Clase 01 - Introducción a la Concentración de Minerales.pdf

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CLASE N°1 CLASE N°1 DEPART

DEPARTAMENTO AMENTO DE MEDE METTALURGIALURGIAA USACHUSACH

Introducción a la Concentración de

Minerales

Minerales, Yacimientos

Métodos de Concentración

Pablo Bustos C. Pablo Bustos C.

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CLASE N°1

CLASE N°1 22

oval pro

oval procedente cedente de Shanidade Shanidar (Iránr (Irán), que ha sid), que ha sido datado datado en el año 9500o en el año 9500 a.a. C.C. a partir

a partir del año 6500del año 6500 a.a. C., en varC., en varios yaciios yacimientos mientos se han encontse han encontrado rado piezaspiezas ornamentales y alfileres de cobr

ornamentales y alfileres de cobre manufacturado a partir del martilleado ene manufacturado a partir del martilleado en frío del metal nativo

frío del metal nativo V

Varios siglos después se darios siglos después se descubrió que el cobre poescubrió que el cobre podía ser extraído de diversosdía ser extraído de diversos minerales (malaquita, calcopirita, etc.), por medio de la fusión en hornos

minerales (malaquita, calcopirita, etc.), por medio de la fusión en hornos

especiales, en los que se insuflaba oxígeno (soplando por largos tubos o con especiales, en los que se insuflaba oxígeno (soplando por largos tubos o con fuelles) para superar los 1000º C de temperatura. El objeto de cobre fundido fuelles) para superar los 1000º C de temperatura. El objeto de cobre fundido más antiguo que se conoce procede de los Montes Zagros, concretamente de más antiguo que se conoce procede de los Montes Zagros, concretamente de Tal-i-Blis

Tal-i-Blis (Irán), (Irán), y se data y se data en el 4100en el 4100 a.a. C., juC., junto a énto a él se hallal se hallaron horron hornos denos de fundición, crisoles e incluso moldes.

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El objeto de cobre más antiguo conocido hasta el momento es un colgante El objeto de cobre más antiguo conocido hasta el momento es un colgante oval pro

oval procedente cedente de Shanidade Shanidar (Iránr (Irán), que ha sid), que ha sido datado datado en el año 9500o en el año 9500 a.a. C.C. a partir

a partir del año 6500del año 6500 a.a. C., en varC., en varios yaciios yacimientos mientos se han encontse han encontrado rado piezaspiezas ornamentales y alfileres de cobr

ornamentales y alfileres de cobre manufacturado a partir del martilleado ene manufacturado a partir del martilleado en frío del metal nativo

frío del metal nativo V

Varios siglos después se darios siglos después se descubrió que el cobre poescubrió que el cobre podía ser extraído de diversosdía ser extraído de diversos minerales (malaquita, calcopirita, etc.), por medio de la fusión en hornos

minerales (malaquita, calcopirita, etc.), por medio de la fusión en hornos

especiales, en los que se insuflaba oxígeno (soplando por largos tubos o con especiales, en los que se insuflaba oxígeno (soplando por largos tubos o con fuelles) para superar los 1000º C de temperatura. El objeto de cobre fundido fuelles) para superar los 1000º C de temperatura. El objeto de cobre fundido más antiguo que se conoce procede de los Montes Zagros, concretamente de más antiguo que se conoce procede de los Montes Zagros, concretamente de Tal-i-Blis

Tal-i-Blis (Irán), (Irán), y se data y se data en el 4100en el 4100 a.a. C., juC., junto a énto a él se hallal se hallaron horron hornos denos de fundición, crisoles e incluso moldes.

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CLASE N°1

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concentración ultramarina basado en la mojabilidad selectiva de

ciertos minerales con

ciertos minerales con aceite.

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Era de Piedra

Era de Piedra (Paleolítico, Mesolítico, Neolítico)(Paleolítico, Mesolítico, Neolítico) Era del C

Era del Cobobrere: 6000 A.C. (comienzo).: 6000 A.C. (comienzo). Era

Era del Broncdel Bronc ee: 2500 A.C (comienzo).: 2500 A.C (comienzo). Era del Hierro

Era del Hierro: 1000 A.C. (comienzo).: 1000 A.C. (comienzo). Era del Ca

Era del Carbrbónón: 1600 D.C. (comienzo).: 1600 D.C. (comienzo). Re

Revolución volución IndustrialIndustrial: 1750-1850 D.C.: 1750-1850 D.C. Era del Pe

Era del Petrótróleoleo: 1850 D.C. (comienzo).: 1850 D.C. (comienzo). Era E

Era Eléctricléctric aa: 1875 D.C. (comienzo).: 1875 D.C. (comienzo). Era

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Chile es reconocido a nivel mundial como país minero, ya que su territorio es rico en yacimientos y depósitos metalíferos, principalmente de cobre, oro, plata, hierro, plomo, zinc y manganeso. La mayor cantidad de estos recursos se localizan en la zona norte de nuestro país, predominantemente al Norte de los

31ºSur, y su distribución geográfica conforma provincias

metalogenéticas o franjas de orientación norte-sur, que se caracterizan por la presencia de uno o más tipos de yacimientos, siendo de gran importancia los yacimientos tipo pórfido cuprífero.

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CLASE N°1

DEPARTAMENTO DE METALURGIA USACH

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CLASE N°1 13 Acero

En Chile se encuentra la "Franja Ferrífera" que se ubica entre la 2da. y 4ta. Región donde CMP (empresa CAP) tiene sus principales instalaciones de extracción de Mineral de Hierro entre las cuales destacan Minas El Romeral, Los Colorados y la Mina El Algarrobo, en la cual la extracción está en sus últimas etapas.

El Mineral de Hierro existe en casi todo el mundo y muchos países son grandes productores. Las reservas mundiales de este mineral muestran a Rusia, Brasil e India como los países con importantes reservas.

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CLASE N°1 27

MINERALES Y YACIMIENTOS

Los metales se encuentran en la naturaleza asociados a otros elementos químicos, formando sales y compuestos insolubles. El cobre puede estar presente al estado de

sulfuro o de óxido y sólo ocasionalmente al estado de cobre nativo.

Cada una de estas formas químicas recibe el nombre de ESPECIE MINERALÓGICA. El sulfuro, Cu2S corresponde mineralógicamente a la CALCOCINA,

El sulfuro, CuS corresponde mineralógicamente a la COVELINA, El sulfuro de cobre y fierro, Cu₅FeS₄ Corresponde a la especie BORNITA

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CLASE N°1

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Los minerales por definición son:

sustancias inorgánic as naturales que poseen una composición y estructura química definida.

El término “ mineral” se usa con frecuencia en un sentido mucho más amplio e incluye todo lo que se extrae de la tierra con valor econó mico. El carbón, la caliza, arcilla, y granito no entran dentro la definici ón de un mineral, sin embargo, su producc ión se reporta a veces como mineral.

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CLASE N°1 29 Enriquecimiento Supergeneo

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Mineral Composición Color Yacimiento

Calcopirita FeCuS₂ Amarillo Latón

Presente en numerosos yacimientos.

Calcosina o Calcosita Cu₂S Gris azulado. Covelina o Covelita CuS Azul a Celeste

Bornita FeCu₅S₄ Rosa café a naranja

Salvador, Chuquicamata, Andina, el Teniente Digenita Cu₉S₅ (puede contener

As)

Azulado, gris azulado. Tenantita (Cu₃AsS_3,25 puede

contener Fe, Zn, Ag)

Gris. Usualmente tinte azulado.

Enargita Cu₃AsS₄ Gris rosado, Café rosa

pálido

Hediondas, el Indio, Guayacán

Idaita Cu₃FeS₄ Rojo anaranjado. Mantos Blancos, Veta Sol,

Punta del Cobre, Chuquicamata.

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COBRE NATIVO CALCOPIRITA

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CALCOSINA

COVELINA DIGENITA

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PIRITA PIRITA GALENA

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LIBERACION

Las especies mineralógicas se encuentran

siempre asociados a la ganga formando mezclas

que reciben el nombre de diseminaciones.

Se dice que una diseminación es fina

cuando los componentes de la mezcla son muy finos.

En la Figura se muestran diversas

diseminaciones de una especie en su ganga.

Esta mezcla se llamará MENA

Porfido diseminación grueso Porfido diseminación fina Diseminación Vetiforme

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CLASE N°1 35 mayoría de los yacimientos son mezclas de minerales y no

minerales (ganga).

Un yacimiento puede ser descrito brevemente como una acumulación de mineral en una cantidad tal que pueda ser extraído económicamente.

Con el paso del tiempo y el agotamiento de depósitos ricos y accesibles, un depósito mineral no rentable puede convertirse en un yacimiento.

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El Objetivo de la conminución es llevar las rocas de mineral a un tamaño, lo suficientemente pequeño, como para liberar las partículas de mineral

económicamente valioso de la ganga.

Mineral de Cobre Ganga Mineral de Cobre liberado Ganga

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CLASE N°1 37 que vienen en forma conjunta.

El procesamiento y la concentración de minerales es la etapa siguiente a la explotación en interior mina y su tarea es preparar el mineral de la mina para extraer el mineral valioso. Fuera de uniformar el tamaño del mineral, es un

proceso de separación entre las partes con valor (mena) y las sin valor (ganga), para producir una porción enriquecida, o concentrado, que contiene la mayor parte del mineral valioso, y un descarte, o cola, que contiene predominantemente caja. La concentración o proceso de enriquecimiento, reduce considerablemente la cantidad de material que debe ser manipulada en las plantas, reduce a si mismo la cantidad de energía y reactivos para producir el metal puro en procesos

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El proceso de concentración de minerales reduce el volumen y el peso del concentrado que debe ser enviado a fundición, reduce el costo de

transporte y manipulación, la reducción de costos de fundición es significativa debido a la disminución del tonelaje a tratarse, la menor cantidad de caja hace que la recuperación suba en la fundición. Contra estas ventajas se debe anotar el costo del tratamiento en la planta de concentración y las perdidas que se producen en la planta.

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Etapa Sub-etapa Rango Reducción Kwhr/Ton Equipos

Op. Mina Mine to Mill Fractura – Micro Frac.

Explosivos -Red

Trituración Primaria 100 -> 10 cm 0.2 ->1.5 Giratorios Secundaria 10 -> 3 cm 1.5 -> 2.5 Conos Terciaria 4 -> 0.6 cm 2.5 -> 4.5 Conos

Molienda Barras 12 -> 4 mm Menos 10 M. Barras

Bolas 6mm->100uM 10 ->18 M. Bolas

Bolas

Remolienda

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CLASE N°1

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Concentración:

Separación selectiva de una o mas especies, las cuales se separan aprovechando alguna propiedad del mineral.

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