será:

Y = a0+a1X1+a2X2+a11X12+a22X2

2+a12X1X2

Las constantes aij serán los términos a encontrar y el modo más rápido

será mediante la regresión. Un ejemplo aplicado en metalurgia ilustrará

mejor el tema.

Ejemplo de diseño Hexagonal

Se hacen pruebas de optimización en un arreglo de 8 pruebas, que

corresponde a un diseño hexagonal con dos pruebas al centro. Las

variables son X1 y X2, los resultados, o función respuesta, obtenidos de

las 8 pruebas se muestran en la última columna Yobs.

Tabla N° 11.- Plantilla de diseño hexagonal en variable real

Como se sabe que un diseño de optimización tiene una función

cuadrática, como respuesta se procede a hacer regresión con los pasos

siguientes:

PRUEBA X1 X2 X1 2 X2 2 X1X2 Y obs

1 20,000 20,250 400,00 410,06 405,00 2,352 15,000 20,460 225,00 418,61 306,90 2,333 5,000 20,460 25,00 418,61 102,30 1,224 0,000 20,250 0,00 410,06 0,00 1,855 5,000 20,030 25,00 401,20 100,15 2,426 15,000 20,030 225,00 401,20 300,45 1,87 10,000 20,250 100,00 410,06 202,50 1,358 10,000 20,250 100,00 410,06 202,50 1,1

REAL DESARROLLADA

Page 67: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

67

a. Se necesitan además coeficientes para los términos X12, X22 y

X1X2, entonces se crean nuevas columnas en base a las de X1 y

X2. De ese modo se completa la matriz de valores para los

términos independientes.

b. En la barra de herramientas, se deberá acceder al proceso de

regresión y cuando se ingrese el Rango-X debe considerarse toda

la plantilla X1, X2, X12, X22 y X1X2. El Rango Y será la columna de

Yobs del cuadro anterior.

Procediendo el resultado de regresión será el siguiente:

Es importante observar que al 98% de correlación la ecuación cuadrática

que relaciona Y con X1, X2 es la siguiente:

Como se aprecia, este es un sistema rápido y efectivo para determinar los

coeficientes de una ecuación cuadrática. El uso posterior de esta

ecuación para determinar los puntos X1, X2, que alcanzan un máximo o

un mínimo en la ecuación haciendo derivadas de la función Y respecto de

X1, X2, es un tema de matemática básica, que en investigación industrial

cobra relevancia.

Resultado de la regresiónConstante 4489,1Error típico de est Y 0,1253R cuadrado 0,9843Nº de observaciones 8Grados de libertad 2

X1 X2 X1 2 X2 2 X1X2Coeficientes X -8,2944 -438,5 0,0088 10,711 0,4022Error típico del coef1,1802 82,371 0,0013 2,0344 0,0583

Y = 4489 -8,294 X1 -438.5 X2 + 0,009 X12 + 10,71 X2

2 + 0,402 X1X2

Page 68: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

68

REGRESIÓN EN DISEÑO EXPERIMENTAL: Selección de variable El objetivo de la investigación es determinar mediante un diseño

experimental factorial 23 la acción de las variables SULFATO DE ZINC,

CIANURO DE SODIO Y REMOLIENDA en una flotación batch de una

sola etapa. El análisis de los resultados será en el valor estadístico t-

student.

Procedimiento

Las ocho pruebas son similares en cuanto a colectores específicos

Aerophine 3418 y AP 3894. El tiempo de remolienda es de 10 minutos y

cero, la remolienda es al 65% de sólidos flotando en celda de 4 litros al

25% de sólidos con 1350 RPM. La especificación del procedimiento

estándar figura en la siguiente tabla:

Tabla N° 12.- Procedimiento de flotación batch

Rango de las variables Las variables en estudio tuvieron los siguientes rangos mínimo, central y máximo.

Tabla N° 13.- Rango de variables para el diseño factorial

VARIABLE MINIMO CENTRO MAXIMO

SULFATO DE ZINC gr/TM 200 400 600CIANURO DE SODIO gr/TM 0 10 40

REMOLIENDA NO SI

ETAPA tiempo (min) Aerophine SO4Zn NaCN AP 3894 MIBC Remolienda varia acondicionamiento 3 10 varia varia 10 NoBulk Pb-Cu 3

Dosificacion de Reactivos gr/TM de Bulk

Page 69: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

69

Plantilla y resultados (Sin interacciones) La plantilla indica de manera codificada el movimiento de las variables

durante las 8 pruebas, el resultado son los factores metalúrgicos para

todos los elementos analizados, el cuadro siguiente es el resumen prueba

a prueba quedando lista la plantilla para hacer la regresión para cada una

de las funciones respuesta (Factor Metalúrgico):

Tabla N° 14.- Plantilla y resultados del diseño factorial

Análisis de Regresión Se hace regresión entre las variables independientes representadas por la

plantilla codificada y en cada caso una sola función respuesta (Factor

metalúrgico); el siguiente es el cuadro resumen de las correlaciones y los

t-student mayores a 2 en valor absoluto que indican la significancia de las

variables: Tabla N° 15.-Resultados de la regresión del diseño factorial

De los resultados del Cuadro anterior se puede comentar lo siguiente:

CORRELAC ZnSO4 NaCN Remol.PLOMO 0,14 ZINC 0,58 COBRE 0,85 -2,21 4,18HIERRO 0,46 PLATA 0,75 3,21BISMUTO 0,61 2,34

t-student

Prueba SO4Zn NaCN Remoli Pb Zn Cu Fe Ag Bi Mn 1 -1 -1 -1 36,7 45,1 171,4 44,0 83,2 39,9 11,72 1 -1 -1 11,4 17,7 275,4 28,1 66,5 13,8 6,3 3 -1 1 -1 18,4 11,8 49,5 6,4 29,7 13,7 3,6 4 1 1 -1 13,9 5,5 56,5 2,9 21,5 9,9 2,7 5 -1 -1 1 10,0 2,7 425,8 8,8 84,8 29,3 1,4 6 1 -1 1 42,5 6,9 315,5 30,0 148,7 96,3 9,07 -1 1 1 26,4 3,1 345,8 7,5 101,2 50,7 2,68 1 1 1 33,6 6,6 297,1 22,6 140,3 63,5 5,6

Factor MetalurgicoVariable Codificada

Page 70: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

70

Las correlaciones son bajas, salvo la que corresponde al cobre con

85%

Para los t-student, en el caso del COBRE, la adición de Cianuro de

Sodio tendría una influencia negativa (-2.21), pero la remolienda es

por el contrario muy favorable (+4.18)

Para PLATA y BISMUTO, la influencia de la Remolienda es favorable

a una mejor respuesta a flotación (+3.21 y + 2.34)

Análisis de Regresión con Interacciones de remolienda con Sulfato

de Zinc y Cianuro de Sodio

Es posible que la remolienda no funcione sola, por el contrario se prevé

que agregando depresores debe mejorar el evento metalúrgico, por ello

es necesario generar una nueva plantilla considerando dos nuevas

columnas de interacciones como a continuación se detalla:

Plantilla con Interacciones:

Tabla N° 16.- Plantilla con interacciones

Análisis de Regresión con Interacciones Con la Plantilla anterior y los mismos resultados en términos de Factor

Metalúrgico se hace nuevamente las regresiones (Ver Anexo II.B), el

cuadro siguientes un resumen de correlaciones y estadístico t-student:

Prueba SO4Zn NaCN Remoli ZnSO4/Rem NaCN/rem1 -1 -1 -1 1 12 1 -1 -1 -1 13 -1 1 -1 1 -14 1 1 -1 -1 -15 -1 -1 1 -1 -16 1 -1 1 1 -17 -1 1 1 -1 18 1 1 1 1 1

Variable Codificada

Page 71: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

71

Tabla N° 17.- Resultados de la regresión con interacciones

Sobre los resultados del cuadro anterior en que se descartan los valores

de t menores a 2 en valor absoluto es posible comentar lo siguiente:

Las correlaciones son bastante mayores, eso significa que la

interacción de las tres variables no podrá ser dejada de lado, en otras

palabras es mejor tener la idea que las variables no actuaran

independientemente.

Para una mejor flotación de PLOMO es importante la interacción

Sulfato de zinc/Remolienda (+2.12), al deprimir el zinc el plomo flotaría

preferentemente.

Para deprimir ZINC, la acción del Cianuro de sodio (- 2.15) y la

remolienda (-2.89) serán de gran beneficio.

En lo que respecta al COBRE, el Cianuro es depresor (-3.82) pero a la

vez la remolienda será un buen promotor (+7.24), se comprueba con el

valor de la interacción entre ambas variables que es positiva (+2.11).

Para el HIERRO, el cianuro actúa como depresor (-5.20) pero la

interacciones de los depresores con la remolienda son positivas (+4.05

y 3.93), indicaría que la depresión del HIERRO seria un poco más

complicada que el ZINC, pero posible.

correlación SO4Zn NaCN Remoli ZnSO4/Rem NaCN/remPLOMO 0,754 2,12 ZINC 0,920 -2,15 -2,89 2,16COBRE 0,968 -3,82 7,24 -2,35 2,11HIERRO 0,968 -5,20 4,05 3,93PLATA 0,988 2,98 -3,45 10,45 4,88 4,06BISMUTO 0,863 2,78

T student

Page 72: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

72

Ocurrirá una mejor flotación de PLATA por las variables Sulfato de

Zinc (+2.98), mejor con remolienda (+10.45) y a pesar que el cianuro

solo será un depresor (-3.45) esto se vería atenuado por las

interacciones de la remolienda que son positivas (+4.88 y + 4.06).

El BISMUTO, incrementaría con la remolienda (+2.78)

“En resumen del diseño experimental de selección de Variable se puede

concluir que la remolienda sería un evento favorable para mejor

recuperación de Cobre-Plata pero con incremento de Bismuto, esto

ocurriría por una mejor depresión de valores de Zinc y Hierro “

4.3 Microscopia Óptica El estudio microscópico utiliza esencialmente dos tecnologías:

Microscopía Óptica (MO) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)); en

la primera, como su nombre lo indica la identificación se basa

esencialmente en la observación y eventual medición de las propiedades

de la imagen formada por ondas electromagnéticas del espectro visible,

mientras que en la segunda se utiliza el nivel de brillo de una imagen

electrónica generada por electrones retrodispersos (rayos x) generados

por los minerales del campo de observación

En la MO, la experiencia y el nivel de conocimientos mineralógicos del

operador son determinantes y un experto puede efectuar la identificación

específica o genérica de la mayoría de los minerales significativos para el

tratamiento metalúrgico, en tiempo relativamente corto y con suficiente

exactitud.

En la MEB, el nivel de brillo de la imagen electrónica es supuestamente

característico de una especie mineral por cuanto está relacionado con el

número atómico promedio de dicha especie y puede ser utilizado para

Page 73: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

73

discriminar entre especies minerales; sin embargo, esto no es siempre

posible, debido simplemente a que algunos minerales tienen niveles de

brillo casi idénticos o a que la composición química de muchos minerales

es bastante variable lo que produce que un mismo mineral presente una

gama de valores en sus niveles de brillo.

De allí que usualmente la MEB requiere del apoyo de equipos analíticos

de alta precisión (esencialmente sensores para registros espectrales de la

radiación de rayos X producida) y “software” auxiliares, lo que ha dado

lugar al desarrollo de tecnologías cada vez más sofisticadas como el

sistema automatizado de análisis mineralógico QemSCAN o el sistema

MLA; en ambos casos, la tecnología auxiliar se aplica simultáneamente

con la observación, es decir en tiempo real. Es obvio que la identificación

mineralógica efectuada mediante MEB apoyada en los sistemas de

análisis automatizados como los mencionados es muchísimo más veloz

que cuando se utiliza MO y esto es especialmente ventajoso cuando se

trata de partículas minerales extremadamente pequeñas donde la

correcta determinación de sus propiedades ópticas se ve fuertemente

afectada por las limitaciones instrumentales.

Sistema de Grado de Liberación

Observando al microscopio, los minerales tienen diversos y característicos

colores propios en cada especie mineralógica. En una muestra mineral

molida de Isotamaños se observarán partículas libres y mixtas (amarres

de dos o más especies). Este conjunto de partículas debe ser analizado

con un sistema preestablecido.

El Dr. Cesar Cánepa decidió que la calificación de estas partículas

minerales debe hacerse considerando el AREA RELATIVA DE LA

ESPECIE MINERALOGICA en el amarre (que representará al volumen y

Page 74: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

74

luego al peso), lo que finalmente será una medición de la presencia de la

especie mineralógica.

El segundo factor de la misma especie mineralógica en el mixto será la

SUPERFICIE EXTERIOR RELATIVA que representará la zona de

respuesta al evento metalúrgico.

Multiplicando ambos factores se obtiene un criterio sobre el estado actual

de la especie mineralógica en el mixto , se denomina el Grado de

Liberación

El cuadro que se adjunta es suficientemente claro, las partículas

completamente libres tendrán un grado de liberación 100% en el extremo;

si la especie de interés se encuentra encapsulada le corresponde un

grado de liberación CERO.

El Dr. Cesar Cánepa propone que una especie con grado de liberación 70

tiene condiciones mínimas posibles para flotar.

Cuadro reporte de resultados Cuando la información del estudio microscópico incluye el concepto de

GRADO DE LIBERACIÓN, involucra la presencia porcentual en peso y

“reacción metalúrgica”.

Si a través de una población de partículas estas se cuantifican en un

promedio ponderado por especies mineralógicas, serán datos de marcada

importancia porque el estudio se hace sobre fracciones de malla.

Se sabe que son las distribuciones de tamaño de partícula las que

normalmente gobiernan las operaciones de procesamiento de minerales.

Page 75: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

75

El cuadro reporte de resultados, típico del sistema del Dr. Cesar Cánepa,

contiene una franja superior que estudia a las partículas libres especie a

especie y determina la cantidad porcentual de cada una de ellas. La franja

INTERMEDIA está referida a los mixtos o amarres mineralógicos, ya sean

dobles o triples, expresando para cada mixto la cantidad relativa por

especie y su correspondiente grado de liberación que permita analizar la

calidad de amarre.

En la franja INFERIOR existen dos bandas, la primera expresa en

porcentaje EN VOLUMEN de cada especie (libres + mixtos) y el GRADO

DE LIBERACIÓN por especie de la fracción granulométrica estudiada.

Utilizando el peso específico correspondiente a cada especie

mineralógica es posible completar una tercera banda que correspondería

al porcentaje EN PESO por especie con lo cual la información respecto a

la abundancia será mucho más importante.

Ampliando el concepto del Sistema Cánepa El sistema de grado de liberación desarrollado por el Dr. César Cánepa,

es un interesante método de estudio microscópico muy didáctico que da

claridad a los datos presentados al metalurgista usuario final.

Las especies libres se anotan como tal, cuantas aparecieron. Las mixtas

se identifican con dos números: uno libre, seguido por otro entre

paréntesis. El primer número indica el PORCENTAJE DE ÁREA y el

segundo, el PORCENTAJE DE PERÍMETRO.

Ejemplo: Si anotamos 20(40) de la especie A, comprenderemos que esa

partícula mixta A participa con un 20% de área y 40% de perímetro. Si la

otra especie es B, la última especie tendrá 80% de área y 60% de

Page 76: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

76

perímetro; ya se deduce claramente que en esa partícula hay más de B

que de A.

Una partícula mixta que tenga 50(50) de A indica que B también es

50(50). Imaginamos una partícula mitad A, mitad B. La práctica será muy

ventajosa al poder otorgar estos porcentajes de presencia tanto en áreas

como perímetros de las especies participantes en un mixto. Cabe resaltar

que tanto área como perímetro suman 100 respectivamente.

A modo de un segundo ejemplo; si se observa un mixto de A y B con la

siguiente anotación: A 10(100), luego B será 90(0). Se está indicando que

la especie A tiene poca área pero rodea a B (presenta o de perímetro); es

decir, es un mixto en el cual B está rodeado completamente por un “anillo”

de A.

Al multiplicar el número libre y el dado entre paréntesis se tendrá un

primer término conocido como el grado de liberación parcial. Por ejemplo,

en el caso anterior A será 10% y el de B es 0% (no tiene liberación por

estar encapsulado).

Como A no sólo puede estar “amarrado” con B (puede estarlo con

muchas especies de dos en dos o conformando mixtos triples, etc.)

hallaremos su GRADO DE LIBERACIÓN PARCIAL de participación en

cada mixto y finalmente calcularemos sumando todas sus participaciones

para hallar el GRADO DE LIBERACIÓN TOTAL en dicha muestra de tal o

cual especie.

Los fundamentos del sistema adoptado por el Dr. Cesar Cánepa están

claramente especificados en diversas publicaciones nacionales y del

extranjero, quizá la más fácil de conseguir figure en los resúmenes del IV

Congreso Nacional de Metalurgia realizado en la ciudad de Arequipa en

Page 77: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

77

1987 y últimamente el tema expuesto en la XXVII Convención Minera

Arequipa 2005.

A continuación se describe un breve resumen del sistema.

Asumiendo suficiente experiencia para identificar especies mineralógicas;

entonces:

a. Se tiene una briqueta suficientemente pulida de las partículas a

observar, el sistema de preparación es conocido y el acabado muy

importante.

b. Puesta al microscopio se observará gran variedad de puntos, según la

fracción de malla y los aumentos del objetivo, sobre todo el campo que

ofrece la superficie de la briqueta se debe hacer un barrido.

Supongamos un cuadrillado, se debe tener como mínimo (50)

estaciones de observación y en cada una trataremos de ver por lo

menos que nuestro campo del ocular se ajuste aproximadamente a 20

partículas que en total haría una observación y conteo de 1000

partículas.

c. Cuando observa en determinada estación diferencia normalmente

especies libres (sola o hasta 95% de esta especie pudiendo ser 5% de

otra) y especies mixtas que pueden ser de dos, tres y hasta cuatro

especies juntas en una sola partícula.

d. Ahora el problema es como hacer el conteo, se recuerda que en cada

estación son 20 partículas, en total trataremos de observar 1000 luego

de hacer 50 estaciones. Ahora no solo miraremos una mixta A/B,

serán varias, también de otros tipos. Lo importante es tener un cuadro

donde se tenga una relación ordenada de las especies libres, las

especies mixtas observadas, con un espacio adecuado para anotar

sus números característicos en cada vez que se le observe.

Page 78: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

78

Análisis del Cuadro Resumen

En el cuadro resumen presentado (Tabla Nº 18) se debe observar lo

siguiente:

A. Tiene dos bloques, el que corresponde a partículas libres en la parte

superior y en la inferior separada por un trazo horizontal la que se

refiere a partículas mixtas.

B. Luego debe distinguirse varias columnas que son comunes para ambos

bloques, y específicamente señalaremos:

COLUMNA (1): Se colocan las iniciales de las especies, solas si son

libres y con una barrita si son mixtas (dobles o triples).

COLUMNA (2): Se coloca el número de partículas de esa especie,

que fue observada en total.

COLUMNA (3): Indica el porcentaje de participación. En el caso de

libres no hay ninguna duda, pero en el caso de mixtas esta

participación debe ser compartida entre las especies conformantes

de la observación.

COLUMNA (4) Y OTRAS: Una por cada especie encontrada, el

orden en que aparecen se mantiene para los dos bloques.

(): Se observa una primera división horizontal que consiste en una

serie de datos representando el porcentaje volumétrico de cada

especie y que está libre.

(): Finalmente se tienen dos filas de datos separados por trazo

horizontal; el primero indica el porcentaje volumétrico de

Page 79: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

79

participación que es la sumatoria de todos los datos superiores que

le corresponden a una especie; la fila final indica el grado de

liberación total que se halla multiplicando los dos factores

correspondientes a una especie (en libres y mixtas), sumando todos

ellos y dividiendo entre el porcentaje volumétrico total.

Para cada columna es un cálculo diferente y de allí se identifican dos

datos importantes que indican cuanto porcentaje hay de presencia en

una muestra y. Si tiene liberación mayor a 70% se considera una

especie flotable. A mayor liberación sus amarres son menores

El porcentaje de la columna (3) correspondiente a un mixto debe

compartirse entre los participantes. Así por ejemplo veamos los mixtos

de mg/he (magnetita y hematita): se observaron 23 de este tipo; ello

representa un porcentaje del total igual a 3.62 a ser compartido entre

ambas especies.

Por ello 2.31 y 1.31 deben sumar 3.62; el primer sumando es el

porcentaje de participación volumétrica de magnetita y el otro de la

hematita; el número que tiene encerrado entre paréntesis es el grado

de liberación parcial en que s encuentran ambas especies en el mixto

mg/he.

Page 80: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

80

Tabla N° 18.- Resumen del estudio microscópico por grado de liberación MALLA 100/70 O/S ZARANDA DESAGUADORA

(1) (2)

N (3) %

(4) Mg

(5) he

(6) Py

(7) GGs

Partículas Libres mg 569 89.6 89.6 (100) he 4 0.63 0.63 (100) py 8 1.26 1.26 (100) GGs 2 0.33 0.33 (100)

(#) 583 91.82 89.61 0.63 1.26 0.33 Partículas Mixtas mg/he 23 3.62 2.31 1.31 (46.2) (18.2) mg/py 22 3.46 2.65 0.82 (62.5) (8.8) mg/GGs 3 0.47 0.31 0.16 (44.0) (17.3) he/py 2 0.31 0.27 0.04 (70.8) (3.3) mg/he/GGs 2 0.31 0.27 0.02 0.02 (72.5) (0.4) (0.9)

(##)% Volumen 635 100.0 95.15 2.23 2.13 0.51 GRADO LIBERACIÓN 97.4 47.5 62.6 70.2

La participación volumétrica de una especie se halla sumando todos los

términos superiores de cada especie (libre y mixta), así para la especie

gangas (GGs) es 0.51 (suma de 0.33+0.16+0.02); poca ganga pero

bastante magnetita (95.15% en volumen).

El grado de liberación total-para cada especie o columna- se calcula

multiplicando todos los pares de valores (libres y mixtos) haciendo la

sumatoria y dividiendo entre el porcentaje volumétrico total.

Page 81: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

81

V. Aplicaciones de Microscopia y Estadística en procesamiento de minerales

5.1 Caso uno: Estudio de flotación bulk y remolienda

La figura No. 4 muestra el esquema lograda hasta diciembre 2004 de la

Molienda-flotación en la Planta Concentradora de Atacocha. En la misma

se puede apreciar que entre el molino y el ciclón se hace una extracción

de concentrado de Plomo de alta ley (>72%Pb), operación unitaria

denominada FLASH que se cuantifica en una ventaja de 4 puntos de

recuperación general de Plomo. El rebose de los hidrociclones es una

cabeza de flotación Bulk Pb-Cu con una etapa de desbaste y respectiva

Limpieza. Las espumas de limpieza son el Bulk final que pasará a

Separación, hundiendo el plomo y flotando el cobre. El relave de la etapa

de Limpieza es una carga circulante que retorna a la flotación de

desbaste. Debido a que estos valores recirculantes no tienen la

granulometría adecuada, que provocan desplazamientos de plomo al

circuito de zinc obligando a usar mas colector para activar el zinc en el

circuito de plomo, se decidió estudiar detalladamente la conformación de

las espumas Bulk con el propósito fundamental de definir si la presencia

de mixtos Pb-Cu-Zn-Fe obligaría a probar una etapa de remolienda para

mejorar la selectividad y cinética de flotación y/o depresión de valores.

M in era l F re sco

C o n ce n tra do F in a l P b

A flo ta c ion B ulk

S k im A ir®

M o lino B o las

A gu a

Ag u a

B u lk P b - C u

B u lk O K 3

des bas te Ago tam ien to

L im p iez a

M in era l F re sco

C o n ce n tra do F in a l P b

A flo ta c ion B ulk

S k im A ir®

M o lino B o lasM o lino B o las

A gu a

Ag u a

B u lk P b - C uB u lk P b - C u

B u lk O K 3

des bas te Ago tam ien to

L im p iez a

Figura N° 4.- Diagrama de Flotación Flash-Bulk Pb-Cu de Atacocha

Page 82: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

82

Para iniciar el trabajo de investigación se muestreó las espumas de

flotación Bulk en sus diversas etapas; la ultima, denominada OK3, en

donde se considera que flotan suficientes valores de cobre (cinética de

flotación más lenta), fue el punto elegido para el estudio, el cual se inició

con un análisis granulométrico en mallas 140-200-270-325, cuyo

resultado valorado malla a malla se expone en la Tabla N°.19.

Como en todo resultado de análisis químico, el cuadro anterior no nos

brinda mayor información, salvo que la mayor cantidad de elementos está

en las mallas -325. Para aprovechar adecuadamente la información

obtenida, se requiere hacer regresión estadística de las leyes, a fin de

poder establecer alguna indicación primaria sobre posibles relaciones,

como requisito fundamental previo a un estudio microscópico.

Regresión estadística por elementos químicos

Para comprender el análisis estadístico por regresión es importante

comprender que hacer regresión significa establecer una relación

matemática entre dos columnas de valores. Con dicha consideración, la

regresión efectuada consistió en lo siguiente:

Se usó el reporte total de Laboratorio Químico correspondiente a las

cinco fracciones de malla mostradas en la tabla anterior efectuando la

regresión de todos los elementos por pares.

BULK PLOMO-COBREPeso % PesoOnz/ TM Ag %Cu %Fe %Pb %Zn %Bi % Ag %Cu %Fe %Pb %Zn %Bi

M 140 11,40 3,80 319,58 21,86 6,78 28,69 6,21 0,308 8,7 5,1 2,7 3,6 2,9 2,7M 200 27,30 9,10 220,23 18,32 7,85 23,23 6,83 0,353 14,3 10,2 7,6 7,0 7,7 7,5M270 36,80 12,27 157,22 18,15 9,58 26,48 7,61 0,382 13,8 13,6 12,4 10,8 11,5 10,9M325 17,90 5,97 130,21 16,66 10,47 26,42 8,26 0,402 5,5 6,1 6,6 5,3 6,1 5,6M-325 206,60 68,87 117,35 15,46 9,69 31,92 8,48 0,455 57,7 65,1 70,7 73,2 71,9 73,2

300 100,00 140,05 16,37 9,45 30,01 8,12 0,43 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

DISTRIBUCION

Tabla N° 19.- Análisis valorado flotación bulk

Page 83: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

83

En el Tabla N° 20 se muestra los resultados de la regresión y la

correlación correspondiente. Tener en cuenta que existirá una buena

correlación entre los valores si es cercana a 1 o 100%.

En cuanto al valor de t-student, se debe considerar que mientras

mayor sea en términos absolutos (superior a 2) indicará que la relación

entre los elementos comparados es significativa. Y, sí además es de

SIGNO POSITIVO representará una relación de tipo mineralógico. Por

ejemplo, en la regresión Cu-Ag el valor de t es +6.02, la cual indica

que hay mucha posibilidad que el cobre esté acompañado por plata,

bien en la fórmula química de un determinado mineral o bien como

partícula mixta de dos minerales diferentes.

Por otro lado, sí el valor de “t” es alto y además tiene SIGNO

NEGATIVO explicará que existe contaminación debido al proceso de

flotación: Por ejemplo, en la regresión cobre- zinc el valor de “t” es –

4.80, el cual significa que a mayor cantidad de zinc menor será la ley

de cobre. Esta relación interpreta el comportamiento de la flotación.

Las regresiones que tengan un valor de t-student menor a 2 carecen

de significación. Tabla N° 20.- Correlación y t-student por elementos

ELEMENTOS Correlacion t-studentCOBRE-PLOMO 0,05 -0,38COBRE-PLATA 0,92 6,04COBRE-HIERRO 0,74 -2,90COBRE-ZINC 0,88 -4,80COBRE-BISMUTO 0,92 -5,77

ZINC-HIERRO 0,90 5,09ZINC-PLOMO 0,15 0,72ZINC-PLATA 0,94 -6,66ZINC-BISMUTO 0,92 5,93

PLOMO-PLATA 0,03 -0,33PLOMO-HIERRO 0,15 0,72PLOMO - BISMUTO 0,23 0,94

PLATA-BISMUTO 0,87 -4,43PLATA-HIERRO 0,94 -6,66

Page 84: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

84

Comentarios sobre las regresiones

En la Tabla N° 20, resaltada en fondo amarillo, figuran los ensambles

que tienen t-student mayor a 2 y positivos, los cuales representan un

probable amarre mineralógico que deberá ser verificado por el estudio

microscópico y que se interpreta de la manera siguiente: “Se confirma

una alta relación cobre-plata (+6.04) indicando presencia de cobres

grises. Hay indicación de un posible amarre pirita/esfalerita (+5.09).

También se encuentra una relación mineralógica Zinc-Bismuto (+5.93),

como esta relación no es común es probable la presencia de mixtos de

esfalerita con algún portador de bismuto que podría ser una sulfosal

de plomo”

Los resultados mostrados en fondo celeste en la Tabla N° 20

corresponden a los valores de t-student negativos, con valor absoluto

mayor a 2, los cuales indican que el resultado de flotación no

representa un ensamble mineralógico; expresando la interpretación del

modo siguiente: “Es posible una contaminación moderada por

excesiva flotación de pirita y esfalerita (- 2.90 y - 4.80) que baja la ley

de cobre-plomo en la espuma Bulk. Por otro lado, una mayor

activación de la esfalerita estaría diluyendo la ley de plata (-6.66);

igualmente una mayor flotación de pirita también diluye la ley de plata

(-4.43). A mayor ley de cobre disminuye la ley de bismuto (-5.77),

confirmando que a menor flotación de sulfosales de plomo portadoras

de bismuto, mayor será la ley de cobre en el Bulk Pb-Cu ”

Toda la información anterior fue utilizada para enfocar adecuadamente

las observaciones bajo el microscopio.

Page 85: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

85

Aplicaciones al Microscopio

Para el estudio mediante microscopía óptica se seleccionó la fracción

200/270M de una muestra de Espumas de la etapa de flotación Bulk OK3

Resultados de microscopía cualitativa

Las especies minerales observadas son las siguientes:

Resultados de microscopia cuantitativa

Los resultados del cálculo de porcentajes de abundancia (volumen %) de

la especies minerales observadas aparecen en la Tabla N° 26. Esa es la

típica información básica que proporciona un estudio microscópico, el cual

sirve para efectuar una serie de conversiones y deducciones aplicables a

la solución del problema metalúrgico.

Como se puede apreciar, la Tabla N° 26 proporciona datos expresados en

% en volumen porque al microscopio se observa lógicamente sólo dos

dimensiones. Esta es la razón por la que las lecturas del conteo de áreas

son expresadas en términos de volumen de especies observadas que

luego requieren ser convertidos a % en peso de las distintas especies,

porque en las pulpas metalúrgicas se manejan sólidos expresados en %

en peso.

ESPECIE ABREVIATURA FORMULA Peso EspecificoAlabandita ald MnS 4,2Cobre Gris CuGRs variado 4,8Calcopirita cp CuFeS2 4,2Esfalerita ef ZnS 4,2Galena gn PbS 7,2Sulfuros Secundarios Cu SSCu variado 4,2Sulfosales de Pb SSLPb variado 5,8Pirita py FeS2 5,0Gangas GGs variado 2,7

Tabla N° 21.- Denominación y propiedades de las especies minerales

Page 86: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

86

La conversión, cuyo proceso es mostrado en la Tabla N°. 22, se hace

considerando el peso específico de cada especie, multiplicándolo por el %

en volumen (columna en celeste). El resultado es un factor de peso cuya

suma total, en este caso 543.725, dividida entre 100, representa

lógicamente el peso específico calculado del producto. Dicha suma es

luego distribuida porcentualmente, especie por especie (columna en

verde).

Tabla N° 22.- Conversión de vol% a peso%

Comentarios acerca de la Tabla N° 22

Son cuatro las especies con mayor presencia en peso: 37.54% de

galena, 16.21% de sulfosales de plomo, 13.79% esfalerita y 12.67%

de cobres grises.

Las especies con menor presencia son: Sulfuros secundarios de cobre

con 0.19%, alabandita con 0.27% y gangas con 1.51%.

Respecto de los valores de cobre: 12.67% de cobres grises y 5.95%

de calcopirita hacen un total de 18.62% del peso total de la muestra.

Esto significa que del total de minerales de cobre, el 68 % corresponde

a cobres grises y el 32 % a calcopirita; lo que representa una relación

Abreviatura % Vol Sp-Gr Factor % PesoGalena gn 28,35 7,2 204,12 37,54Sulfosales de Pb SSLPb 15,20 5,8 88,16 16,21Esfalerita ef 17,85 4,2 74,97 13,79Cobre Gris CuGRs 14,35 4,8 68,88 12,67Pirita py 12,90 5 64,5 11,86Calcopirita cp 7,70 4,2 32,34 5,95Gangas GGs 3,05 2,7 8,235 1,51Alabandita ald 0,35 4,2 1,47 0,27Sulfuros secundarios Cu SSCu 0,25 4,2 1,05 0,19Total 100,00 543,725 100,00

peso especifico de la Muestra 5.44

Page 87: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

87

de 2:1. Sí tomamos en cuenta que el desplazamiento al circuito de

zinc es mayormente como calcopirita, se confirma la flotación

relativamente más lenta de esta última.

En lo que se refiere a valores de plomo se tiene 37.54 % en peso

como galena y 16.21% como sulfosales de plomo, lo que hace un total

de 53.75% y confirma que hay más valores de plomo que de cobre

(18.62 %) en la flotación Bulk. De esta manera se justifica la depresión

de plomo en la separación. Asimismo, se confirma que los valores de

plomo, bajo la forma de galena, representan el 70% (37.54*100/53.75

= 70%); y, las sulfosales, el 30% del total de valores, indicando que las

cargas circulantes generadas deben contener mas galena que

sulfosales, por lo cual se debería potenciar el trabajo de las celdas

flash.

Es notoria la cantidad total de pirita en el orden de 11.86% en la

muestra, por lo cual resulta importante definir si se encuentran libres o

no.

En la Tabla N° 26, se observa que las columnas por especies se dividen

en dos bloques, el superior corresponde a las 100% libres y el inferior a

las asociaciones o mixtos que conforman las diversas especies entre sí.

La Tabla N° 23 es un resumen de los datos de la Tabla N° 26. En este

caso, el procedimiento utilizado consistió en tomar como referencia los %

en volumen, luego se calculó los porcentajes relativos. Por ejemplo, en la

pirita el volumen total es 12.90%, del cual 8.10 % está completamente

libre, lo que significa que 62.8 % del total de piritas están libres y 37.2

están formando mixtos. De manera similar se procede para todas las

especies, obteniendo los resultados mostrados en la Tabla N° 23.

Page 88: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

88

Comentario acerca de los porcentajes de Libres y Mixtos por especies:

Se aprecia en la franja celeste de la Tabla N° 23 que las especies con

mayor cantidad de mixtos son: galena (45.1%), esfalerita (52.1%) y

gangas (70.5%), las cuales son buenas considerando que el tema de

la flotación Bulk depende de la selectividad de los valores de plomo-

cobre frente a la esfalerita, por lo que si hay muchos mixtos podría

haber un problema de falta de liberación.

En valores de cobre, los cobres grises están mayormente libres

(76.7%) y sus mixtos se consideran importantes pero no tanto como

en el caso de la galena y esfalerita citado en el párrafo anterior. En lo

que se refiere a calcopirita, está mayormente libre (94.8%).

Las sulfosales de plomo están mayormente libres (86.2%), por tanto

no es tan importante la remolienda de sus mixtos como en el caso de

la galena.

En los minerales de hierro también hay mixtos importantes (37.2 % del

total); vale decir, que la pirita que flota no está completamente libre y

que hay mixtos importantes que necesitan seguir deduciendo para

determinar cuales son los amarres de pirita.

Abreviatura Libre Mixto Total Libre Mixto TotalAlabandita ald 0,35 0,00 0,35 100,0 0,0 100,0Sulfuros secundarios Cu SSCu 0,25 0,00 0,25 100,0 0,0 100,0Calcopirita cp 7,30 0,40 7,70 94,8 5,2 100,0Sulfosales de Pb SSLPb 13,10 2,10 15,20 86,2 13,8 100,0Cobre Gris CuGRs 11,00 3,35 14,35 76,7 23,3 100,0Pirita py 8,10 4,80 12,90 62,8 37,2 100,0Galena gn 15,55 12,80 28,35 54,9 45,1 100,0Esfalerita ef 8,55 9,30 17,85 47,9 52,1 100,0Gangas GGs 0,90 2,15 3,05 29,5 70,5 100,0

% Volumetrico % relativo

Tabla N° 23.- Mixtos y libres por especies % en volumen y % relativo

Page 89: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

89

Todo lo anterior estaría indicando que hay mixtos de galena, esfalerita

y pirita, que requieren una etapa de remolienda para mejorar la

selectividad.

En lo que se refiere al Grado de Liberación total por especie mineralógica

indicado en la Tabla N° 26, se debe tomar en cuenta que no sólo flotan

las especies con valores 100% libres, sino que es muy probable que

aquellas especies con un G.L. mayor a 50 ya está en condiciones de

flotar. Asimismo, en los datos de la Tabla N°. 26, se observa que, con

excepción de las gangas, todas las especies metálicas son flotables con

mayor o menor facilidad, situación que confirma la necesidad de remoler

las combinaciones mineralógicas más problemáticas; de lo contrario,

contaminarían excesivamente los productos.

Finalmente, es necesario determinar los amarres mineralógicos más

importantes mencionados en la Tabla N° 26. Para ello, se analiza la

columna de % volumétrico, que en total suma 100, pero, para los mixtos

dobles (amarre de sólo dos especies) suma 32.85%. Se hace una

distribución relativa a 100% (Tabla N° 24) para determinar cuáles son los

amarres más importantes y se les coloca en orden descendente de

magnitud. Al lado derecho se coloca el Grado de Liberación parcial de

cada especie que conforma el mixto, tomado de la información

presentada en la Tabla N°. 26. El criterio establecido consiste en que sí el

grado de liberación es menor a 10 será una inclusión muy difícil de liberar

aún con remolienda. Un ejemplo para leer la Tabla N°. 24 es como sigue:

Mixtos ef/gn, hay un total de 12.40% volumen que representan el 37.7%

de los mixtos dobles, la especie ef tiene un G.L. 37 y la galena 24; como

ambos son mayores a 10 se puede afirmar que es posible remoler.

Page 90: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

90

Comentario sobre el Cuadro de Mixtos dobles

El amarre más frecuente es ef/gn con 12.40% del total y grado de

liberación de ambas especies mayor a 10, como se explicó en el

ejemplo del párrafo anterior. La remolienda debe ser para liberar estos

valores.

Observando las celdas de la Tabla N° 24, resaltadas en verde, que en

total representan el 80% de los mixtos dobles, se puede deducir que

otros amarres importantes como gn/py, gn/GGs, CGRs/ef y CGrs/gn

son mixtos con GL mayor a 10. Es importante anotar, que los mixtos

son de plomo-cobre-zinc-hierro, todos ellos involucrados en una

flotación Bulk y posibles de liberar con remolienda a fin de mejorar la

selectividad deseada.

mixto % volumen % Relativo ef gn py GGs CCRsef/gn 12,40 37,7 37,0 24,0gn/py 8,10 24,7 39,6 19,6gn/GGs 3,00 9,1 32,1 25,4CGRs/ef 1,70 5,2 21,6 38,6CGRs/gn 1,45 4,4 41,1 22,0ef/SSPb 1,15 3,5SSPb/GGs 1,05 3,2CGRs/SSPb 1,00 3,0CGRs/GGs 0,80 2,4CGRs/py 0,70 2,1cp/ef 0,60 1,8SSPb/py 0,45 1,4ef/GGs 0,25 0,8cp/gn 0,10 0,3ef/py 0,10 0,3

total 32,85 100

Tabla N° 24.- Grado de Liberación de los amarres mixtos dobles (binarios)

Page 91: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

91

Conclusión general del estudio microscópico

Las espumas del Bulk Pb-Cu OK3 tienen notoria presencia de mixtos

ef/gn y gn/py. Es muy probable que las cargas circulantes generadas

tengan incluso mayor presencia de estos mixtos por lo que resulta

recomendable adoptar alguna alternativa de remolienda.

La prueba industrial

Hacer remolienda en flotación de minerales es sumamente importante. En

el polimetálico Pb-Cu-Zn generalmente se remuelen mixtos en el circuito

de zinc (relave 1ra. Limpieza y espumas scavenger) y se puede asegurar

que esta etapa de remolienda es casi ineludible. Sin embargo, en los

circuitos Bulk Pb-Cu no es recomendable instalar un circuito

independiente de remolienda, sino más bien se debe hacer una

remolienda indirecta con el siguiente criterio: “Si existen mixtos o valores

gruesos por remoler, estos estarán concentrados en los relaves de la

etapa de Limpieza. Sí este flujo se recircula a la cabeza de flotación

rougher se estará creando una carga circulante indebida; es mejor abrir el

circuito, derivar a la molienda este flujo y finalmente que todo retorne con

la calidad granulométrica del mineral de cabeza. A este proceso se le

denomina REMOLIENDA INDIRECTA. Ocurre, por ejemplo, en Huanzalá

donde hace muchos años que el flujo de relave, 1ra. Limpieza del circuito

de plomo, es enviado a la entrada del molino significando casi 20% del

líquido que ingresa junto al mineral fresco; ahora Atacocha recircula este

flujo pero a la celda flash que está ubicada entre el molino y el hidrociclón

obteniendo resultados realmente importantes”.

¿Cómo saber la necesidad de remolienda indirecta?

Se hace el análisis granulométrico de la pulpa de cabeza a la flotación

rougher y en paralelo del relave de la 1ra. Limpieza, se valora los

Page 92: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

92

elementos y se determina la distribución por mallas. Un ejemplo de lo que

sucede en Atacocha en valores de plomo se aprecia en el Gráfico N° 7.

En el citado gráfico se aprecia como varían los valores de plomo de la

Cabeza (línea continua azul); en las mallas “gruesas” 100,140, 200 el

contenido es bajo y se incrementa fuertemente a partir de la malla 325 y

tamaños menores. En cambio, en el relave de la 1ra. Limpieza (línea

discontinua roja) el contenido de plomo es mayor en las mallas gruesas

citadas y menor en las mallas 325 para abajo, luego este flujo no debe

ser unido a la cabeza sin antes remoler; Atacocha eligió la opción de

alimentar a la celda flash para que el plomo grueso tenga una nueva

opción de flotar y lo que no llegue a flotar ingresa a clasificación en

circuito cerrado con el molino, ese es el esquema desde Diciembre 2004

cuyo arreglo se aprecia en la Fig. No. 5, en la misma se muestra que

enviando la carga circulante hacia la celda flash, ahora el concentrado es

un Bulk listo para Separación Pb-Cu

Distribuciòn del plomo en cabeza y relaves de 1ra. Limpieza

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

MALLA 100 MALLA 140 MALLA 200 MALLA 325 MALLA - 325

CABEZA

RELAVE 1RA LIMPIEZA

Gráfico N° 7.- Distribución de plomo por mallas

Page 93: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

93

En la Tabla N° 25 se presenta un resumen de los resultados logrados por

la aplicación de remolienda en Atacocha :

Tabla N° 25.- Resultados metalúrgicos comparativos 2004-2005

2004 2005Mineral Tratado 1.200.000 1200.00

METALURGIA DEL PLOMOGrado de Concentrado de Plomo (%Pb) 69 73

Recuperacion Pb (%Pb) 87 90Recuperacion Total Plata (%) 86 90

METALURGIA DEL COBREGrado de Concentrado de Cobre (%Cu) 26 27

Recuperacion de Cobre (%Cu) 30 42

METALURGIA DEL ZINCGrado de Concentrado de Zinc 55 57Recuperacion de Zinc (%Zn) 89 91

PERIODO

Mineral Fresco

Concentrado Bulk Pb-Cu

A flotacion Bulk

Skim Air®

Molino Bolas

Agua

Agua

Bulk Pb - Cu

Bulk OK3

desbaste Agotamiento

Limpieza

Mineral Fresco

Concentrado Bulk Pb-Cu

A flotacion Bulk

Skim Air®

Molino BolasMolino Bolas

Agua

Agua

Bulk Pb - CuBulk Pb - Cu

Bulk OK3

desbaste Agotamiento

Limpieza

Figura N° 5.- Esquema de remolienda indirecta - modelo Atacocha

Page 94: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

94

En las partículas mixtas se consigna el grado de liberación parcial (entre paréntesis). En la última línea, el Grado de Liberación Total para cada especie mineral

P artíc u las lib res a lb C G R s c p e f g n S F S C u S S L P b p y G G sa lb 0 ,35 0 ,3 5

C G R s 11 ,00 1 1 ,00cp 7 ,30 7 ,3 0e f 8 ,55 8 ,5 5g n 15 ,55 15 ,55S F S C u 0 ,25 0 ,2 5S S L P b 13 ,10 1 3 ,10p y 8 ,10 8 ,1 0G G s 0 ,90 0 ,9 0

65 ,10 0 ,3 5 1 1 ,00 7 ,3 0 8 ,5 5 15 ,55 0 ,2 5 1 3 ,10 8 ,1 0 0 ,9 0P a rt íc u la s m ix tasC G R s /e f 1 ,70 0 ,90 0 ,8 0

(3 8 ,60 ) (2 1 ,6 0 )C G R s /g n 1 ,45 0 ,60 0 ,85

(2 2 ,00 ) (41 ,10 )C G R s /S S L P b 1 ,00 0 ,70 0 ,30

(5 3 ,25 ) (1 9 ,20 )C G R s /p y 0 ,70 0 ,40 0 ,3 0

(4 0 ,00 ) (20 ,00 )C G R s /G G s 0 ,80 0 ,45 0 ,3 5

(3 5 ,00 ) (2 3 ,3 5 )cp /e f 0 ,60 0 ,3 5 0 ,2 5

(33 ,20 ) (2 1 ,2 0 )cp /g n 0 ,10 0 ,0 5 0 ,05

(49 ,00 ) (9 ,00 )e f/g n 12 ,40 7 ,0 5 5 ,35

(3 7 ,0 0 ) (24 ,00 )e f/S S L P b 1 ,15 0 ,5 0 0 ,65

(1 7 ,7 5 ) (4 0 ,00 )e f/p y 0 ,10 0 ,0 5 0 ,0 5

(3 6 ,0 0 ) (16 ,00 )e f/G G s 0 ,25 0 ,1 5 0 ,1 0

(5 8 ,5 0 ) (2 ,5 0 )g n /p y 8 ,10 4 ,10 4 ,0 0

(39 ,60 ) (19 ,60 )g n /G G s 3 ,00 1 ,70 1 ,3 0

(32 ,10 ) (2 5 ,4 0 )S S L P b /p y 0 ,45 0 ,30 0 ,1 5

(4 0 ,00 ) (20 ,00 )S S L P b /G G s 1 ,05 0 ,80 0 ,2 5

(6 4 ,35 ) (4 ,3 5 )C G R s /e f/g n 0 ,45 0 ,20 0 ,1 5 0 ,10

(1 9 ,25 ) (9 ,7 5 ) (13 ,50 )C G R S /e f/p y 0 ,15 0 ,05 0 ,0 5 0 ,0 5

(2 5 ,00 ) (4 ,0 0 ) (9 ,0 0 )C G R s /g n /p y 0 ,15 0 ,05 0 ,05 0 ,0 5

(4 ,00 ) (9 ,00 ) (25 ,00 )e f/g n /p y 0 ,75 0 ,2 0 0 ,40 0 ,1 5

(1 2 ,1 5 ) (36 ,00 ) (5 ,5 0 )e f/g n /G G s 0 ,25 0 ,0 5 0 ,15 0 ,0 5

(4 ,0 0 ) (38 ,50 ) (2 ,5 0 )e f/S S L P b /G G s 0 ,15 0 ,0 5 0 ,05 0 ,0 5

(3 ,0 0 ) (3 0 ,00 ) (6 ,0 0 )g n /p y/G G s 0 ,15 0 ,05 0 ,0 5 0 ,0 5

(25 ,00 ) (4 ,0 0 ) (9 ,0 0 )T o ta l (V o l.% ) 1 00 ,00 0 ,3 5 1 4 ,35 7 ,7 0 1 7 ,8 5 28 ,35 0 ,2 5 1 5 ,20 12 ,9 0 3 ,0 5G .L .(% ) 10 0 ,0 0 8 5 ,18 96 ,63 6 5 ,1 2 69 ,10 10 0 ,0 0 9 2 ,55 69 ,8 4 4 3 ,7 4

E S P U M A S B U L K P b -C u O K 3 , M A L L A S 2 00 /2 7 0

Tabla N° 26.- % de especies minerales de partículas libres y/o mixtas

Page 95: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

95

5.2 Caso dos: Estudio de Concentrado de Plomo

Identificación de la muestra Se inicia con el análisis granulométrico y ensaye químico de las

fracciones 140, 200, 270 y 325, cuyos resultados se muestran en la Tabla

N° 27. Luego, se selecciona una contra-muestra de cada fracción sin

pulverizar para preparar briquetas pulidas para el estudio bajo el

microscopio óptico.

Tabla N° 27.- Análisis granulométrico valorado para Concentrado de Plomo

En el ejemplo, los resultados químicos expresan un concentrado bulk Pb-

Cu con alta presencia de zinc y hierro como contaminantes importantes.

Este concentrado de plomo tiene poco contenido de plata.

Regresiones entre elementos químicos Las regresiones entre elementos químicos se muestran en el Anexo I, en

tanto que el resumen de correlación y estadístico “t-student” se muestra

en la Tabla N° 28.

Tabla N° 28.- Resultado de regresión para Concentrado de Plomo

PRODUCTOS %Peso Pb Zn Cu Fe OzAg/TM CC Pb Malla140 3,80 23,95 16,20 4,50 20,10 6,62CC Pb Malla200 8,03 38,15 11,72 3,05 16,79 8,67CC Pb Malla270 12,20 49,75 10,35 2,66 12,22 11,72CC Pb Malla+325 5,20 53,88 9,87 2,70 10,56 12,00CC Pb Malla-325 70,77 51,48 8,71 3,64 7,52 13,76Ensaye calculado 100,00 49,28 9,50 3,46 9,47 12,74

Ensaye Quimico

CORR tPLOMO-ZINC 0,925 -7,02PLOMO-COBRE 0,535 -2,15PLOMO-HIERRO 0,494 2,21PLOMO-PLATA 0,887 5,60

ZINC-COBRE 0,425 1,72ZINC-HIERRO 0,888 5,62ZINC- PLATA 0,905 -6,19

COBRE-HIERRO 0,188 0,96COBRE-PLATA 0,230 -1,09

HIERRO-PLATA 0,992 -21,65

ELEMENTOS

Page 96: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

96

Si el valor estadístico t-student es positivo y mayor a 2 indicaría una

posible relación mineralógica. Por el contrario, si el signo es negativo

indicaría un resultado de contaminación del proceso de flotación.

El análisis de la tabla anterior indica lo siguiente:

En lo que se refiere a la ley de plomo en el concentrado de Plomo, que

según el ensaye químico del compósito total es diluido por dos

elementos, se confirma el desplazamiento indebido con el resultado

negativo de la regresión de plomo con: zinc (-7.02) y cobre (-2,15)

La correlación alta y positiva de elementos indica que existe una

importante relación de los valores plata-plomo (+5.60). Por ello, en el

concentrado de Plomo la dilución del contenido de Plata se ve muy

afectada por el hierro, la cual se confirma con el valor negativo y alto

del t-student para la relación Plata-Hierro (-21.65).

La presencia del zinc en el concentrado de Plomo también diluye el

grado de plata en el concentrado de plomo, como se expresa en el t-

student (- 6.19).

En resumen, el grado del concentrado de Plomo se aprecia

notoriamente bajo por los contenidos de zinc, hierro y cobre.

Asimismo, se evidencia que los valores de plata están fuertemente

relacionados a los valores de plomo.

La información descrita constituye la referencia básica para iniciar el

trabajo de microscopia óptica en el concentrado de Plomo

Page 97: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

97

Aplicaciones al Microscopio

Microscopía Cualitativa El examen de las secciones pulidas de las distintas mallas del

concentrado de Plomo indica las especies minerales que actúan con

mayor, menor y escasa presencia. En el cuadro siguiente se muestra la

formula química, abreviatura y peso específico de cada una de ellas.

Tabla N° 29.- Especies presentes en Concentrado de Plomo

Galería de Fotografías del análisis Microscópico Cualitativo

La mayor cantidad de especies presentes en el concentrado de Plomo, destacan las galenas libres y la presencia de covelita asociado a calcopirita (cp 2); los sulfuros de hierro son pirita y pirrotita.

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORESGalena gn PbS 7,2Pirita py FeS2 5

ESPECIES MENORESEsfalerita ef ZnS, Fe 4,2Esfalerita 2 ef 2 ZnS-CuFeS2 4,2Calcopirita cp CuFeS2 4,2Cobres-Grises CuGRs CuSbAs,S,Ag 4,8Gangas GGs variado 2,7

ESPECIES ESCASASCobre Secundario Cu Sec CuS n 5,65

Fotografía N° 8.- Concentrado de Plomo: calcopirita y covelita cp2

Page 98: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

98

Dos partículas de esfalerita, la de arriba muestra covelita invadiendo a la esfalerita (ef 4); esta presencia no es común en la minería peruana. La covelita o cobre secundario debe oxidarse en corto tiempo a calcantita o sulfato de cobre natural, que es un activador importante de todos los sulfuros en flotación, en especial de esfalerita

Es posible que sea la causa más importante para la activación de zinc en la flotación de plomo. De ubicar la zona un blending correcto podría atenuar su efecto

Fotografía N° 9.- Concentrado de Plomo: esfalerita tipo 4

Fotografía N° 10.- Concentrado de plomo: esfalerita tipo 4

Page 99: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

99

La transformación de sulfuro primario a secundario, es una evidencia importante de la presencia de sulfuros secundarios de cobre que finalmente terminan en Calcantita o sulfato de cobre natural

Al lado derecho un mixto de esfalerita con calcopirita; dos presencias distintas de cobre-zinc. En el primer caso, ni la remolienda podría atacar el amarre, en el segundo, sí es posible mejorar la liberación

Fotografía N° 11.- Concentrado de Plomo - Calcopirita invadida por covelita

Fotografía N° 12.- Concentrado de plomo: Esfalerita tipo 2

Page 100: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

100

Covelita, sulfuro secundario que previamente paso por bornita, luego calcosita. Mineralogistas aseguran que la transformación de bornita a Covelita y luego Calcantita (Sulfato de Cobre natural) ocurre en solo 15 días, es un tema importante en el control de la activación de zinc.

Una descripción cualitativa bajo el microscopio de la muestra concentrado

de plomo, indica lo siguiente: “Importante presencia de galena como

mena de plomo, los diluyentes son pirita y pirrotita (sulfuros de hierro),

esfalerita normal y del tipo 2. También se observa venas de covelita

invadiendo a algunas esfaleritas, a esta especie se le denominara ef4.

Los valores de cobre son calcopiritas con alguna presencia de calcopirita

transformando a covelita a la que se denominará cp2“

Microscopia Cuantitativa

En estadística es importante destacar que se cumple el principio de

Pareto, 20% explican el 80% de los eventos. Por ello, el estudio sobre las

mallas 140, 200, 270 y 325 que abarcan al 29,23% en peso de la

distribución granulométrica explicaría lo que ocurre en el concentrado de

Plomo, comportamiento que es motivo del presente estudio.

Fotografía N° 13.- Concentrado de Plomo: sulfuro secundario de cobre

Page 101: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

101

a. Mallas equivalentes

Para hacer un resultado compósito de toda la muestra estudiada bajo el

microscopio por mallas será necesario re-distribuir el porcentaje en peso

original a base 100, tal como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla N° 30.- % en Peso equivalente para Concentrado de Plomo

b. Grado de Liberación Total

En las tablas resultantes del conteo estadístico de partículas, malla a

malla, se ha determinado en cada uno el Grado de Liberación por

especies presentes. El promedio ponderado se detalla en el siguiente

cuadro:

Tabla N° 31.- Grado de Liberación total para Concentrado de Plomo

Malla % Peso % equivalente70 3,8 13,00140 8,03 27,47200 12,2 41,74325 5,2 17,79

29,23 100

M 140 M 200 M270 M325 G.L. TOTAL13,00 27,47 41,74 17,79

gn 59,25 74,43 84,76 89,57 79,46ef 63,46 53,71 60,68 63,15 59,57

ef 2 100 97,19 96,96 100 97,96ef 4 88,59 100 98,78 100 98,01py 70,43 74,86 78,69 76,2 76,12po 49,39 53,73 66,26 81,76 63,38cp 90,77 95,16 95,68 96 94,96

cp 2 91,34 100 100 100 98,87cv 100 100 100 100 100,00

GGs 51,94 74,07 69,28 70,12 68,49

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 102: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

102

De acuerdo al concepto consistente en que el Grado de Liberación 70 es

un compósito de partículas (libres y mixtas) consideradas típicamente

liberadas y aptas para flotación se establece lo siguiente:

La mena de plomo –galena- con grado de liberación 79,46 explica que

esta liberada y es flotable.

Las especies de zinc que son contaminantes de concentrado no están

liberadas. Así, la esfalerita tiene G.L de. 59,57, en tanto que la menor

presencia de ef2 y ef4 se aprecian más libres con G.L de 97.96 y

98.01, respectivamente.

Los minerales de hierro identificados como pirita y pirrotita muestran

que están más libres. La primera tiene G.L. de 76,12, en tanto que la

pirrotita tiene G.L. de 63.38. La pirita tiene una secuencia de liberación

que aumenta a medida que la granulometría es menor, en tanto que

la pirrotita permanece más amarrada que libre y solo alcanza

liberación en malla 325 con G.L. de 81.76.

Las gangas no tienen presencia importante, pero en general están

amarradas porque el G.L. es 68.49, inferior a 70.

Los valores de Cobre están constituidos por calcopirita y su variante

cp2. Ambas especies se aprecian libres al tener G.L de 94.96 y 98.87,

respectivamente. Asimismo, la especie de cobre secundario covelita

esta libre al tener G.L. de 100%.

c. Distribución en Peso por especies

En primer lugar se calcula el porcentaje volumétrico de cada especie

ponderado para toda la muestra. En el siguiente cuadro se muestra un

ejemplo de cómo se estima el %Vol. ponderado para galena utilizando los

datos de las Hojas de Conteo de las mallas 140, 200, 270 y 325. El %Vol.

Page 103: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

103

total de cada malla se obtiene de la suma del % en volumen de las

partículas libres más la galena de mixtos. Luego, utilizando los

porcentajes en peso de malla equivalente se calcula el total de partículas

libres y mixtas. La suma total será el ponderado. En el ejemplo, el %Vol.

de galena es igual a 47,7.

Tabla N° 32.- % en volumen de galena Libre y en mixtos

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna de la tabla siguiente:

Tabla N° 33.- Conversión de % en volumen a % en Peso

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso. Para ello, el producto del % Vol. de cada

especie por el peso específico de cada una de ellas, mostradas en la

segunda y tercera columna de la Tabla N° 33, y dividido entre la suma

M 140 M 200 M270 M325GALENA 13,00 27,47 41,74 17,79 TOTALLibre 13,62 28,11 41,26 51,84 35,9Mixtos 13,75 13,42 11,02 9,33 11,7Parcial 27,37 41,53 52,28 61,17 47,7

% Volumen por mallas

Especie % Vol Sp-Gr % Pesogn 47,7 7,2 59,8ef 15,2 4,2 11,1

ef 2 1,7 4,2 1,2ef 4 2,1 4,2 1,6py 17,6 5 15,4po 4,2 4,6 3,3cp 5,5 4,2 4,0

cp 2 1,96 4,2 1,4cv 0,4 5,65 0,4

GGs 3,61 2,7 1,7TOTAL 100,0 100,0

peso especifico 5,74

Conversion de % Volumetrico a % Peso

Page 104: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

104

total de los factores, expresado en porcentaje, proporciona el % en Peso

de cada especie mineralógica.

El comentario referido al cambio de porcentaje en volumen a peso es el

siguiente:

Los % en Vol. multiplicados por sus correspondientes pesos

específicos y divididos entre 100 determinan el peso específico del

concentrado de plomo en estudio. En este caso resulta 5.74

Mena de plomo es galena que en peso representa 59,8% de la

muestra total.

La contaminación de zinc en el concentrado de Plomo está

conformada por 13.9% en peso de esfaleritas. De estas, 80 % son

esfaleritas normales, 9% son esfaleritas tipo 2 y 11% son esfaleritas

tipo 4. La relación de esfaleritas contaminadas por calcopirita y

covelita a esfalerita limpia es de 20% [(1.2+1.6) x100/13.9]. Esta

presencia se debe tomar en cuenta como causa de la activación de

zinc en el concentrado de plomo.

Considerando a la esfalerita como un desplazamiento indebido en el

concentrado de Plomo, se aprecia que el 20% de estas especies han

flotado por ser una fina inclusión de calcopirita (ef2), o porque fueron

activadas por covelita que conforma la especie ef4.

El diluyente del cobre como calcopirita representa 4%, su variante cp2

(1.4%) y covelita (0.4%), entre todas suman 5.8% en peso específico

de la muestra total. De acuerdo a ello, se deduce que de todos los

valores de cobre, 69% son calcopiritas, 24% son cp 2 y los sulfuros

secundarios covelita 7%. La presencia de este último indica que se

trata de una zona de oxidación y transformación de cobre primario a

Page 105: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

105

secundario (covelita), la cual es una razón para explicar buena parte

de la activación de zinc en la flotación Bulk Pb-Cu, porque es seguro

que por intemperismo se produce una rápida transformación de

Covelita a Calcantita, que es un sulfato de cobre natural y activador de

esfalerita. Esta presencia constituye un verdadero problema en la

flotación de Plomo o bulk Pb-Cu.

El peso de sulfuros de hierro constituidos por piritas más pirrotitas en

el concentrado de plomo es 18.7% (15.4+ 3.3). Por lo tanto, 72% son

piritas y 28% son pirrotitas.

El peso específico de las gangas equivalente a 1.7%, comúnmente

denominadas insolubles, constituye una presencia relativamente

menor, no siendo causa de dilución en el concentrado de plomo.

d. Libres y Mixtos

El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que el

conjunto de la especie tiene una liberación adecuada para flotar y está

conformada por partículas totalmente libres y mixtas de dos o más

especies. En la Tabla N° 32, citada como ejemplo para el cálculo de %

volumen total de Galena, se establece que de un total de 47.7 % en

volumen se tiene 35.9% libres, la diferencia de 11.7 % estará como

galena en mixtos haciendo porcentaje relativo. Esto significa que en

galena se tiene 75% libres (35.9 x100/47.7) y la diferencia, 25% como

mixtos o amarre con otras especies. Procediendo de la misma forma para

todas las especies se construye la Tabla N° 34.

Page 106: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

106

Tabla N° 34.- Porcentaje relativo de libres a mixtos

Sobre la proporción de libres y mixtos mostrados en la tabla anterior se

comenta lo siguiente:

El cobre en el concentrado de Plomo tiene presencia adecuada. Estas

especies de cobre están más libres que en mixtos: 93.1, 95.8 y 100%

para las especies cp, cp2 y cv, respectivamente.

Los sulfuros de hierro, ambos pirrotita o pirita, están en promedio 50%

en libres y 50% en mixtos, indicando una posible mejora del grado por

el control de la mitad de la flotación de las piritas libres. Se estima por

lo tanto que de 18.4% de sulfuros de hierro, 9.2% están

completamente libres, mejorando en 30% con la depresión de estos

valores libres se tiene 0.3 x 9.2 = 3 %, tres puntos adicionales en el

grado de concentrado. El concepto final es que por depresión de

sulfuros de hierro libres se puede mejorar el grado de concentrado de

plomo entre 3 a 4 puntos adicionales.

La esfalerita libre es 37.3% de las esfaleritas totales. Sí en peso se

tienen 11.1 % entonces 0.373x11.1 = 4.1, el cual indica la cantidad de

esfalerita libre presente. Mejorando 30% la depresión de éstas será

posible alcanzar 1 punto más en el grado de concentrado de plomo.

Especie Libre Mixtogn 75,4 24,6ef 37,3 62,7

ef 2 90,1 9,9ef 4 94,1 5,9py 51,7 48,3po 48,8 51,2cp 93,1 6,9

cp 2 95,8 4,2cv 100,0 0,0

GGs 58,9 41,1

Porcentaje Relativo

Page 107: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

107

Con mejor control en flotación de sulfuros de hierro y zinc es posible

mejorar aproximadamente cinco puntos el grado de concentrado de

plomo. Sí el actual es 49%Pb, el termino optimo de grado de

concentrado de plomo seria entre 54% a 55% Pb.

e. Análisis de los Mixtos más frecuentes

Es importante analizar si la presencia de los mixtos frecuentes en el

concentrado de plomo tiene opción de mejorar la liberación. Para eso el

grado de liberación en el mixto deberá ser mayor a 10.

Se analizan los mixtos más frecuentes y de mayor % volumétrico de los

cuadros del conteo, malla por malla. Así por ejemplo, en el caso del

amarre gn/py, se consideran los datos de % Vol. de ese mixto en cada

malla y se halla un ponderado para toda la muestra, 10.19% considerando

las mallas equivalentes. En las dos siguientes líneas de la Tabla N°35 se

coloca el grado de liberación de cada una de las especies participantes y

se ponderan con los valores de % de cada malla, resaltados en rojo. El

resultado obtenido es G.L. para galena 16.7 y para pirita 50.0, esta última

está en mayor abundancia y ofrece mejor respuesta que la galena al

evento metalúrgico. Pero la galena tiene grado de liberación mayor a 10,

entonces es factible mejorar su liberación por remolienda.

Tabla N° 35.- Grado de liberación en el mixto gn/py

Procediendo de manera similar con los otros dos mixtos más frecuentes

ef/gn y po/gn de los cuadros correspondientes a las mallas 140, 200, 270

y 325 se obtiene el siguiente resumen ponderado:

M 140 M 200 M270 M325MIXTO 13,00 27,47 41,74 17,79 Total

% Vol. gn/py 17,58 14,75 6,3 6,86 10,19G.L gn 16,8 11,7 17,6 22,4 16,7G.L. py 51,5 58,1 46,4 44,6 50,0

Page 108: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

108

Tabla N° 36.- Grado de Liberación de los mixtos más frecuentes

Sobre los mixtos más importantes de la tabla anterior y considerando que

el grado de liberación mayor a 10 significa una posibilidad de romper la

asociación por remolienda, se hace los comentarios siguientes:

Es importante anotar que el mixto más frecuente es esfalerita/galena,

constituye casi la mitad (48.35%) de los tres mixtos dobles más

frecuentes.

Es posible mejorar por remolienda ya que el GL de galena en este

mixto es 27.8, mayor a GL 10.

En general, el promedio de liberación de la galena en los tres mixtos

más importantes es mayor a 10 (G.L. 23.6), significando que es

posible lograr una mejor liberación de galena para que la flotación sea

más selectiva e influya directamente en la recuperación y grado de

Plomo en el concentrado de Plomo.

Mixto % Vol % equivalente gn ef po pygn/py 10.19 39.63 16.7 50ef/gn 12.43 48.35 27.8 34.3po/gn 3.09 12.02 29.1 29.8

25.71 100.00 23.6 34.3

Grado de Liberacion

Page 109: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

109

Galería de Fotografías de Mixtos más frecuentes del concentrado de plomo

El mixto de mayor frecuencia esfalerita /galena en tres distintas formas, el control de molienda primaria y probablemente una remolienda de mixtos del circuito de plomo podría ser una ventaja en la metalurgia general

Los sulfuros de hierro generalmente amarran la galena de manera muy cerrada, el mixto que se aprecia es el segundo más frecuente en el concentrado de Plomo

Fotografía N° 14.- Concentrado de Plomo: esfalerita/galena

Fotografía N° 15.- Concentrado de Plomo: pirita/galena

Page 110: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

110

No solo pirita, también pirrotita se amarran con galena, este es el tercer mixto doble más importante del concentrado de Plomo. En general los mixtos están definidos y el grado de liberación mayor a 10 de manera que si es posible su liberación.

f. Conclusiones del estudio microscópico del concentrado de plomo

Las esfaleritas representan en total 13.9 % en peso de la muestra total

estudiada, 80% son esfaleritas limpias tipo marmatita, la diferencia

casi en partes iguales son ef2 que son inclusiones de calcopirita en

esfalerita y ef4 que son venillas de covelita invadiendo la esfalerita,

esta ultima constituye una causa importante a considerar para optar

por un blending en el mineral alimentado a Planta porque es un

indicador de presencia de sulfato de cobre natural La mezcla de

minerales debe mejorar el control de activación de zinc en la flotación

de Plomo.

La esfalerita presente en el concentrado de plomo; esta libre sólo

alrededor de 37.%. La diferencia 63% se presenta en amarres mixtos

Fotografía N° 16.- Concentrado de Plomo: Mixto de galena con pirrotita

Page 111: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

111

en especial con galena pero con grado de liberación mayor a 10

indicando que es posible mejorar la liberación de galena y esfalerita

por remolienda.

Una segunda evidencia importante detectada en el concentrado de

Plomo es la presencia de calcopirita invadida por covelita. En total esta

especie denominada cp2 mas los sulfuros secundarios de cobre

(covelita) suman 31% del total de especies de cobre observadas, es

una cantidad importante a considerar porque la etapa final de la

oxidación de covelita termina en sulfato de cobre natural o Calcantita,

que es un activador universal de sulfuros, en especial de esfalerita. En

general, todas las especies de cobre presentes en el concentrado de

plomo están libres y representan 5.8% en peso del concentrado, por

ser mayormente sulfuros primarios y secundarios de cobre no son

portadoras de plata.

Los sulfuros de hierro constituidos por piritas y pirrotitas representan

18.4% en peso del concentrado de plomo estudiado. La mayor

cantidad corresponde a pirita (72%) y 28% a pirrotitas. Las piritas

están 50% libres y el restante 50% están en mixtos, especialmente

con galena, este tipo de mixto tiene grado de liberación mayor a 10,

entonces es posible mejorar la liberación por remolienda. Un control

de la flotación de pirita libre podría asegurar 3 a 4 puntos más de

grado de concentrado de Plomo.

Según el ensaye químico en el concentrado de plomo; 9% de zinc en

el concentrado de Plomo no es un valor alto considerando la ley total

de zinc en cabeza de 13% Zinc. Igualmente, 10% de hierro tampoco

es alto si se considera que la ley de cabeza es mas de 22%Fe. Un

sistema de remolienda de medios sería favorable, ya que se conoce

que los minerales de zinc y hierro cuando están en menores tamaños

son mejor deprimidos que cuando están gruesos en un circuito de

Page 112: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

112

flotación de Plomo. La justificación de este estudio en costo-beneficio

se debe estimar suficientemente con solo medio punto adicional de

recuperación de zinc

La plata presente en el concentrado de plomo es una relación directa

con la galena, por lo tanto, mientras mejore el control del grado de

concentrado de plomo por menos hierro y zinc debe incrementar

también el grado de plata en el concentrado de plomo.

Page 113: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

113

ANEXOS PARA LA MICROSCOPÍA DEL CONCENTRADO DE PLOMO

Page 114: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

114

ANEXO IREGRESIONES ENTRE ELEMENTOS CONCENTRADO DE PLOMO - ISCAYCRUZ31 de Agosto de 2007 J Manzaneda C

PLOMO-ZINC ZINC-COBREResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 21,2154026 Constante 1,490268105Error típico de est Y 0,83087222 Error típico de est Y 0,588048206R cuadrado 0,92484241 R cuadrado 0,424904158Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X -0,22870027 Coeficientes X 0,166778666Error típico del coef 0,03259787 Error típico del coef 0,097014159t-student -7,02 t-student 1,72

PLOMO-COBRE ZINC-FIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 5,31161985 Constante -5,53301664Error típico de est Y 0,52861936 Error típico de est Y 1,785902412R cuadrado 0,53527022 R cuadrado 0,88759687Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X -0,04451582 Coeficientes X 1,655878975Error típico del coef 0,02073949 Error típico del coef 0,294632003t-student -2,15 t-student 5,62

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 13,5722813 Constante 21,43937163Error típico de est Y 3,82887181 Error típico de est Y 0,931800235R cuadrado 0,49379781 R cuadrado 0,905456893Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 6Grados de libertad 5 Grados de libertad 4

Coeficientes X 9,5415101 Coeficientes X -0,951467504Error típico del coef 4,32035605 Error típico del coef 0,15372518t-student 2,21 t-student -6,19

PLOMO-PLATA COBRE-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0,97138764 Constante 2,843202065Error típico de est Y 1,01858778 Error típico de est Y 4,799803938R cuadrado 0,88702531 R cuadrado 0,188086141Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X 0,22395506 Coeficientes X 2,979230487Error típico del coef 0,03996257 Error típico del coef 3,094928972t-student 5,60 t-student 0,96

HIERRO-PLATAResultado de la regresión COBRE -PLATA

Constante 18,1565088 Resultado de la regresiónError típico de est Y 0,27878249 Constante 17,16549421R cuadrado 0,99153718 Error típico de est Y 2,659518052Nº de observaciones 6 R cuadrado 0,229823746Grados de libertad 4 Nº de observaciones 6

Grados de libertad 4Coeficientes X -0,5664921Error típico del coef 0,02616779 Coeficientes X -1,873538034t-student -21,65 Error típico del coef 1,714865769

t-student -1,09

Page 115: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

115

MALLA 140CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 38 13,62 13,62100,00

ef 22 7,89 7,89100,00

ef2 10 3,58 3,58100,00

ef4 8 2,87 2,87100,00

py 30 10,75 10,75100,00

po 2 0,72 0,716846100,00

cp 15 5,38 5,376344100,00

cp2 11 3,94 3,942652100,00

cv 2 0,72 0,72100,00

GGs 6 2,15 2,15100,00

Parcial 144 51,61 13,62 7,89 3,58 2,87 10,75 0,72 5,38 3,94 0,72 2,15

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 49 17,56 5,25 12,31

16,8 51,5ef/gn 36 12,90 5,25 7,65

22,4 41,6po/ef 4 1,43 1,08 0,35

62,4 8,6gn/GGs 4 1,43 0,65 0,78

19,5 34,5po/gn 4 1,43 0,68 0,75

27,8 32,8Ggs/py 3 1,08 0,93 0,14

75,3 2cp2/GGs 3 1,08 0,64 0,43

38 18GGs/ef 3 1,08 0,68 0,4

50,7 7,3py/ef 2 0,72 0,18 0,54

8,5 58,5cp/ef4 2 0,72 0,36 0,36

26 26cp/ef 1 0,36 0,14 0,32

16 36gn/ef4 1 0,36 0,18 0,16

25 25gn/GGs/ef 9 3,23 0,66 1,92 0,65

5,6 39,4 6,6gn/py/ef 6 2,15 0,65 0,85 0,65

11,7 24,7 6,2ef/py/GGs 2 0,72 0,11 0,43 0,18

3,5 33 7py/po/gn 1 0,36 0,18 0,14 0,04

25 16 1py/ef/cp 1 0,36 0,04 0,04 0,28

1 0 64gn/GGs/py 1 0,36 0,11 0,21 0,04

12 30 1po/GGs/ef 1 0,36 0,27 0,02 0,07

71,3 0 1gn/GGs/ef/py 1 0,36 0,07 0,11 0,11 0,07

4 9 13,5 1po/gn/ef/GGs 1 0,36 0,07 0,04 0,14 0,11

4 1 2 19,5

Total 279 100% Volumetrico 27,37 20,96 3,58 3,39 26,11 2,02 6,34 4,58 0,72 5,02

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 38,110 17,020 2,911 2,751 25,249 1,794 5,147 3,722 0,665 2,621

Grado liberacion 59,25 63,46 100,00 88,59 70,43 49,39 90,97 91,34 100,00 51,94

Page 116: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

116

MALLA 200CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 122 28,11 28,11100,00

ef 19 4,38 4,38100,00

ef2 5 1,15 1,15100,00

ef4 9 2,07 2,07100,00

py 45 10,37 10,37100,00

po 7 1,61 1,61100,00

cp 21 4,84 4,84100,00

cp2 8 1,84 1,84100,00

cv 1 0,23 0,23100,00

GGs 11 2,53 2,53100,00

Parcial 248 57,14 28,11 4,38 1,15 2,07 10,37 1,61 4,84 1,84 0,23 2,53

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 64 14,75 3,83 10,92

11,7 58,1ef/gn 62 14,29 6,22 8,07

24,6 37,6po/gn 17 3,92 1,91 2

28,2 29,4py/ef 10 2,30 1,04 1,27

26 36po/ef 6 1,38 0,65 0,73

34,2 39,2gn/GGs 4 0,92 0,39 0,53

24,5 37GGs/ef 4 0,92 0,69 0,23

60,5 10,5cp/py 2 0,46 0,25 0,21

30,5 20,5cp/ef 1 0,23 0,12 0,11

25 25gn/ef2 1 0,23 0,03 0,2

1 81gn/po/ef 5 1,15 0,48 0,47 0,2

23,4 26,9 1,8gn/GGs/ef 4 0,92 0,23 0,48 0,21

7,8 31,8 3,8po/ef/GGs 2 0,46 0,05 0,28 0,13

1 36 9gn/GGs/py 2 0,46 0,21 0,13 0,12

24 13 5,5gn/py/ef 2 0,46 0,12 0,2 0,14

6,5 20,5 10

Total 434 100% Volumetrico 41,53 16,15 1,35 2,07 23,08 4,82 5,16 1,84 0,23 3,75

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 53,448 12,123 1,015 1,557 20,626 3,965 3,873 1,384 0,198 1,812

Grado liberacion 74,43 53,71 97,19 100,00 74,86 53,73 95,16 100,00 100,00 74,07

Page 117: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

117

MALLA 270CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 262 41,26 41,26100,00

ef 38 5,98 5,98100,00

ef2 9 1,42 1,42100,00

ef4 13 2,05 2,05100,00

py 56 8,82 8,82100,00

po 16 2,52 2,52100,00

cp 34 5,35 5,35100,00

cp2 10 1,57 1,57100,00

cv 3 0,47 0,47100,00

GGs 13 2,05 2,05100,00

Parcial 454 71,50 41,26 5,98 1,42 2,05 8,82 2,52 5,35 1,57 0,47 2,05

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 40 6,30 2,14 4,16

17,6 46,4ef/gn 76 11,97 6,03 5,94

30,8 29,9po/gn 25 3,94 1,91 2,03

29,8 30,2GGs/ef 6 0,94 0,61 0,33

45,8 21,2py/GGs 5 0,79 0,46 0,33

31,2 21,2cp/ef 5 0,79 0,5 0,29

44 16GGs/gn 3 0,47 0,3 0,17

44,3 17,6ef/py 2 0,31 0,2 0,11

44,5 14,5ef2/gn 2 0,31 0,04 0,27

1 81po/ef 1 0,16 0,11 0,05

49 9gn/ef4 1 0,16 0,02 0,14

1 81gn/ef/GGs 5 0,79 0,24 0,26 0,29

13 11 14,2gn/po/ef 4 0,63 0,14 0,33 0,16

7,5 31,2 10,4gn/py/ef 4 0,63 0,14 0,16 0,33

4,3 11,5 27,8gn/GGs/py 2 0,31 0,06 0,14 0,11

5 22,5 11

Total 635 100% Volumetrico 52,28 14,09 1,69 2,19 14,02 4,76 5,64 1,57 0,47 3,28

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 64,310 10,114 1,211 1,569 11,976 3,741 4,050 1,130 0,387 1,512

Grado liberacion 84,36 60,68 96,96 98,78 78,69 66,26 95,68 100,00 100,00 69,28

Page 118: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

118

MALLA 325CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 408 51,84 51,84100,00

ef 42 5,34 5,34100,00

ef2 7 0,89 0,89100,00

ef4 9 1,14 1,14100,00

py 53 6,73 6,73100,00

po 20 2,54 2,54100,00

cp 39 4,96 4,96100,00

cp2 9 1,14 1,14100,00

cv 1 0,13 0,13100,00

GGs 13 1,65 1,65100,00

Parcial 601 76,37 51,84 5,34 0,89 1,14 6,73 2,54 4,96 1,14 0,13 1,65

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 54 6,86 2,55 4,31

22,4 44,6ef/gn 81 10,29 4,88 5,41

29,5 34,2po/gn 8 1,02 0,52 0,5

29,9 27,4GGs/ef 8 1,02 0,28 0,74

10,3 57,8py/GGs 5 0,64 0,36 0,28

40 20cp/ef 6 0,76 0,53 0,23

55,3 17GGs/gn 13 1,65 1,25 0,4

62,2 10,7ef/py 3 0,38 0,25 0,13

47,3 14po/ef 1 0,13 0,05 0,08

16 36py/cp 1 0,13 0,02 0,11

1 81gn/ef/po 4 0,51 0,09 0,22 0,2

3,8 9,3 22,5po/ef/GGs 1 0,13 0,01 0,08 0,04

1 36 9ef/py/gn 1 0,13 0,04 0,06 0,02

12 25 2

Total 787 100% Volumetrico 61,17 12,15 0,89 1,14 11,57 3,40 5,30 1,14 0,13 3,11

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 72,254 8,369 0,613 0,788 9,494 2,567 3,649 0,788 0,100 1,378

Grado liberacion 89,57 63,15 100,00 100,00 76,20 81,76 96,00 100,00 100,00 70,12

Page 119: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

119

5.3 Caso tres: Estudio de un Concentrado de Zinc

Identificación de la muestra

La tabla siguiente contiene el análisis granulométrico valorado de un

concentrado de zinc.

Tabla N° 37.- Análisis granulométrico valorado del concentrado de zinc

Se aprecia un concentrado de zinc de regular grado en zinc, pero con

importante presencia de hierro como diluyente principal del grado. Por

otro lado, los desplazamientos de plomo, cobre y plata no son elevados.

Regresiones entre elementos químicos

El resultado de la regresión entre elementos químicos figura en el Anexo

I. El resumen de correlación y estadístico “t-student” se muestra en la

Tabla N° 38. Tabla N° 38.- Correlación y t-student entre elementos químicos

PRODUCTOS %Peso %Pb %Zn %Cu %Fe OzAg/TM CC Zn M alla 140 4.80 0.46 51.55 0.44 11.57 1.27CC Zn Malla200 4.90 0.32 52.30 0.43 10.97 1.17CC Zn Malla270 11.90 0.29 53.81 0.47 10.46 1.18

CC Zn Malla+325 6.53 0.30 54.25 0.49 10.44 1.14CC Zn Malla-325 71.87 0.98 54.24 0.52 9.78 1.41Ensaye calculado 100.00 0.80 53.97 0.50 10.05 1.35

Ensaye Quimico

CORR tPLOMO-ZINC 0.125 0.75PLOMO-COBRE 0.514 2.06PLOMO-HIERRO 0.390 -1.60PLOMO-PLATA 0.950 8.71

ZINC-COBRE 0.774 3.70ZINC-HIERRO 0.856 -4.87ZINC- PLATA 0.037 0.39

COBRE-HIERRO 0.832 -4.45COBRE-PLATA 0.359 1.50

HIERRO-PLATA 0.227 -1.08

ELEMENTOSCUADRO RESUMEN DE CORRELACIONES Y T-STUDENT

Page 120: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

120

Sí el valor estadístico t-student es positivo y mayor a 2 indicaría una

posible relación mineralógica. Por el contrario, si el signo es negativo

indicaría un resultado de contaminación por el proceso de flotación.

El análisis de la Tabla N° 38 indica lo siguiente:

En lo que se refiere a la ley de ZINC en el concentrado de zinc, que

según el ensaye químico valorado por mallas indica que es diluido por

el HIERRO, se confirma porque el estadístico t-student de la regresión

zinc-hierro es negativa y mayor a 2 en valor absoluto (-4.87).

La ley de COBRE en el concentrado de zinc está siendo disminuida

por la presencia de HIERRO (- 4.45). Por ello, la ley de hierro en el

concentrado de zinc no sólo se debería a la presencia de calcopirita

(CuFeS2), sino probablemente existan sulfuros de hierro, FeS.

La correlación positiva de elementos indica una importante relación de

los valores PLATA-PLOMO (+8.71), entonces el desplazamiento de

plomo al concentrado de zinc también desplaza valores de plata.

Existe una relación positiva entre el COBRE y el ZINC (+3.40), la cual

indica la posible presencia de esfalerita del tipo 2 (finas inclusiones de

calcopirita en esfalerita).

Los valores de PLATA no tienen relación importante con el COBRE

(+1.50). La presencia de cobre se debería a cobres primarios

(calcopirita) o cobres secundarios (covelita, bornita, calcosita, etc).

Habría poca presencia de “cobres Grises” o tetrahedrita portador

natural de cobre, plata, arsénico y antimonio.

Page 121: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

121

Aplicaciones al Microscopio

Microscopía Cualitativa

El examen de las probetas pulidas de las distintas mallas del concentrado

de zinc indica las siguientes especies minerales que están con mayor

menor y escasa presencia. En el cuadro siguiente muestra la fórmula

química, abreviatura y peso específico de cada una de ellas.

Tabla N° 39.- Especies mineralógicas en el concentrado de zinc

Nombre Simbologia Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORES ( >20% en Peso)

Esfalerita ef ZnS,Fe 4.2

ESPECIES MENORES (entre 10 a 2% en Peso)

Esfalerita 2 ef 2 ZnS-CuFeS2 4.2Pirita py FeS2 5.0Gangas GGs variado 2.7

ESPECIES ESCASAS (menor a 2% en peso)

Calcopirita cp CuFeS2 4.2Pirrotita po FeSx 4.6Esfalerita 3 ef 3 ZnS-FeSx 4.2Galena gn PbS 7.2

Page 122: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

122

Galería de Fotografías del análisis Microscópico Cualitativo en el concentrado de zinc

Un mixto que resume la presencia de las especies observadas en el concentrado de zinc destacando las conocidas tonalidades de pirita, pirrotita, calcopirita, esfalerita y Gangas.

Esfalerita tipo 3 con pequeñas inclusiones de pirrotita finamente diseminadas, al costado una esfalerita con calcopirita diseminada o ef2, si bien no son gran cantidad es una formación a tener en cuenta en metalurgia.

Fotografía N° 17.- Concentrado de Zinc: Mixto de ef-py-po-cp

Fotografía N° 18.- Concentrado de Zinc: Esfalerita del tipo 3

Page 123: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

123

En esta vista se muestra la diferencia de tonalidad entre una y otra especia de sulfuro de hierro, la influencia en metalurgia también es distinta. En el concentrado de zinc se observo más pirita que pirrotita.

Se encuentra rodeada de esfaleritas también libres. Es una presencia indebida porque debería haber quedado en la flotación bulk inicial.

py po

50 micrones

py popy po

50 micrones50 micrones

Fotografía N° 19.- Concentrado de Zinc: Pirita y pirrotita

Fotografía N° 20.- Concentrado de Zinc: galena libre

Page 124: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

124

Con pequeñas inclusiones de calcopirita finamente diseminadas, al costado una calcopirita libre, dos conceptos distintos de la presencia de cobre en el concentrado de zinc, ef2 persiste aun en mallas finas

La poca galena que pudo apreciarse mayormente se encuentra asociada a esfalerita.

Fotografía N° 22.- Concentrado de Zinc: mixto de galena con esfalerita

Fotografía N° 21.- Concentrado de Zinc: Calcopirita y esfalerita tipo 2

Page 125: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

125

Una descripción cualitativa bajo el microscopio de la muestra concentrado

de zinc, indica lo siguiente: “Importante presencia de esfalerita del tipo

marmatita y menor presencia de la especie ef 2 que son esfaleritas con

finas inclusiones de calcopirita. Se aprecian cantidades menores y libres

de cobre como calcopirita y hierro como pirita y pirrotita. Los insolubles o

Gangas son una especie de menor presencia y están amarradas

especialmente con esfalerita; además se observa escasa presencia de

galena. También se aprecian algunos granos de esfalerita, tipo 3, que son

finas inclusiones de pirrotita en esfalerita“.

Microscopia Cuantitativa

En estadística es importante destacar que se cumple el principio de

Pareto, donde 20% de causas explican el 80% de los eventos. Por ello, el

estudio sobre las mallas 140, 200, 270 y 325, que abarcan al 28.13 % en

peso de la distribución granulométrica, explicaría la mineralogía del

concentrado de zinc, motivo del presente estudio.

a. Mallas equivalentes

Para hacer un resultado compósito de toda la muestra estudiada bajo el

microscopio por mallas, será necesario re-distribuir el porcentaje en peso

original a base 100, tal como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla N° 40.- Porcentaje de malla equivalente en concentrado de zinc

PRODUCTOS %Peso % Peso Equivalente CC Zn M alla 140 4.80 17.06CC Zn Malla200 4.90 17.42CC Zn Malla270 11.90 42.30CC Zn Malla+325 6.53 23.22

Total 28.13 100.00

Page 126: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

126

b. Grado de Liberación Total

En los cuadros resultantes del conteo estadístico de partículas, malla a

malla, se ha determinado en cada uno el Grado de Liberación por

especies presentes. El promedio ponderado se detalla en la última

columna de la siguiente tabla:

Tabla N° 41.- Grado de Liberación Total en el concentrado de zinc

De acuerdo al concepto de que un grado de liberación 70 es un conjunto

de partículas (libres y mixtas) consideradas aptas para flotación y con los

datos de la última columna de la Tabla N° 41 se establece lo siguiente:

Que la mayor cantidad de especies mena de zinc (ef + ef2+ef3)

presentes en el concentrado de zinc están considerablemente libres.

Igualmente, se encuentra libre la calcopirita, como se resalta los

números en color azul de la Tabla.

Las especies sulfuros de hierro (pirita y pirrotita) estarían amarradas

con otras especies. La pirita tiene una secuencia de liberación que

aumenta a medida que la granulometría es menor, en tanto que la

pirrotita permanece más amarrada que libre en todas las fracciones..

M140 M200 M270 M325

Especie 17.06 17.42 42.30 23.22 G.L. TOTALef 94.5 89.0 93.4 95.2 93.3

ef 2 96.3 96.7 94.8 98.8 96.3ef3 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0py 60.6 64.1 70.2 73.2 68.2cp 74.6 62.1 75.3 66.7 70.9po 23.9 63.3 28.8 62.2 41.7

GGs 46.1 52.8 42.8 55.7 48.1gn 49.5 1.7 0.8 2.8 9.7

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 127: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

127

Las Gangas no quedan liberadas en tamaños menores como una

secuencia lógica, sino que en el concentrado de zinc se observa que

las gangas tienen una presencia especial porque en todas las

fracciones de tamaño tienen poca liberación.

La galena tiene poca liberación y estaría mayormente amarrada.

c. Distribución en Peso por especies

En primer término se calcula el porcentaje volumétrico de cada especie

ponderado para toda la muestra. En el siguiente cuadro se muestra un

ejemplo de cómo se estima el ponderado del %Vol. para calcopirita

utilizando los datos de las Hojas de Conteo de cuatro mallas. El %

volumétrico total de cada malla será la suma del % en volumen de libres y

mixtos. Usando el porcentaje de malla equivalente se calcula el total de

Libres y mixtos. La suma total será el cálculo ponderado que, para este

caso, el % Vol. para esfalerita es igual a 87.0.

Tabla N° 42.- % en volumen de esfalerita en concentrado de zinc

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna de la tabla siguiente:

M140 M200 M270 M325ESFALERITA 17.06 17.42 42.30 23.22 TOTALLibre 69.96 73.13 66.49 72.82 69.7Mixtos 15.6 14.68 20.19 15.15 17.3% Volumetrico 85.56 87.81 86.68 87.97 87.0

% en Volumen

Page 128: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

128

Tabla N° 43.- Conversión a % en peso de especies del concentrado de zinc

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso. Para ello, el producto del % Vol. de cada

especie por el peso específico de cada una de ellas, mostradas en la

segunda y tercera columna de la Tabla N° 43, y dividido entre la suma

total de los factores, expresado en porcentaje, proporciona el % en Peso

de cada especie mineralógica.

El comentario referido al cambio de porcentaje en volumen a peso es el

siguiente:

Los % en Vol. Multiplicados por su correspondiente peso específico y

dividido entre 100 determinan el peso específico del concentrado de

zinc en estudio. En este caso resulta 4.15.

La mena de zinc conformada por ef, ef 2 y ef3 representan un total de

91.9 % en peso. La relación de esfaleritas contaminadas por

calcopirita y pirrotita a esfalerita limpia es de 4.3% [(3.6+0.4)

x100/91.9], entonces no sería una causa definitiva de contaminación

de concentrado de zinc en flotación porque el límite es que sea mayor

Especie % Vol Sp-Gr % Pesoef 87.0 4.2 87.9

ef 2 3.5 4.2 3.6ef3 0.4 4.2 0.4py 2.4 5 2.9cp 1.1 4.2 1.2po 0.8 4.6 0.9

GGs 4.6 2.7 3.0gn 0.09 7.2 0.2

TOTAL 100.0 100.0peso especifico 4.16

Conversion de % Volumen a % Peso

Page 129: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

129

a 20% para tener serios problemas de selectividad en flotación bulk

Pb-Cu.

El diluyente cobre presente es calcopirita y en peso es 1.2 % de la

muestra total, lo cual indica que no es una causa para la alta ley de

hierro en el concentrado de zinc.

El peso de sulfuros de hierro piritas mas pirrotitas en el concentrado

de zinc es de 3.8 % (2.9+0.9). De este total, 24% corresponde a

pirrotitas y 76% a piritas.

El peso de las gangas equivalente a 3.0%, comúnmente denominadas

insolubles, significa que hay presencia relativamente importante y

ligeramente alta para el concentrado de zinc que tiene limites de

comercialización en 2.5%.

0.2% en el peso de galena en el concentrado de zinc no se considera

importante.

d. Libres y Mixtos El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que el

conjunto de la especie tiene una liberación adecuada para flotar y está

conformada por partículas totalmente libres y mixtas de dos o más

especies. En la Tabla N° 42 citada como ejemplo para el cálculo de %

volumen total de esfalerita, se establece que de un total de 87.0 % en

volumen se tiene 69.7% libres, la diferencia de 17.3 % estará como mixtos

como porcentaje relativo. Esto significa que en esfalerita se tiene 80.1%

de particulas libres y 19.9 % como mixtos o amarre con otras especies.

Procediendo de manera similar para todas las especies mineralógicas

presentes se construye la Tabla N° 44.

Page 130: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

130

Tabla N° 44.- Porcentaje de Libres y mixtos en el concentrado de zinc

Sobre los porcentajes de libres y mixtos mostrada en la tabla anterior se

comenta lo siguiente:

El cobre en el concentrado de zinc, que esta como calcopirita en el

orden de 48.6%, se encuentra libre. Sí en peso, en el concentrado de

zinc, se tiene 1.2% de cp, mostrado en la Tabla N° 43, la calcopirita

deprimible sería 0.486 x 1.2 = 0.58%, por estar libre en peso.

Los sulfuros de hierro deprimibles son: Pirita = 0.644 x 2.9 = 1.87% y

en Pirrotita: 0.371 x 0.9 = 0.33%.

En peso, el máximo deprimible de cp, py y po será 2.78% (0.58 + 1.87

+ 0.33). Considerando con la regla de 80:20, la eficiencia de la

depresión adicional en los sulfuros citados a la ley actual de zinc

podría sumarse en 0.553, estimado como el 20% de 2.78. Dicha

cantidad sería la máxima esperada como mejora para incrementar la

ley de zinc en concentrado de zinc, la cual no se considera elevada

considerando que el proceso de flotación se encuentra controlado.

Especie Libre Mixtoef 80.1 19.9

ef 2 87.1 12.9ef3 100.0 0.0py 64.4 35.6cp 48.6 51.4po 37.1 62.9

GGs 42.7 57.3gn 13.7 86.3

Porcentaje Relativo (%)

Page 131: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

131

e. Análisis de los Mixtos más frecuentes.

Es importante analizar si la presencia de los mixtos frecuentes en el

concentrado de zinc y si tienen opción de mejorar liberación por

remolienda. Para ello el grado de liberación en el mixto deberá ser mayor

a 10.

Se analizan los mixtos más frecuentes y de mayor % volumétrico de los

cuadros del conteo, malla por malla. Así por ejemplo, en el caso del

amarre GGs/ ef, se consideran los datos de % Vol. de ese mixto en cada

malla y se determina un ponderado para toda la muestra considerando las

mallas equivalentes, el resultado es 10.81%. En las dos líneas siguientes

de la Tabla N° 45 se colocan los grados de liberación de cada una de las

especies participantes y se ponderan con los valores de % de cada malla,

resaltados en rojo. El resultado obtenido es G.L. para Gangas 9.5 y para

esfalerita 64.4, obviamente esta última se encuentra en mayor

abundancia y ofrece mejor respuesta al evento metalúrgico, siendo difícil

liberar Gangas de esfalerita por remolienda al tener G.L menor a 10.

Tabla N° 45: Grado de Liberación del mixto GGs/ef del concentrado de zinc

Procediendo de manera similar con los siguientes dos mixtos más

frecuentes, py/ef y po/ef, de los cuadros correspondientes a las cuatro

mallas (140, 200, 270 y 325) se obtiene el siguiente resumen ponderado:

M140 M200 M270 M325MIXTO 17.06 17.42 42.30 23.22 TotalGGs/ef (% Vol) 8.708 7.68 13.96 8.95 10.81G.L GGs 10.5 15.4 7.2 8.6 9.5G.L. 'ef 60.1 55 69.2 65.7 64.4

Page 132: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

132

Tabla N° 46.- Grado de liberación de los mixtos del concentrado de zinc

Sobre los mixtos más importantes de la Tabla N° 46, y considerando que

el grado de liberación menor a 10 significa una liberación que no puede

ser atacada ni aún con remolienda, se hace el comentario siguiente:

Es importante calcular el grado de liberación ponderado para las

especies que acompañan a la esfalerita en los mixtos más frecuentes.

En el ejemplo el resultado es 8.8 = (62.63 x9.5+17.67 x 11.9 + 19.70 x

4.3). El resultado indica que los mixtos del concentrado de zinc

difícilmente podrán ser liberados por remolienda adicional por tener

G.L. menor a 10.

Galería de Fotografías de los mixtos de concentrado de zinc

(A) .py/ef y (B) pirrotita/esfalerita, junto a un mixto triple escaso calcopirita/pirrotita/esfalerita, todos rodeados de varias partículas de esfalerita.

Mixto % Vol % equivalente ef GGs po pyGGs/ef 10.81 62.63 64.4 9.5 py/ef 3.05 17.67 59.8 11.9po/ef 3.4 19.70 80.1 4.3

17.26 100.00 66.7

Grado de Liberacion

Fotografía N° 23.- Concentrado de Zinc: pirita y pirrotita con esfalerita

Page 133: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

133

En malla 325 un amarre pirita esfalerita y una pirita libre rodeada de varias esfaleritas completamente libres

Dos ejemplos de amarre de gangas con esfalerita, este es un amarre muy frecuente que persiste aun en mallas finas. Al centro de ambas un amarre pirrotita con esfalerita. Las partículas grises son esfaleritas

Fotografía N° 24.- Concentrado de Zinc: mixto de pirita con esfalerita

Fotografía N° 25.- Concentrado de Zinc: mixto de gangas con esfalerita

Page 134: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

134

f. Conclusiones del estudio microscópico para concentrado de zinc

Las esfaleritas tipo 2 y 3 que son difíciles de liberar por remolienda

sólo representan 4.1 % en peso del total de esfaleritas del concentrado

de zinc, nivel que no se considera como causa influyente para el grado

de concentrado de zinc. En cambio, existen casos serios que alcanzan

hasta 20% de estos desplazamientos en otros minerales tratados por

flotación.

Controlando un 20% en los desplazamientos libres de calcopirita, pirita

y pirrotita será posible mejorar la ley de zinc en concentrado de zinc en

medio punto. Si se logra esa mejora, el concentrado podría

estabilizarse en 54.5% Zn, el cual es un excelente grado para el tipo

de mineralización denominada zinc tipo marmatita, o zinc negro, por el

alto contenido de hierro de este tipo de esfaleritas.

Lo anterior será posible lograr siempre que la molienda primaria pase

del nivel de 54% -malla 200 a por lo menos 58%-malla 200 y el control

de remolienda, en el rebose de remolienda de zinc, indique no menos

de 80% –malla 325. Con estas dos condiciones la metalurgia del zinc

tendría una mejor cinética y selectividad, manteniendo estable la

recuperación actual de zinc, 94%, con medio punto adicional de grado.

Será importante hacer la prueba de flotar en laboratorio la cabeza de

zinc actual y luego remoler. Es muy probable que con remolienda la

cinética del zinc sea mayor y mejore la depresión de los sulfuros de

hierro.

La pirrotita es 24% en peso del total de sulfuros de hierro, significa que

su flotación fue controlada.

Page 135: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

135

ANEXOS PARA LA MICROSCOPIA DEL CONCENTRADO DE ZINC

Page 136: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

136

ANEXO IREGRESIONES POR ELEMENTOS EN EL CONCENTRADO DE ZINC ISCAYCRUZCOMPOSITO JULIO 2007J. Manzaneda

PLOMO-ZINC ZINC-COBREResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 52.63329899 Constante -0.987715Error típico de est Y 1.195902291 Error típico de est Y 0.0189619R cuadrado 0.124569243 R cuadrado 0.773663Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X 1.371673658 Coeficientes X 0.027428Error típico del coef 1.81813568 Error típico del coef 0.0074177t-student 0.75 t-student 3.70

PLOMO-COBRE ZINC-FIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.430072657 Constante 38.396302Error típico de est Y 0.02778043 Error típico de est Y 0.2741571R cuadrado 0.514184871 R cuadrado 0.8555592Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X 0.086900782 Coeficientes X -0.522029Error típico del coef 0.042234714 Error típico del coef 0.1072469t-student 2.06 t-student -4.87

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 11.2633131 Constante 0.2849341Error típico de est Y 0.563228664 Error típico de est Y 0.118868R cuadrado 0.390378415 R cuadrado 0.0366521Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X -1.370433817 Coeficientes X 0.01814Error típico del coef 0.856279094 Error típico del coef 0.0464997t-student -1.60 t-student 0.39

PLOMO-PLATA COBRE-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 1.064556613 Constante 18.396801Error típico de est Y 0.027101478 Error típico de est Y 0.2956913R cuadrado 0.949922907 R cuadrado 0.8319773Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X 0.35890391 Coeficientes X -16.50847Error típico del coef 0.0412025 Error típico del coef 3.7094118t-student 8.71 t-student -4.45

HIERRO-PLATA COBRE -PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 2.095403732 Constante 0.3864897Error típico de est Y 0.106508881 Error típico de est Y 0.096943R cuadrado 0.226563257 R cuadrado 0.3592542Nº de observaciones 6 Nº de observaciones 6Grados de libertad 4 Grados de libertad 4

Coeficientes X -0.079912291 Coeficientes X 1.8212555Error típico del coef 0.073824624 Error típico del coef 1.216138t-student -1.08 t-student 1.50

Page 137: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

137

MALLA 140Concentrado de Zinc Iscaycruz Julio 2007J. ManzanedaPARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef2 ef3 py cp po GGs gnef 948 69.96 69.96

100.00

ef2 58 4.28 4.28100.00

ef3 8 0.59 0.59100.00

py 18 1.33 1.33100.00

cp 13 0.96 0.96100.00

po 2 0.15 0.15100.00

GGs 23 1.70 1.70100.00

gn 1 0.07 0.07100.00

Parcial 1071 79.04 69.96 4.28 0.59 1.33 0.96 0.15 1.70 0.07

PARTICULAS MIXTAS ef ef2 ef3 py cp po GGs gnGGs / ef 118 8.708 6.41 2.30

60.1 10.5

py/ef 55 4.059 3.23 0.8369.9 6.7

po/ef 52 3.838 3.35 0.4982.4 4.1

cp / ef 28 2.066 1.81 0.2681.4 2.7

GGs / ef 2 6 0.443 0.34 0.167.3 5.7

gn/ef 5 0.369 0.34 0.0388.4 0.3

po/ef2 2 0.148 0.14 0.0192.6 0.1

cp / ef2 2 0.148 0.13 0.0277.1 2.1

gn/ef2 1 0.074 0.06 0.0281 1

cp/py 1 0.074 0.04 0.0425 25

cp/GGs 1 0.074 0.03 0.0425 25

py/GGs 1 0.074 0.03 0.0425 25

py/ef2 2 0.148 0.13 0.0279.5 2

GGs/py/ef 3 0.221 0.12 0.05 0.0439.8 4 5.2

py/po/ef 2 0.148 0.12 0.02 0.0183.2 0.5 0

GGs/po/ef 2 0.148 0.09 0.03 0.0343 5 2

cp/po/ef 1 0.074 0.05 0.01 0.0181 0.2 0.2

gn/po/ef 1 0.074 0.05 0.01 0.0156 1 2

gn/GGs/ef 1 0.074 0.03 0.02 0.0220 9 9

Total 1355 100% Volumetrico 85.56 5.08 0.59 2.32 1.32 0.71 4.27 0.15

Sp-Gr 4.2 4.2 4.2 5 4.2 4.6 2.7 7.2%Peso 86.344 5.127 0.596 2.785 1.331 0.782 2.768 0.266

Grado liberacion 94.51 96.27 100.00 60.56 74.61 23.93 46.14 49.47ef ef2 ef3 py cp po GGs gn

Page 138: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

138

MALLA 200Concentrado de Zinc Iscaycruz Julio 2007J. ManzanedaPARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef2 ef3 py cp po GGs gnef 762 73.13 73.13

100.00

ef2 34 3.26 3.26100.00

ef3 5 0.48 0.48100.00

py 11 1.06 1.06100.00

cp 4 0.38 0.38100.00

po 5 0.48 0.48100.00

GGs 23 2.21 2.21100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 844 81.00 73.13 3.26 0.48 1.06 0.38 0.48 2.21 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef2 ef3 py cp po GGs gnGGs / ef 80 7.68 5.28 2.40

55 15.4

py/ef 30 2.88 2.29 0.5969.7 7.2

po/ef 38 3.65 3.38 0.2690.8 0.25

cp / ef 28 2.69 2.45 0.2486.9 1.35

GGs / ef 2 4 0.38 0.29 0.0960.1 8.9

gn/ef 9 0.864 0.77 0.185.2 1.7

GGs/py/ef 7 0.672 0.38 0.07 0.22

40.1 1.5 14.1

GGs/po/ef 2 0.192 0.13 0.02 0.0457.1 3.2 0.25

Total 1042 100% Volumetrico 87.81 3.55 0.48 1.72 0.62 0.76 4.96 0.10

Sp-Gr 4.2 4.2 4.2 5 4.2 4.6 2.7 7.2%Peso 88.967 3.600 0.486 2.069 0.632 0.843 3.229 0.174

Grado liberacion 95.33 96.74 100.00 64.07 62.05 63.32 52.77 1.70

Page 139: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

139

Concentrado de Zinc Iscaycruz Julio 2007J. ManzanedaPARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef2 ef3 py cp po GGs gnef 619 66.49 66.49

100.00

ef2 26 2.79 2.79100.00

ef3 4 0.43 0.43100.00

py 15 1.61 1.61100.00

cp 9 0.97 0.97100.00

po 2 0.21 0.21100.00

GGs 17 1.83 1.83100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 692 74.33 66.49 2.79 0.43 1.61 0.97 0.21 1.83 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef2 ef3 py cp po GGs gnGGs / ef 130 13.96 11.2 2.76

69.2 7.2py/ef 26 2.79 1.93 0.86

54.7 14.5po/ef 36 3.87 3.2 0.67

74.2 6.8cp / ef 32 3.44 3.13 0.31

88.1 0.6GGs / ef 2 6 0.64 0.53 0.11

67.3 4.8gn/ef 4 0.43 0.38 0.05

82.2 1gn/ef2 1 0.11 0.1 0.01

95 0cp/GGs/ef 2 0.21 0.19 0.01 0.02

76.5 0.12 0.7GGs/po/ef 2 0.21 0.16 0.02 0.03

56.7 0.2 5Total 931 100

% Volumetrico 86.68 3.42 0.43 2.47 1.29 0.90 4.75 0.06Sp-Gr 4.2 4.2 4.2 5 4.2 4.6 2.7 7.2%Peso 87.639 3.461 0.434 2.974 1.301 1.002 3.085 0.104

Grado liberacion 93.42 94.79 100.00 70.24 75.28 28.78 42.81 0.83

Page 140: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

140

MALLA 325Concentrado de Zinc Iscaycruz Julio 2007J. ManzanedaPARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef2 ef3 py cp po GGs gnef 895 72.82 72.82

100.00

ef2 31 2.52 2.52100.00

ef3 2 0.16 0.16100.00

py 25 2.03 2.03100.00

cp 9 0.73 0.73100.00

po 5 0.41 0.41100.00

GGs 28 2.28 2.28100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 995 80.96 72.82 2.52 0.16 2.03 0.73 0.41 2.28 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef2 ef3 py cp po GGs gnGGs / ef 110 8.95 6.94 2.01

65.7 8.6py/ef 36 2.93 2.01 0.92

54.3 14.6po/ef 25 2.03 1.79 0.25

81.6 3cp / ef 50 4.07 3.76 0.31

89.9 0.38GGs / ef 2 1 0.08 0.04 0.04

25 25gn/ef 7 0.57 0.49 0.08

74.9 2.8cp/GGs 1 0.08 0.04 0.04

25 25

cp/po 1 0.08 0.05 0.0336 16

po/GGs/Ef 1 0.08 0.05 0.01 0.0256.5 1 2

cp/GGs/ef 1 0.08 0.06 0.01 0.0176.5 0.25 0.5

py/GGs/ef 1 0.08 0.05 0.01 0.0245 0.5 6

Total 1229 100% Volumetrico 87.97 2.56 0.16 2.96 1.14 0.67 4.45 0.08

Sp-Gr 4.2 4.2 4.2 5 4.2 4.6 2.7 7.2%Peso 88.775 2.586 0.164 3.561 1.153 0.737 2.886 0.138

Grado liberacion 95.23 98.83 100.00 73.16 66.66 62.15 55.70 2.80

Page 141: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

141

5.4 Caso cuatro: Estudio de un Mineral de cabeza

Identificación de la muestra

El análisis valorado de una muestra de mineral de cabeza es el siguiente:

Tabla N° 47.- Análisis granulométrico valorado de Mineral de Cabeza

Los resultados indican que se trata de un mineral con 54%-malla 200, que

representa buena e importante molienda. El contenido de zinc es alto

considerando que el promedio en la minería nacional está entre 4% a 6%.

También se aprecia que hay un alto contenido de hierro, y los valores de

plomo, plata y cobre son relativamente más bajos referidos al valor del

zinc.

Regresiones entre elementos químicos

Las regresiones entre elementos químicos se muestran en el Anexo I; en

tanto, que el resumen de la correlación y estadístico “t-student” se

muestra en la Tabla N° 48.

PRODUCTOS %peso %Pb %Zn %Cu %Fe OzAg/TMCabeza Malla 70 12.80 0.25 6.77 0.09 9.93 0.33

Cabeza Malla 100 4.53 0.35 12.58 0.16 18.24 0.59Cabeza Malla 140 17.10 0.45 13.33 0.16 22.47 0.64Cabeza Malla 200 11.50 0.83 13.83 0.17 22.78 0.75Cabeza Malla 325 13.53 0.88 14.94 0.18 24.10 0.76

Cabeza Malla - 325 40.53 1.27 13.38 0.18 22.96 0.89100.00 0.85 12.75 0.16 21.13 0.73

Ensaye Quimico

Page 142: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

142

Tabla N° 48.- Correlación y t-student entre elementos

Sí el valor estadístico t-student es positivo y mayor de 2 indicaría una

posible relación mineralógica. Por el contrario, si el signo es negativo, se

trataría de un desplazamiento indebido (contaminante) del proceso de

flotación.

El análisis de la tabla anterior indica lo siguiente:

En lo que se refiere a la ley de PLOMO, en cabeza de mineral, es

posible que a mayor contenido de Plomo exista más plata (+4,80). No

se aprecia una significancia directa en la ley de cabeza de Plomo a

Zinc (+1.71). La relación de plomo con COBRE y HIERRO son

ligeramente importantes (+2.30 y +2.21), lo que estaría indicando la

presencia de amarres de minerales de plomo-cobre-hierro.

La ley de cabeza en ZINC tiene una correlación importante con el

COBRE (+10.43) y con el HIERRO (+9.99). Este resultado sugiere la

presencia de cobre como calcopirita incluida en esfalerita, o lo que

corrientemente se conoce como ef2, por lo tanto será un tema

importante a considerar durante la microscopia cuantitativa.

CORR tPLOMO-ZINC 0.370 1.71PLOMO-COBRE 0.513 2.30PLOMO-HIERRO 0.494 2.21PLOMO-PLATA 0.822 4.80

ZINC-COBRE 0.956 10.43ZINC-HIERRO 0.952 9.99ZINC- PLATA 0.755 3.92

COBRE-HIERRO 0.930 8.13COBRE-PLATA 0.879 6.03

HIERRO-PLATA 0.841 5.14

ELEMENTOS

Page 143: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

143

La presencia del COBRE en cabeza de mineral aparentemente está

relacionada con el HIERRO (+8.13). Tal vez se encuentre bajo la

forma de calcopirita (CuS2Fe), o con alguna posibilidad de cobres

grises explicada en la relación con la PLATA (+6.03). Dicha situación

deberá determinarse en el examen a realizar bajo el microscopio.

La relación existente entre HIERRO-PLATA (+5.14), no debería ser

objeto de estudio, por las características del mineral estudiado

consistente en altos niveles de Zinc y hierro, poca cantidad de plomo-

plata y mínima presencia de cobre.

Aplicaciones al Microscopio

Microscopia Cualitativa

El examen de las secciones pulidas de las distintas mallas del

concentrado de Plomo indica las especies minerales que actúan con

mayor, menor y escasa presencia.

En el cuadro siguiente se muestra la formula química, abreviatura y peso

específico de cada una de ellas.

Tabla N° 49.- Especies minerales presentes en mineral de Cabeza

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORESGangas GGs variado 2.7Pirita py FeS2 5Pirrotita po FeSx 4.6

ESPECIES MENORESEsfalerita ef ZnS 4.2Esfalerita 2 ef 2 ZnS-CuFeS2 4.2Galena gn PbS 7.2

ESPECIES ESCASASCalcopirita cp CuFeS2 4.2Cobre Secundario Cu Sec CuS n 5.65

Page 144: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

144

Galería de Fotografías del análisis Microscópico Cualitativo

MENA principal esfalerita. Los sulfuros de hierro (pirita y pirrotita) determinantes en la metalurgia y las gangas que también son importantes en especial en las fracciones gruesas.

Finas inclusiones de calcopirita en esfalerita, rodeada de algunas gangas y a la izquierda un mixto esfalerita/gangas, también se aprecia la diferencia típica entre pirita y pirrotita.

Fotografía N° 26.- Mineral de cabeza: Especies varias ef-py-po-Ggs

Fotografía N° 27.- Mineral de cabeza: esfalerita del tipo 2

Page 145: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

145

En la parte izquierda superior un mixto de pirrotita con esfalerita; más abajo una ganga y pirita libres.

Una presencia típica de galena y en mixto con un sulfuro de hierro (pirrotita), rodeada de gangas pirita y pirrotita estas últimas libres. A la derecha mixtos de gangas con esfalerita.

Fotografía N° 28.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/pirrotita/esfalerita

Fotografía N° 29.- Mineral de cabeza: mixto pirrotita/galena

Page 146: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

146

Una descripción cualitativa bajo el microscopio de la muestra Cabeza de

Mineral indica: “Importante presencia de Gangas y Sulfuros de Hierro

(pirita y pirrotita). La MENA de Zinc es esfalerita con algunas del tipo ef2,

que son finas inclusiones de calcopirita en esfalerita. La MENA de plomo

es galena que aparece muy libre y frecuente en las mallas finas debajo de

200, y en las mallas gruesas aparece frecuentemente amarrada con pirita.

Por las sombras o manchas negras de los granos de esfalerita se

presume que se trata del tipo Marmatita. Los valores de cobre observados

son calcopiritas y no se apreciaron cobres grises“.

Microscopia Cuantitativa

En estadística es importante destacar que se cumple el principio de

Pareto, 20% explican el 80% de los eventos. Por ello, el estudio sobre las

mallas 70, 140, 200, y 325 que abarcan al 59,46 % en peso de la

distribución granulométrica explicaría lo que ocurre en el mineral de

cabeza, caracterización que es motivo del presente estudio.

a. Mallas equivalentes

Para hacer un resultado compósito de toda la muestra estudiada bajo el

microscopio por mallas será necesario re-distribuir el porcentaje en peso

original a base 100, tal como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla N° 50.- Malla equivalente en Mineral de cabeza

malla % Peso % Equivalente70 12.8 21.53

140 21.63 36.38200 11.5 19.34325 13.53 22.75Total 59.46 100.00

Page 147: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

147

b. Grado de Liberación Total

En las tablas resultantes del conteo estadístico de partículas, malla a

malla, se ha determinado en cada uno el Grado de Liberación por

especies presentes. El promedio ponderado se detalla en la siguiente

tabla: Tabla N° 51.- Grado de Liberación Total mineral de Cabeza

De acuerdo al concepto consistente en que el Grado de Liberación 70 es

un compósito de partículas (libres y mixtas) consideradas típicamente

liberadas y aptas para flotación se establece lo siguiente:

La MENA de plomo es galena que muestra grado de liberación de

59,0, indicando que será poco liberada.

Las especies mena de ZINC esfalerita, el más importante del mineral

de cabeza, se encuentra libre, con grado de liberación de 74.3, al igual

que el grado de liberación de la calcopirita equivalente a 76.1.

Los sulfuros de hierro (pirita y pirrotita) se encuentran más liberados

que otras especies. La primera tiene G.L: de 89.6, en tanto que la

segunda tiene G.L. de 90.7.

M 70 M 140 M 200 M 325 G.L. TOTAL21.53 36.38 19.34 22.75

ef 55.35 75.77 83.49 82.22 74.3ef 2 77.67 91.31 98.21 92.59 90.0py 68.71 93.81 95.28 97.87 89.6po 74.43 94.95 95.49 95.36 90.7

GGs 89.48 86.88 89.99 89.72 88.7cp 0.28 95.07 96.95 100 76.1gn 4 76.27 56.1 86.1 59.0

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 148: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

148

Las gangas (GGs) tienen presencia importante al reportar G:L de 88.7,

nivel que indica que se encuentran mayormente libres, como

normalmente se presenta en todo mineral de cabeza.

c. Distribución en Peso por especies mineralógicas

En primer lugar, se calcula el porcentaje volumétrico de cada especie

ponderado para toda la muestra. En la Tabla N° 52 se muestra un ejemplo

de cómo se estima el ponderado del %Vol. para esfalerita utilizando los

datos de las Hojas de Conteo de las mallas 70, 140, 200 y 325. El %

volumétrico total de cada malla será la suma del % en volumen de las

partículas libres más los mixtos. Luego, utilizando los porcentajes en peso

de la malla equivalente se determina el % volumétrico total de esfalerita.

La suma total de ambos será el ponderado que, en este caso para

esfalerita es 18,70.

Tabla N° 52.- % en volumen de Libres y Mixtos de esfalerita

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna de la tabla siguiente:

M 70 M 140 M 200 M 325ESFALERITA 21.53 36.38 19.34 22.75 TOTALLibre 3.45 12.64 15.08 13.88 11.4Mixtos 10.02 5.63 5.9 8.5 7.3Parcial 13.47 18.27 20.98 22.38 18.70

% Volumen por mallas

Page 149: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

149

Tabla N° 53.- Conversión a % en Peso de especies de mineral de cabeza

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso. Para ello, el producto del % Vol. de cada

especie por el peso específico de cada una de ellas, mostradas en la

segunda y tercera columna de la Tabla N° 53, y dividido entre la suma

total de los factores, expresado en porcentaje, proporciona el % en Peso

de cada especie mineralógica.

Los comentarios referidos a los cambios de % en volumen a % en peso

son los siguientes:

Los % en Vol. Multiplicados por sus correspondientes pesos

específicos y divididos entre 100 determinan el peso específico del

mineral de cabeza en estudio. En este caso resulta 3.86

Mena de plomo es galena y en peso representa 1.6 % de la muestra

total.

La mena de zinc está conformada por esfaleritas y esfaleritas del tipo

2 (esfalerita con finas inclusiones de calcopirita). Entre ambas hacen

un total de 23.6% en peso de la muestra total, de las cuales, la

presencia de las esfaleritas del tipo 2 es 13% (3.2*100/23.6), nivel que

se considera ligeramente alto, pero que no llega al límite máximo 20%,

% Vol Sp-Gr % Pesoef 18,70 4,2 20,4

ef 2 2,91 4,2 3,2py 22,88 5 29,7po 14,17 4,6 16,9

GGs 39,97 2,7 28,0cp 0,33 4,2 0,4gn 0,83 7,2 1,6

TOTAL 100 100,0peso especifico 3,86

Conversion de % en Volumen a % en Peso

Page 150: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

150

el cual sí podría tener consecuencias negativas en el proceso por la

activación inducida del zinc en la primera flotación de plomo,

El peso de sulfuros de hierro (piritas mas pirrotitas) en la muestra

Cabeza de mineral representa 46.6% de la muestra total. De este

porcentaje, las pirrotitas representan 36% (16.9x100/46.6) y la

diferencia de 64% corresponde a piritas. De acuerdo a lo señalado, se

infiere que en el mineral procesado hay presencia importante de

pirrotita y en general los sulfuros de hierro tienen presencia importante

en toda la muestra.

El peso específico de las gangas equivalente a 28%, constituye la

segunda presencia importante en el mineral de cabeza.

d. Libres y Mixtos

El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que el

conjunto de la especie mineralógica tiene una liberación adecuada para

flotar y está conformada por partículas totalmente libres y mixtas de dos o

más especies. En la Tabla N° 52, citada como ejemplo para el cálculo de

% volumen total de Esfalerita, se establece que de un total de 18.7 % en

volumen se tiene 11.4% en calidad de libres, la diferencia de 7.3 %

estará en mixtos como porcentaje relativo. Esto significa que en esfalerita

se tiene 61% libres (11.4 x100/18.7) y 38.9% como mixtos o amarres con

otras especies. Procediendo de manera similar para todas las especies

mineralógicas se construye la Tabla N° 54.

Page 151: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

151

Tabla N° 54.- % Relativo de libres y mixtos de especies mineralógicas

Sobre los porcentajes de libres y mixtos del mineral de cabeza mostrada

en la tabla anterior se comenta lo siguiente:

La mena de zinc de la cabeza de mineral está 61% libre, la diferencia,

alrededor de 40%, está en mixtos. Dicho resultado asegura que la

mena de zinc se encuentre parcialmente liberada por lo que será

necesario estudiar los ensambles más importantes que tiene con otras

especies.

Los sulfuros de hierro (pirita y pirrotita) se encuentran mayormente

libres en 90.8%, en ambos casos. Sólo el 10% de sulfuros de hierro en

mixtos califica como libres a estas especies.

El mineral de cobre esta en forma de calcopirita en el orden de 90.8 %

libre, pero la presencia de esta especie en es del 0.4% de la muestra

total, peso que se considera poco relevante.

Las gangas se encuentran en el orden de 17.5% en ensamble con

otras especies. En este caso, será necesario establecer bajo el

microscopio si se encuentran amarrada, especialmente con la mena

de zinc.

La galena mena de plomo esta medianamente libre, 22.2% de todas

ellas están en amarres mixtos dobles, especialmente con pirita.

Libre Mixtoef 61.1 38.9

ef 2 79.5 20.5py 90.8 9.2po 90.8 9.2

GGs 82.5 17.5cp 90.8 9.2gn 77.8 22.2

Porcentaje relativo

Page 152: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

152

e. Análisis de los Mixtos más frecuentes.

Es importante analizar la presencia de los mixtos frecuentes en la muestra

cabeza de mineral y si estos tienen opción de mejorar la liberación. Para

ello, el grado de liberación en el mixto deberá ser mayor a 10.

Se analizan los mixtos más frecuentes y de mayor % volumétrico de los

cuadros del conteo, malla por malla. Así por ejemplo, en el caso del

amarre GGs/ef se consideran los datos de % Vol. de ese mixto en cada

malla y se halla un ponderado para toda la muestra, 10.12% considerando

las mallas equivalentes. En las dos líneas siguientes de la Tabla N° 55 se

colocan los grados de liberación de cada una de las especies

participantes y se ponderan con los valores de % de cada malla,

resaltados en rojo. El resultado obtenido en G.L. para esfalerita es 36.5 y

para Gangas 32.5 esta última se encuentra en menor abundancia y la

mejor respuesta al evento metalúrgico corresponde a la esfalerita.

Tabla N° 55.- Grado de Liberación en el mixto GGs/ef

Procediendo de manera similar en los siguientes dos mixtos más

frecuentes py/ef, po/ef; de los cuadros correspondientes a las cuatro

mallas (70,140, 200 y 325) se obtiene el siguiente resumen ponderado:

Tabla N° 56.- Grado de liberación de esfalerita en los mixtos más frecuentes

M 70 M 140 M 200 M 325MIXTO 21.53 36.38 19.34 22.75 Total

% Vol. GGs/ef 15.55 10.92 5.56 7.56 10.12G.L GGs 30.4 51.3 22.4 13.1 32.5G.L. ef 38.2 17.2 44.9 58.7 36.5

Mixto % Vol % equivalente ef GGs po pyGGs/ef 10.12 78.63 50.9 17 py/ef 1.48 11.50 28.4 29.9po/ef 1.27 9.87 17.3 49

12.87 100.00 45.0

Grado de Liberacion

Page 153: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

153

Sobre los mixtos más importantes de la Tabla N° 56, y considerando que

si el grado de liberación es menor a 10 significa una ensamble que no

puede ser liberado con remolienda, se hace el comentario siguiente:

Casi el 80% de los mixtos más frecuentes corresponden a amarres de

esfalerita con gangas, con un grado de liberación de 17 para GGs y

50.9 para esfalerita. Considerando que ambos valores son mayores a

10 justifica una etapa de remolienda al mineral de cabeza a fin de

obtener mejores resultados metalúrgicos.

Los otros mixtos corresponden al amarre de esfalerita con pirita y

pirrotita (GL 29.9 y 49) En el compósito de los tres amarres los

promedios ponderados resulta GL 21,6 para otras especies y 45,0

para esfalerita, los cuales serán tomados como referencia para

determinar que los mixtos observados en el mineral de cabeza podrían

ser liberados por remolienda para mejorar la metalurgia.

Galería de Fotografías de Mixtos más frecuentes del mineral de cabeza

En el sector señalado se aprecia una relación íntima entre ambas especies, este amarre es permanente hasta tamaños finos pero obviamente dependerá de los resultados de molienda primaria, secundaria el que sean controlados de mejor manera.

Fotografía N° 30.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/gangas

Page 154: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

154

Se puede apreciar la relación bastante cerrada, la liberación desde la molienda primaria será sumamente importante

En esta vista se aprecian dos mixtos que son típicos en el mineral de cabeza, en la parte superior un mixto de esfalerita con pirita y abajo un amarre de gangas con esfalerita. Ambos son los amarres más comunes.

Fotografía N° 31.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita/gangas

Fotografía N° 32.- Mineral de cabeza: mixto esfalerita con pirita y ganga

Page 155: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

155

f. Conclusiones del estudio microscópico para mineral de cabeza Las esfaleritas en total representan 23% del peso de la muestra; del

cual, 13% corresponden a las del tipo 2. Esta presencia se encuentra

debajo del rango máximo permisible equivalente a 20% del total de

esfaleritas, de lo que se infiere que la esfalerita de tipo 2 no sería la

causa para que el zinc se active en la flotación de plomo y el cobre se

desplace al concentrado de zinc.

Los sulfuros de hierro tienen importante presencia de pirita y pirrotita,

conforman el 46.6 % del peso del total de la muestra. En el análisis

cuantitativo bajo el microscopio se determina que del total de sulfuros

de hierro las pirrotitas representan el 36% y las piritas el 64%. Dicha

relación se mantiene hasta el relave final indicando que la depresión

de sulfuros de hierro se realiza de manera adecuada. No se debe

olvidar que la selectividad de la flotación frente a sulfuros de hierro

mejora en la medida que se alcanzan tamaños más finos. Por ello, se

puede afirmar que ganar 5 puntos en malla-200 del alimento a

flotación constituiría una ventaja. Otro aspecto que se debe tomar en

cuenta es oxigenar los acondicionadores previos a la flotación para

atenuar la acción de la pirrotita , esta consume el oxígeno disuelto de

la pulpa y bloquea la acción del colector xantato.

El amarre más importante que se presenta es de esfalerita/gangas en

el orden de 78%. Los otros dos amarres importantes de la esfalerita lo

constituyen la pirita y pirrotita, entre ambos alcanzan 22%. Un

compósito de todos los mixtos dobles señalados indica que el grado

de liberación de la esfalerita en mixtos es de 45, en tanto que las otras

especies, GGs, py, po, tienen grado de liberación de 21.6. Estos

valores indican que los mixtos podrían mejorar su liberación con un

mejor control en molienda primaria-secundaria y posiblemente, con

remolienda.

Page 156: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

156

ANEXOS PARA MICROSCOPÍA MINERAL DE CABEZA

Page 157: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

157

ANEXO I REGRESIONES ENTRE ELEMENTOS MINERAL DE CABEZA ISCAYCRUZCOMPOSITO DE JULIO 2007J.Manzaneda C

PLOMO-ZINC ZINC-COBREResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 9.406265 Constante 0.01435669Error típico de est Y 2.303432 Error típico de est Y 0.00711809R cuadrado 0.369672 R cuadrado 0.9560772Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 4.45076305 Coeficientes X 0.01144649Error típico del coef 2.59910668 Error típico del coef 0.0010972t-student 1.71 t-student 10.43

PLOMO-COBRE ZINC-FIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.114731 Constante -2.41748935Error típico de est Y 0.023693 Error típico de est Y 1.1756568R cuadrado 0.513363 R cuadrado 0.95227527Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 0.0613994 Coeficientes X 1.81008027Error típico del coef 0.02673435 Error típico del coef 0.18121883t-student 2.30 t-student 9.99

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 13.57228 Constante -0.05893437Error típico de est Y 3.828872 Error típico de est Y 0.09637053R cuadrado 0.493798 R cuadrado 0.75455898Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 9.5415101 Coeficientes X 0.05824049Error típico del coef 4.32035605 Error típico del coef 0.01485481t-student 2.21 t-student 3.92

PLOMO-PLATA COBRE-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.359293 Constante -3.84399055Error típico de est Y 0.082089 Error típico de est Y 1.42678633R cuadrado 0.821915 R cuadrado 0.92970892Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 0.4449568 Coeficientes X 152.779149Error típico del coef 0.09262603 Error típico del coef 18.7869252t-student 4.80 t-student 8.13

HIERRO-PLATAResultado de la regresión COBRE -PLATA

Constante -0.000707 Resultado de la regresiónError típico de est Y 0.077637 Constante -0.17635322R cuadrado 0.840706 Error típico de est Y 0.06766531Nº de observaciones 7 R cuadrado 0.8789985Grados de libertad 5 Nº de observaciones 7

Grados de libertad 5Coeficientes X 0.0331424Error típico del coef 0.00645173 Coeficientes X 5.36965667t-student 5.14 Error típico del coef 0.89096948

t-student 6.03

Page 158: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

158

MALLA 140CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 38 13,62 13,62100,00

ef 22 7,89 7,89100,00

ef2 10 3,58 3,58100,00

ef4 8 2,87 2,87100,00

py 30 10,75 10,75100,00

po 2 0,72 0,716846100,00

cp 15 5,38 5,376344100,00

cp2 11 3,94 3,942652100,00

cv 2 0,72 0,72100,00

GGs 6 2,15 2,15100,00

Parcial 144 51,61 13,62 7,89 3,58 2,87 10,75 0,72 5,38 3,94 0,72 2,15

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 49 17,56 5,25 12,31

16,8 51,5ef/gn 36 12,90 5,25 7,65

22,4 41,6po/ef 4 1,43 1,08 0,35

62,4 8,6gn/GGs 4 1,43 0,65 0,78

19,5 34,5po/gn 4 1,43 0,68 0,75

27,8 32,8Ggs/py 3 1,08 0,93 0,14

75,3 2cp2/GGs 3 1,08 0,64 0,43

38 18GGs/ef 3 1,08 0,68 0,4

50,7 7,3py/ef 2 0,72 0,18 0,54

8,5 58,5cp/ef4 2 0,72 0,36 0,36

26 26cp/ef 1 0,36 0,14 0,32

16 36gn/ef4 1 0,36 0,18 0,16

25 25gn/GGs/ef 9 3,23 0,66 1,92 0,65

5,6 39,4 6,6gn/py/ef 6 2,15 0,65 0,85 0,65

11,7 24,7 6,2ef/py/GGs 2 0,72 0,11 0,43 0,18

3,5 33 7py/po/gn 1 0,36 0,18 0,14 0,04

25 16 1py/ef/cp 1 0,36 0,04 0,04 0,28

1 0 64gn/GGs/py 1 0,36 0,11 0,21 0,04

12 30 1po/GGs/ef 1 0,36 0,27 0,02 0,07

71,3 0 1gn/GGs/ef/py 1 0,36 0,07 0,11 0,11 0,07

4 9 13,5 1po/gn/ef/GGs 1 0,36 0,07 0,04 0,14 0,11

4 1 2 19,5

Total 279 100% Volumetrico 27,37 20,96 3,58 3,39 26,11 2,02 6,34 4,58 0,72 5,02

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 38,110 17,020 2,911 2,751 25,249 1,794 5,147 3,722 0,665 2,621

Grado liberacion 59,25 63,46 100,00 88,59 70,43 49,39 90,97 91,34 100,00 51,94

Page 159: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

159

MALLA 200CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 122 28,11 28,11100,00

ef 19 4,38 4,38100,00

ef2 5 1,15 1,15100,00

ef4 9 2,07 2,07100,00

py 45 10,37 10,37100,00

po 7 1,61 1,61100,00

cp 21 4,84 4,84100,00

cp2 8 1,84 1,84100,00

cv 1 0,23 0,23100,00

GGs 11 2,53 2,53100,00

Parcial 248 57,14 28,11 4,38 1,15 2,07 10,37 1,61 4,84 1,84 0,23 2,53

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 64 14,75 3,83 10,92

11,7 58,1ef/gn 62 14,29 6,22 8,07

24,6 37,6po/gn 17 3,92 1,91 2

28,2 29,4py/ef 10 2,30 1,04 1,27

26 36po/ef 6 1,38 0,65 0,73

34,2 39,2gn/GGs 4 0,92 0,39 0,53

24,5 37GGs/ef 4 0,92 0,69 0,23

60,5 10,5cp/py 2 0,46 0,25 0,21

30,5 20,5cp/ef 1 0,23 0,12 0,11

25 25gn/ef2 1 0,23 0,03 0,2

1 81gn/po/ef 5 1,15 0,48 0,47 0,2

23,4 26,9 1,8gn/GGs/ef 4 0,92 0,23 0,48 0,21

7,8 31,8 3,8po/ef/GGs 2 0,46 0,05 0,28 0,13

1 36 9gn/GGs/py 2 0,46 0,21 0,13 0,12

24 13 5,5gn/py/ef 2 0,46 0,12 0,2 0,14

6,5 20,5 10

Total 434 100% Volumetrico 41,53 16,15 1,35 2,07 23,08 4,82 5,16 1,84 0,23 3,75

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 53,448 12,123 1,015 1,557 20,626 3,965 3,873 1,384 0,198 1,812

Grado liberacion 74,43 53,71 97,19 100,00 74,86 53,73 95,16 100,00 100,00 74,07

Page 160: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

160

MALLA 270CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 262 41,26 41,26100,00

ef 38 5,98 5,98100,00

ef2 9 1,42 1,42100,00

ef4 13 2,05 2,05100,00

py 56 8,82 8,82100,00

po 16 2,52 2,52100,00

cp 34 5,35 5,35100,00

cp2 10 1,57 1,57100,00

cv 3 0,47 0,47100,00

GGs 13 2,05 2,05100,00

Parcial 454 71,50 41,26 5,98 1,42 2,05 8,82 2,52 5,35 1,57 0,47 2,05

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 40 6,30 2,14 4,16

17,6 46,4ef/gn 76 11,97 6,03 5,94

30,8 29,9po/gn 25 3,94 1,91 2,03

29,8 30,2GGs/ef 6 0,94 0,61 0,33

45,8 21,2py/GGs 5 0,79 0,46 0,33

31,2 21,2cp/ef 5 0,79 0,5 0,29

44 16GGs/gn 3 0,47 0,3 0,17

44,3 17,6ef/py 2 0,31 0,2 0,11

44,5 14,5ef2/gn 2 0,31 0,04 0,27

1 81po/ef 1 0,16 0,11 0,05

49 9gn/ef4 1 0,16 0,02 0,14

1 81gn/ef/GGs 5 0,79 0,24 0,26 0,29

13 11 14,2gn/po/ef 4 0,63 0,14 0,33 0,16

7,5 31,2 10,4gn/py/ef 4 0,63 0,14 0,16 0,33

4,3 11,5 27,8gn/GGs/py 2 0,31 0,06 0,14 0,11

5 22,5 11

Total 635 100% Volumetrico 52,28 14,09 1,69 2,19 14,02 4,76 5,64 1,57 0,47 3,28

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 64,310 10,114 1,211 1,569 11,976 3,741 4,050 1,130 0,387 1,512

Grado liberacion 84,36 60,68 96,96 98,78 78,69 66,26 95,68 100,00 100,00 69,28

Page 161: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

161

MALLA 325CONCENTRADO PLOMO ISCAYCRUZAgosto 2007 J. Manzaneda

PARTICULAS LIBRESespecie No.Part %Vol gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGs

gn 408 51,84 51,84100,00

ef 42 5,34 5,34100,00

ef2 7 0,89 0,89100,00

ef4 9 1,14 1,14100,00

py 53 6,73 6,73100,00

po 20 2,54 2,54100,00

cp 39 4,96 4,96100,00

cp2 9 1,14 1,14100,00

cv 1 0,13 0,13100,00

GGs 13 1,65 1,65100,00

Parcial 601 76,37 51,84 5,34 0,89 1,14 6,73 2,54 4,96 1,14 0,13 1,65

PARTICULAS MIXTAS gn ef ef2 ef4 py po cp cp2 cv GGsgn/py 54 6,86 2,55 4,31

22,4 44,6ef/gn 81 10,29 4,88 5,41

29,5 34,2po/gn 8 1,02 0,52 0,5

29,9 27,4GGs/ef 8 1,02 0,28 0,74

10,3 57,8py/GGs 5 0,64 0,36 0,28

40 20cp/ef 6 0,76 0,53 0,23

55,3 17GGs/gn 13 1,65 1,25 0,4

62,2 10,7ef/py 3 0,38 0,25 0,13

47,3 14po/ef 1 0,13 0,05 0,08

16 36py/cp 1 0,13 0,02 0,11

1 81gn/ef/po 4 0,51 0,09 0,22 0,2

3,8 9,3 22,5po/ef/GGs 1 0,13 0,01 0,08 0,04

1 36 9ef/py/gn 1 0,13 0,04 0,06 0,02

12 25 2

Total 787 100% Volumetrico 61,17 12,15 0,89 1,14 11,57 3,40 5,30 1,14 0,13 3,11

Sp-Gr 7,2 4,2 4,2 4,2 5 4,6 4,2 4,2 4,8 2,7%Peso 72,254 8,369 0,613 0,788 9,494 2,567 3,649 0,788 0,100 1,378

Grado liberacion 89,57 63,15 100,00 100,00 76,20 81,76 96,00 100,00 100,00 70,12

Page 162: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

162

5.5 Caso cinco: Estudio de un Relave final

Identificación de la muestra

La tabla siguiente contiene el análisis granulométrico valorado del relave

final en estudio: Tabla N° 57.- Análisis granulométrico valorado de Relave final

Los contenidos granulométricos de 12.36% + malla 70 y 57.82 % –malla

200 corresponden a un relave final resultado de un proceso de flotación

con buena molienda y con leyes relativamente altas en plomo-zinc.

Regresiones entre elementos

El resultado de la regresión entre elementos químicos de los datos del

análisis valorado de la tabla N°.57 se adjunta en el Anexo I, en tanto que

el resumen de correlación y estadístico “t-student” se muestra en la Tabla

N° 58.

%peso %Pb %Zn %Cu %Fe OzAg/TMRelave Malla 70 12.36 0.08 1.72 0.07 6.98 0.32Relave Malla 100 7.57 0.10 1.03 0.04 19.10 0.42Relave Malla 140 10.38 0.10 0.59 0.03 39.29 0.45Relave Malla 200 11.87 0.09 0.42 0.04 39.74 0.37Relave Malla 325 13.09 0.11 0.37 0.04 36.88 0.45Relave Malla -325 44.73 0.21 0.65 0.09 33.60 0.82

100 0.17 0.74 0.06 30.22 0.55

Ensaye Quimico

Page 163: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

163

Se sabe que si el valor estadístico t-student es positivo y mayor a 2

indicaría una posible relación mineralógica. Por el contrario, si el signo es

negativo y menor a -2 indicaría un resultado del proceso de flotación.

Según los datos contenidos en la Tabla N° 58 el análisis del resultado de

regresión lineal entre elementos expresa lo siguiente:

En lo que se refiere a la ley de PLOMO en el relave final se aprecia

que no hay relación importante con el ZINC (-0.75); salvo una ligera

significancia positiva con el cobre (+2.18). Pero, es importante señalar

y confirmar la alta relación positiva Plomo-Plata (+21.33).

La ley de ZINC en el relave tiene relación negativa con el HIERRO

(-6.97), el signo negativo indica que a mayor cantidad de hierro

deprimido menor ley de zinc en el relave, o lo que es lo mismo, si se

descontrola la operación y se tienen desplazamientos mayores de

sulfuros de hierro a los concentrados el relave será mayor y por tanto

esta falta de selectividad frente a los sulfuros de hierro disminuirán la

recuperación y grado del concentrado de zinc. Se confirma que en

este relave final la cantidad de sulfuro de hierro deprimido es

importante para obtener menores leyes de relave en Zinc.

CORR t PLOMO-ZINC 0.101 -0.75PLOMO-COBRE 0.488 2.18PLOMO-HIERRO 0.079 0.66PLOMO-PLATA 0.989 21.33

ZINC-COBRE 0.124 0.84ZINC-HIERRO 0.907 -6.97ZINC- PLATA 0.129 -0.86

COBRE-HIERRO 0.126 -0.85COBRE-PLATA 0.406 1.85

HIERRO-PLATA 0.112 0.79

ELEMENTOS

Tabla N° 58.- Resultados de regresión entre elementos del Relave

Page 164: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

164

Las relaciones de la ley de zinc con plata (-0.86), y Cobre (0.84) no

son relevantes; igualmente las relaciones de cobre con plata (+1.85) y

hierro (0.79) tampoco son relevantes y estarían indicando que las

especies de cobre presentes en el relave final serian tipo cobre

primario o calcopirita y no cobres grises ( tetraedrita una especie

portadora de plata)

La información anterior nos proporciona información importante para

iniciar el trabajo de microscopía optica en la muestra de relave final

Aplicaciones al Microscopio

Microscopia Cualitativa

El examen de las probetas pulidas de las distintas mallas del relave final

nos indica la presencia de las siguientes especies minerales (mayor

presencia, menor y escasa), formula química abreviatura y peso

específico:

Tabla N° 59.- Especies mineralógicas presentes en Relave Final

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORES

Pirita py FeS2 5Gangas GGs variado 2,7Pirrotita po FeSx 4,6

ESPECIES MENORESEsfalerita ef ZnS 4,2

ESPECIES ESCASASGalena gn PbS 7,2Calcopirita cp CuFeS2 4,2Esfalerita 2 ef 2 ZnS-CuFeS2 4,2

Page 165: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

165

Una descripción cualitativa bajo el microscopio de la muestra relave Final

indica:

“Se aprecia que las pérdidas de zinc en relave final son esfalerita libre y

también en asociada en mixtos con gangas; las pérdidas de zinc son

mayores en las fracciones gruesas. No se pudo observar galena libre, la

calcopirita presente esta finamente diseminada en gangas. La cantidad de

pirrotitas es alta respecto del total de sulfuros de hierro (pirita), es un dato

importante por el conocido efecto de la presencia de pirrotita en la

flotación“

Galería de Fotografías del análisis Microscópico Cualitativo Relave final

Esta observación es la causa más importante de pérdidas de zinc en los relaves finales, la malla 70 debería ser una malla de control, tamaños mayores serán pérdidas seguras de zinc.

Fotografía N° 33.- Relave final: esfalerita en mixto con gangas

Page 166: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

166

Constituye la causa más importante de las pérdidas de zinc en los relaves finales que ocurre mayormente en las mallas gruesas

En el círculo rojo se muestra un mixto de pirrotita con galena. A la izquierda de la misma una partícula libre de esfalerita, las mismas son la causa principal de pérdidas de zinc, en general las perdidas están en los mixtos de las mallas gruesas.

Fotografía N° 34.- Relave final: esfalerita en mixto con gangas

Fotografía N° 35.- Relave final: pirrotita con galena

Page 167: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

167

Microscopia Cuantitativa

En estadística es importante considerar el principio de Pareto según el

cual el 20% de factores explican el 80% de los efectos, por esto se acepta

que el estudio completo y sobre las mallas 70,140, 200, 325 que tienen

44.89 % en peso de la distribución granulométrica explicarían

suficientemente la mineralogía del relave final motivo del presente

estudio.

a. Mallas equivalentes

Para hacer un resultado compósito por mallas de toda la muestra

estudiada bajo el microscopio, es necesario re-distribuir el porcentaje en

peso original (sin considerar la fracción menos 325) a base 100, tal como

se muestra en la siguiente tabla:

Tabla N° 60.- Porcentaje en peso equivalente en el Relave Final

b. Grado de Liberación Total

De los cuadros resultantes del conteo estadístico de partículas para cada

fracción de tamaño ( mallas 70, 100, 200 y 325) se determina el Grado de

Liberación por especies presentes, el resultado ponderado se presenta en

la siguiente Tabla N° 61.

malla %Peso %Equivalente70 12.36 27.53140 7.57 16.86200 11.87 26.44325 13.09 29.16

44.89 100.00

Page 168: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

168

Tabla N° 61.- Grado de Liberación Total por especies en Relave final

De acuerdo al principio establecido por el Dr. Cesar Cánepa, las especies

con Grado de Liberación 70 o mayor representan un conjunto de

partículas minerales (libres y mixtas) consideradas aptas para flotación.

Con los datos de la última columna de la Tabla N° 61, se establece lo

siguiente:

Las pérdidas de zinc en el relave final se deben mayormente a

partículas mixtas de esfalerita que tiene G.L 65.28 (menos de GL 70)

debido al amarre con otras especies mineralógicas. Se observa

presencia de esfalerita tipo 2, la misma que está libre (G.L. 90.51).

Los sulfuros de hierro se aprecian libres , así las piritas tienen G.L.

87.80 y pirrotita 93.02

Las gangas también se encuentran bastante libres ; el grado de

liberación es 93.68

El Grado de Liberación de galena (PbS) es 5.25 y calcopirita (CuFeS2)

24.58; al ser menores a 70 indican que estas especies están

finamente incluidas en otras y no se presentan libres. Entonces la

pérdida de estos valores en los relaves finales se debería a falta de

liberación..

M 70 M 100 M 200 M 325 G.L. TOTAL27.54 16.86 26.44 29.16

ef 54.16 56.97 73.84 72.82 65.28ef 2 74.80 84.90 100.00 100.00 90.51py 63.56 95.70 96.89 97.88 87.80po 81.39 95.68 97.31 98.59 93.02

GGs 94.09 95.56 91.99 93.73 93.68cp 76.13 21.43 0.00 0.00 24.58gn 0.20 4.00 16.00 1.00 5.25

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 169: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

169

c. Distribución en Peso por especies

Inicialmente se calcula el porcentaje volumétrico ponderado de cada una

de las especies para toda la muestra. La tabla siguiente es un ejemplo

como se estima el ponderado del %Vol. para Esfalerita, se procede con

los datos de las Hojas de Conteo de las mallas 70, 140, 200, 325 ; en

cada hoja resumen, el % Vol. total de cada especie es la suma del

volumen de libres mas los mixtos, utilizando el porcentaje de malla

equivalente se determina el total de Libres y mixtos, la suma ambos

términos será el ponderado. En el ejemplo del cuadro siguiente, para

esfalerita el resultado es %Vol. = 6.6

Tabla N° 62.- % Volumen de Esfalerita para la muestra total

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna de la Tabla N° 63.

Tabla N° 63.- Conversión de % volumétrico a % en peso

M 70 M 140 M 200 M 325ESFALERITA 27.54 16.86 26.44 29.16 TOTALLibre 3.5 2.33 4.6 3.08 3.5Mixtos 4.1 2.67 2.51 3.14 3.2Parcial 7.6 5 7.11 6.22 6.6

% Volumen por mallas

% Vol Sp-Gr % Pesoef 6.6 4.2 7.7

ef 2 0.6 4.2 0.7py 19.9 5 27.5po 18.3 4.6 23.3

GGs 54.5 2.7 40.7cp 0.07 4.2 0.1gn 0.04 7.2 0.1

TOTAL 100.0 100.0peso especifico 3.62

conversion % volumen a %Peso

Page 170: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

170

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso. Para ello, se multiplica el % Vol. de cada

especie por el peso específico de cada una de ellas, mostradas en la

segunda y tercera columna de la Tabla N° 63, y dividido entre la suma

total de los factores, expresado en porcentaje, determina el % en Peso de

cada especie mineralógica.

Respecto de los porcentajes en volumen y porcentajes en peso de la

Tabla N° 63 se comenta lo siguiente:

Los % en Vol. multiplicados por su correspondiente peso especifico y

divididos entre 100 determinan que el peso especifico del relave final

es 3.62

La pérdida de valores más importante son esfaleritas (ZnS), el cálculo

indica 7.7% en peso, un resultado relativamente bajo; considerando la

alta ley de cabeza en zinc y la fuerte presencia de hierro.

La presencia de esfalerita del tipo 2 (finas inclusiones de calcopirita en

esfalerita) no es determinante, el porcentaje 0.7% en peso no es

considerable.

El cuerpo del relave está conformado por los sulfuros de hierro que en

conjunto representan 50.8 % en peso del total de muestra de relave.

Es importante la relación de pirrotita a sulfuros de hierro totales 23.3

x100/50.8 = 46.6%, entonces 53.4% son piritas. Casi la mitad de

sulfuros de hierro son pirrotitas, una cantidad apreciable y que como

se conoce influye fuertemente en la flotación bloqueando la acción del

colector xantato; pero en este caso está siendo eficientemente

deprimida..

Page 171: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

171

Completan el cuerpo de relave final, las gangas con 40.7% en peso,

que sumados a los sulfuros de hierro completan 91.5% en peso del

total.

Las especies galena y calcopirita presentes en el relave final no son

relevantes, ambas solo suman 0.07%.

d. Libres y Mixtos

El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que el

conjunto de la especie mineralógica referida tiene una liberación

adecuada para flotar y está conformada por partículas libres y mixtas de

dos o más especies mineralógicas distintas. De la Tabla Nº. 62

anteriormente citado como ejemplo para el cálculo de % volumen total de

esfalerita, se puede establecer que de un total de 6.6 % en volumen se

tiene 3.5% completamente libres, la diferencia 3.2% en Vol. son mixtos,

en porcentaje relativo esto significa que en la especie esfalerita se tiene

3.5 x100/6.6 = 52.4% libres y la diferencia 47.6% en calidad de mixtos o

amarre con otras especies mineralógicas, procediendo del mismo modo

para las otras especies mineralógicas se obtiene la Tabla N° 64.

Tabla N° 64.- Libres y Mixtos en Relave final

Sobre la proporción de libres y mixtos de la Tabla anterior se puede

comentar lo siguiente:

% Volumetrico por especie Libre Mixto

ef 52.4 47.6ef 2 80.6 19.4py 94.6 5.4po 95.5 4.5

GGs 86.2 13.8cp 63.3 36.7gn 0.0 100.0

Page 172: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

172

Respecto del desplazamiento de esfalerita al relave final es posible

afirmar que el 52.4% está completamente libres, por lo tanto las

pérdidas de zinc se aprecian la mitad libres y la otra mitad en amarres.

Considerando la información sobre la alta ley en cabeza de zinc (13%

Zn), esta presencia de zinc en el relave se ve atenuada por la mayor

presencia de sulfuros de hierro y gangas.

Los sulfuros de hierro, ambos pirrotita o pirita, están mayormente libres

en promedio 95% de ellos están completamente libres y conforman la

parte más importante del cuerpo del relave final.

Las gangas presentes en el relave están igualmente libres pero en

menor cantidad que los sulfuros de hierro; el conteo del análisis

microscópico indica que en las gangas están incluidas especies

valiosas importantes de esfalerita, galena y calcopirita, se determina

que solo el 12% de las gangas conforman mixtos.

Las especies Calcopirita y galena no se aprecian libres en el relave.

e. Análisis de los Mixtos más frecuentes.

Es importante analizar los mixtos más frecuentes en el relave final y si

tienen alguna opción de liberarse por remolienda, para cumplir con este

criterio del Dr. Cesar Cánepa el Grado de Liberación de las especies

mineralógicas del mixto deberá ser mayor de 10.

El proceso siguiente es analizar los mixtos más frecuentes y de mayor %

volumétrico de los cuadros del conteo malla por malla. Por ejemplo en el

caso del amarre GGs/ef se consideran los datos de % Vol. de ese mixto

en cada hoja y se halla un ponderado que represente a toda la muestra,

en este caso :7.00 %; en las dos siguientes líneas de la tabla se coloca el

Page 173: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

173

grado de liberación de cada una de las especies que conforman el mixto y

de igual modo se ponderan con los valores de % equivalente de cada

malla (en rojo), así, el resultado es G.L. para esfalerita 18.1 y para gangas

51.6, esta última se encuentra en mayor abundancia en el mixto y

obviamente responderá mejor en el evento metalúrgico y la esfalerita que

es menor presencia, posiblemente será factible de liberar por tener un GL

18.1 que es mayor a 10, incrementando el grado de molienda primaria

porque se trata de esfalerita en mixto con gangas.

Tabla N° 65.- % Vol. y Grado de Liberación mixto GGs/ef del relave final

Procediendo de manera similar en los otros dos mixtos de mayor

frecuencia GGs/py, GGs/po y con la información tomada de los cuatro

cuadros correspondientes a las mallas 70, 140, 200, y 325 se tiene el

siguiente resumen ponderado:

Tabla N° 66.- Mixtos frecuentes y grados de liberación en Relave final

Sobre los mixtos más importantes de la tabla anterior y considerando que

el grado de liberación mayor a 10 indica posibilidad de liberar por

remolienda, se hace los siguientes comentarios:

M 70 M 100 M 200 M 325MIXTO 27.54 16.86 26.44 29.16 Total

% Vol. Ggs/ef 12.1 6.74 4.34 4.75 7.00G.L ggs 61.1 60.1 42.7 45.8 51.6G.L. ef 11.9 9.6 26.2 21.5 18.1

Porcentaje volumetrico y grado de Liberacion

Mixto % Vol % equivalente ef GGs po pyGGs/ef 7 85.89 18.1 51.6 py/ef 0.57 6.99 45.5 45.5po/ef 0.58 7.12 17.7 46.3

8.15 100.00 20.0

Grado de Liberacion

Page 174: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

174

Es importante observar que el mixto más frecuente es

esfalerita/gangas y es más de la mitad de los tres mixtos dobles más

importantes. Es posible mejorar liberación ajustando molienda a un

mejor grado.

En general las pérdidas más importantes en mixtos están en el amarre

esfalerita con gangas y conforman cerca del 80% de los mixtos totales

y además tienen buena posibilidad de liberación si se optimiza la

molienda primaria, un buen esfuerzo seria pasar del actual 55% a 60%

-malla 200

Los otros dos mixtos importantes son gangas tanto con piritas y

pirrotitas. Si bien en porcentaje en peso son relativamente importantes

en el concepto metalúrgico no lo son. Además, es importante señalar

que los tres mixtos más importantes de esfalerita tienen un Grado de

Liberación promedio ponderado de 20.0, indica que los mixtos podrían

ser mejor remolidos y disminuir las perdidas en relave por moler mejor.

f. Conclusiones del estudio microscópico para relave final

La perdida más importante es en esfalerita, en total representan 7.7%

en peso y de estas el 52.4% está libre especialmente en las

fracciones gruesas. Considerando la recuperación actual de 94% Zn

esta observación es referencial ya que la recuperación de zinc es una

de las más importantes de la minería local.

Los sulfuros de hierro presentes en el relave mantienen la misma

proporción que en cabeza, es decir 35% son pirrotitas y 65% son

piritas; A pesar del alto contenido de pirrotitas en general la

recuperación metalúrgica no fue afectada, probablemente se afecte los

Page 175: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

175

grados de concentrado de plomo y zinc. Si la depresión de sulfuros de

hierro se descontrola inmediatamente se notaria una alta ley de zinc

en el relave y a la vez se perjudicaría el grado de concentrado. Un

aspecto importante para el control de la depresión de pirrotita es el

oxigeno en acondicionamiento previo a la flotación de desbaste.

Las perdidas de plomo que en ley química son relativamente altas se

encuentran en amarres con gangas y sulfuros de hierro.

El sulfuro pirrotita esta presente en el relave final, la cantidad relativa

respecto de los sulfuros de hierro es 25% y 75% son pirita. Al

mantener la proporción tal como se presenta en el mineral de cabeza

se entiende que la depresión de pìrrotita es eficiente.

Page 176: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

176

ANEXOS PARA LA MICROSCOPIA DEL RELAVE FINAL

Page 177: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

177

ANEXO IREGRESIONES POR ELEMENTOS EN RELAVE GENERAL ISCAYCRUZ

Nov-07J. Manzaneda

PLOMO-ZINC ZINC-COBREResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 1.161576708 Constante 0.04041002Error típico de est Y 0.493928027 Error típico de est Y 0.02175568R cuadrado 0.10101286 R cuadrado 0.12428343Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X -3.413414 Coeficientes X 0.01573296Error típico del coef 4.55399311 Error típico del coef 0.01867672t-student -0.75 t-student 0.84

PLOMO-COBRE ZINC-FIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.012784284 Constante 47.8506576Error típico de est Y 0.016634705 Error típico de est Y 4.07204234R cuadrado 0.488025321 R cuadrado 0.9065884Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 0.33483106 Coeficientes X -24.3517423Error típico del coef 0.15337119 Error típico del coef 3.49574989t-student 2.18 t-student -6.97

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 20.24878605 Constante 0.57690286Error típico de est Y 12.78443945 Error típico de est Y 0.16870427R cuadrado 0.079254505 R cuadrado 0.1285324Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 77.3281411 Coeficientes X -0.1243712Error típico del coef 117.871929 Error típico del coef 0.14482854t-student 0.66 t-student -0.86

PLOMO-PLATA COBRE-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.044833108 Constante 40.01102Error típico de est Y 0.01883838 Error típico de est Y 12.4591605R cuadrado 0.989133587 R cuadrado 0.12551215Nº de observaciones 7 Nº de observaciones 7Grados de libertad 5 Grados de libertad 5

Coeficientes X 3.70545576 Coeficientes X -203.031733Error típico del coef 0.17368898 Error típico del coef 239.669585t-student 21.33 t-student -0.85

HIERRO-PLATAResultado de la regresión COBRE -PLATA

Constante 0.34941198 Resultado de la regresiónError típico de est Y 0.170330585 Constante 0.22320118R cuadrado 0.111649479 Error típico de est Y 0.13922926Nº de observaciones 7 R cuadrado 0.40644617Grados de libertad 5 Nº de observaciones 7

Grados de libertad 5Coeficientes X 0.00453228Error típico del coef 0.00571736 Coeficientes X 4.95576975t-student 0.79 Error típico del coef 2.67827186

t-student 1.85

Page 178: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

178

MALLA 70RELAVE FINALJMANZANEDA NOV 2007PARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef 2 py po GGs cp gnef 22 3.50 3.50

100.00ef 2 5 0.80 0.80

100.00py 8 1.27 1.27

100.00po 7 1.11 1.11

100.00GGs 454 72.29 72.29

100.00cp 1 0.16 0.16

100.00gn 0 0.00 0.00

100.00Parcial 497 79.14 3.50 0.80 1.27 1.11 72.29 0.16 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef 2 py po GGs cp gnGGs/ef 76 12.10 3.26 8.84

11.9 61.1GGs/py 20 3.18 0.52 2.67

3.2 75po/GGs 6 0.96 0.15 0.81

4.7 75ef2/GGs 6 0.96 0.38 0.58

22 45 cp/GGs 5 0.80 0.75 0.05

93.1 0.1ef/py 4 0.64 0.34 0.3

44 36.5gn/GGs 2 0.32 0.3 0.02

88 0.5ef/po 2 0.32 0.22 0.1

30 13ef/py/GGs 7 1.11 0.21 0.11 0.79

3.1 0.6 60.7po/ef/GGs 1 0.16 0.05 0.01 0.1

9 0.5 39gn/ef/GGs 1 0.16 0.02 0.12 0.02

1 72 0gn/po/GGs 1 0.16 0.02 0.13 0.01

2 67.5 0Total 628 100

% Volumetrico 7.60 1.18 2.20 1.39 87.38 0.21 0.05Sp-Gr 4.2 4.2 5 4.6 2.7 4.2 7.2%Peso 10.956 1.695 3.780 2.201 80.943 0.301 0.124

Grado liberacion 54.16 74.80 63.56 81.39 94.09 76.13 0.20ef ef 2 py po GGs cp gn

Page 179: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

179

MALLA 100RELAVE FINALJMANZANEDA NOV 2007PARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef 2 py po GGs cp gnef 18 2.33 2.33

100.00

ef 2 2 0.26 0.26100.00

py 87 11.27 11.27100.00

po 123 15.93 15.93100.00

GGs 447 57.90 57.90100.00

cp 0 0.00 0.00100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 677 87.69 2.33 0.26 11.27 15.93 57.90 0.00 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef 2 py po GGs cp gnGGs/ef 52 6.74 1.71 5.03

9.6 60.1py/GGs 12 1.55 0.23 1.33

3.6 76.9po/GGs 10 1.30 0.35 0.95

12.1 60.6po/ef 6 0.78 0.3 0.48

20.8 44.2py/ef 5 0.65 0.47 0.18

56.4 11.4cp/GGs 1 0.13 0.12 0.01

95 0po/py 1 0.13 0.1 0.03

64 4po/gn 1 0.13 0.1 0.03

64 4ef/cp 1 0.13 0.07 0.06

25 25ef2/GGs 1 0.13 0.08 0.05

36 16py/ef/GGs 3 0.39 0.04 0.09 0.26

1 7 46py/po/ef 1 0.13 0.05 0.01 0.07

16 1 25ef/po/GGs 1 0.13 0.03 0.05 0.05

1 16 22

Total 772 100.0% Volumetrico 5.00 0.34 11.88 17.01 65.69 0.07 0.03

Sp-Gr 4.2 4.2 5 4.6 2.7 4.2 7.2%Peso 6.22 0.42 17.58 23.16 52.48 0.09 0.06

Grado liberacion 56.97 84.90 95.70 95.68 95.56 21.43 4.00ef ef 2 py po GGs cp gn

Page 180: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

180

MALLA 200RELAVE FINALJMANZANEDA NOV 2007PARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef 2 py po GGs cp gnef 35 4.60 4.60

100.00

ef 2 5 0.66 0.66100.00

py 225 29.57 29.57100.00

po 206 27.07 27.07100.00

GGs 215 28.25 28.25100.00

cp 0 0.00 0.00100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 686 90.14 4.60 0.66 29.57 27.07 28.25 0.00 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef 2 py po GGs cp gnGGs/ef 33 4.34 1.8 2.54

26.2 42.7py/GGs 19 2.50 0.9 1.6

23.2 51.4po/GGs 9 1.18 0.49 0.69

20.8 39.7po/ef 7 0.92 0.35 0.57

21.3 44.1py/ef 6 0.79 0.36 0.43

29 37.3po/gn 1 0.13 0.08 0.05

36 16

Total 761 100.00% Volumetrico 7.11 0.66 30.90 28.21 33.08 0.00 0.05

Sp-Gr 4.2 4.2 5 4.6 2.7 4.2 7.2%Peso 7.34 0.68 38.00 31.92 21.97 0.00 0.09

Grado liberacion 73.84 100.00 96.89 97.31 91.99 0.00 16.00ef ef 2 py po GGs cp gn

Page 181: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

181

MALLA 325RELAVE FINALJMANZANEDA NOV 2007PARTICULAS LIBRES

especie No.Part %Vol ef ef 2 py po GGs cp gnef 24 3.08 3.08

100.00

ef 2 2 0.26 0.26 100.00

py 233 29.91 29.91100.00

po 196 25.16 25.16100.00

GGs 259 33.25 33.25100.00

cp 0 0.00 0.00100.00

gn 0 0.00 0.00100.00

Parcial 714 91.66 3.08 0.26 29.91 25.16 33.25 0.00 0.00

PARTICULAS MIXTAS ef ef 2 py po GGs cp gnGGs/ef 37 4.75 2.95 1.8

45.8 21.5po/ef 3 0.39 0.04 0.35

1 81py/ef 2 0.26 0.03 0.23

1 81ef/gn 1 0.13 0.12 0.01

81 1GGs/po 7 0.90 0.42 0.48

34.1 39.9GGs/py 14 1.80 1.02 0.78

39.4 26.5gn/po 1 0.13 0.12 0.01

81 1

Total 779 100% Volumetrico 6.22 0.26 31.16 26.05 36.31 0.00 0.02

Sp-Gr 4.2 4.2 5 4.6 2.7 4.2 7.2%Peso 6.52 0.27 38.85 29.88 24.45 0.00 0.04

Grado liberacion 72.82 100.00 97.88 98.59 93.73 0.00 1.00ef ef 2 py po GGs cp gn

Page 182: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

182

5.6 Caso seis: Presencia de Bismuto en un concentrado de Plomo

En este caso se hace el estudio de cuatro muestras enviadas de distintas

zonas de exploración y desarrollo con el objetivo de caracterizar

mineralógicamente la presencia del bismuto. Preliminarmente, se hizo una

concentración por flotación batch de las cuatro muestras, extrayendo

espumas en los minutos 1, 3 y 7 para analizarlas junto al relave

intermedio ya que en el estándar de flotación no se hizo la etapa de zinc..

El resultado de las cuatro pruebas se presenta en la siguiente tabla:

Tabla N° 67.- Cuatro pruebas de flotación batch

Haciendo regresión entre el bismuto y los otros elementos químicos para

las cuatro muestras en conjunto se obtiene la correlación y valor

estadístico “t-student” que se muestran en la Tabla siguiente:

Muestra Pruebas MetalurgicasFecha: 16-mar-04

prueba DESCRIPCION %PB %Bi %Zn %Cu %Fe Onz/TM Ag %Mn1 Espuma Pb 1 64,26 0,785 6,84 1,59 3,33 92,27 0,051 Espuma Pb 3 38,18 0,704 16,90 3,68 7,48 71,21 0,121 Espuma Pb 7 11,53 0,320 28,99 4,21 12,61 29,42 0,211 Relave intermedio 0,26 0,024 22,89 0,28 15,85 0,96 0,302 Espuma Pb 1 43,90 0,012 3,04 13,64 4,36 128,28 0,112 Espuma Pb 3 43,65 0,017 2,83 9,94 8,53 96,61 0,102 Espuma Pb 7 49,80 0,021 5,81 1,22 12,30 32,31 0,092 Relave intermedio 11,59 0,015 14,66 0,39 16,53 6,91 0,433 Espuma Pb 1 75,55 0,016 6,23 0,09 0,39 52,57 0,083 Espuma Pb 3 64,20 0,034 13,48 0,09 0,80 42,60 0,153 Espuma Pb 7 35,78 0,014 30,23 0,09 2,49 26,52 0,293 Relave intermedio 8,68 0,015 42,85 0,09 7,24 6,91 0,514 Espuma Pb 1 33,76 3,238 17,53 5,46 7,61 54,50 0,184 Espuma Pb 3 12,21 1,688 30,41 5,95 9,48 27,01 0,304 Espuma Pb 7 2,22 0,498 39,95 3,65 8,96 7,07 0,394 Relave intermedio 0,14 0,026 36,94 0,35 9,24 0,16 0,53

Page 183: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

183

Tabla N° 68.- Regresión entre elementos químicos para cuatro pruebas

Análisis del t-student

Considerando los resultados de regresión entre elementos de los cuatro

tajos en un sólo bloque de ensayes ( Tabla Nº 68) se obtiene

correlaciones muy bajas y la significancia del t, en todos los casos, es

menor a 2, en valor absoluto. Estos valores demuestran que si en la

planta concentradora se alimenta el mineral indistintamente de los cuatro

tajos, sin ningún criterio especial, el resultado sería ineficiente para el

control del contaminante bismuto.

Regresión para las dos muestras con alto Bismuto

Como el ensaye químico de la tabla Nº 67 muestra que las pruebas 1 y 4

tienen espumas que en el primer minuto ensayan alto bismuto, indica que

estas dos pruebas podrían ser correlacionadas por bismuto contra los

otros elementos químicos.

La regresión se realiza utilizando los datos contenidos en la Tabla N° 69.

Tabla N° 69.- Primera prueba de flotación batch mineral de bismuto

prueba DESCRIPCION %PB %Bi %Zn %Cu %Fe Onz/TM Ag %Mn1 Espuma Pb 1 64,26 0,785 6,84 1,59 3,33 92,27 0,051 Espuma Pb 3 38,18 0,704 16,90 3,68 7,48 71,21 0,121 Espuma Pb 7 11,53 0,320 28,99 4,21 12,61 29,42 0,211 Relave intermedio 0,26 0,024 22,89 0,28 15,85 0,96 0,30

CORR. tBISMUTO-PLOMO 0,001 -0,13BISMUTO-ZINC 0,003 0,21BISMUTO-COBRE 0,049 0,85BISMUTO-FIERRO 0,0001 -0,03BISMUTO-PLATA 0,010 0,38BISMUTO-MANGANESO -0,472 -0,47

Resultados de Regresión

Page 184: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

184

La Tabla N° 70 contiene el resumen de correlaciones y “t-student” sin

considerar los valores menores a 2, en valor absoluto:

En la cuarta prueba, que es la segunda con resultados altos en bismuto,

el resultado obtenido se reitera en la Tabla N° 71.

Tabla N° 71.- Prueba de flotación Batch No. 4

La Tabla N° 72 contiene el resumen de correlaciones y t de student sin

considerar los valores menores a 2, en valor absoluto:

prueba DESCRIPCION %PB %Bi %Zn %Cu %Fe Onz/TM Ag %Mn4 Espuma Pb 1 33,76 3,238 17,53 5,46 7,61 54,50 0,184 Espuma Pb 3 12,21 1,688 30,41 5,95 9,48 27,01 0,304 Espuma Pb 7 2,22 0,498 39,95 3,65 8,96 7,07 0,394 Relave intermedio 0,14 0,026 36,94 0,35 9,24 0,16 0,53

CORR. tBISMUTO-PLOMO 0,89 4,07BISMUTO-ZINC BISMUTO-COBREBISMUTO-FIERRO 0,94 -5,85BISMUTO-PLATA 0,98 10,81 BISMUTO-MANGANESO 0,97 -8,11

COBRE-PLATA COBRE-FIERRO

Resultados de Regresión

Tabla N° 70.- Correlación y t de la primera prueba de flotación batch

Page 185: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

185

Análisis de los resultados de correlación y t-student

Para las pruebas 1 y 4,, se muestra la relación altamente positiva de

Plomo-Bismuto y Bismuto.Plata que significa, en ambos casos, una

posible relación mineralógica. En cambio, la relación de Bismuto-Zinc y

Bismuto-Manganeso si bien es mayor a 2, la cual se considera

significativa, pero el signo es negativo indicando una consecuencia del

proceso de flotación y no una posibilidad de ensamble mineralógico.

Por las regresiones anteriores se confirma la relación Pb-Bi-Plata para

dos de las cuatro muestras investigadas. Dicha especie coincide con la

descripción de microscopia electrónica de barrido efectuada por el Dr.

Cesar Cánepa quien determina la presencia de “Xilingolita” o sulfosal de

Plomo-Bismuto-Plata, la que se muestra en la siguiente figura:

CORR. tBISMUTO-PLOMO 0,97 8,37BISMUTO-ZINC 0,93 -4,97BISMUTO-COBREBISMUTO-FIERROBISMUTO-PLATA 1,00 51,41BISMUTO-MANGANESO 0,92 -4,96

COBRE-PLATACOBRE-FIERRO

Resultado de Regresión

Tabla N° 72: Resultado de correlación y t para la cuarta prueba batch

Page 186: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

186

Figura N° 6.- Fotografía y espectrograma del mineral de pb-Bi-Ag

Page 187: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

187

5.7 Caso siete: Cinética de Flotación de cobre “Mixtos” El objetivo del estudio fue caracterizar mineralógicamente las espumas de

de flotación batch que fueron extraídas en cuatro tiempos sucesivos.

Luego de ello, hacer un estudio cuantitativo con un análisis modal por

conteo de partículas observadas bajo el microscopio a fin de establecer

los grados de liberación de las especies mineralógicas presentes; y

finalmente hallar la velocidad de flotación en cada una de ellas. Como

información preliminar se hizo regresión lineal entre elementos químicos

considerando los ensayes químicos de las distintas fracciones del análisis

granulométrico.

Aspectos metodológicos

La descripción de los resultados del estudio microscópico para cada

tiempo de flotación incluye los aspectos cualitativos y cuantitativos,

excepto en la fracción –malla 325, en que la finura y heterogeneidad de

los tamaños de partícula no permiten un tratamiento estadístico de los

datos.

Para el conteo estadístico de partículas minerales bajo el microscopio se

distingue la calcopirita de otras de tipo 2 que, para efectos del estudio, se

denominarán cpPS y son las que tienen una aureola de cobre secundario

alrededor que conforman una especie importante para la respuesta a la

flotación. Del mismo modo; en referencia a piritas también se distingue

aquellas que están con un borde de cobre secundario, llamadas pySEC,

que tendrían una condición y respuesta especial en flotación. En lo que se

refiere a cobres secundarios, CuSEC, se agruparon en una sola familia a

bornita, calcosita, covelita, digenita, las cuales son especies provenientes

de la oxidación de los cobres primarios (calcopirita) que representarán

una familia de especies minerales de cobre enriquecido.

Page 188: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

188

Identificación de la muestra

Las muestras de cinética de flotación y relave son resultados de una

prueba de flotación sobre un mineral de cabeza denominado “mixto” que

tiene el siguiente análisis químico:

Tabla N° 73.- Análisis químico de la cabeza de mineral mixto

Según el análisis químico de la Tabla N° 73 se trata de un mineral de

cobre-oro que, de acuerdo a la información alcanzada, será procesado

industrialmente por flotación.

Análisis valorado de Espumas de cinética de flotación Batch

Con la finalidad de establecer relaciones entre elementos químicos por

regresión lineal, las fracciones que resultaron de la cinética de flotación,

periodos 1 al 4, fueron analizadas químicamente, con el siguiente

resultado: Tabla N° 74.- Análisis químico de las cuatro etapas de flotación

El resultado mostrado en la Tabla N° 74 indica un concentrado compósito

de baja ley de Cobre (2,214%Cu). La secuencia de disminución del grado

de cobre suele ser común en una prueba de cinética de flotación. En el

primer periodo ensaya regular ley de cobre (9.84%Cu), disminuyendo en

los siguientes períodos hasta llegar a un mínimo de 0.41% Cu en el último

período.

%Cuox %Cu %Fe %S gAu/Ton %Insol.0.04 0.31 7.20 2.30 1.30 78.00

ESPUMAS MIXTOS Peso % Peso %Pb %Zn %Cu %Fe Ag onz/TM Au onz/TMPERIODO 1 16.8 10.97 0.03 0.17 9.84 15.92 1.81 1.255PERIODO 2 32.1 20.95 0.02 0.07 3.63 23.12 0.55 0.195PERIODO 3 39.6 25.85 0.02 0.04 0.78 28.63 0.21 0.134PERIODO 4 64.7 42.23 0.01 0.03 0.41 13.91 0.14 0.112

153.2 100.00 0.017 0.056 2.214 19.865 0.427 0.261

Analisis Quimico

Page 189: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

189

Regresiones entre elementos químicos

Los resultados de regresión entre elementos químicos se encuentra

detallado en el Anexo I, el resumen de la correlación y valor estadístico “t-

student” se muestra en la Tabla N° 5.

Tabla N° 75.- Resultado de regresión entre elementos químicos

Si el valor estadístico t-student es positivo y mayor a 2 indicaría una

posible relación mineralógica. Por el contrario, si el signo es negativo y

menor a -2 indicaría un resultado de contaminación del proceso de

concentración.

Según los datos contenidos en la Tabla N° 75, el análisis del resultado de

regresión lineal entre elementos expresa lo siguiente:

Correlacion t-studentPLOMO-ZINC 0.80 2.81PLOMO-COBRE 0.78 2.66PLOMO-HIERRO 0.01 0.17PLOMO-PLATA 0.77 2.60PLOMO-ORO 0.71 2.19

ZINC-COBRE 0.99 17.96ZINC-HIERRO 0.11 -0.50ZINC-PLATA 1.00 34.12ZINC-ORO 0.96 6.77

COBRE-HIERRO 0.12 -0.52COBRE-PLATA 0.99 13.49COBRE-ORO 0.93 5.03

HIERRO-PLATA 0.13 -0.56HIERRO-ORO 0.17 -0.65

PLATA-ORO 0.97 8.22

RELACION

Page 190: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

190

En la correlación de plomo con los otros sulfuros se aprecia relaciones

importantes con el zinc, cobre, plata y oro (+2.81, +2.86, +2.60 y +

2.19), las cuales indicarían que, en general, una flotación selectiva de

los sulfuros respecto del hierro (+0.17) sería necesaria para lograr

mayores leyes de oro-plata en el concentrado del mineral mixto.

Con relación a los valores de zinc, se aprecia una alta relación con

cobre (+17.96) y a la vez con plata (+34.12) y Oro (+6.77).

La relación de cobre con oro y plata se aprecia muy importante (+5.03

y +13.49), por lo que se infiere que una flotación selectiva de cobre

influirá en mejores contenidos de oro y plata.

El hierro es negativo contra todos los otros elementos. No es

significativo o mayor de 2 en ningún caso. Este resultado debe ser

confirmado a través de la microscopia, ya que deben aparecer piritas

mayormente libres. Asimismo, la relación baja de hierro-oro (-0.65). no

permite afirmar que las piritas sean auríferas.

La correlación entre oro y plata es alta y significativa (+ 8.22), lo que

estaría indicando que podría tratarse de oro argentum.

La información brindada proporciona la ruta para iniciar el trabajo de

microscopía en las espumas de la cinética de flotación del mineral de

cobre-oro denominado “Mixto”

Page 191: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

191

Estudio de Microscopía Óptica

Microscopía Cualitativa

El examen efectuado bajo el Microscopio Óptico de las distintas secciones

pulidas correspondientes a los cuatro periodos de flotación batch indica

las siguientes especies minerales que actúan con mayor menor y escasa

presencia. En el cuadro siguiente se muestra la fórmula química,

abreviatura y peso específico de cada una de ellas.

Tabla N° 76.- Especies presentes: Espumas de flotación mixto

Una descripción cualitativa, bajo el microscopio, de la muestra de

concentrado de cinética de flotación de tipo mixto indica:

“Importante presencia de menas sulfuros de cobre y pirita, con menores

cantidades de gangas o translucidos. Los minerales de cobre se

caracterizan por ser calcopiritas. Una importante cantidad de calcopiritas

transformándose a cobre secundario (cpPS); cobres secundarios (mayor

cantidad de calcosita y digenita que covelita). Una cantidad menor de

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORESPirita py FeS2 5.0Gangas GGs variado 2.7

ESPECIES MENORESCalcopirita Enriquecida CpPS CuFeS2-CuSn 4.5Cobres Secundarios CuSEC CuS n 4.8(digenita-calcocita, covelita)Calcopirita cp CuFeS2 4.2Pirita enriquecida pySEC FeS2-CuSn 5.2

ESPECIES ESCASASMineral de Hierro (magnetita-hematita) hm Fe2O3-Fe3O4 5.7Oro Au Au 19.0

Page 192: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

192

piritas recubiertas por cobre secundario- favorable a una recuperación de

cobre- y que se denominara pySEC. Los diluyentes del concentrado de

cobre son piritas y gangas traslúcidos mayormente libres. Los minerales

de hierro, hematita, magnetita y goethita, se consideran en un sólo grupo

pero son cantidades no importantes. El oro difícil de ubicar pero

coincidentemente casi siempre fue observado asociado a cobres del tipo

cpPS”.

Galería de fotografías Microscopia Cualitativa de cinética de flotación Tipo Mixto.

Calcopirita o cobre primario en transición a cobre secundario (A) digenita y (B) covelita, por la frecuente presencia se le denominara cpPS o cobre primario-secundario.

A

B

dgpypy

py

cp

GGsGGs

GGs

50 micrones

A

B

dgpypy

py

cp

GGsGGs

GGsA

B

dgpypy

py

cp

GGsGGs

GGs

50 micrones

Fotografía N° 36.- Mineral mixto de cobre: calcopirita cpPS

Page 193: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

193

Covelita (cv) y digenita (dg) ambas agrupadas en la terminología de cobres secundarios CuSEC, notar la presencia de calcopirita en transición a cobres secundarios denominada cpPS

En el ovalo se muestra encapsulada por cobres secundarios

GGs

GGs

GGs

GGs

GGs

pypy

py

cp cp

cpPS

cv

dg

py

GGs

GGs

GGs

GGs

GGs

pypy

py

cp cp

cpPS

cv

dg

py

pypy

py

py

50 micrones

pypy

py

py

pypy

py

py

50 micrones

Fotografía N° 37.- Mineral mixto de cobre: cobres secundarios

Fotografía N° 38.- Mineral mixto de cobre: pirita tipo pySEC

Page 194: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

194

Oro

cpPS

Oro

cpPS

Oro

calcopirita

Oro

calcopirita

Fotografía N° 39.- Mineral mixto de cobre: Oro con cpPS

Fotografía N° 40.- Mineral mixto de cobre: Oro con calcopirita (CuFeS2)

Page 195: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

195

Microscopia Cuantitativa

La muestra en estudio fue obtenida por flotación con tiempos de

extracción de espumas en cuatro periodos consecutivos. Según la

información de la prueba de flotación batch, el peso total de espumas

flotadas fue de 153,2 gramos y el peso de relave fue 1 259,21 gramos.

a. Mallas equivalentes

Para hacer un resultado compósito de toda la muestra estudiada será

necesario re-distribuir el peso obtenido en cada período de tiempo a base

100, tal como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla N° 77.- Peso equivalente de cuatro periodos de tiempo de flotación

b. Grado de Liberación Total

En los cuadros resultantes del conteo estadístico de partículas, en cada

uno de los cuatro tiempos y que figuran en el Anexo I, se ha determinado

para las cuatro muestras el Grado de Liberación por especie

mineralógica. El promedio ponderado se detalla en la última columna de

la siguiente Tabla:

ESPUMAS MIXTOS Peso (gr) %PesoTiempo 1 16.8 11.0Tiempo 2 32.1 21.0Tiempo 3 39.6 25.8Tiempo 4 64.7 42.2

153.2 100

Page 196: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

196

Tabla N° 78.- Grado de Liberación ponderado por especie mineralógica

Considerando que el Grado de Liberación 70 es un número de control

para la liberación de valioso y estéril y con los resultados de la Tabla N°

78 se establece lo siguiente:

La mena de cobre, conformada por las especies cpPS, o calcopirita en

transición a cobre secundario, está muy liberada (90.2). La especie

calcopirita se encuentra regularmente liberada (65.4). Y, los valores de

cobre secundario, CuSEC, presentan menor liberación (47.7).

Los contaminantes del grado de concentrado son pirita y gangas y se

encuentran bastante liberados: 93.8 y 86.4, respectivamente.

El análisis global del compósito de espumas de cuatro tiempos indica

que los contaminantes importantes (pirita y gangas) se encuentran

libres en todos los periodos, por lo que será necesario realizar mayor

selectividad en la flotación a fin de mejorar los grados de concentrado.

El análisis en cinética de flotación requiere la ponderación cada dos

periodos de tiempo. Los dos primeros períodos representarán a la

etapa de flotación rougher (desbaste), y los dos últimos a la etapa

scavenger.de flotación (agotamiento).

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Tiempo 4 G.L. TOTAL11.0 21.0 25.8 42.2

cp 89.54 88.57 0 87.5 65.4cpPS 87.29 94.42 72.15 100 90.2

CuSEC 74.53 66.25 46.34 32.27 47.7py 92.41 93.15 94.11 94.21 93.8

pySEC 100 100 100 100 100.0GGs 89.71 88.47 73.68 92.38 86.4hm 87.56 87.66 79.14 89.29 86.1

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 197: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

197

Liberación en la etapa rougher de flotación batch

Como se muestra en la Tabla N° 79, la etapa de flotación rougher tiene

valores de cobre con grado de liberación cercanos a 70, Así, calcopirita

con 88.90, cpPs 91.97 y CuSEC con 69.10. El resultado también indica

que esta etapa de flotación rougher respondería a las posteriores etapas

de limpieza frente a los contaminantes de pirita y gangas, los mismos que

se encuentran libres en el orden de 92.90 y 88.90, respectivamente.

Tabla N° 79.- Grado de Liberación por especie mineralógica:-etapa rougher

Liberación en la etapa scavenger de flotación batch

El análisis realizado en la etapa scavenger de flotación, la que

generalmente recircula en circuitos de flotación, muestra que los cobres

secundarios y la calcopirita se encuentran poco liberados al reportar

grados de liberación 37.61 y 54.30, respectivamente; mientras que los de

transición, cpPS, estan bien liberados al reflejar grado de liberación de

89.43. En cuanto a los contaminantes, pirita y Gangas, se aprecian libres

con grados de liberación de 94.17 y 85.29, respectivamente.

Tiempo 1 Tiempo 2Rougher 11.0 21.0 Grado de Liberacion

cp 89.54 88.57 88.90cpPS 87.29 94.42 91.97

CuSEC 74.53 66.25 69.10py 92.41 93.15 92.90

pySEC 100 100 100.00GGs 89.71 88.47 88.90hm 87.56 87.66 87.63

Page 198: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

198

Tabla N° 80.- Grado de Liberación por especie mineralógica: etapa scavenger

c. Distribución en Peso por especies

En primer lugar se calcula el porcentaje volumétrico de cada especie

ponderado para toda la muestra. En la Tabla N° 81 se muestra un ejemplo

de cómo se estima el ponderado del %Vol. para calcopirita utilizando los

datos de las Hojas de Conteo de los tiempos 1-2-3-4. El % volumétrico

total de cada especie será la suma del % en volumen de las partículas

libres más los asociados o mixtos. Luego, utilizando el porcentaje de

malla equivalente se calcula el total de Libres y asociados. La suma total

será el cálculo ponderado que, en este caso, el % Vol. de calcopirita es

1.35; del cual, el 86.2 % se encuentra libre y el 13.8%, asociado con otras

especies.

Tabla N° 81.- Porcentaje volumétrico Total para la especie calcopirita

Tiempo 3 Tiempo 4Scavenger 25.8 42.2 Grado de Liberacion

cp 0 87.5 54.30cpPS 72.15 100 89.43

CuSEC 46.34 32.27 37.61py 94.11 94.21 94.17

pySEC 100 100 100.00GGs 73.68 92.38 85.29hm 79.14 89.29 85.44

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Tiempo 4calcopirita 11.0 21.0 25.8 42.2 TOTAL %Libre 6.04 1.94 0 0.21 1.16 86.2Mixtos 1.02 0.25 0.03 0.03 0.19 13.8Parcial 7.06 2.19 0.03 0.24 1.35 100.0

% Volumen por etapas

Page 199: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

199

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna (%Vol.) de la Tabla siguiente:

Tabla N° 82.- % Vol. y conversión a % en Peso para todas las especies

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso, los cuales se calculan multiplicando el

producto del % Vol. de cada especie mineralógica por el peso específico

de cada una de ellas, mostradas en la segunda y tercera columna de la

Tabla N° 82, y dividido entre la suma total de los factores, expresado en

porcentaje.

Respecto de los valores obtenidos en la Tabla N° 82 se efectúa los

siguientes comentarios:

La conversión del %Volumen a peso determina que el peso especifico

de la espuma de concentrado de cobre asciende a 4.27.

Los minerales de cobre (cp + cpPS + CuSEC + pySEC) que flotaron

en los cuatro períodos de tiempo representan 8.2% del peso de toda

las espumas flotadas.

Los contaminantes, pirita y gangas, representan 92.1 %, (71.1+19.1),

en peso del total. Este resultado es importante porque si se determina

% Vol Sp-Gr % Pesocp 1.3 4.2 1.3

cpPS 4.0 4.5 4.2CuSEC 1.7 4.8 1.9

py 60.8 5 71.1pySEC 0.7 4.9 0.8GGs 30.2 2.7 19.1hm 1.3 5.2 1.5

TOTAL 100.0 100.0peso especifico 4.27

Page 200: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

200

que ambas especies se encuentran mayormente libres entonces será

posible mejorar la selectividad.

1.5% en peso de la muestra corresponde a óxidos de hierro

(magnetita-hematita-goethita), nivel considerado poco relevante.

d. Libres y Mixtos

El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que la

especie mineralógica tiene una liberación adecuada para flotar y está

conformada por partículas completamente libres y mixtas de dos o más

especies. De la Tabla N°. 81, citada como ejemplo para el cálculo de %

volumen total de calcopirita, se puede establecer que de un total de

1.35% en volumen se tiene 1.16%Vol como libres; la diferencia, de 0.19 %

Vol. estará como mixtos. En porcentaje relativo significa que en

calcopirita se tiene 86.2 % como libres y 13.8% en mixtos o en forma de

amarre con otras especies. Procediendo de manera similar para todas las

especies mineralógicas presentes se construye la Tabla N° 83.

Tabla N° 83.- Porcentaje relativo de libres y mixtos por especies

Respecto de la proporción de Libres y Mixtos por especies mostradas en

la tabla anterior se comenta lo siguiente:

De todos los minerales de cobre analizados se aprecia que el cobre

secundario, CuSEC, es el que se encuentra menos libre. En la Tabla

Libre Mixtocp 86.2 13.8

cpPS 84.1 15.9CuSEC 54.3 45.7

py 86.8 13.2pySEC 100.0 0.0GGs 82.4 17.6hm 83.0 17.0

Porcentaje Relativo

Page 201: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

201

Nº 83 se indica que 54.3% está libre, pero 45.7% de cobres

secundarios están asociados a otras especies mineralógicas.

Entonces, será importante determinar en qué etapa y con qué otras

especies mineralógicas están amarrados.

Las especies calcopirita y calcopirita en transición (cp - cpPS) se

encuentran aceptablemente libres en el orden 86.2% y 84.1%

respectivamente. Entonces aproximadamente solo 14% de ambas

especies están asociados a otras especies.

Los contaminantes, pirita y gangas, reportan un promedio de 15.4% en

mixtos y 85% de estas especies mineralogicas contaminantes están

libres.

b. Análisis de los Mixtos más frecuentes.

Es necesario determinar si los mixtos de mayor presencia en la espuma

de flotación de cobre en estudio tienen opción de mejorar la liberación por

remolienda. Para ello, el grado de liberación de las especies en mixtos

deberá ser mayor a 10, de acuerdo al criterio establecido por el Dr. Cesar.

Cánepa.

Se analizan los mixtos más frecuentes y de mayor porcentaje volumétrico

de los cuadros de conteo por períodos. En este caso, se separan

nuevamente los dos primeros tiempos como rougher de flotación

(desbaste) y los dos últimos como scavenger o (agotamiento).

Mixtos en rougher o desbaste de flotación

En el ejemplo, para el caso del amarre cuSEC/py, se consideran los datos

de %Vol. de ese mixto en cada período y se determina un ponderado

total, obteniendo 3.03.

Page 202: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

202

Considerando la distribución relativa a dichos periodos, en las dos

siguientes líneas del cuadro se coloca el grado de liberación de cada una

de las especies participantes, ponderando con los valores de %

equivalente de cada periodo (en rojo).

Los grados de liberación alcanzados para CuSEC y pirita están en el

orden de 22.85 y 48.58, respectivamente, los cuales denotan que la pirita

está en mayor abundancia y ofrece mejor respuesta al evento

metalúrgico; en tanto que los CuSEC serían factibles de liberar por

remolienda ya que su G.L es mayor a 10.

Tabla N° 84.- Grado de Liberación de CuSEC con py y GGs: etapa rougher

Procediendo de manera similar, para el amarre CuSEC/GGs se obtiene

un G.L para CuSEC de 10.43. Ponderando el grado de liberación para

cobre secundario con pirita y gangas se establece un G.L para CuSEC de

18.28 = (3.03x22.85+1.77x10.43)/(3.03+1.77), el mismo que por ser

mayor a 10 podria ser liberado por remolienda.

Mixtos en scavenger

Procediendo de manera similar con los dos últimos tiempos de la Tabla N°

85, que representan al agotamiento o scavenger de flotación, se obtiene

el grado de liberación ponderado para la especie CuSEC en mixto con

Tiempo 1 Tiempo 2MIXTO 11.0 21.0 Total

% Vol. CuSEC/py 1.42 3.87 3.03G.L CuSEC 38.6 14.6 22.85

G.L. py 22.4 62.3 48.58

Tiempo 1 Tiempo 2MIXTO 11.0 21.0 Total% Vol. CuSEC/GGs 2.13 1.58 1.77

G.L CuSEC 10.3 10.5 10.43G.L. GGs 49.4 56 53.73

Page 203: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

203

pirita y gangas de 4.5 = (2.45 x 0.49 + 1.39 x 11.68) / (2.45+1.39). En este

caso, por tener G.L menor a 10 en la última flotación será difícil lograr la

liberación secundaria de los valores de CuSEC. Por ello, será muy

importante realizar el grado de molienda primaria debido a que el amarre

más importante de las espumas scavenger se encuentra con las Gangas.

Asimismo, deberá tenerse en cuenta que los mixtos con las gangas se

definen en la etapa de molienda primaria.

Tabla N° 85.- Grado de Liberación de CuSEC en mixtos con py y GGs

Cinética de flotación por especies mena de cobre

En este caso, la mena de cobre está conformada por cobres primarios

(cp), primarios en transición (cpPS) y secundarios CuSEC. En menor

presencia se encuentran algunas piritas encapsuladas por cobre

secundario denominadas pySEC. El % en peso de cada período de

tiempo, que figura en cada uno de los cuadros del estudio cuantitativo, se

coloca en una tabla que identifica a los periodos de flotación con su

respectivo peso de espumas, tal como se muestra a continuación:

Tiempo 3 Tiempo 4MIXTO 25.8 42.2 Total

% Vol. CuSEC/py 2.33 2.52 2.45G.L CuSEC 0.3 0.6 0.49

G.L. py 86.6 86.8 86.72

Tiempo 3 Tiempo 4MIXTO 25.8 42.2 Total

% Vol. CuSEC/GGs 0.58 1.89 1.39G.L CuSEC 20 6.6 11.68G.L. GGs 40 72.1 59.92

Page 204: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

204

Tabla N° 86.- Porcentaje en peso de cada especie y por periodo

Del cuadro se desprende que la mena de cobre respuesta de flotación

está compuesta por 51.1% de cpPS, 23.3% de CuSEC, 16.5% de

calcopirita y 9.1% de pySEC; indicando que las especies que más flotan

son los cobres en transición cpPS. En este caso, se deberá determinar si

la mejor flotación ocurre en los primeros instantes, analizando la

ocurrencia de flotación de especies minerales por período.

Con los datos contenidos en la Tabla N° 86 se multiplican los valores de

la segunda columna por cada uno de los % en peso de cada especie para

los distintos periodos a fin de determinar el contenido en gramos de cada

especie mineralógica por periodo de tiempo, como se muestra en la

siguiente tabla:

Tabla N° 87.- Peso en gramos de cada especie por periodo de tiempo

Los pesos en gramos de cada especie se hacen relativos a base 100 para

representar la “recuperación relativa” de cada una de las especies en los

cuatro periodos de tiempo.

PERIODO Peso cp cpPS CuSEC pySEC1 16.8 7.74 16.42 5.09 0.232 32.1 2.1 8.95 4.11 2.173 39.6 0.03 2.12 0.76 0.314 64.7 0.24 0.23 0.84 0.5

Total 153.2 1.40 4.32 1.97 0.77% 16.5 51.1 23.3 9.1

%Peso

PERIODO cp cpPS CuSEC pySEC1 1.300 2.759 0.855 0.0392 0.674 2.873 1.319 0.6973 0.012 0.840 0.301 0.1234 0.155 0.149 0.543 0.324

Total 2.142 6.620 3.019 1.181

peso gr

Page 205: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

205

Tabla N° 88.- Recuperación relativo de cada especie por periodo de tiempo

En el primer periodo de tiempo se determina que la mejor secuencia de

flotación de sulfuros es la siguiente: cp>cpPS>CuSEC>pySEC, la

secuencia anterior confirma que los cobres primarios son relativamente

fáciles de flotar; mientras que los cobres secundarios presentan lenta

respuesta, constituyendo un reto metalúrgico consistente en tratar de

encontrar la causa de ese comportamiento dentro de los parámetros de

flotación. Este aspecto, es el principio metalúrgico que se deberá tomar

en cuenta para hacer el tratamiento industrial del mineral mixto por

flotación.

En el gráfico siguiente se muestra el acumulado de recuperación relativa

por cada especie considerando sólo la objetividad de los tres primeros

períodos, ya que el cuarto período para todos será 100.

PERIODO cp cpPS CuSEC pySEC1 60.718 41.671 28.326 3.2712 31.477 43.399 43.702 58.9583 0.555 12.682 9.969 10.3904 7.251 2.248 18.003 27.381

Total 100.000 100.000 100.000 100.000

Recuperacion relativa

Page 206: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

206

Gráfico N° 8.- Cinética de flotación Mixto por especies

En el grafico se puede apreciar que la secuencia de flotación

cp>cpPS>CuSEC>pySEC se mantiene en la etapa rougher durante los

dos primeros periodos.

e. Conclusiones del estudio de flotación Mineral Mixto

El análisis descrito permite formular las siguientes conclusiones:

El mineral flotado con menos liberación es el CuSEC y las

asociaciones más importantes se dan con pirita y gangas.

Los minerales de cobre secundario, CuSEC, son posibles de remoler y

mejorar su cinética de flotación ya que el grado de liberación

ponderado en su asociación con piritas y gangas es de 18.28 (mayor a

10) La remolienda o liberación secundaria estaría recomendada para

las espumas de la etapa de flotación de desbaste o rougher.

Cinetica de flotacion de menas de cobre

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0 1 2 3

Periodo de tiempo

Rec

upe

raci

on R

elat

iva

(%)

cpcpPSCuSECpySEC

Page 207: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

207

La cinética de flotación por microscopía determinó la flotabilidad de las

especies en el siguiente orden cp>cpPS>CuSEC>pySEC, secuencia

que permite confirmar el principio ya conocido consistente en que los

cobres primarios tendrán una mejor respuesta a la flotación, por lo que

el interés debe centrarse en mejorar la flotabilidad de los cobres

secundarios.

Es importante establecer las mejores condiciones de flotación de los

minerales de transición, cpPS y cobre secundarios, que reporten

mejores recuperaciones y grados de concentrado. Deberá

considerarse que la liberación inicial por molienda primaria y

secundaria por remolienda sean aspectos fundamentales en el

tratamiento de este tipo de mineral.

La relación de cobre-oro estaría confirmada, por lo que la mejor

flotación de minerales de cobre influirá en un mejor contenido de oro

en concentrados.

La gran cantidad de piritas y gangas libres observadas en las espumas

de flotación durante todos los periodos indica la posibilidad de usar

reactivos poco selectivos durante la prueba, por lo que debe ser un

aspecto importante a considerar durante el tratamiento industrial.

La experiencia industrial actual sobre flotación de minerales de cobres

primarios y secundarios conlleva a revisar las investigaciones sobre la

materia a fin de encontrar permanentemente mejores opciones

válidas. Lo que sí es seguro es encontrar que, con alta selectividad en

flotación y la presencia de cobres secundarios, los grados de

concentrado final de cobre serán altos, posiblemente mayores a

28%Cu.

Page 208: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

208

ANEXOS

ANEXO I.- Regresiones entre elementos químicos.

ANEXO II.- Cuadro de Microscopía Cuantitativa (Periodos 1-2-3-4)

Page 209: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

209

Anexo de Regresiones entre elementos quimicos

Flotacion de mixtos.´Julio 2008J. Manzaneda CPLOMO-ZINC ZINC-COBRE

Resultado de la regresión Resultado de la regresiónConstante -0.0625 Constante -1.602159Error típico de est Y 0.035178 Error típico de est Y 0.4193349R cuadrado 0.798371 R cuadrado 0.9938355Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X 7 Coeficientes X 67.96334Error típico del coef 2.4874686 Error típico del coef 3.7848638T-STUDENT 2.81 T-STUDENT 17.96

PLOMO-COBRE ZINC-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -5.765 Constante 23.142383Error típico de est Y 2.50875 Error típico de est Y 7.8069068R cuadrado 0.779358 R cuadrado 0.1123356Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X 471.5 Coeficientes X -35.4501Error típico del coef 177.39539 Error típico del coef 70.464155T-STUDENT 2.66 T-STUDENT -0.50

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 18.385 Constante -0.261813Error típico de est Y 8.225012 Error típico de est Y 0.0393558R cuadrado 0.01471 R cuadrado 0.998285Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X 100.5 Coeficientes X 12.120163Error típico del coef 581.59619 Error típico del coef 0.3552206T-STUDENT 0.17 T-STUDENT 34.12

PLOMO-PLATA ZINC-OROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -0.9925 Constante -0.234212Error típico de est Y 0.453776 Error típico de est Y 0.1390794R cuadrado 0.772003 R cuadrado 0.9581479Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X 83.5 Coeficientes X 8.4942453Error típico del coef 32.086796 Error típico del coef 1.2553127T-STUDENT 2.60 T-STUDENT 6.77

Page 210: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

210

Pagina 2 Anexo de Regresiones

PLOMO-ORO HIERRO-OROResultado de la regresión

Resultado de la regresión Constante 1.1229909Constante -0.718865 Error típico de est Y 0.6176961Error típico de est Y 0.368225 R cuadrado 0.1744542R cuadrado 0.706629 Nº de observaciones 4Nº de observaciones 4 Grados de libertad 2Grados de libertad 2

Coeficientes X -0.034268Coeficientes X 57.147852 Error típico del coef 0.0527115Error típico del coef 26.037427 T-STUDENT -0.65T-STUDENT 2.19

COBRE-HIERRO COBRE-OROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 22.34652 Constante -0.024989Error típico de est Y 7.782874 Error típico de est Y 0.1841101R cuadrado 0.117792 R cuadrado 0.926659Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X -0.532476 Coeficientes X 0.1225324Error típico del coef 1.0304141 Error típico del coef 0.0243753T-STUDENT -0.52 T-STUDENT 5.03

COBRE-PLATA HIERRO-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.028918 Constante 1.535878Error típico de est Y 0.099074 Error típico de est Y 0.8840326R cuadrado 0.989132 R cuadrado 0.1346682Nº de observaciones 4 Nº de observaciones 4Grados de libertad 2 Grados de libertad 2

Coeficientes X 0.1769664 Coeficientes X -0.042088Error típico del coef 0.0131169 Error típico del coef 0.0754395T-STUDENT 13.49 T-STUDENT -0.56

Page 211: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

211

ESPUMAS DE FLOTACION MIXTOtiempo 1J. Manzaneda C. Julio 2008

PARTICULAS LIBRES%Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

cp 6.04 6.04100

cpPS 11.37 11.37100

CuSEC 2.66 2.66100

py 24.87 24.87100

pySEC 0.18 0.18100

GGs 38.19 38.19100

hm 1.60 1.60100

parcial 84.90 6.04 11.37 2.66 24.87 0.18 38.19 1.60

PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 3.91 1.86 2.0522.3 33.2

cp / GGs 1.78 0.98 0.828.7 24.7

cpPS /GGs 4.62 2.42 2.232.4 24.7

CuSEC / GGs 2.13 0.62 1.5110.3 49.4

CuSEC / py 1.42 0.78 0.6438.6 22.4

cpPS / py 0.36 0.19 0.1726 26

cp/py 0.18 0.04 0.141 76

hm /GGs 0.71 0.4 0.336.3 21.3

100.00% Volumetrico 7.06 13.98 4.06 27.68 0.18 45.15 1.90Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 7.74 16.42 5.09 36.12 0.23 31.82 2.58Grado de Liberacion 89.54 87.29 74.53 92.41 100.00 89.71 87.56

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso Especifico 3.83

Page 212: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

212

ESPUMAS DE FLOTACION MIXTOtiempo 2J. Manzaneda C. Julio 2008

PARTICULAS LIBRES%Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

cp 1.94 1.94100

cpPS 7.92 7.92100

CuSEC 2.29 2.29100

py 50.70 50.70100

pySEC 1.94 1.94100

GGs 18.84 18.84100

hm 0.88 0.88100

parcial 84.51 1.94 7.92 2.29 50.70 1.94 18.84 0.88

PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 7.92 4.42 3.535 24.6

cp / GGs 0.35 0.25 0.150 10

cpPS /GGs 1.23 0.76 0.4838.7 15.9

CuSEC / GGs 1.58 0.45 1.1410.5 56

CuSEC / py 3.87 1.01 2.8614.6 62.3

cpPS / py 0.18 0.02 0.161 81

hm /GGs 0.35 0.16 0.1920.5 30.5

100.00% Volumetrico 2.19 8.70 3.75 58.14 1.94 24.22 1.07Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 2.10 8.95 4.11 66.45 2.17 14.95 1.27Grado de Liberacion 88.57 94.42 66.25 93.15 100.00 84.47 87.66

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso Especifico 4.38

Page 213: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

213

ESPUMAS DE FLOTACION MIXTOtiempo 3J. Manzaneda C. Julio 2008

PARTICULAS LIBRES%Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

cp 0.00 0.00100

cpPS 1.45 1.45100

CuSEC 0.29 0.29100

py 70.06 70.06100

pySEC 0.29 0.29100

GGs 10.17 10.17100

hm 0.58 0.58100

parcial 82.85 0.00 1.45 0.29 70.06 0.29 10.17 0.58

PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 11.63 7.65 3.9845.8 16.6

cp/py 0.29 0.03 0.26 0 90

cpPS /GGs 0.87 0.35 0.5216.7 36.7

CuSEC / GGs 0.58 0.23 0.3520 40

CuSEC / py 2.33 0.21 2.120.9 86.6

cpPS / py 0.87 0.38 0.4916.7 41.7

hm /GGs 0.58 0.38 0.248.5 18.5

100.00% Volumetrico 0.03 2.18 0.73 80.58 0.29 15.40 0.78Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 0.03 2.12 0.76 86.94 0.31 8.97 0.88Grado de Liberacion 0.00 72.15 46.34 94.11 100.00 73.68 79.14

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso Especifico 4.63

Page 214: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

214

ESPUMAS DE FLOTACION MIXTOtiempo 4J. Manzaneda C. Julio 2008

PARTICULAS LIBRES%Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

cp 0.21 0.21100

cpPS 0.21 0.21100

CuSEC 0.21 0.21100

py 50.42 50.42100

pySEC 0.42 0.42100

GGs 33.40 33.40100

hm 1.26 1.26100

parcial 86.13 0.21 0.21 0.21 50.42 0.42 33.40 1.26

PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 8.40 5.66 2.7545.7 16.1

cp/py 0.21 0.01 0.2 0 95

CuSEC / GGs 1.89 0.32 1.576.6 72.1

CuSEC / py 2.52 0.19 2.330.6 86.8

cp/GGs 0.42 0.02 0.40 95

hm /GGs 0.42 0.21 0.2125 25

100.00% Volumetrico 0.24 0.21 0.72 58.61 0.42 38.33 1.47Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 0.24 0.23 0.84 71.19 0.50 25.14 1.86Grado de Liberacion 87.50 100.00 32.27 94.21 100.00 92.38 89.29

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso Especifico 4.12

Page 215: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

215

5.8 Caso ocho: Cinética de Flotación de cobre “Supergeno”

El objetivo del estudio consiste en caracterizar mineralógicamente las

espumas de de flotación batch extraídas en cuatro tiempos sucesivos.

Luego, se hace un estudio cuantitativo mediante el análisis modal por

conteo de partículas observadas bajo el microscopio a fin de establecer

los grados de liberación de las especies mineralógicas presentes.

Finalmente, se hallará la velocidad de flotación en cada una de ellas.

Preliminarmente se realiza regresión lineal entre elementos químicos

considerando los ensayes químicos de las distintas fracciones del análisis

granulométrico.

Aspectos metodológicos

La descripción de los resultados del estudio microscópico para cada

tiempo de flotación incluye los aspectos cualitativos y cuantitativos,

excepto en la fracción –malla 325, en que la finura y heterogeneidad de

los tamaños de partícula no permiten un tratamiento estadístico de los

datos.

Para el conteo estadístico de partículas minerales bajo el microscopio, se

distingue la calcopirita de otras del tipo 2 que, para efectos del estudio se

denominaran cpPS, son aquellas calcopiritas que tienen una aureola de

cobre secundario alrededor que conforman una especie importante para

la respuesta a la flotación. Del mismo modo; con referencia a las piritas

también se distinguen aquellas que están con un borde de cobre

secundario, denominadas pySEC, las cuales tendrían una condición y

respuesta especial en flotación. En lo que se refiere a cobres secundarios,

CuSEC, se agrupan en una sola familia a bornita, calcosita, covelita y

digenita, las cuales provienen de la oxidación de los cobres primarios

Page 216: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

216

como calcopirita y representan la familia de especies minerales de cobre

enriquecido.

Identificación de la muestra

Las muestras de cinética de flotación y relave son resultados de una

prueba de flotación sobre un mineral de cabeza denominado “supergeno”,

que, de acuerdo al análisis químico de la Tabla N° 89, se trata de un

mineral de cobre-oro que será procesado industrialmente por flotación.

Tabla N° 89.- Análisis químico de la cabeza de mineral Supergeno

Análisis valorado de Espumas de cinética de flotación Batch

Con la finalidad de establecer relaciones entre los elementos químicos por

regresión lineal, las fracciones que resultaron de la cinética de flotación en

los periodos 1 al 4 deberán ser analizadas químicamente como se

muestra a continuación:

Tabla N° 90.- Análisis químico de las cuatro etapas de flotación

El resultado en la Tabla N° 90 indica un concentrado compósito de

regular ley de Cobre (9.82%Cu). La secuencia de disminución del grado

de cobre es común en una prueba de cinética de flotación; así, el primer

periodo ensaya alta ley de cobre (22.74%Cu), mientras que el último

periodo ensaya menor ley (1.13%Cu).

%Cuox %Cu %Fe %S gAu/Ton %Insol.0.18 1.60 5.70 2.80 1.80 75.00

Espuma Supergeno peso %peso %Pb %Zn %Cu %Fe Ag onz/tm Onz/TM Autiempo 1 46.4 21.54 0.02 0.19 22.74 18.91 1.12 0.240tiempo 2 81.4 37.79 0.02 0.11 10.82 25.58 0.59 0.322tiempo 3 29 13.46 0.02 0.05 3.93 12.11 0.31 0.145tiempo 4 58.6 27.21 0.01 0.02 1.13 4.76 0.10 0.037

215.4 100.00 0.02 0.09 9.82 16.67 0.53 0.20

Analisis Quimico

Page 217: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

217

Regresiones entre elementos químicos

Las regresiones entre elementos químicos se encuentran detalladas en el

Anexo I, en tanto que el resumen de correlación y estadístico “t-student”

se muestra en la Tabla N° 91.

Tabla N° 91.- Resultado de regresión entre elementos químicos

Considerando un estadístico “t-student” positivo y mayor de 2 es probable

que se trate de una relación mineralógica; por el contrario, si el signo es

negativo y menor a -2 indicaría un resultado de contaminación por el

proceso de flotación.

El análisis de la tabla anterior, que es el resultado de regresión lineal

entre los elementos químicos expresa lo siguiente:

En la correlación del plomo con los otros elementos se aprecia

relaciones importantes con el hierro y el oro, equivalentes a “t-student”

Correlacion t-studentPLOMO-ZINC 0.41 1.46PLOMO-COBRE 0.35 1.27PLOMO-HIERRO 0.62 2.19PLOMO-PLATA 0.42 1.48PLOMO-ORO 0.65 2.35

ZINC-COBRE 0.99 19.48ZINC-HIERRO 0.50 1.75ZINC-PLATA 0.99 23.73ZINC-ORO 0.96 6.77

COBRE-HIERRO 0.42 1.47COBRE-PLATA 0.99 22.35COBRE-ORO 0.44 1.55

HIERRO-PLATA 0.45 1.57HIERRO-ORO 1.00 43.42

PLATA-ORO 0.48 1.67

RELACION

Page 218: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

218

de +2.19 y +2.35, respectivamente. Dichos resultados estarían

indicando la importancia de la flotación selectiva de los sulfuros para

mayores leyes de oro-plata en el concentrado mixto.

En la correlación del zinc con los otros elementos se aprecia altas

relaciones con el cobre, plata y oro, equivalentes a “t-student” de

+19.48, +23.73 y +6.77, respectivamente.

La correlación del cobre con el oro no se aprecia significativa, “t-

student” de +1.55. Por el contrario, la correlación del cobre con la plata

es altamente significativa al mostrar “t-student” de +22.35.

El hierro tiene una alta relación con el oro. El “t-student” de +43.42

estaría indicando que el oro estaría relacionado con sulfuros de hierro

o con piritas.

La correlación entre oro y plata no se aprecia significativa al reportar

“t-student” de +1.67.

Los resultados alcanzados proporcionan información para iniciar el trabajo

de microscopía en las espumas de la cinética de flotación del mineral de

cobre-oro denominado Supergeno.

Estudio de Microscopia Óptica

Microscopía Cualitativa

El examen bajo el Microscopio Óptico de las distintas secciones pulidas

correspondientes a los cuatro periodos de flotación batch indica las

especies minerales que actúan con mayor, menor y escasa presencia.

En el cuadro siguiente se muestra la formula química, abreviatura y peso

específico de cada una de ellas.

Page 219: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

219

Tabla N° 92.- Especies observadas: Espumas de flotación Supergeno

Una descripción cualitativa bajo el microscopio, de la muestra de

concentrado de cinética de flotación de tipo supergeno indica lo siguiente:

“Importante presencia de menas sulfuros de cobre y pirita, con menores

cantidades de gangas o translucidos. Los minerales de cobre se

caracterizan por ser calcopiritas, una importante cantidad de ellas se

encuentran transformándose a cobres secundarios (cpPS); cobres

secundarios (mayor cantidad de calcosita y digenita que covelita).

También se observa una cantidad menor de piritas recubiertas por cobre

secundario, favorable a una recuperación de cobre, que se denominará

pySEC. Los diluyentes del concentrado de cobre son piritas y gangas

traslucidos, mayormente libres. Los minerales de hierro, hematita,

magnetita y goethita se consideran en un sólo grupo pero no son

cantidades importantes. El oro, difícil de ubicar a través del conteo y el

examen cualitativo, no fue posible hallarlo, situación que se considera

normal.”

Nombre Abreviatura Formula Quimica Peso EspecificoESPECIES MAYORESPirita py FeS2 5.0Gangas GGs variado 2.7Calcopirita Enriquecida CpPS CuFeS2-CuSn 4.5

ESPECIES MENORESCobres Secundarios CuSEC CuS n 4.8(digenita-calcocita, covelita)Calcopirita cp CuFeS2 4.2Pirita enriquecida pySEC FeS2-CuSn 5.2

ESPECIES ESCASASMineral de Hierro (magnetita-hematita) hm Fe2O3-Fe3O4 5.7Oro Au Au 19.0

Page 220: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

220

Galería de fotografías Microscopia Cualitativa de cinética de flotación mineral supergeno.

Por la frecuente presencia se le denominara cpPS o cobre primario-secundario.

Covelita (cv) y digenita (dg) ambas agrupadas en la terminología de cobres secundarios CuSEC, notar la presencia de calcopirita en transición a cobres secundarios denominada cpPS

cp

cp

cp

cp

cp

dg

dg

dgdg

dg

py

py

py

cp

GGs

GGs

GGs

GGs

50 micrones

cp

cp

cp

cp

cp

dg

dg

dgdg

dg

py

py

py

cp

GGs

GGs

GGs

GGs

cp

cp

cp

cp

cp

dg

dg

dgdg

dg

py

py

py

cp

GGs

GGs

GGs

GGs

cp

cp

cp

cp

cp

dg

dg

dgdg

dg

py

py

py

cp

GGs

GGs

GGs

GGs

50 micrones

dg

dg

dg

dg

dg

dgdg

cv

50 micrones

cp

cp

cp

cp

dg

dg

dg

dg

dg

dgdg

cv

dg

dg

dg

dg

dg

dgdg

cv

50 micrones

cp

cp

cp

cp

Fotografía N° 41.- Mineral Supergeno de cobre: calcopirita como cpCS

Fotografía N° 42.- Mineral Supergeno de cobre: cobres secundarios

Page 221: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

221

(tonalidad gris-celeste)

Abajo a la izquierda Pirita encapsulada en cobre secundario (tonalidad gris celeste).

py

pypy

pypy

py

50 micrones

py

pypy

pypy

py

py

pypy

pypy

py

50 micrones

py

pypy

py

50 micrones

py

pypy

py

py

pypy

py

50 micrones

Fotografía N° 43.- Mineral Supergeno de cobre: pirita encapsulada pySEC

Fotografía N° 44.- Mineral Supergeno de cobre: pirita como pySEC

Page 222: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

222

Microscopia Cuantitativa

Según la información de la prueba de flotación batch de la muestra en

estudio, obtenida por flotación con tiempos de extracción de espumas en

cuatro periodos consecutivos, el peso total de espumas flotadas es 215.4

gramos y el peso de relave es 1 203.80 gramos.

a. Mallas equivalentes

Para obtener un resultado compósito de toda la muestra estudiada bajo el

microscopio será necesario re-distribuir el peso obtenido en cada periodo

de tiempo a base 100, tal como se muestra en la Tabla N° 93.

Tabla N° 93.- Peso equivalente de cuatro periodos de tiempo de flotación

ESPUMAS SUPERGENO Peso (gr) %PesoTiempo 1 46.4 21.5Tiempo 2 81.4 37.8Tiempo 3 29 13.5Tiempo 4 58.6 27.2

215.4 100

py

py

py

py

py

py

py50 micrones

py

py

py

py

py

py

py

py

py

py

py

py

py

py50 micrones

Fotografía N° 45.- Mineral Supergeno de cobre: pirita encapsulada pySEC

Page 223: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

223

c. Grado de Liberación Total

En los cuadros resultantes del conteo estadístico de partículas en cada

uno de los cuatro tiempos, que figuran en ultimas paginas del ejemplo, se

ha determinado el Grado de Liberación por cada especie mineralógica. El

promedio ponderado se muestra en la última columna de la Tabla N° 94.

Tabla N° 94.- Grado de Liberación ponderado por especie mineralógica

Considerando que el Grado de Liberación 70 es un número de control

para la liberación de valioso y estéril se establece lo siguiente:

La mena de cobre conformada por las especies cpPS o calcopirita en

transición a cobre secundario, calcopirita simple y cobres secundarios,

CuSEC, no tienen buena liberación, mostrando G.L. de 64.8, 61.2 y

54.1, respectivamente.

Los mayores contaminantes del grado de concentrado, pirita y gangas,

están mejor liberados mostrando G.L. de 85.6 y 81.4, respectivamente.

El análisis global del compósito de espumas de cuatro tiempos

muestra que los contaminantes importantes se encuentran libres en

todos los períodos, por lo que será necesario realizar mayor

selectividad en la flotación a fin de mejorar los grados de cobre en el

concentrado.

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Tiempo 4 G.L. TOTAL21.5 37.8 13.5 27.2

cp 92.86 82.56 63.51 18.75 64.8cpPS 94.35 74.76 53.40 20.12 61.2

CuSEC 88.88 68.96 32.55 16.49 54.1py 87.00 86.84 84.54 83.22 85.6

pySEC 100.00 100.00 100.00 100.00 100.0GGs 76.99 71.52 85.10 96.92 81.4hm 100.00 100.00 83.80 81.83 92.9

Grado de Liberacion por mallas de cada especie

Page 224: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

224

El análisis de cinética de flotación sugiere ponderar cada dos periodos.

Los dos primeros, representarían a la etapa de flotación rougher o

desbaste, en tanto que los dos últimos, a la etapa de scavenger.de

flotación o agotamiento.

Liberación en la etapa rougher de flotación batch:

Como se aprecia en la Tabla No. 95, la etapa de flotación rougher tiene

valores de cobre con grado de liberación muy cerca o superior a 70,

Calcopirita con 86.29, cpPs o calcopirita alterada con 81.86 y CuSEC con

76.18. Por ello, se puede afirmar que esta etapa rougher respondería en

forma efectiva a las etapas de limpieza, frente a los contaminantes de

pirita y gangas que también se encuentran libres con grado de liberación

de 86.90 y 73.50, respectivamente.

Tabla N° 95.- Grado de Liberación para la etapa rougher

Liberación en la etapa scavenger de flotación batch:

El análisis de la etapa scavenger de flotación, la que generalmente

recircula en circuitos de flotación, muestra que los cobres secundarios, la

calcopirita y los de transición se encuentran poco liberados al reportar G.L

de 33.60, 21.82 y 31.16, respectivamente. Asimismo, muestra que los

contaminantes importantes como pirita y Gangas se encuentran libres al

reflejar G.L de 83.66 y 93.00, respectivamente.

Tiempo 1 Tiempo 2Rougher 21.5 37.8 Grado de Liberacion

cp 92.86 82.56 86.29cpPS 94.35 74.76 81.86

CuSEC 88.88 68.96 76.18py 87.00 86.84 86.90

pySEC 100.00 100.00 100.00GGs 76.99 71.52 73.50hm 100.00 100.00 100.00

Page 225: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

225

Tabla N° 96.- Grado de Liberación para la etapa scavenger

d. Distribución en Peso por especies

En primer lugar se calcula el porcentaje volumétrico de cada especie

ponderado para toda la muestra. En la Tabla N° 97 se muestra un ejemplo

de cómo se estima el ponderado del %Vol. para calcopirita utilizando los

datos de las Hojas de Conteo de los tiempos 1-2-3-4. El % volumétrico

total de cada especie será la suma del % en volumen de las partículas

libres más los asociados o mixtos. Luego, utilizando el porcentaje de

malla equivalente se calcula el total de Libres y asociados. La suma total

será el cálculo ponderado que, en este caso, el % Vol. de calcopirita

enriquecida, cpPS, es 11.42; del cual, el 77.6 % se encuentra libre y el

22.4%, asociado con otras especies.

Tabla N° 97.- Porcentaje volumétrico total para la especie cpPS

Procediendo de manera similar para todas las especies se obtiene los

valores de la segunda columna de la Tabla N° 98.

Tiempo 3 Tiempo 4Scavenger 13.5 27.2 Grado de Liberacion

cp 63.51 18.75 33.60cpPS 53.40 20.12 31.16

CuSEC 32.55 16.49 21.82py 84.54 83.22 83.66

pySEC 100.00 100.00 100.00GGs 85.10 96.92 93.00hm 83.80 81.83 82.48

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Tiempo 4cpPS 21.5 37.8 13.5 27.2 TOTAL %Libre 30.22 5.57 1.97 0 8.87 77.6Mixtos 3.89 3.29 2.8 0.35 2.55 22.4Parcial 34.11 8.86 4.77 0.35 11.42 100.0

Page 226: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

226

Tabla N° 98.- Porcentaje volumétrico y conversión a % en Peso por especies

Los porcentajes en volumen de cada especie mineralógica se deben

convertir a porcentaje en peso, los cuales se calculan multiplicando el

producto del % Vol. de cada especie mineralógica por el peso específico

de cada una de ellas, mostradas en la primera y tercera columna de la

Tabla N° 82, y dividido entre la suma total de los factores, expresado en

porcentaje.

Respecto a los valores determinados en la Tabla N° 98 se efectúa los

siguientes comentarios:

Los % en Vol. multiplicados por sus correspondientes pesos

específicos y divididos entre 100 determinan el peso específico del

concentrado de cobre en estudio. En este caso resulta 4.06.

Los minerales de cobre, cp + cpPS + CuSEC + pySEC, que flotaron en

los cuatro periodos de tiempo suman 26.9% en peso de todas las

espumas flotadas.

Los contaminantes, pirita y gangas, representan 46.7+24.8 = 71.5% en

peso del total. Este resultado se torna importante porque,

considerando que ambas se encuentran libres, será posible mejorar su

selectividad.

% Vol Sp-Gr % Pesocp 1.38 4.2 1.4

cpPS 11.42 4.5 12.7CuSEC 8.13 4.8 9.6

py 37.93 5.0 46.7pySEC 2.66 4.9 3.2GGs 37.22 2.7 24.8hm 1.27 5.2 1.6

TOTAL 100.0 100.0peso especifico 4.06

Page 227: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

227

Los óxidos de hierro conformados por magnetita, hematita y goethita

reportan 1.6% en peso de la muestra, el cual se considera poco

relevante.

e. Libres y Mixtos

El concepto de Grado de Liberación igual o mayor a 70 significa que la

especie mineralógica tiene una liberación adecuada para flotar y está

conformada por partículas completamente libres y mixtas de dos o más

especies. De la tabla N° 97, citada como ejemplo para el cálculo de %

volumen total de cpCS, se puede establecer que de un total de 11.42 %

en volumen se tiene 8.87%Vol como libres, la diferencia, de 2.55 % Vol.

estará como mixtos. Estableciendo en porcentaje relativo, los citados

valores expresan que en cpPs se tiene 77.6% (8.87 x100/11.42) como

libres y la diferencia, 22.4%, en mixtos con otras especies. Procediendo

de manera similar para todas las especies mineralógicas se construye la

Tabla N° 99.

Tabla N° 99.- Porcentaje relativo de libres y mixtos por especies

Respecto de la proporción de libres y mixtos por especies contenidos en

la tabla anterior se efectúa los siguientes comentarios:

Libre Mixtocp 83.4 16.6

cpPS 77.6 22.4CuSEC 69.8 30.2

py 72.2 27.8pySEC 100.0 0.0GGs 83.7 16.3hm 81.1 18.9

Porcentaje Relativo

Page 228: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

228

De las menas de cobre analizadas se aprecia que el cobre secundario,

CuSEC, es el que se encuentra menos libre En la Tabla Nº 99 se

indica que el 69.8% está libre, pero el 30.2% de cobres secundarios

están asociados a otras especies mineralógicas. Por ello, será

importante determinar en qué etapa y con que otras especies

mineralógicas están en mixtos.

Las especies calcopirita y calcopirita en transición (cp - cpPS) se

encuentran aceptablemente libres en el orden de 83.4% y 77.6%,

respectivamente. Asimismo, casi 20% en promedio de ambas especies

están como mixtos o asociados con otras especies.

Los contaminantes, pirita y gangas están mayormente libres,

reportando 72.2% y 83.7%, respectivamente.

f. Análisis de los Mixtos más importantes y frecuentes.

Es necesario determinar si los mixtos de mayor presencia en la espuma

de flotación de cobre en estudio tienen opción de mejorar la liberación por

remolienda. Para ello, el grado de liberación de las especies en mixtos

deberá ser mayor a 10, de acuerdo al criterio establecido por el Dr.

Cánepa.

Se analizan los mixtos más frecuentes y de mayor porcentaje volumétrico

de los cuadros de conteo por periodos. En este caso se separan

nuevamente los dos primeros tiempos como rougher de flotación

(desbaste) y los dos últimos como scavenger o (agotamiento).

Page 229: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

229

Mixtos en rougher o desbaste de flotación

En el ejemplo y de la tabla Nº 100, para el caso del amarre cuSEC/py, se

consideran los datos de %Vol. de ese mixto en cada período y se

determina un ponderado total, obteniendo 10.36 % vol. Considerando la

distribución relativa a dichos periodos, en las dos siguientes líneas del

cuadro se coloca el grado de liberación de cada una de las especies

participantes, ponderando con los valores de % de malla equivalente de

cada periodo (en rojo). Los grados de liberación alcanzados para CuSEC

y pirita están en el orden de 14.96 y 52.11, respectivamente, los cuales

denotan que la pirita está en mayor abundancia y ofrece mejor respuesta

al evento metalúrgico; en tanto que los CuSEC serían factibles de liberar

por remolienda ya que su G.L es mayor a 10.

Tabla N° 100.- Grado de Liberación de CuSEC con py y GGs: etapa rougher

Procediendo de manera similar con el amarre CuSEC/GGs se determina

G.L para CuSEC 20.14 y para gangas 35.61. Ponderando el grado de

liberación para cobre secundario con pirita y gangas es posible establecer

un G.L para CuSEC (10.36 X 14.96+1.28 X 20.14)/(10.36+1.28) = 15.5

este valor por ser mayor a 10 estaría indicando que si es posible liberar

por remolienda los mixtos de CuSEC presentes en la flotación rougher de

las espumas en estudio.

Tiempo 1 Tiempo 2ASOCIACION 21.5 37.8 Total

% Vol. CuSEC/py 5.17 13.31 10.36G.L CuSEC 24.2 9.7 14.96

G.L. py 40 59 52.11

Tiempo 1 Tiempo 2ASOCIACION 21.5 37.8 Total

% Vol. CuSEC/GGs 0.8 1.55 1.28G.L CuSEC 21.8 19.2 20.14G.L. GGs 29.3 39.2 35.61

Page 230: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

230

Mixtos en scavenger

Procediendo de manera similar con los dos últimos tiempos de flotación

de la Tabla N° 101, que representarian al agotamiento o scavenger de

flotación, se obtiene el grado de liberación ponderado para la especie

CuSEC en mixto con pirita y gangas de 8.60 = (3.49 X 3.65 +

0.89X28.03)/(3.49+0.89). En este caso, por tener G.L menor a 10, las

espumas de la última flotación será difícil lograr la liberación secundaria

de los valores de CuSEC por remolienda. Por ello, la microscopía permite

proyectar como muy importante realizar el grado de molienda primaria

debido a que en esta etapa de molienda inicial se controlan y definen los

amarres de todas las especies mineralógicas valiosas con las gangas.

Tabla N° 101.- Grado de Liberación de CuSEC en mixtos con py y GGs

Cinética de flotación por especies mena de cobre

En este caso, la mena de cobre está conformada por cobres primarios

(cp), primarios en transición (cpPS) y secundarios CuSEC. En menor

presencia algunas piritas encapsuladas por cobre secundario

denominadas pySEC. El % en peso de cada periodo de tiempo, que figura

en cada uno de los cuadros del estudio cuantitativo, se coloca como en

una tabla que identifica a los períodos de flotación con su respectivo peso

de espumas, tal como se muestra a continuación:

Tiempo 3 Tiempo 4ASOCIACION 13.5 27.2 Total

% Vol. CuSEC/py 8.43 1.04 3.49G.L CuSEC 9.8 0.6 3.65

G.L. py 62.3 86.8 78.67

Tiempo 3 Tiempo 4ASOCIACION 13.5 27.2 Total

% Vol. CuSEC/GGs 1.12 0.78 0.89G.L CuSEC 41.8 21.2 28.03G.L. GGs 16.6 49.5 38.59

Page 231: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

231

Tabla N° 102.- Porcentaje en peso de cada especie y por periodo

Del cuadro anterior se desprende que la mena de cobre que respondió a

la flotación batch está compuesta por 46.9% de cpPS, 35.6% de CuSEC,

5.3% de calcopirita y 12.2% de pySEC, indicando que las especies que

más flotan son los cobres en transición. En este caso, se deberá

determinar si la mejor flotación ocurre en los primeros instantes de la

cinética de flotación, analizando la ocurrencia de flotación de mena en

cada uno de los cuatro periodos.

Con los datos contenidos en la Tabla N° 102 se multiplican los valores de

la segunda columna por cada uno de los % en peso de cada especie para

los distintos periodos a fin de determinar el contenido en gramos de cada

especie mineralógica por periodo de tiempo, como se muestra en la

siguiente tabla:

Tabla N° 103.- Peso en gramos de cada especie por periodo de tiempo

PERIODO Peso cp cpPS CuSEC pySEC1 46.4 3.11 34.52 17.09 2.192 81.4 1.4 8.78 11.57 5.013 29 0.56 5.35 3.84 2.44 58.6 0.11 0.51 0.85 1.24

Total 215.4 1.30 11.61 8.80 3.03% 5.3 46.9 35.6 12.2

%Peso

PERIODO cp cpPS CuSEC pySEC1 1.443 16.017 7.930 1.0162 1.140 7.147 9.418 4.0783 0.162 1.552 1.114 0.6964 0.064 0.299 0.498 0.727

Total 2.810 25.015 18.959 6.517

peso gr

Page 232: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

232

Los pesos en gramos de cada especie se hacen relativos a base 100 para

representar la “recuperación relativa” de cada una de las especies en los

cuatro periodos de tiempo:

Tabla N° 104.- Recuperación relativo de cada especie por periodo de tiempo

Analizando el primer periodo de tiempo se determina que la mejor

secuencia de flotación de sulfuros para la flotación batch de la muestra

supergeno es la siguiente: cpPS>cp>CuSEC>pySEC; la cual indica que

las espumas de mejor ley en el primer periodo se explican por una mayor

flotabilidad de los cobres primarios en transición CuPS (cobre primario

enriquecido) y cobres primarios (calcopirita).

Por otro lado, los cobres secundarios y su variedad, pySEC, presentan

lenta cinetica de flotacion, constituyendo un reto metalúrgico para

establecer la causa de ese comportamiento estudiando los parámetros de

flotación. Estas consideraciones de cinética de flotación fijarán el criterio

inicial para realizar la flotación industrial del mineral tipo supergeno.

En el grafico siguiente se muestra el acumulado de recuperación relativa

por cada especie considerando sólo la objetividad de los tres primeros

períodos, ya que el cuarto período para todos será 100.

PERIODO cp cpPS CuSEC pySEC1 51.363 64.032 41.825 15.5932 40.562 28.571 49.674 62.5783 5.780 6.202 5.874 10.6804 2.294 1.195 2.627 11.150

Total 100.000 100.000 100.000 100.000

Recuperacion relativa

Page 233: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

233

Gráfico N° 9.- Cinética de flotación Supergeno por especies

En el grafico se observa que el orden de flotación

cpPS>cp>CuSEC>pySEC se mantiene durante toda la flotación del

mineral tipo supergeno.

g. Conclusiones del estudio de flotación Mineral Supergeno

El desarrollo del análisis realizado permite formular las siguientes

conclusiones:

El mineral flotado con menos liberación es el CuSEC y las

asociaciones más importantes se encuentran con la pirita y gangas.

En la etapa rougher se recomienda realizar la remolienda ya que el

G.L es 15.5, en tanto que en la etapa de agotamiento será más difícil

de liberar porque el G.L. es 8.6 (menor a 10).

Los minerales de cobre secundario (CuSEC), son factibles de remoler

y mejorar su cinética de flotación ya que el grado de liberación de los

Cinetica de flotacion de menas de cobre SUPERGENO

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0 1 2 3

Periodo de tiempo

Rec

upe

raci

on R

elat

iva

(%)

cpcpPSCuSECpySEC

Page 234: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

234

mixtos con piritas y gangas es 15.5. Por ello, la remolienda de

liberación secundaria sería favorable realizarla en las espumas de la

etapa rougher.

La cinética de flotación por microscopia determinó la flotabilidad de las

especies en el siguiente orden cpPS>cp>CuSEC>pySEC, secuencia

que permite confirmar que los cobres primarios en transición

(enriquecidos) tendrán una mejor respuesta a la flotación y se

obtendrá altos grados de concentrado, por lo que el interés debe

centrarse en mejorar la flotabilidad de los cobres secundarios.

Es importante establecer las mejores condiciones de flotación de los

minerales de transición, cpPS y cobre secundarios, para garantizar

recuperaciones y altos grados de concentrado de Cobre. Deberá

considerarse que la liberación inicial por molienda primaria y la

liberación secundaria por remolienda sean aspectos fundamentales en

el tratamiento de este tipo de mineral.

La relación de cobre-oro no está confirmada y según la regresión lineal

entre elementos, es posible que las piritas tengan relación con el

contenido de oro. Este último aspecto no fue posible confirmar a través

de la microscopia.

La gran cantidad de piritas y gangas libres observadas en las espumas

de flotación durante todos los periodos indica el posible uso de

reactivos poco selectivos durante la prueba, por lo que debe ser un

aspecto importante a considerar durante el tratamiento industrial.

Los cobres secundarios son de flotación lenta en muchas operaciones

de este tipo, por lo que será importante revisar fórmulas de reactivos

de otras experiencias industriales con minerales similares.

Page 235: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

235

ANEXOS

ANEXO I.- Regresiones entre elementos químicos.

ANEXO II.- Cuadro de Microscopia Cuantitativa (Periodos 1-2-3-4)

Page 236: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

236

ANEXO 2 REGRESIONES ENTRE ELEMENTOSMINERAL SUPERGENOJ. Manzaneda

Ago-08

PLOMO-ZINC ZINC-COBREResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -0.0756297 Constante -2.19224745Error típico de est Y 0.0573918 Error típico de est Y 0.85283314R cuadrado 0.4145624 R cuadrado 0.99215255Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 5Grados de libertad 3 Grados de libertad 3

Coeficientes X 9.65655252 Coeficientes X 127.843646Error típico del coef 6.62531921 Error típico del coef 6.56437962T-STUDENT 1.46 T-STUDENT 19.48

PLOMO-COBRE ZINC-HIERROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -10.135533 Constante 7.71008618Error típico de est Y 7.773151 Error típico de est Y 6.31303644R cuadrado 0.3480792 R cuadrado 0.50466265Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 5Grados de libertad 3 Grados de libertad 3

Coeficientes X 1135.68025 Coeficientes X 84.9529741Error típico del coef 897.333465 Error típico del coef 48.5923518T-STUDENT 1.27 T-STUDENT 1.75

PLOMO-HIERRO ZINC-PLATAResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -8.9521726 Constante -0.01503915Error típico de est Y 5.5637228 Error típico de est Y 0.03214277R cuadrado 0.6152705 R cuadrado 0.99470183Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 5Grados de libertad 3 Grados de libertad 3

Coeficientes X 1406.81893 Coeficientes X 5.87160715Error típico del coef 642.276811 Error típico del coef 0.2474075T-STUDENT 2.19 T-STUDENT 23.73

PLOMO-PLATA ZINC-OROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante -0.4695227 Constante -0.23421165Error típico de est Y 0.3359893 Error típico de est Y 0.13907936R cuadrado 0.4210908 R cuadrado 0.95814794Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 4Grados de libertad 3 Grados de libertad 2

Coeficientes X 57.2961657 Coeficientes X 8.49424535Error típico del coef 38.7866491 Error típico del coef 1.25531275T-STUDENT 1.48 T-STUDENT 6.77

PLOMO-ORO

Resultado de la regresiónConstante -0.15652Error típico de est Y 0.0731601R cuadrado 0.6472835Nº de observaciones 5Grados de libertad 3

Coeficientes X 19.8164678Error típico del coef 8.44561331T-STUDENT 2.35

Page 237: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

237

SIGUE ANEXO 2 PAGINA 2

COBRE-HIERRO HIERRO-OROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 9.76817104 Constante -0.02474462Error típico de est Y 6.84259176 Error típico de est Y 0.00490984R cuadrado 0.4180767 R cuadrado 0.99841141Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 5Grados de libertad 3 Grados de libertad 3

Coeficientes X 0.60244315 Coeficientes X 0.01372235Error típico del coef 0.41035557 Error típico del coef 0.00031602T-STUDENT 1.47 T-STUDENT 43.42

HIERRO-PLATACOBRE-PLATA Resultado de la regresión

Resultado de la regresión Constante 0.01446201Constante 0.08754535 Error típico de est Y 0.32706721Error típico de est Y 0.03411635 R cuadrado 0.45142825R cuadrado 0.99403124 Nº de observaciones 5Nº de observaciones 5 Grados de libertad 3Grados de libertad 3

Coeficientes X 0.03307706Coeficientes X 0.04573205 Error típico del coef 0.02105177Error típico del coef 0.00204598 T-STUDENT 1.57T-STUDENT 22.35

COBRE-ORO PLATO-OROResultado de la regresión Resultado de la regresión

Constante 0.10673082 Constante 0.08675849Error típico de est Y 0.09180504 Error típico de est Y 0.08876603R cuadrado 0.4445949 R cuadrado 0.48075724Nº de observaciones 5 Nº de observaciones 5Grados de libertad 3 Grados de libertad 3

Coeficientes X 0.00853187 Coeficientes X 0.19342126Error típico del coef 0.00550562 Error típico del coef 0.11605554T-STUDENT 1.55 T-STUDENT 1.67

Page 238: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

238

ESPUMAS DE FLOTACION SUPERGENOtiempo 1PARTICULAS LIBRES

%Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hmcp 2.98 2.98

100cpPS 30.22 30.22

100CuSEC 13.52 13.52

100py 23.86 23.86

100pySEC 1.99 1.99

100GGs 10.14 10.14

100hm 0.40 0.40

100parcial 83.10 2.98 30.22 13.52 23.86 1.99 10.14 0.40PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 4.37 2.62 1.7537.3 17.2

cp / GGs 0.60 0.3 0.325 25

cpPS /GGs 4.37 2.92 1.4547.6 13.5

CuSEC / GGs 0.80 0.36 0.4421.8 29.3

CuSEC / py 5.17 1.95 3.2224.2 40

cpPS / py 1.39 0.97 0.4258.9 15.3

cp/py 0.20 0.01 0.190 95

100.00% Volumetrico 3.29 34.11 15.83 30.31 1.99 14.08 0.40Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 3.11 34.52 17.09 34.08 2.19 8.55 0.46Grado de Liberacion 92.86 94.35 88.88 87.00 100.00 76.99 100.00

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso especifico 4.45

Page 239: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

239

ESPUMAS DE FLOTACION SUPERGENOtiempo 2PARTICULAS LIBRES

No. Part %Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hmcp 4 1.24 1.24

100

cpPS 18 5.57 5.57100

CuSEC 23 7.12 7.12100

py 134 41.49 41.49100

pySEC 15 4.64 4.64100

GGs 27 8.36 8.36100

hm 1 0.31 0.31100

parcial 222 68.73 1.24 5.57 7.12 41.49 4.64 8.36 0.31PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 26 8.05 4.37 3.6830.5 24.3

cp / py 5 1.55 0.28 1.275.4 73.4

cpPS /GGs 21 6.50 3.26 3.2432.3 32.2

CuSEC / GGs 5 1.55 0.62 0.9319.2 39.2

CuSEC / py 43 13.31 3.21 10.19.7 59

cpPS / py 1 0.31 0.03 0.281 81

323 100.00% Volumetrico 1.52 8.86 10.95 57.51 4.64 16.21 0.31Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 1.40 8.78 11.57 63.27 5.01 9.63 0.35Grado de Liberacion 82.56 74.76 68.96 86.84 100.00 71.52 100.00

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso especifico 4.54

Page 240: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

240

ESPUMAS DE FLOTACION SUPERGENOtiempo 3PARTICULAS LIBRES

No. Part %Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hmcp 1 0.28 0.28

100

cpPS 7 1.97 1.97100

CuSEC 2 0.56 0.56100

py 111 31.18 31.18100

pySEC 7 1.97 1.97100

GGs 118 33.15 33.15100

hm 4 1.12 1.12100

parcial 250 70.22 0.28 1.97 0.56 31.18 1.97 33.15 1.12PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 41 11.52 7.39 4.1342.6 16.8

cp/GGS 2 0.56 0.25 0.3122.5 32.5

cpPS /GGs 18 5.06 2.18 2.8822.1 37.6

CuSEC / GGs 4 1.12 0.7 0.4241.8 16.8

CuSEC / py 30 8.43 1.95 6.489.8 62.3

cpPS / py 8 2.25 0.62 1.6315.7 61.3

hm /GGs 3 0.84 0.59 0.2551 11

356 100.00% Volumetrico 0.53 4.77 3.21 46.68 1.97 41.48 1.37Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 0.56 5.35 3.84 58.17 2.40 27.91 1.78Grado de Liberacion 63.51 53.40 32.55 84.54 100.00 85.10 83.80

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso especifico 4.01

Page 241: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

241

ESPUMAS DE FLOTACION SUPERGENOtiempo 4PARTICULAS LIBRES

No. Part %Vol cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hmcp 0 0.00 0.00

100

cpPS 0 0.00 0.00100

CuSEC 0 0.00 0.00100

py 67 8.75 8.75100

pySEC 6 0.78 0.78100

GGs 601 78.46 78.46100

hm 19 2.48 2.48100

parcial 693 90.47 0.00 0.00 0.00 8.75 0.78 78.46 2.48PARTICULAS MIXTAS cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

py / GGs 34 4.44 2.27 2.1729.4 30.6

cp/py 3 0.39 0.02 0.37 0 93.3

CuSEC / GGs 6 0.78 0.28 0.521.2 49.5

cpPS/py 2 0.26 0.02 0.240.6 85.6

cpPS/GGs 6 0.78 0.33 0.4621.3 41.3

CuSEC / py 8 1.04 0.27 0.7711.6 55.4

cp/GGs 1 0.13 0.06 0.0725 25

hm/py 2 0.26 0.16 0.140 20

hm /GGs 11 1.44 0.78 0.6632 22.9

766 100.00% Volumetrico 0.08 0.35 0.55 12.40 0.78 82.60 3.24Peso Especifico 4.2 4.5 4.8 5 4.9 2.7 5.2% en Peso 0.11 0.51 0.85 19.98 1.24 71.89 5.43Grado de Liberacion 18.75 20.12 16.49 83.82 100.00 96.72 81.83

cp cpPS CuSEC py pySEC GGs hm

Peso especifico 3.10

Page 242: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

242

VI. CONCLUSIONES

6.1 Conclusiones Generales

El proceso de flotación es importante y trascendente porque hace

posible que minerales valiosos de baja ley puedan ser recuperados de

manera económica. Este proceso viene siendo explicado, cada vez

mejor, con la aplicación de herramientas de análisis de regresión

estadística y caracterización mineralógica con microscopia óptica o de

barrido.

El proceso de flotación tiene un conjunto de reglas prácticas de

operación que, por experiencia de trabajo, establecen filosofías válidas

para mejorar los resultados metalúrgicos. Este criterio práctico también

viene siendo favorecido con la aplicación de herramientas estadísticas

en el análisis de datos y caracterización mineralógica.

El concepto del “Factor Metalúrgico” es un parámetro comparativo

importante para analizar los resultados de flotación. El concepto

contempla la obtención de mejores resultados mediante la mayor

recuperación de valores a un elevado grado de espumas; y, mejor

aún, si los resultados se obtienen a menores leyes en mineral de

cabeza. El factor metalúrgico se explica mejor cuando se hace

caracterización mineralógica que confirma que en flotación no todo se

debe a parámetros de tiempos de acondicionamiento y flotación, grado

de liberación, calidad de reactivos y arreglo del circuito de flotación,

sino también explica que podría haber causas mineralógicas

determinantes, como en el caso de la presencia de esfalerita tipo 2

consistente en finas inclusiones de calcopirita en esfalerita, o la mayor

presencia de pirrotita en lugar de pirita en un sistema de flotación

selectiva a los sulfuros de hierro.

Page 243: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

243

En el proceso de flotación, el analizador en línea, Tipo Courier, es

herramienta fundamental para la toma de decisiones y para hacer una

mejor metalurgia a menor costo. El aspecto más relevante que se

debe tomar en cuenta en la operación de este analizador es la

ecuación de calibración que depende de la estadística básica de

regresión lineal y que está muy ligada al criterio mineralógico que se

logra con una aplicación previa y frecuente de microscopia óptica en

los flujos que serán analizados.

La regresión lineal de elementos químicos aplicada al criterio

mineralógico constituye una herramienta preliminar importante para un

posterior estudio de microscopía óptica, la cual se basa en el valor

estadístico t-student que indica la significancia de una relación

mineralógica. De esta forma, sí el valor absoluto es mayor a 2 será

estadísticamente significante. Asimismo, sí el número es positivo

indicará una posible relación mineralógica, en tanto que sí es negativo

posiblemente explicará que sea un desplazamiento producto del

proceso de flotación, que a medida que un valor crece, el otro

disminuye. Este concepto se considera importante para interpretar el

resultado de un proceso metalúrgico por flotación, así por ejemplo si

se estudia el grado en plomo, en un concentrado de plomo, el zinc

desplazado deberá tener t-student significativo y con signo negativo,

situación que explica que a mayor desplazamiento de zinc, será menor

el grado de plomo en el concentrado de plomo.

La microscopía óptica es una herramienta importante para el proceso

de flotación porque el sistema de Grado de Liberación, creado y

adaptado por el Dr. César Cánepa, permite aplicar estudios de

caracterización en todas las operaciones unitarias alrededor del

proceso de flotación, evaluando no sólo el grado de liberación de las

distintas especies mineralógicas, sino también permite definir la

relación entre partículas mixtas y libres estableciendo criterios como:

Page 244: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

244

i) Sería posible mejorar la metalurgia con la aplicación de mayor o

menor grado de molienda; ii) Sería posible mejorar las recuperaciones

y los grados de espumas de flotación con la aplicación de reactivos de

flotación; iii) Determinar la posibilidad de aplicar nuevos procesos,

como la extracción de galena gruesa (PbS) desde el circuito de

molienda-clasificación con el proceso de “flotación flash” aplicado en

las cargas circulantes; y, iv) Realizar cambios de circuitos de flotación

aumentando tiempos de residencia y considerando criterios para

remoler cargas circulantes.

Las herramientas de regresión estadística y microscopía óptica

actualmente son poco difundidas, pero se espera que a medida que se

conozcan más aplicaciones se construyen nuevos enlaces en el

puente lingüístico orientado a entender el concepto “Geometalúrgico”,

que no es otro que el de aplicar criterios mineralógicos-metalúrgicos

desde la etapa de exploración de proyectos mineros nuevos hasta los

que se encuentran en operación con la finalidad de producir

concentrados de valor comercial.

6.2 Conclusiones Específicas

El estudio microscópico, referido a los medios de flotación bulk Pb-Cu,

demostró la presencia de importantes amarres de galena y cobres

grises con esfalerita. Los anotados amarres reportaban grado de

liberación mayor a 10, el cual indicaba que serían liberables con

remolienda que debería aplicarse antes de recircular nuevamente este

flujo a cabeza de flotación. La alternativa inicial, denominada

“remolienda indirecta”, que envíaba estos medios de flotación a

molienda primaria para procesar mineral fresco1, fue posteriormente

reemplazada con la instalación de un nuevo circuito de remolienda

1 Aplicado en la Cía Minera Atacocha

Page 245: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

245

independiente, el cual tuvo como resultado una flotación más selectiva

en el tratamiento del polimetálico Pb-Cu-Zn.

En el estudio sobre mineral de cabeza, la microscopía óptica

determinó que se trataba de un mineral de alta ley de zinc con un

contenido de 23% en peso de esfalerita. De estas, sólo el 13% eran

esfaleritas del tipo 2, lo que explicaba que este tipo de especies no

eran la causa principal de la fuerte activación del zinc en la primera

flotación de plomo. Igualmente, se detectó que este mineral tenía un

alto contenido de sulfuros de hierro, 46% en peso. Y, se confirmó que

efectivamente existía pirrotita en la tercera parte. Las otras dos

terceras partes estaban constituidas por pirita. La presencia de galena

se definió como el ensamble con pirita. El aspecto general de la

muestra del mineral de cabeza estableció la presencia de especies

minerales libres más que minerales amarrados y difíciles de liberar.

Por los resultados expuestos, se estableció que el mayor grado de

liberación obtenido debe influir en mejorar la cinética de flotación de

valores sulfuros importantes de plomo-zinc, y en obtener mayor

selectividad en la flotación de sulfuros de hierro, porque en tamaños

finos la depresión de sulfuros de hierro mejora.

El estudio referido a concentrado de plomo determinó la presencia de

zinc como un contaminante importante. Muchas de las esfaleritas no

eran limpias y estaban en partes iguales en forma de esfaleritas del

tipo 2, con abundante calcopirita finamente diseminada, y también en

forma de esfalerita del tipo 4, constituidas por esfaleritas con venillas

profundas de covelita o cobre secundario, que explicaban, de algún

modo, la fuerte activación de zinc en el concentrado de plomo,

considerando que donde hay presencia de cobres secundarios se

espera encontrar sulfato de cobre natural o calcantita. También se

encontró que sólo el 37% de esfaleritas se encontraban libres, el resto

se encontraban en mixtos, mayormente en ensamble con galena, que

Page 246: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

246

al reportar grado de liberación mayor a 10, tenía el tamaño suficiente

para mejorar su liberación por remolienda. Igualmente, se encontró

calcopirita invadida por covelita o cobre secundario que explicaba la

posible alteración a sulfato de cobre natural o calcantita que causa la

activación indebida de esfalerita en la flotación de plomo. Finalmente,

entre los sulfuros de hierro presentes en el concentrado de plomo se

detecto pirita y pirrotita, esta última en el orden de 30%, presencia que

se considera importante por su significado en la pulpa de flotación y su

alto poder de oxidación al quitar oxígeno a la pulpa y bloquear la

acción del colector de flotación xantato, ocasionando mayores

consumos del colector que hacían menos selectiva la flotación de

valores de plomo frente a los sulfuros de hierro.

En el concentrado de zinc, el estudio microscópico encontró que había

presencia de esfalerita del tipo 2, consistente en finas inclusiones de

calcopirita diseminadas en esfalerita, y esfalerita del tipo 3, consistente

en finas inclusiones de pirrotita diseminadas en esfalerita. Ambas,

representaban sólo el 4% del peso de las esfaleritas totales. El grado

de concentrado de zinc tenía un promedio actual de 53%Zn que debía

estabilizarse en 54%Zn, siempre que mejorara la liberación

aumentando el grado de molienda primaria que era de 55% -m200

para llevarlo hasta 58% -malla 200 a fin de lograr una mejor depresión

de sulfuros de hierro (pirita y pirrotita). La pirrotita estaba en menor

cantidad (25%) que las piritas (75%), por lo que se determinó que, en

general, había una buena depresión de pirrotita que normalmente es

muy activa ante la presencia del colector de flotación xantato.

En el estudio de relave final se detectó la presencia de 7.7% de

esfaleritas, la mitad de ellas se encontraban libres. Considerando la

recuperación alta del proceso industrial se intentó mejorar los grados

de concentrados de zinc en lugar de obtener recuperaciones más altas

de zinc. También el estudio reportó que, bajo observación al

Page 247: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

247

microscopio, no se encontró calcopirita y galena libres y se determinó

que la presencia de los valores de cobre y plomo se encontraban en

amarres con gangas. Los sulfuros de hierro encontrados

correspondían a pirita y pirrotita, en proporciones de 75% y 25%,

respectivamente.

En el estudio del caso seis sobre zonas de mineralización con y sin

bismuto, la regresión estadística confirmó una alta correlación de

bismuto con plomo y plata. El resultado fue corroborado con el estudio

de microscopía de barrido electrónico, el cual confirmó la presencia de

la especie Xilóngolita. Lo descrito ratificaba que la posible eliminación

de bismuto de los concentrados de plomo por lixiviación ocasionaría

pérdidas importantes en los valores de plata. En comercialización de

concentrados, los castigos por contenido de bismuto en el concentrado

de plomo, fueron suficientemente compensados con el mayor

contenido de finos de plata pagable.

Para el mineral de cobre Mixto y Supergeno, vistos en los Casos siete

y ocho, se determinó que habían especies mixtas típicas de calcopirita

y pirita en ensamble con cobres secundarios constituidos por covelita y

digenita, que requirieron hacer una cinética de flotación por especies

que pudieran explicar el porqué de las zonas de mixtos, compuestas

por cobre primario más cobre secundario y pirita, en algunos proyectos

mineros de cobre tenían cinética de flotación muy lenta que

probablemente estaban ocasionando pérdidas importantes en la

recuperación de cobre.

Page 248: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

248

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Page 250: Aplicacion de Microscopia en Flotacion de Mnerales

250