UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA

Influencia de la granulometría y tipo de concentrador en la recuperación y ley de oro mediante gravimetría

TESIS

PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO METALURGISTA AUTORES:

Bach. Iglesias Carrasco Maicol Arnold Bach. Mauricio Pérez, Cristhian Jhonatan ASESOR:

Dr. Vega González, Juan Vega

TRUJILLO – PERÚ 2023

JURADO CALIFICADOR

_______________________________

PRESIDENTE

_____________________________

SECRETARIO

_____________________________

ASESOR

ii DEDICATORIA

ESTA TESIS LO DEDICO A DIOS

A MI ABUELO

A MI ABUELA

A MIS PADRES

Iglesias Carrasco Maicol Arnold

Por darme la fortaleza y sabiduría necesaria de guiarme y haberme dado salud para lograr mis objetivos.

WILFREDO CARRASCO, que desde el cielo me ilumina y es una inspiración para seguir adelante con mis metas y proyectos.

SOLEDAD GUTIERREZ, por estar siempre presente en toda esta etapa de mi vida profesional y estar en los momentos más difíciles y duro de mi vida.

ROSA y MIGUEL por su motivación y apoyo en lo que deseo realizar. Por las enseñanzas, consejos y comprensión siempre estaré infinitamente agradecido por todo lo que han hecho por mí.

.

DEDICATORIA

ESTA TESIS LO DEDICO A DIOS

A MIS PADRES

A MI HIJA

Mauricio Pérez, Cristhian Jhonatan

A Dios porque nunca me ha abandonado, gracias por haberme dado una excelente familia, por permitirme conocer excelentes profesores y amigos, por haberme guiado por el buen camino y dejando que cumpla esta meta.

JORGE Y DORIS, por todo su amor, esfuerzo y apoyo, siempre estaré infinitamente agradecido por todo lo que han hecho por mí.

CAMILA MAURICIO, por ser mi motor y motivo para que cada día me esfuerce y de lo mejor de mí en mi trabajo y mis estudios.

iv AGRADECIMIENTO

A la plana docente de la carrera de ingeniería metalúrgica de la Universidad Nacional de Trujillo por brindarnos los conocimientos necesarios durante mi formación académica para enfrentarnos a la problemática del día a día del sector minero metalúrgico.

Así mismo mi profundo agradecimiento al Dr. Juan Vega González por brindarme toda la asesoría durante el proceso y apoyo en este trabajo de investigación.

Al laboratorio de procesamiento de minerales de la universidad nacional de Trujillo porque en sus instalaciones se pudo realizar los experimentos necesarios para el trabajo de investigación.

Maicol Arnold Iglesias Carrasco Cristhian Jhonatan Mauricio Pérez

Atte.: Los autores

INDICE

JURADO CALIFICADOR ... i

DEDICATORIA ... ii

DEDICATORIA ... iii

AGRADECIMIENTO ... iv

INDICE ...v

LISTADO DE TABLAS ... vii

LISTADO DE FIGURAS... viii

RESUMEN ... ix

I. ABSTRACT ...x

CAPÍTULO I ...1

Introducción ...1

Realidad Problemática ...1

Antecedentes ...3

1.3. Marco teórico y conceptual ...9

1.3.2. Concentración por gravedad ... 13

1.3.3. Mesa concentradora gravimétrica ... 16

1.3.4. Concentradores gravimétricos centrífugos ... 24

1.4. Justificación ... 27

1.5. Problema ... 28

1.6. Hipótesis ... 29

1.7. Objetivos ... 29

1.7.1. Objetivo general... 29

1.7.2. Objetivos específicos ... 29

II. CAPÍTULO II ... 30

2.1. Material de estudio ... 30

2.1.1. Población ... 30

2.1.2. Muestra ... 30

2.2. Métodos y técnicas ... 30

2.3. Tipo de investigación ... 31

2.3.1. Según el propósito: Aplicada... 31

2.3.2. Según el diseño de investigación: Experimental, de tipo correlacional – causal .... 31

2.4. Diseño experimental ... 31

2.4.1. Determinación de los niveles... 32

vi

2.5. Materiales, instrumentos y equipos... 33

2.5.1. Materiales ... 33

2.5.2. Equipos ... 33

2.5.3. Instrumentos ... 34

2.6. Procedimiento experimental ... 34

III. CAPÍTULO III... 37

Resultados ... 37

IV. CAPÍTULO IV ... 51

V. CAPÍTULO V ... 57

5.1. Conclusiones ... 57

5.2. Recomendaciones ... 58

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 59

APÉNDICES ... 61

ANEXOS ... 71

Anexo A: Leyes de mineral de composito ... 71

Anexo B: Parámetros de pruebas metalúrgicas ... 72

Anexo C: Balances metalúrgicos de mesa gravimétrica y concentrador centrífugo ... 73

Anexo D: Resultados según disposición general de pruebas ... 79

Anexo E: resultados de análisis químico de muestras ... 81

Anexo F: Fotografías... 82

Anexo G:Propuesta de planta de gravimetría………89

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 : Métodos de concentración de minerales………..………….……….11

Tabla 2 : Índices de concentración………...13

Tabla 3 : Rango de tamaño de partícula y equipos de separación gravitacional….…...………..14

Tabla 4 : Criterio de concentración y tamaño de partícula………...…..…...….………..15

Tabla 5 : Requerimientos de agua y equipos de separación gravitacional……...…...……...16

Tabla 6 : Análisis químico del mineral de cabeza tipo óxido...30

Tabla 7 : Variables independientes y sus niveles en escala natural...32

Tabla 8 : Disposición general para diseño bifactorial y orden de prueba...33

Tabla 9 : Resultados de análisis químico del mineral – composito formado por tres tipos de minerales...………37

Tabla 10 : Resultados de recuperación Au (%), ley Au (g/t) y ratio conc………...37

Tabla 11 : Recuperación de oro (%) vs tipo de concentrador………..………...………38

Tabla 12 : Recuperación de oro (%) vs granulometría………39

Tabla 13 : Recuperación de oro (%) vs interacción de variables……….………...40

Tabla 14 : Ley de oro (g/t) vs tipo de concentrador………..…..42

Tabla 15 : Ley de oro (g/t) vs granulometría………...43

Tabla 16 : Ley de oro (g/t) vs interacción de variables………....44

Tabla 17 : Ratio de concentración vs tipo de concentrador……….46

Tabla 18 : Ratio de concentración vs granulometría………47

Tabla 19 : Ratio de concentración vs interacción de variables….………...48

Tabla 20 : Resumen de resultados………....50

Tabla A1 : Análisis de varianza de recuperación de oro (%) VS tipo de concentrador y granulometría……….61

Tabla A2 : Análisis de varianza de Ley de Au (g/t) VS tipo de concentrador y granulometría...62

Tabla A3 : Análisis de varianza de Ratio de concentración VS tipo de concentrador y granulometría………...63

Tabla A-1 : Leyes de mineral composito de 3 tipos de minerales………..………..71

Tabla B-1 : Parámetros de pruebas metalúrgicas……….72

Tabla E-1 : Resultados de recuperación de oro (%)……….79

Tabla E-2 : Resultados de Ley de oro (g/t)………..79

Tabla E-3 : Resultados de ratio de concentración………...……….80

viii LISTADO DE FIGURAS

Figura N°1: Etapas de concentración con sus diferentes productos...10

Figura N°2: Esquema general de concentración...12

Figura N°3: Diferentes tipos de mesas gravimétricas...19

Figura N°4: Proceso de separación de pulpas minerales en Mesa Wilfley…...20

Figura N°5: Esquema de concentrador centrífugo...26

Figura N°6: Procedimiento experimental……….………....36

Figura N°7: Recuperación de oro (%) vs tipo de concentrador...38

Figura Nº8: Recuperación de oro (%) vs granulometría (% - # 200)……….…..39

Figura Nº9: Recuperación de Au (%) vs interacción de variables………..….40

Figura Nº10: Recuperación de Au (%) vs interacción de variables……….………..…….…….41

Figura Nº11: Ley de oro (g/t) vs tipo de concentrador…..………...42

Figura Nº12: Ley de oro vs granulometría………..……...43

Figura Nº13: Ley de Au (g/t) vs interacción de variables………..……...44

Figura Nº14: Ley de Au (g/t) vs interacción de variables………..…….……...45

Figura Nº15: Ratio de concentración vs tipo de concentrador……….……...46

Figura Nº16: Ratio de concentración vs granulometría……...47

Figura Nº17: Ratio de concentración vs interacción de variables………....48

Figura Nº18: Ratio de concentración vs interacción de variables………...….49

Figura NºA1: Residuos vs Orden de recuperación de oro (%)………64

Figura NºA2: Residuos vs ajustes de recuperación de oro (%)……….…………..65

Figura NºA3: Gráfico de probabilidad normal de recuperación de oro (%)………...….65

Figura NºA4: Diagrama de Pareto de efectos estandarizados para Recuperación Au (%)……..66

Figura NºA5: Residuos vs Orden de Ley Au (g/t)………...67

Figura NªA6: Ley Au (g/t), Residuos vs ajustes………...….67

Figura NºA7: Gráfico de probabilidad normal de Ley Au (g/t)………..68

Figura NºA8: ley Au(g/t), Diagrama de Pareto para efectos estandarizados………..68

Figura NºA9: Ratio de concentración de Residuos vs Orden………..69

Figura NºA10: Ratio de concentración, Residuos vs ajustes………...69

Figura NºA11: Gráfico de probabilidad normal de Ratio de concentración……….…………..70

Figura NºA12: Ratio de concentración, Diagrama de Pareto de efectos estandarizados...…...70

RESUMEN

Se investigaron las variables de influencia de la granulometría (porcentaje pasante malla 200) y tipo de concentrador gravimétrico en la recuperación de oro (%) y ley de oro (g/t), se utilizó una muestra Compósito de tres minerales de la zona de Pataz, con la siguiente composición química 6.47 g/t Au y 16.26 g/t Ag.

Se utilizó un diseño bifactorial, con la variable granulometría que se evaluó en los niveles 35, 45 y 55 % pasante malla 200 y el tipo de concentrador: mesa gravimétrica tipo Wilfley y concentrador centrífugo Icon i150, siendo la variable dependiente el porcentaje de recuperación de oro y la ley de oro (g/t)

Se obtuvo concentrado con mesa gravimétrica a 35% - #200, recuperación de oro 67.70 % y ley de 9.94 g/t, a 45% - #200, recuperación de oro 63.16 % y ley de 12.45 g/t, a 55% - #200, recuperación de oro 56.12 % y ley de 17.84 g/t. Con concentrador centrífugo se obtuvo a 35% -

#200, recuperación de oro 24.70 % y ley de 24.24 g/t, a 45% - #200, recuperación de oro 38.60 % y ley de 35.68 g/t, a 55% - #200, recuperación de oro 47.30 % y ley de 42.19 g/t.

Según los resultados, para el análisis de la varianza para recuperación de oro y ley de oro, se obtuvo para la granulometría P=0,000, para la el tipo de concentrador gravimétrico P=0,000, y para la interacción de ambas variables P=0,000, se puede concluir que la granulometría (% pasante malla 200) y tipo de concentrador gravimétrico influyen significativamente en la recuperación y ley de oro.

Palabras clave: Gravimetría, Compósito, granulometría, oro.

x I. ABSTRACT

The variables of influence of particle size (percentage passing 200 mesh) and type of gravimetric concentrator on gold recovery (%) and gold grade (g/t) were investigated using a composite sample of three ores from the Pataz area, with the following chemical composition: 6.47 g/t Au and 16.26 g/t Ag.

A bifactorial design was used, with the variable granulometry evaluated at levels 35, 45 and 55 % passing through 200 mesh and the type of concentrator: Wilfley type gravity table and Icon i150 centrifugal concentrator, the dependent variable being the percentage of gold recovery and the gold grade (g/t).

Concentrate was obtained with gravimetric table at 35% - #200, gold recovery 67.70 % and grade of 9.94 g/t, at 45% - #200, gold recovery 63.16 % and grade of 12.45 g/t, at 55% - #200, gold recovery 56.12 % and grade of 17.84 g/t. With centrifugal concentrator was obtained at 35%

- #200, gold recovery 24.70 % and grade of 24.24 g/t, at 45% - #200, gold recovery 38.60 % and grade of 35.68 g/t, at 55% - #200, gold recovery 47.30 % and grade of 42.19 g/t.

According to the results, for the analysis of variance for gold recovery and gold grade, P=0.000 was obtained for the particle size, P=0.000 for the type of gravimetric concentrator, and P=0.000 for the interaction of both variables, it can be concluded that the particle size (% passing 200 mesh) and type of gravimetric concentrator significantly influence gold recovery and gold grade.

Keywords: Gravimetry, Composite, granulometry, gold.

CAPÍTULO I Introducción

Realidad Problemática

Perú no es ajeno a este examen, ya que se utilizan grandes cantidades de mercurio para recuperar el oro de los depósitos aluviales que primero se concentran por diferentes medios, por ejemplo, tolvas, concentradores de mesa tipo Wilfley, y después se amalgaman los concentrados para recuperar el oro de las arenas oscuras. En los batolitos de Pataz y Ocoña existen vetas con oro grueso, considerado cuando es más notable que 140 mallas, yendo del 5 al 40 % de oro libre y grueso, que típicamente está unido a minerales de pirita, sin perjuicio del cuarzo. Estos minerales con presencia de alta ley de oro, de más de 1 onza por cada tonelada se comercializan a plantas de tratamiento situadas en Nazca, Piura, Arequipa o diferentes puntos de Perú.

Los minerales con una ley baja de oro, inferior a 6 g/t, no son productivos para enviarlos a plantas de beneficio ubicados a largas distancias del lugar de origen del yacimiento del mineral, lo que hace que la carga por tonelada del mineral sea costosa y no sea rentable de los costes de extracción, transporte y proceso. Las subvenciones para la manipulación de minerales en una región similar son extremadamente difíciles de conseguir debido a la aprensión sobre la participación de reactivos compuestos en las redes provinciales donde se encuentran los yacimientos mineros. La utilización de cianuro para el drenaje crea una resistencia extraordinaria a su utilización a la luz del riesgo de contaminación del agua en las regiones que tienen un bajo volumen de este componente fluido. Por otra parte, la utilización de mercurio es más limitada y se utiliza ilegalmente, sólo para ayudar a los minerales de alta ley y en cantidades insignificantes.

2 Los minerales con baja ley de oro, menor a 6 g/t, no es rentable trasladarlo para su comercialización, debido a las largas distancias que deben recorrer ocasiona que el flete por tonelada de mineral sea caro y no cubra los costos de extracción y comercialización. Por otro lado, los permisos para realizar el beneficio de los minerales en la misma zona son muy difíciles de obtener debido al temor que ocasiona el uso de reactivos químicos en las comunidades campesinas donde se ubican los yacimientos mineros, el uso del cianuro para lixiviación genera gran oposición a su uso, por el riesgo de contaminación del agua en las zonas que disponen de este líquido elemento en bajo volumen. Por otro lado, el mercurio su uso es más restringido y se usa en forma ilegal, para solo beneficiar minerales de alta ley y en mínima cantidad.

Sin embargo, se presenta la alternativa de beneficiar los minerales con tecnologías limpias, donde no se requiera el uso de reactivos químicos, la introducción de la gravimetría es una opción que presenta menor resistencia, para la gravimetría se requiere uso de agua, y que se puede reutilizar, manteniendo un ciclo cerrado, por otro lado, los minerales de baja ley podrían beneficiarse con ratios mayores a 5 y aumentando el grado del mineral valioso entre 3 a 4 veces, o según las pruebas metalúrgicas y los equipos concentradores que se empleen, en el mercado se dispone de Jigs, mesas tipo wilfley, espirales, concentradores centrífugos, entre otros equipos mixtos o que pueden funcionar en serie, según el tipo de mineral y la granulometría. La granulometría es una variable muy importante en la aplicación de la gravimetría, con la granulometría se puede determinar el grado de liberación del mineral valioso.

Es por esta razón que se busca investigar para determinar la granulometría adecuada en donde se obtiene mayor liberación de los minerales valiosos en muestras de la zona de Pataz, así mismo evaluar el uso de los equipos concentradores gravimétricos mesa tipo wilfley y el concentrador de fuerza centrífuga, para obtener el mayor porcentaje de recuperación de oro y una ley de oro que sea rentable para su comercialización.

Antecedentes

Zamora (2021), presentaron su investigación en Bolivia con el título "Recuperación de oro aluvial, sin el uso de mercurio ". El presente estudio propone una técnica alternativa para la recuperación de oro de sedimentos aluviales mediante la aplicación de centrifugación gravimétrica, evitando así el uso de mercurio. La caracterización de la muestra estudiada muestra d80 = 3200 micras (3,2 mm) y d50 = 400 micras (0,4 mm); por otro lado, la cantidad de oro es de 4,05 g/t, que se libera y tiene las mayores concentraciones en las fracturas granulométricas por debajo de -48 + 200 mallas Tyler. La recuperación de oro en cada etapa del proceso (pre concentración, concentración, amalgamación y/o fusión) es siempre superior al 90%. La eficiencia de la fase de fusión de las concentraciones obtenidas es superior al 95%. Según el proceso Knelson- Mesa-Amalgamation, el Au se recupera completamente en el 73,08% de los casos, mientras que se recupera completamente en el 76,67% de los casos para el proceso Knelson-Mesa-Fusion, en el 64,65% de los casos para el proceso Knelson-Knelson-Amalgamation y en el 66,53% de los casos para el proceso Knelson-Knelson-Fusion. Se concluye que es posible alcanzar oro metálico mediante la fusión de los concentrados obtenidos, incluso en mejores condiciones de recuperación que la amalgamación.

4 Valencia, Merchán y Monsalve (2019), introdujo un examen hecho en Ecuador "Diagrama de corriente para la fijación de oro aluvial, utilizando Jig, espiral y Mesa Vibratoria", en este ciclo de prueba los factores funcionales fueron cambiados como: parte de sólidos relativa a 10%, 15%

y 20% en proporción peso/peso en 3 tipos distintos de engranaje y una variable de valor comparando a la corriente según el límite de cada hardware. Se obtuvo la recuperación de oro en la mesa vibratoria tipo Wilfley de 93,9% con ángulo de operación de 1 grado, el concentrador tipo espiral se obtuvo la recuperación máxima de 81.2% y el concentrador tipo Jig los resultados de los ensayos fueron fallidos debido a su granulometría en la alimentación.

Brito y Fajardo (2019), introdujeron una exploración para el nivel de Especialista en Minería en Ecuador, "Examen de opciones para la centralización gravimétrica de Cu y Ag en relaves de flotación", donde la prueba de revisión, que fueron los relaves, en realidad contiene mucho metal sulfurado de minerales de cobre con plata con ley de 0,11% Cu y 6,10 gr/ton Ag. Se realizó el proceso de concentración gravimétrica donde se hicieron variar las variables dentro de límites funcionales: en la mesa el ángulo de inclinación varió de 1 hasta 3° con una variedad para cada unidad y con dos progresiones de agua de lavado; en la alimentación se utilizaron 2 pulpas únicas de 10 y 15% de división de sólidos con 3 corrientes. En el equipo Humphrey, se adquirió una recuperación normal de Cu del 20,4%; debido a la agrupación en la mesa vibratoria, se logró una recuperación normal del 21,4% de Ag.

Ruiz et al. (2019), introdujo una investigación “Statistical Modeling and Optimization of the Cyanidation Process of Gold Mineral”, en el que buscaba reconocer las circunstancias y los factores de trabajo ideales para la manipulación de un metal aurífero, con el fin de obtener una alta eficiencia en el porcentaje de recuperación del valioso metal. En primer lugar, hicimos un diagrama de las pruebas a realizar con el mineral objeto de estudio con la presentación de varias pruebas de instalaciones de investigación. También se realizó una prueba de triturabilidad. Simultáneamente, se agrupó un ejemplo de metal a través de una progresión de tamices de la serie Tyler. A continuación, la mena preparada se procedió a realizar la concentración gravimétrica en una mesa tipo Wilfley con ángulo de 16° y un flujo de 2.3 litros/min de agua. Los finos, resultado del enfoque, con un tamaño de partícula del 100 % que pasaron 170 malla Tyler, se expusieron a pruebas de flotabilidad ordinaria. Se aplicó un diseño exploratorio de investigación tipo factorial de 2^k con tema esencial, se consideraron tres factores y la estrategia de superficie de reacción para decidir los límites ideales para obtener una recuperación aceptable mediante el proceso de la cianuración. Los resultados que se obtuvieron evidencian que las pruebas con el mineral aurífero presentan un alto porcentaje de lixiviación con cianuro, logrando un porcentaje de recuperación de oro de 89,35%. Se determinaron los límites ideales del ciclo de cianuración, por ejemplo, el tiempo de cianuración, la granulometría óptima del mineral y concentración de cianuro de sodio.

La recuperación de oro, en secuencia de pruebas, desde el análisis granulométrico, la trituración, curvas de molienda – análisis granulométrico para determinar el tiempo adecuado requerido para el estudio con tamaño de partícula, así, mismo la pendiente óptima de la mesa gravimétrica, y el estudio del tiempo de cianuración para obtener una lixiviación de oro elevada, obteniendo como resultado los parámetros de trabajo de dicho mineral.

6 Lobe (2018), presentó su trabajo de investigación "Combinación de magnetita y oro libre en los suelos aluviales de Inguro (Bellavista, Jaén, Cajamarca) por técnica gravimétrica, como otra opción ambiental"; donde se llegó a obtener un concentrado de minerales o denominadas arenas negras, que contienen oro fino y mineral de magnetita que presentan un valor atractivo económicamente y pueden ser separadas con el desarrollo de este proceso sin uso de reactivos, creando cierta distancia del uso de tóxicos de la minería estándar. El marco considerando la evaluación de arenas aluviales y separadas con el procedimiento unido (Fuego Estimado y ósmosis atómica de fuego) deciden alzas de oro libre y magnetita. Los niveles de datos son: en oro libre 0,40 g/m³, en magnetita 15,00 mg/kg procurando una recuperación gravimétrica de oro libre del 76,36% y de magnetita cuya recuperación es del 72,58%; donde la granulometría es un enorme pensamiento de recuperación de metales.

En este estudio, se presenta además de la recuperación de oro por gravimetría, la recuperación como mineral secundario de magnetita, dando la alternativa de un valor agregado a los yacimientos aluviales, al considerar la caracterización del mineral magnetita o también llamado arenas negras que usualmente en este tipo de yacimientos acompañan al oro libre. Este alcance de la investigación permite considerar que se puede obtener altas recuperaciones de tanto de oro como magnetita.

Para la separación del oro recuperado junto a la magnetita por gravimetría, se requiere estudios adicionales, de tal manera que se obtenga concentrados de oro mas limpios, al separar la magnetita con magnetos, o usar tipo de mesas gravimétricas que presenten esta opción de concentración aurífera y magnética a la vez, como son las mesas tipo RP4, que presentan magnetos realizando en la misma mesa gravimétrica la separación de dos productos uno con alta ley de oro y otro con alta ley de magnetita.

Julca y Ortiz (2017), presentó una investigación en Lima, Perú sobre "Recuperación de oro en minerales sulfurados de mala calidad en la región de Casma", La ley de cabeza es de 0,62 g/t.

El retrato por microscopía óptica logro mostrar que hay presencia de otras especies mineralógicas que acompañan al oro como son: oro electrum, mineral de cinc tipo esfalerita, mineral de titanio tipo ilmenita, minerales de hierro tipo pirita, hematitas, goethitas y minerales no valiosos tipo ganga como cuarzo entre otros silicatos. Además, en el ejemplo encontramos partículas inter crecidas alusivas al oro, que son: oro electrum relacionado con goethita, oro electrum relacionado con gangas, oro electrum relacionado con goethita y gangas, se llevaron a cabo cuatro ensayos metalúrgicos de pre concentración-centrifugación gravimétrica en el concentrador Bird of prey, la consecuencia del ensayo más bajo fue con un tamaño de partícula relacionado al porcentaje y malla de 67.80% - 200 mallas, donde se obtuvo un producto de concentrado de ley de oro con 16,20 g/t, con una recuperación de oro de 57.04% y además 41.60 de ratio. Finalmente, se presenta una nueva ley de mineral de entrada determinada mediante recalculo denominada cabeza calculada de 0,68 g/t de oro. Para el proceso de recuperación de oro a partir de minerales tipo sulfuros de baja calidad en el territorio de Ancash-Casma, se realizó una concentración previamente utilizando el concentrador Hawk, luego se hizo seguido del proceso mediante flotación por espumas de residuos o relaves obtenidos de la concentración previa, luego se unieron los productos concentrados obtenidos de la concentración previa por gravimetría y el concentrado de flotación, seguido se realizó una remolienda para obtener mayor liberación de la especie valiosa del oro de las ganga, y realizar el proceso de cianuración, donde se llegó a obtener 87.94% de recuperación total de oro y una utilización del reactivo NaCN con consumo de 1.65 kg/t.

8 Huarecallo (2019), presentó su investigación “El estudio de la optimización del proceso de recuperación de oro utilizando un equipo concentrador centrífugo en minerales provenientes de la minería aurífera artesanal y pequeña minería“, El trabajo actual gestionó el porcentaje de recuperación de partículas de oro que se encuentran libres por la utilización de equipos gravimétricos modernos, donde utilizó el equipo concentrador gravimétrico centrífugo Hawk, que según el índice de referencia es un equipo más flexible y útil en cuanto a los equipos convencionales como el Dance, supervisando los límites de trabajo, por ejemplo, el campo radial, el espesor de la corriente. Se adquirieron resultados positivos, habiendo ampliado la extracción de oro del 35% al 53,91%, ampliando la creación hasta el 15% y obteniendo mejoras financieras para la región de creación. El concentrador radiante Hawk es una apuesta extraordinaria para la recuperación de mineral en pruebas metalúrgicas.

Los investigadores Carrasco y Piminchumo (2018), en su tesis de pregrado estudiaron la

“Influencia de la presión de agua y la fuerza de gravedad centrifuga en la recuperación de oro mediante concentración gravimétrica centrífuga para un mineral tipo antracita procedente de la Provincia de Cajabamba”, con la organización de la sustancia examinada fue de 8,25 g/t Au y 67

%C, completaron el enfoque gravimétrico divergente con Icon - i150, evaluaron la presión del agua con 5, 7 y 9 psi y en el equipo concentrador variaron la gravedad centrífuga a 80, 110 y 150 G's. A partir de los resultados obtenidos establecieron que conforme se incrementaba la presión del agua (psi) y la de gravedad centrífuga (G's) del equipo, aumentaba la recuperación de oro, siendo la ley de oro y la recuperación de oro más mínimas de 25,50 g/t y 13,94 % relacionado con las variables de presión de 5 psi y gravedad centrífuga de 80 G's; y la ley de oro y la recuperación de oro más elevadas de 102,77 g/t y 57,94 % relacionado con a la presión de 9 psi y 150 G's del equipo.

1.3.Marco teórico y conceptual

1.3.1. Concentración de minerales

En el proceso de minerales, una actividad del proceso comprende una partición impulsada de las especies presentes en un material con el objetivo de que el mineral de interés quede aislado tanto como razonablemente pueda esperarse de los diferentes minerales durante algún tiempo en el futuro. Numerosas técnicas de desprendimiento mecánico entre partículas minerales dependen del desarrollo separado de estas partículas en el interior de un líquido, tal como indican sus cualidades. Todo tipo de mineral tiene su densidad en particular. Esta propiedad de los minerales puede ser tan diferenciable que al aplicar el criterio de concentración puede que se utilice como propiedad para aislarlos, explotando la forma en que responden distintivamente a los poderes de inercia y gravedad. El foco gravitatorio puede caracterizarse como la partición de al menos dos tipos de minerales de distinto peso explícito (distinto grosor), provocada por el desarrollo relativo, ya sea en un medio fluido o en el aire (Concha H. 2007).

En la Figura 1, En el beneficio de minerales, un movimiento de obsesión contiene una división determinada de los grupos minerales presentes en un material con el objetivo de que el mineral que tenga valor se desconecte, tanto como se pueda anticipar sensatamente de varios minerales para bastante tiempo después.

Diversos procedimientos de separación mediante principios de operación mecánica entre minerales molidos se basan en la diferente mejora de estas partículas dentro de un fluido, tal y como muestran en sus propiedades.

10 Cada mineral tiene su propia gravedad específica, estas propiedades puede ser tan reconocible entre ellos que hace que se utilice como propiedad para confinarlos o separarlos, sacando provecho de la forma en que responden inequívocamente a los poderes de la separación por campos la fuerza de la gravedad. El centro de gravedad puede representarse como la división de nada menos que dos tipos de minerales de distinto peso inequívoco (distinto grosor), provocada por un giro relativo, ya sea en un medio líquido o en el aire (Concha H. 2007).

Figura 1

Etapas de concentración con sus diferentes productos.

Fuente: Bustamante M. 2008.

La Tabla 1, se presenta los diferentes métodos de concentración de minerales que usualmente se usan en forma industrial y se menciona algunas de las diferentes propiedades que se aplica a cada uno de estos procesos, también se menciona los nombres de los equipos utilizados en cada proceso.

Tabla 1

Métodos de concentración de minerales

Nombre del método Propiedades que emplea para

separar Principales equipos

Concentración gravitacional

Se considera la diferencia de velocidad como sedimentan los minerales

Equipo sedimentador, Jig, hidrociclón, canalón, canaletas, espirales, mesa vibratoria, concentradores centrífugos, entre otros.

Concentración magnética

El magnetismo (atracción o no frente a un magneto o imán)

Separador tipo "carrusel", Separador magnético tipo tambor, rodillos magnéticos, etc.

Concentración

mediante eléctrica La conductividad eléctrica Separador eléctrico de alta intensidad Flotación por espumas

El Mojamiento o repelencia, ángulo de contacto burbuja y mineral

Circuitos con celdas o reactores de flotación y columnas de gran altura de flotación.

Floculación selectiva

La adsorción selectiva de un polímero y formación de flóculos

Equipo sedimentador

Coagulación selectiva

La adsorción selectiva de iones inorgánicos y formación de coágulos

Equipo Sedimentador Fuente: Bustamante M. 2008.

Se podrá decir que el objetivo principal o fundamental de concentrar los minerales es elevar el grado o ley de un tipo de mineral específico en un producto denominado concentrado C, esto producto se denomina tc Según esto, la ley de colas disminuirá en la especia mineralógica de interés (tt). Figura 2.

12 Figura 2

Esquema general de concentración

2.

Fuente: Bustamante M. 2008.

En el caso ideal, el tenor del mineral de interés en los residuos o colas (tt), deberá ser lo mas bajo posible o con tendencia a cero, sin embargo, en la práctica es difícil de obtener por lo cual se busca obtener el tt lo más mínimo posible de acuerdo al tipo de proceso con la tecnología utilizada. (Bustamante M. (2008).

Los índices metalúrgicos de concentración expresados con los términos de leyes de productos o calidad se muestran en la tabla 2, donde lo ideal en el caso de la recuperación y eficiencia de separación es 1.

Tabla 2

Índices de concentración NOMBRE DEL

ÍNDICE METALÚRGICO

EXPRESIÓN DEL ÍNDICE IDEALMENTE

ÍNDICES EN TÉRMINOS DE TENORES Recuperación:

"R" R IDEAL = 1.0 Razón de

Enriquecimiento:

"RE"

REIDEAL RE = Índice de

Selectividad:

"I.S" I.S. IDEAL I.S. =

Razón de Concentración:

"RC"

RC IDEAL = l/Ta RENDIMIENTO

"V" V=Ta

EFICIENCIA DE SEPARACIÓN

"E"

E=1.0

Fuente: Bustamante M. 2008.

1.3.2. Concentración por gravedad

Se caracteriza como la división de al menos dos especies o tipo de minerales de diversa gravedad explícita provocada por desarrollos comparativos con corrientes de fluido o viento, debido a la reacción de las partículas fuertes a los poderes de gravedad, arrastre, así como empujado.

Es fundamental en parte de las metodologías experimentadas para la que se separen o concentren los minerales, se depende de que la parcelación del oro se remonta en lo posible al año 3000 a.C. como resultado de las piezas seguidas por los egipcios, no obstante, este ciclo se ha enmarcado sin la presencia de individuos, ya que, como curso característico de las rocas portadoras y de la aparición de moléculas, los minerales viajan por flujos de agua a la luz de los diluvios de

𝑇𝑐 𝑇𝑎

𝑇𝑎(𝐴) ∗ 𝑇𝑏(𝐵) 𝑇𝑏(𝐴) ∗ 𝑇𝑎(𝐵)

RC = ^{𝑇𝐶−𝑇𝑡}

𝑇𝑎−𝑇𝑡

V

=

𝐸 = (𝑇𝑎 − 𝑇𝑡)(𝑇𝑐 − 𝑇𝑎) 𝑇𝑎(𝑇𝑐 − 𝑇𝑡)(1 − 𝑇𝑎)

R= ⌈^{𝑇𝑎−𝑇𝑡}

𝑇𝑐−𝑇𝑡⌉^𝑇𝑐

𝑇𝑎

14 peso que suceden. El desprendimiento por gravedad depende de la distinción en la velocidad con que sedimentan y el contraste de grosor y de tamaño; el logro es que se permite la división, sin embargo, permanecen cerca uno del otro por lo que pueden moverse comparativamente entre sí y pueden aislar en capas de partículas gruesas y ligeras. (Gupta y Yan, 2016).

Para una eficiente separación de especies mineralógicas es importante tener en cuenta lo siguiente:

a) Adecuada liberación de partícula valiosa, los minerales mixtos son difícil o no tendrán una adecuada separación entre ellas.

b) Difusión satisfactoria del tamaño de molécula en el pienso, un mineral, independientemente de que tenga un espesor relativo elevado, suponiendo que tenga un tamaño de molécula pequeño, actuará poderosamente como un mineral ligero (o como partículas más grandes, pero de menor espesor relativo), por lo que la estimación de la molécula del pienso debe ser lo más uniforme posible o que no tenga un transporte de tamaño de molécula excepcionalmente amplio para utilizar los ciclos dispuestos según los rangos de tamaño. Esto se debe a que la velocidad de sedimentación es un componente del espesor y del tamaño de la molécula.

Tabla 3

Rango de tamaño de partícula y equipos de separación gravitacional

Equipo Tamaño de partícula

Jig 0.08mm - 100mm

Mesa vibratoria 0.02mm - 2mm

Jig neumático 0.1mm - 25mm

Mesa de aire 0.25mm - 6mm

Centrifugas 0.01mm - 12mm

Espiral 0.05mm - 2mm

Fuente: Concha H. 2007.

c) La forma de las partículas, cuando se presentan partículas con forma de laminar, su comportamiento hidrodinámico va a ser diferente a las partículas con forma esférica, aunque sean de similar densidad relativa.

d) La distinción en grosor de los sólidos a aislar, para utilizar de manera competente una técnica de fijación por gravedad, debe existir una distinción en grosor entre los minerales a aislar, con el objetivo final de que la proporción conocida como modelo de enfoque sea equivalente o más prominente que 2,5, que se caracteriza. (SENA, 1992, módulo 6) CC = (δP — δf) / (δl - δf)

donde,

δp = densidad de partícula pesada.

δf = densidad del fluido, usualmente agua.

δl = densidad de partícula liviana.

En la práctica, el valor de CC ≥ 2.5, para una separación eficiente

Tabla 4

Criterio de concentración y tamaño de partícula

Criterio de Concentración Probable separación por gravedad C.C. > 2.5 Con facilidad para 75 µm 1.75 < C.C. < 2.5 Posible para 150 µm

1.5 < C.C.< 1.75 Posible para 1.7 µm 1.25 < C.C. < 1.5 Posible para 6.35 µm

C.C. < 1.25 Imposible para cualquier tamaño Fuente. Gupta y Yan (2016).

e) Es importante que se tenga alta disposición de agua, debido a que la concentración gravimétrica se realiza en medios acuosos, por lo que es de mucha importancia disponer de agua por ser el más usado, la calidad del agua es de mucha importancia, agua con sólidos

16 en suspensión afectará en el proceso o el funcionamiento adecuado de los equipos, es de importancia que el agua que se reúsa en el proceso de concentración gravimétrica sea previamente tratada para su clarificación.

Tabla 5

Requerimientos de agua y equipos de separación gravitacional

Tipo Máquina Requerimiento de agua Capacidad

Estratificación

Jig de uso

convencional Elevado Media

Jig tipo circular Elevado Media

tipo centrifugo Elevado Media

Centrifugo Muy elevado Alta

Película La espiral Medio Media

Vibración La mesa Medio Media

Orbital Elevado Baja

Aire seco Tipo mesa No Media

Jig neumático No Baja

Fuente: Concha H. 2007.

1.3.3. Mesa concentradora gravimétrica

Mesas concentradoras son significativas para las estrategias más capaces para la metodología gravimétrica según unos periodistas, comprende segregar los gránulos de mineral en la parte externa del equipo tipo mesa por fomentación en la longitud del equipo, y la propensión del punto más elevado del equipo mesa tipo Wilfley, es regular que se usen mesas con rifles que ayudan a la sedimentación mediante la retención de las partículas mas densas, estos rifles se encuentran comercializando en el mercado con diferentes espesores y es básico sus variaciones en el arreglo se rastrean en asistir con la sedimentación de anchos explícitos y densidades de las partículas

En la eventualidad de que un determinado número de círculos sean vistos como moviéndose en un plano inclinado, aquellos con una anchura mayor viajarán más rápido que

aquellos con una anchura más modesta independientemente de que tengan un espesor similar, en el caso de que tengan una medida similar, el más ligero viajará más rápido; por lo tanto, debido al a las pruebas para la mesa concentradora es esencial calcular el tiempo que le tomará a la partícula moverse hasta el límite más lejano de la mesa.

Debido a las propiedades físicas que presenta el mineral, la alimentación se dividirá en tres productos:

1) Partículas gruesas ligeras las cuales se moverán más rápido hacia el final de la mesa (colas)

2) Partículas de mineral ligero, partículas de mineral denso y partículas densas que no se liberaron de las ligeras (medios)

3) Partículas finas densas (concentrado) las cuales se mueven lentamente en el tablero.

Principios de la mesa concentradora:

Hay varios principios que actúan a la vez sobre la carga de minerales en la mesa gravimétrica.

a) Fenómeno de la película laminar:

Es la consecuencia de la velocidad diferencial de la molécula de la corriente líquida, siendo la mayor velocidad cerca del punto más alto de la película y estando justo alrededor de cero en la parte inferior de la película. Las partículas gruesas y de bajo espesor son movidas por el líquido desde el punto más alto de la corriente, con un desarrollo rápido que es una corriente laminar < 500 Re; las partículas finas y de alto espesor se colocan en la parte inferior del líquido y se mueven con una velocidad lenta;

las partículas finas de bajo espesor y las partículas gruesas de alto espesor se colocan

18 en la parte media del líquido que se mueve con una velocidad media. El principio de obstrucción del libre asentamiento a las partículas es un proceso de selección debido a la gravedad específica de los minerales, que están en suspensión sobre la mesa densamente empaquetada, se concentra sobre los rifles y son suspendidas por el flujo sobre los rifles en forma vertical.

b) Reordenamiento por consolidación

Este fenómeno es subsecuente al de libre asentamiento de las partículas, por el cual las partículas pequeñas se introducen por los intersticios de las partículas de mayor tamaño una vez que están asentadas.

c) La aceleración asimétrica

Viene a ser el resultado del movimiento recíproco o asimétrico que se presenta en la superficie de la mesa, lo que provoca un movimiento intermitente de los sólidos.

(Aguilar M. 2016)

Kelly y Spottiswood (1990) consideran algunas variables en la mesa concentradora:

Variables de diseño:

● La forma que presenta la mesa

● El material que esta en la superficie de la mesa

● La forma de los rifles

● El diseño de distribución de los rifles

● La aceleración en forma longitudinal y la desaceleración

● La alimentación de la pulpa.

Propiedades mecánicas:

● Los rpm del motor (velocidad).

● El tamaño de la polea de la mesa.

Revoluciones:

● El encaje de la conexión articulada o los Strokes, golpes por minuto.

Controles de operación:

● Angulo de inclinación de la mesa

● En la alimentación la densidad con que ingresa la pulpa

● El agua para lavado

● La ubicación de los partidores del producto

Hay múltiples variables que influyen en las mesas concentradoras, por lo que se tienen una gran variedad de diseños y correcciones con diversos objetivos de cada tipo de mesa, como las mesas Wilfley, mesas Deister (muy similar a la mesa Wilfley), mesa Concenco, mesa Holman, mesa SKM, mesa Butchart, en forma reciente las mesas RP4 (concentración gravimétrica y magnética a la vez).

Figura 3

Diferentes tipos de mesas gravimétricas

20 Fuente: Aguilar M. 2016

a) Mesa Concentradora Wilfley (1895-1896)

Mesa destinada a la agrupación de minerales de alto espesor, es muy posiblemente del plan más involucrado en el negocio debido a su alta productividad. Se compone de un tablero (en su mayor parte rectangular) transitivamente inclinado, revestido de flexible o de madera sobre una base de madera o metálica, es sobre la pieza superior derecha del tablero donde se trata la tabla con el mineral; sobre la pieza superior del tablero, el agua para el lavado del metal circula en los círculos comparables para que con la ayuda de una "sacudida longitudinal" y de rifles positivamente situados el mineral pueda ser sedimentado y recogido predominantemente por su espesor. La importancia de estar envuelto con versátil radica en que permite el correcto deslizamiento y lavado del mineral.

Figura 4

Proceso de separación de pulpas minerales en Mesa Wilfley

Fuente: Gupta y Yan, 2016.

El material concentrado contiene los minerales de mayor peso explícito o tamaños enormes. Los medios contienen los minerales de gravedad explícita media y partículas de tamaño medio. Las escombreras están compuestas en su mayor parte por material de bajo peso explícito o tamaño fino, y pueden contener partículas extremadamente finas de minerales de peso.

La reacción de la molécula con los impactos de los poderes gravitatorio e inercial es un componente de sus cualidades, como la gravedad explícita, el tamaño, la forma, la afiliación es un componente de sus cualidades, como el peso explícito, el tamaño, la forma, la afiliación; y de las cualidades de la actividad, por ejemplo, la tendencia de la parte plana de la mesa, la longitud y la recurrencia del recorrido de la mesa, la velocidad del chorro de agua y el espesor del macerado.

En esta línea, la mesa controla factores, por ejemplo, la tendencia de la parte plana y la longitud por donde recorre, la recurrencia del desarrollo, la velocidad del chorro de ingreso agua y la velocidad de ingreso de mineral.

Rifles

Taggart (1945), presentó que los rifles son bloques de madera con un espesor de ½ pulgada hacia el inicio de la alimentación que se reduce a medida que crea cierta distancia del marco de agitación, ordinariamente, su anchura es de ¼ de pulgada. El final de la estructura de los rifles una línea de esquina a esquina entre ellos, que implican alrededor de 2/3 piezas de la carga hacia arriba, dejando 1/3 de la carga hacia arriba sin rifles, es importante destacar que este es el tipo más conocido de Wilfley configuración de la mesa que existen diferentes tipos de diseño rifle.

Principios de operación aplicados en la mesa concentradora

1) La mena de alimentación depende mucho de la densidad de los minerales de su forma y tamaño.

22 2) El espaciamiento adecuado entre rifles promoverá o facilitará la estratificación de los minerales.

3) Los golpes por minuto debe aumentar poco a poco en dirección axial a la descarga.

4) La alimentación dependerá del grosor del mineral, su forma y su tamaño.

5) La correcta dispersión entre las rejillas avanzará o dificultará la separación de los minerales.

6) La vibración debe aumentar continuamente en función de la liberación.

7) La pieza subyacente de la mesa debe terminar con la brusquedad adecuada para favorecer el arrastre de partículas a la zona de liberación.

8) La detención de la mesa debe ser progresiva, disminuyendo las transformaciones de forma constante y delicada.

9) Los límites de la mesa deben elegirse con la suficiencia y recurrencia adecuadas.

10) Se deben planificar los rifles con una forma y dispersión específicas para avanzar en la definición y evitar que el concentrado se desplace con la corriente de agua a la zona siguiente.

11) Los rifles se requiere que retengan el mineral, en cualquier caso, es importante que permitan el libre desarrollo de las partículas y no actúen como una "pared".

12) La proporción de fluido fuerte debe mantenerse estable.

13) Es importante disponer y que se mantenga un punto de tendencia de la mesa (Wills, 1988).

(Wills, 1988) Ventajas:

- Profundamente específico, que se modifique siempre que se utilice con precisión.

- Podría depender de numerosas alteraciones Inconvenientes:

- Límite bajo, Requiere una región enorme.

- Requiere observación y cambios constantes.

- El cuidado debe determinarse minuciosamente.

b) Mesa concentradora Butchart (1914)

Esta es básicamente igual a la mesa Wilfley con la excepción de que tiene un diseño de rifle alternativo, toda la superficie de la mesa es rifleada, no obstante, hay una región con rifles inclinados que consideran más "lavado" del metal.

El tablero se divide en tres zonas.

1) Área de separación: Donde los rifles tienen más profundidad notable que permite la delineación del mineral.

2) Área de lavado donde se inclina hacia la zona de cuidado (esta desviación en mezcla con la tendencia de la mesa proporciona un continuo en los rifles que fluye en sentido contrario a aquel en el que el material se mueve por el empuje del componente).

3) Área de liberación: Típicamente, esta región en la superficie de la mesa es sin rifles, sin embargo, en esta mesa toda la región tiene rifles para garantizar la rápida y productiva descarga del concentrado.

Ventajas de la mesa Butchart:

1) La revisión por tamaño de molécula no es totalmente vital, pero esencial para la adecuada actividad de la mesa concentradora, será importante eliminar los exudados (>150 red).

2) El límite de esta mesa es más alto, generalmente tiende a ocuparse de 100-200 toneladas por cada mesa cada día.

24 3) El material que se considera para el cuidado de la Danza puede ser utilizado para esta mesa.

4) La recuperación del concentrado es más alta que la mesa Wilfley.4) La recuperación de concentrado es mayor que la mesa Wilfley.

1.3.4. Concentradores gravimétricos centrífugos

La utilización de la energía radial para trabajar en la eficacia de la agrupación gravitatoria de finos sería, en consecuencia, hipotéticamente concebible, y se inspiró en la elevada pérdida de cualidades minerales relacionada con las divisiones finas. La actividad de los concentradores hacia el exterior depende de la directriz de ampliar el impacto gravitatorio para lograr una mayor eficacia en la recuperación de partículas finas.

Los separadores radiales se crearon en la Asociación Soviética durante la década de 1950 y también se utilizaron en China durante bastante tiempo para el tratamiento de residuos minerales de estaño y wolframio. Fue más tarde cuando se prestó más atención a la capacidad de este hardware en Occidente.

La utilización de concentradores radiales para el beneficio de minerales auríferos fue una curiosidad mecánica presentada durante la década de 1980 en Occidente. Al principio se utilizaron con minerales aluviales, más tarde se extendieron a los metales esenciales.

La flexibilidad de los concentradores divergentes incorpora:

(a) Modelos de límite variable.

b) Nivel de sólidos en peso de la alimentación que varía del 20% al 40%.

c) Mayor potencial de recuperación de finos, en contraste con los equipos normales de fijación por gravedad.

d) Tienen un coste de funcionamiento y mantenimiento generalmente bajo.

Estos atributos relacionados con el gasto algo mínimo de actividad y soporte podrían dar sentido a la larga dispersión de este tipo de concentradores en el negocio minero en todo el mundo.

Merece la pena centrarse en los concentradores divergentes Knelson y Hawk, la danza difusiva Kelsey y el concentrador Multi-Gravity Separator.

Uso de concentradores centrífugos

a) Cuando el examen de un depósito aluvial demuestre la presencia de oro libre.

b) Cuando las pruebas metalúrgicas hayan afirmado la presencia de oro libre en circuitos de roca dura.

c) Cuando se haya reconocido la presencia de oro en los relaves de procesos de transformación.

d) Cuando se haya reconocido una elevada medida de oro en la carga fluyente.

e) No debería utilizarse un concentrador centrífugo para recuperar oro en los casos siguientes:

en caso de que el oro sea inmanejable; en caso de que el oro esté tipificado; en caso de que el oro no esté en estado libre (excepto si la gravedad general explícita de la molécula que contiene el oro es alta en comparación con la sustancia aurífera); en el caso de que el oro sea refractario.

Características generales

Los concentradores centrífugos Knelson se comercializan desde tamaños para laboratorio hasta unidades de alta producción.

- El concentrador puede recuperar partículas de oro de tamaños que van desde ¼ “hasta aproximadamente 1 micrón.

26 - En estos concentradores el problema de compactación del mineral que pudiere originar la fuerza centrífuga, fue solucionado introduciendo agua a presión al sistema, contrabalanceando la fuerza centrífuga en el cono del concentrador.

- Durante la operación de estos concentradores, todas las partículas están sujetas a una fuerza centrífuga de 60 g, que es lo que permite que el concentrador pueda recuperar partículas finas.

Figura 5

Esquema de concentrador centrífugo

Descripción del proceso

El concentrador espiral Knelson consta de un cono perforado con anillos internos que giran a gran velocidad. La alimentación, que en conjunto no debe ser precisamente de ¼", se introduce

en forma de lodo (20 - 40 % en peso de sólidos) a través de un vertedero situado en la pieza central de la base del cono. Al llegar a la base del cono, las partículas son empujadas hacia las paredes laterales por efecto de la fuerza dispar que ejerce el giro del cono. Entre los anillos se forma un lecho de volumen consistente que retiene las partículas más pesadas, mientras que las partículas más ligeras son extraídas del lecho y trasladadas por los anillos a la zona de descarga de estériles situada en la marca más elevada del cono.

El campo radial varía con el nivel del cono. De este modo, en los anillos inferiores hay propensión a recuperar partículas minerales más grandes y de mayor grosor, aunque en los anillos superiores, donde el alcance del cono es mayor (por ejemplo, mayor poder difusivo), se pueden recuperar mejores minerales.

Se intenta no compactar el material del lecho mediante la infusión de agua a través de las aberturas de los anillos. El agua se cuida desde una capa de agua adecuada exterior al cono. Esta agua fluidifica el lecho de concentrado permitiendo a las partículas más densas, incluso finas, infiltrarse en el lecho bajo la actividad de la fuerza radiante, algunas veces superior a la fuerza de gravedad.

Hacia el final de un tiempo de actividad, el concentrado que permanece en los anillos es recogido y eliminado de la parte inferior del cono.

Inter-rifles y agua de contrapresión

La eficacia del ciclo es concebible si se evita la compactación del lecho de partículas de ganga dentro de los espacios intermedios, por ejemplo, siempre que este lecho se mantenga dentro de un expreso de fluidización legítimo, el sistema adecuado para la fluidización del lecho de moléculas puede realizarse mediante un circuito accionado por presión externa.

28 El agua se infunde en el cono a través de un conjunto de orificios, de unos 800 µm de anchura, que penetran extramuros en la pared del cono y a un nivel similar entre los espacios intermedios. El agua a contrapresión fomenta una potencia que, una vez cambiada, permite neutralizar la potencia posterior a la que se ven oprimidas las partículas del lecho en el interior del cono pivotante, garantizando en consecuencia la fluidización del lecho. El agua se infunde en sentido contrario al pivote del cono, lo que mantiene las partículas en movimiento y concentra las partículas más pesadas.

1.4. Justificación

Desde el punto de vista de la metodología de la investigación, se justifica porque se empleará un diseño factorial, y el método científico para procesar y evaluar los resultados.

Desde el punto de vista técnico, el presente proyecto de investigación se justifica debido a que se utilizarán técnicas y métodos para determinar la influencia de la granulometría y el tipo de concentrador gravimétrico en la recuperación y ley de oro.

El trabajo de investigación se justifica por la búsqueda de solución para la recuperación e incremento de la ley de oro por gravimetría para los minerales de baja ley de la zona de Pataz y que permita su comercialización de los concentrados obtenidos, además que se utilizarán equipos que dispone el laboratorio de la escuela de Ing. Metalúrgica-UNT para investigación.

1.5. Problema

¿Cuál es la influencia de la granulometría y tipo de concentrador en la recuperación y ley de oro mediante gravimetría?

1.6. Hipótesis

A menor tamaño de granulometría y con concentrador centrífugo aumentará la

recuperación y ley de oro, a mayor granulometría y con mesa gravimétrica se obtendrá mayor recuperación y ley de oro.

1.7. Objetivos

1.7.2. Objetivo general

Determinar la influencia de la granulometría y el tipo de concentrador en la recuperación y ley de oro mediante concentración gravimétrica.

1.7.3. Objetivos específicos

- Determinar la influencia de la granulometría en la recuperación y ley de oro mediante gravimetría.

- Determinar la influencia del tipo de concentrador gravimétrico en la recuperación y ley de oro mediante gravimetría.

- Determinar la interacción de la granulometría y el tipo de concentrador en la recuperación y ley de oro mediante gravimetría.

30 II. CAPÍTULO II

Material y Métodos 2.1.Material de estudio

2.1.1. Población

Lo componen todos los minerales mixtos auríferos de la región norte del Perú.

2.1.2. Muestra

Mineral tipo mixto aurífero originario de Pataz-Región La Libertad, se trabajó con una muestra de mineral mixto de 200 kg.

Tabla 6

Análisis químico del mineral de cabeza tipo óxido

Código Au (g/t) Ag (g/t) Muestra Compósito 6.47 16.26

2.2.Métodos y técnicas

El sistema Lógico - Inductivo - Racional fue creado a partir de la etapa inicial, fue la información adquirida en un trabajo exploratorio a nivel de laboratorio, la cual puede ser impactada a nivel moderno pensando en la premisa lógica en la cual diferentes factores, por ejemplo, granulometría del mineral, tipo de concentrador radial, entre diferentes factores, deben ser controlados.

2.3.Tipo de investigación

2.3.1. Según el propósito: Aplicada

Dado que la información fue tomada prácticamente hablando, tratando de inclinarse hacia mediante la composición de tres tipos de minerales de sustancia divergente síntesis, para lograr un concentrado con alto grado de oro-plata y de alta recuperación.

2.3.2. Según el diseño de investigación: Experimental, de tipo correlacional – causal

Dado que los factores de exploración, por ejemplo, la granulometría y el tipo de concentrador exterior, se modificaron provisionalmente, la información debe recopilarse utilizando las notas de las pruebas de laboratorio.

Correlacional - causal, ya que la evaluación del tipo de concentrador de gravedad y la granulometría como factor libre, es causalmente determinante para obtener una recuperación ideal de oro (%), una alta ley de oro (g/t) y la proporción de foco como variable dependiente.

2.4.Diseño experimental

Dado que la parte A tiene tres niveles y el componente B tiene cinco niveles, el tamaño del ejemplo depende de un plan factorial compuesto, lo que da lugar a una suma de 12 preliminares exploratorios que fueron aleatorizados. Los factores investigados fueron: El diseño experimental a usar será el modelo bifactorial 2³, con dos réplicas

A) Variables independientes:

a) Granulometría

 35% - #200

 45% - #200

 55% - #200

b) Tipo de concentrador gravimétrico

 Mesa gravimétrica

32

 Concentrador centrífugo

B) Variables dependientes:

a) Porcentaje de recuperación de Au en el concentrado b) Ley de oro en el concentrado

c) Ratio de concentración

C) Variables paramétricas:

a) Porcentaje de sólidos: 33%

b) Tiempo de concentración: 5 minutos

2.4.1. Determinación de los niveles

 Tipo de equipo concentrador: mesa y concentrador centrífugo

 Granulometría: 35%, 45%, 55% - #200 1/0, 3/1, 5/1, 7/1, 9/1 0/1.

 N° de pruebas: 12 experimentos.

Tabla 7

Variables independientes y sus niveles en escala natural

Factor Niveles

1 2 3

Tipo de concentrador gravimétrico

Mesa gravimétrica

Concentrador centrífugo B: Granulometría

(% - #200) 35 45 55

Tabla 8

Disposición general para diseño bifactorial y orden de prueba.

Granulometría (% - #200)

Tipo de concentrador Totales Promedio Mesa

gravimétrica

Concentrador

centrífugo yi Ŷi

35 y111, y112 y121, y122, y1 Ŷ1

45 y211, y212 y221, y222 y2 Ŷ2

55 y311, y312 y321, y322 y3 Ŷ3

Totales Yj y1 y2

Promedio Ŷ1 Ŷ2

2.5.Materiales, instrumentos y equipos 2.5.1. Materiales

2.5.1.1.Materiales de laboratorio

 Luna de reloj

 Espátula de 3 pulgadas.

 Crisoles de 20g

 Mineral tipo mixto: 30 Kg.

 10 bandejas

 Cedazos: #10, #200

2.5.2. Equipos

 Mesa gravimétrica tipo wilfley

 Concentrador centrífugo Icon i150

 Molino de bolas de 2pies x 2 pies, 25 kg de capacidad, 230 kg de bolas.

 Tanque acondicionador de 2 pies x 3 pies.

 Bomba de pulpa vertical, marca Icon, con variador de velocidad, hasta 60 Hz

34

 Molino de bolas Marca Denver de 1 kg de capacidad, monofásico. 11 kg de bolas.

 Estufa de secado, Marca Schemin, con ventilación forzada, trifásico. Temperatura regulable. Con temporizador.

 Ro-tap, de mesa, Haver Boecker, de 8 cedazos de capacidad, con temporizador y regulador de frecuencia. Monofásico.

2.5.3. Instrumentos

Balanza analítica Metler Toledo.

 Voltaje: 12-30 V.

 Precisión: +/- 0,0001 g.

Balanza de electrónica Henkel.

 Modelo: BCE30.

 Voltaje: 220 Voltios.

 Frecuencia: 50 - 60 hz.

 Capacidad 30 Kg.

 Sensibilidad: 1 g.

2.6.Procedimiento experimental

1. Se obtuvo 200 kg de mineral aurífero mixto de la zona de Pataz, con leyes de 6 a 9 g/t.

2. Se realizó el secado de toda la muestra a 105°C y pesar la muestra seca

3. Se trituró todo el material mediante chancado secundario con setting de 0 a 3mm, se tamizó todo el material triturado usando la malla # 10 ASTM (2 mm), con la finalidad de obtener 100% pasante malla #10, seguido homogenizar y cuartear para obtener una muestra para análisis químico de 200 a 250 g.

4. Se pulverizó la muestra de 250 g durante 5 minutos, hasta obtener la granulometría del mineral requerido (95%-#150)

5. Se hizo el análisis químico para obtener la ley de cabeza Au, Ag, Fe, As, S.

6. Se determinó la densidad relativa y densidad aparente del mineral chancado.

7. Realizó la molienda del mineral mixto, cargando 25 kg y moler 15 min y obtener muestra para análisis de malla N° 200 o 75 um, determinar el porcentaje pasante, luego moler 3 minutos más, sacar muestra y hacer análisis de malla, volver a repetir la molienda con 3 minutos más. El objetivo fue determinar el tiempo de molienda para obtener 35, 45 y 55 % pasante la malla 200.

8. Con el tiempo obtenido para cada granulometría, se obtuvo 50 kg de cada granulometría.

9. Del mineral molido de cada granulometría, se obtuvieron pesos de 10 kg, con su respectivo código.

10. Con 10 kg del 35 % pasante malla 200, se realizó la prueba en mesa gravimétrica, con ángulo 7°, caudal 3 gal/min, 25 % de sólidos. Esto también se realizó con 10 kg de 45 % pasante malla 200 y con 10 kg de 55 % pasante malla 200.

11. Luego, con los otros 10 kg de cada granulometría se realizó la prueba metalúrgica en el concentrador centrífugo, con 7 psi, 145 Hz, porcentaje de sólidos 25 %.

12. El item 10 y 11 se repitió con las muestras respectivas, para obtener por duplicado los

ensayos.

13. Luego secar los productos y pesar. Realizar el análisis químico del mineral.

14. Hacer los balances metalúrgicos y analizar los datos obtenidos.

36 Figura 6

Procedimiento experimental

MINERAL MIXTO

TÉRMINO DE LA PRUEBA PRUEBAS DE GRAVIMETRÍA

ANÁLISIS DE PRODUCTOS

PREPARACIÓN MECÁNICA

10 kg de mineral

BALANCE METALÚRGICO

Mesa gravimétrica

Concentrador centrífugo Ley de cabeza

Molienda (granulometría):

35, 45 Y 55 % pasante malla 200