UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

(1)

FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE MATERIALES

TESIS

“OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE XANTATOS PARA MEJORAR LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL

DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C. M.

CASAPALCA”

PRESENTADA POR LOS BACHILLERES ALVARADO HUAYNALAYA CESAR JAVIER

MENDEZ GONZALES HECTOR RAUL

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO METALURGISTA Y DE MATERIALES

(2)

C.c. Archivo U

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA METALURGICA Y DE MATERIALES

Huancayo, 02 de agosto de 2023

Oficio Nº 004–2022-CPOJ-FIMM/UNCP MSc.

JAIME GONZALEZ VIVAS

Director de la Escuela Académico Profesional de la Facultad de Ingeniería Metalúrgica y Materiales

Presente.-

ASUNTO : REMITO INFORME DE ORIGINALIDAD DEL SOFTAWARE ANTIPLAGIO (TURNITIN) DE TESIS PARA TÍTULO PROFESIONAL

INTERESADO (S) : ALVARADO HUAYNALAYA CESAR JAVIER MENDEZ GONZALES HECTOR RAUL

REFERENCIA : OFICIO Nº 081–2023-TR-DEAP/FIMM SOLICITUD 2297139 -2023

SOLICITUD 227138 -2023

Me dirijo a usted, a fin de hacerle llegar un cordial saludo y al mismo tiempo informarle que habiendo recepcionado el oficio de la referencia, en el cual se remite la tesis “OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE XANTATOS PARA MEJORAR LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C. M. CASAPALCA”, presentado por el bachiller Camayo Lozano, Abel con la finalidad de emitir el informe de originalidad.

Que, habiendo revisado la tesis en mención con el software antiplagio (TURNITIN), se ha obtenido como resultado un 21% de similitud, dando la conformidad respectiva y remitiendo los archivos digitales del software para la culminación del trámite respectivo.

Sin otro en particular, aprovecho la oportunidad para expresarle las muestras de mi especial consideración y estima personal.

Atentamente,

__________________________________

ING. EDGAR CAMPOSANO CHAMBERGO DOCENTE ASESOR DE LA TESIS

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La primera página de tus entregas se muestra abajo.

Edgar Jaime Camposano Chambergo Tesis ﬁnal 06 - 2019-2022 - IM

TESIS ALVARADO-MENDEZ

TESIS_FINAL_HECTOR_MENDEZ_2023_2.pdf 1.42M

109 17,115 83,655

25-may.-2023 08:36p. m. (UTC-0500) 2089354063

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TESIS ALVARADO-MENDEZ

por Edgar Jaime Camposano Chambergo

Fecha de entrega: 25-may-2023 08:36p.m. (UTC-0500) Identiﬁcador de la entrega: 2089354063

Nombre del archivo: TESIS_FINAL_HECTOR_MENDEZ_2023_2.pdf (1.42M) Total de palabras: 17115

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21 %

INDICE DE SIMILITUD

18 %

FUENTES DE INTERNET

1 %

PUBLICACIONES

15 %

TRABAJOS DEL ESTUDIANTE

1 8 %

2 4 %

3 2 %

4 1 %

5 1 %

6 1 %

7 1 %

TESIS ALVARADO-MENDEZ

INFORME DE ORIGINALIDAD

FUENTES PRIMARIAS

Submitted to Universidad Nacional del Centro del Peru

Trabajo del estudiante

repositorio.uncp.edu.pe

Fuente de Internet

edoc.pub

Fuente de Internet

www.911metallurgist.com

Fuente de Internet

Submitted to Universidad Continental

taninos.tripod.com

Fuente de Internet

Submitted to Tecsup

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9 < 1 %

10 < 1 %

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19 < 1 %

www.slideshare.net

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repositorio.unc.edu.pe

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ASESOR

Ms. EDGAR CAMPOSANO CHAMBERGO

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DEDICATORIA

A mis padres y hermanos, a mi esposa Janeth e hija Fabiane, todos ellos que a pesar de las vicisitudes de la vida son constantes en su amor y deseo de que alcance mis metas profesionales.

Mendez Gonzales Hector Raul

A Dios, a mi papá y mamá, a mi linda familia ya que son las personas más importantes de mi vida, a mis buenos amigos que son cómplices de deseos de superación.

Alvarado Huaynalaya, césar Javier

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AGRADECIMIENTO

Este trabajo de investigación fue el resultado del esfuerzo conjunto que se logró gracias a la COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA, donde me dio la oportunidad de practicar y experimentar en sus instalaciones de su planta concentradora.

Gracias a mi alma mater, la Universidad Nacional del Perú, por brindarme una educación superior de alta calidad.

Profesores de la Facultad de Tecnología. Metalúrgica y de Materiales por brindarme su experiencia y apoyo incondicional para mi formación como futuro ingeniero, así como a mi mentor M.Sc. gracias a EDGAR CAMPOSANO CHAMBERGO por apoyar este camino de investigación.

También quiero agradecer a quienes me apoyaron y ayudaron en la elaboración, ejecución y conclusiones de mi investigación, reconociendo que cualquier error u omisión es de mi exclusiva responsabilidad.

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RESUMEN

La empresa minera Casapalca posee una planta concentradora de tipo habitual donde se procesa minerales sulfurados, para la extracción de concentrados enriquecidos en metales como: Plomo, Cobre, Zinc y Plata.

Donde en dicha planta concentradora, básicamente en su laboratorio metalúrgico se realizaron pruebas para optimizar el consumo y la proporción de los xantatos Z-11 / Z-6 y que porcentaje a malla -200 va ser el óptimo, por lo cual para el presente estudio se planteó la siguiente interrogante: ¿QUE MÉTODO SE UTILIZARÁ PARA OPTIMIZAR EL CONSUMO DE XANTATOS EN LA MEJORA DE LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C.M. CASAPALCA?

Y el objetivo formulado fue: ¿OPTIMIZAR EL CONSUMO DE XANTATOS EN LA MEJORA DE LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C. M. CASAPALCA?

Para lo cual se propuso la siguiente hipótesis: ¿OPTIMIZAR EL CONSUMO DE XANTATOS EN LA MEJORA DE LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C.M. CASAPALCA?

En esta investigación se aplicó, el método experimental con diseños estadísticos experimentales que, para el procedimiento y análisis de datos se

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INTRODUCCIÓN

Desde su fundación, Casapalca Mining Company siempre ha respetado el medio ambiente, las normas mineras y sus trabajadores, que son los pilares más importantes de la empresa.

• Visión:

Posicionar a Casapalca como un referente del sector de la mediana minería en el Perú.

• Misión:

Conducir nuestras operaciones mineras de acuerdo con los más altos principios y valores para proteger la salud, la integridad y el medio ambiente.

Teniendo en cuenta la descripción de la visión y la misión de la empresa minera Casapalca, en esta investigación nos proponemos a solucionar problemas del ámbito metalúrgico, con el fin de mejorar el desplazamiento de Zinc en el concentrado Bulk y su posterior separación, mediante flotación diferencial de cobre y plomo.

Los minerales provenientes de la mina de Casapalca poseen una mineralogía habitual donde las menas más importantes son: Covellina, Bornita, Calcopirita, Galena, Argentita, Blenda, Marmatita, etc. Y el inconveniente más marcado en todo el proceso metalúrgico que se está realizando en actualidad, es el desplazamiento de menas de Zinc al concentrado Bulk, donde la performance del proceso se ve afectado.

Es por eso que nos proponemos a investigar este problema en el laboratorio metalúrgico de la minera Casapalca, cumpliendo los estándares de la empresa para llegar al objetivo propuesto de la investigación.

(13)

ÍNDICE

PORTADA ... i

ASESOR ... ii

DEDICATORIA ... iii

AGRADECIMIENTO ... iv

RESUMEN ... v

INTRODUCCIÓN ... vi

ÍNDICE ... vii

ÍNDICE TABLAS ... x

ÍNDICE DE FIGURAS ... xii

CAPÍTULO I ... 13

PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ... 13

1.1. Planteamiento del problema ... 13

1.2. Formulación del problema ... 14

1.2.1 Problema general ... 14

1.2.2 Problemas específicos ... 14

1.3. Objetivos ... 14

1.3.1 Objetivo general ... 14

1.3.2 Objetivos específicos ... 15

1.4. Justificación ... 15

1.4.1 Social ... 15

1.4.2 Ambiental ... 15

1.4.3 Económico ... 16

CAPÍTULO II ... 17

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2.3. Hipótesis y variables ... 42

CAPÍTULO III ... 44

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ... 44

3.1. Tipo de investigación ... 44

3.2. Ambiente de la investigación ... 44

3.3. Nivel de la investigación ... 44

3.4. Diseño de la investigación ... 45

3.5. Población ... 45

3.6. Muestra ... 45

3.7. Recolección de datos ... 45

3.8. Análisis de datos ... 45

3.9. Desarrollo de la parte experimental ... 45

3.9.1 Descripción del proceso ... 45

3.9.2 Desarrollo del experimento ... 49

3.9.3 Pruebas experimentales ... 51

CAPITULO IV ... 84

ANALISIS Y RESULTADOS ... 84

4.1. Descripción del diseño ... 84

4.2. Resultados de la investigación ... 85

4.3. Análisis estadístico del diseño experimental ... 88

4.4. Análisis de varianza ... 88

4.5. Optimización del sistema con la ecuación obtenida ... 89

4.6. Derivando parcialmente y con respecto a x1 ... 89

4.7. Derivando parcialmente y con respecto a x2 ... 89

4.8. Resolución para optimización: ... 89

4.9. Discusión de resultados ... 90

4.10. Gráficos demostrativos de resultados importantes ... 97

(15)

4.11. Validación de la hipótesis ... 101

CONCLUSIONES ... 102

SUGERENCIAS ... 104

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: ... 105

ANEXO ... 106

(16)

ÍNDICE TABLAS

Tabla 1 Análisis de cabezal de mineral ... 47

Tabla 2 Diseño de experimento ... 49

Tabla 3 Cinética de molienda tiempo para 0 minutos de molienda ... 52

Tabla 8 Resumen de distribución granulometrica por tiempos ... 58

Tabla 9 Variables y parámetros de trabajo ... 64

Tabla 10 Matriz natural y decodificada ... 65

Tabla 11 Flow sheed de procesos y leyes obtenidas según diseño hexagonal PRUEBA Nº 01 ... 66

Tabla 20 Balances metalúrgicos obtenidos por cada prueba realizada según el diseño hexagonal PRUEBA Nº 01 ... 75

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Tabla 21 Balances metalúrgicos obtenidos por cada prueba realizada según el

diseño hexagonal PRUEBA Nº 02 ... 76

Tabla 22 Balances metalúrgicos obtenidos por cada prueba realizada según el diseño hexagonal PRUENA Nº 03 ... 77

Tabla 29 Cuadro de variables y efectos ... 85

Tabla 30 Cuadro matricial de coordenadas del diseño ... 85

Tabla 31 Matriz total con interacciones de variables según el modelo ... 86

Tabla 32 Tabla de discrepancia ... 88

Tabla 33 Balance metalúrgico cotización de concentrado de cobre y plomo con recuperación mínima ... 91

Tabla 34 Cotización del concentrado de cobre ... 92

Tabla 35 Cotización del concentrado de plomo ... 93

Tabla 36 Balance metalúrgico cotización de concentrado de cobre y plomo con recuperación máxima ... 94

Tabla 37 Cotización del concentrado de cobre con recuperación optimizada . 94 Tabla 38 Cotización del concentrado de plomo con recuperación optimizada . 95 Tabla 39 Numero de prueba VS recuperación de cobre ... 97

Tabla 40 Numero de prueba VS ratio de concentración de cobre ... 98

(18)

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 En la ﬂotación intervienen los siguientes elementos o factores ... 21

Figura 2 Chancadora de quijada (chancado primario) ... 24

Figura 3 Molino de bola 14 x 24 (molienda primaria) ... 25

Figura 4 Molinos de barras... 26

Figura 5 Hidrociclones ... 29

Figura 6 Clasificación mediante hidrociclones ... 31

Figura 7 Espuma de concentrado de zinc (Circuito flotación) ... 34

Figura 8 Curva típica de espesamiento ... 38

Figura 9 Representación gráfica del diseño hexagonal ... 42

Figura 10 Diagrama de flujo de cada prueba según el diseño hexagonal ... 46

Figura 11 Flowsheed de ingreso de mineral a pruebas metalúrgicas ... 52

Figura 12 Distribución granulométrica T= 0 min ... 53

Figura 17 Distribución granulomètrica ... 59

Figura 18 Curva cinética de molienda ... 59

Figura 19 Numero de prueba VS recuperación de cobre ... 97

Figura 20 Numero de prueba VS ratio de concentración de cobre ... 98

Figura 21 Numero de prueba VS grado del concentrado de cobre ... 99

Figura 22 Numero de prueba VS distribución de zinc en el CC- Cu ... 100

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CAPÍTULO I

PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

1.1. Planteamiento del problema

Para competir en el mercado internacional, en los últimos años la industria metalúrgica y minera de mi país se ha integrado cada vez más al concepto de globalización tecnológica. La competencia no es solo para mejorar sus ventajas económicas, sino también para competir en la aplicación de tecnologías modernas, tecnologías con estándares técnicos.

Hay muchos tipos de minerales en nuestro país, pero los concentrados que producen las mineras peruanas son minerales complejos y sus precios están penalizados por la complejidad de la tecnología de flotación de sulfuros, la distribución de contaminantes y minerales en el concentrado final.

En el caso de la Planta concentradora – Compañía Minera Casapalca, se observa en la flotación bulk y separación plomo- cobre, una fluctuación en la recuperación de sulfuros de cobre y una gran distribución de sulfuros de zinc en

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1.2. Formulación del problema 1.2.1 Problema general

¿QUE MÉTODO SE UTILIZARÁ PARA OPTIMIZAR EL CONSUMO DE XANATATOS EN LA MEJORA DE LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA – C. M. CASAPALCA?

1.2.2 Problemas específicos

• ¿Cómo caracterizar el mineral para el estudio de la optimizar el consumo de xantatos en la mejora de la recuperación de cobre y el desplazamiento de zinc en la etapa de flotación bulk de la planta concentradora – C.M. casapalca??

• ¿Cuáles serán los rangos de estudio de optimizar el consumo de xantatos en la mejora de la recuperación de cobre y desplazamiento del zinc en la etapa de flotación bulk de la planta concentradora – C.M. casapalca?

• ¿Cuál será el rango de estudio óptimo del porcentaje a malla – 200 para mejorar la recuperación de cobre y desplazamiento de zinc en la etapa de flotación bulk de la Planta concentradora– C.M. Casapalca?

1.3. Objetivos

1.3.1 Objetivo general

OPTIMIZAR EL CONSUMO Y PROPORCIÓN DE XANATATOS EN LA MEJORA DE LA RECUPERACIÓN DE COBRE Y EL DESPLAZAMIENTO DE ZINC EN LA ETAPA DE FLOTACIÓN BULK DE LA PLANTA CONCENTRADORA BERNA II - UEA AMERICANA – COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA

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1.3.2 Objetivos específicos

• ¿Caracterizar el mineral para el estudio de la optimizar el consumo de xantatos en la mejora de la recuperación de cobre y el desplazamiento de zinc en la etapa de flotación bulk de la planta concentradora – C.M. casapalca?

• Identificar los rangos de estudio de optimizar el consumo de xantatos en la mejora de la recuperación de cobre y el desplazamiento de zinc en la etapa de flotación bulk de la planta concentradora – C.M. casapalca

• Identificar el rango de estudio óptimo del porcentaje a malla – 200 para mejorar la recuperación de cobre y el desplazamiento de zinc en la etapa de flotación bulk de la Planta concentradora– C.M. Casapalca.

1.4. Justificación 1.4.1 Social

El impacto social que realizara la investigación, se basa en que los resultados obtenidos, nos dan una mejor calidad del concentrado de cobre y la distribución de zinc bajara considerablemente, este nuevo proceso optimo nos reducirá costos en producción y que se podrá analizar más a fondo las necesidades básicas de los trabajadores de la compañía minera y de los pueblos aledaños.

1.4.2 Ambiental

El control de los consumos y proposición de los Xantatos con el diseño hexagonal propuesto, nos indica que se bajará la dosificación en el proceso de flotación Bulk, donde se obtendrá menor cantidad de este reactivo químico en la

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1.4.3 Económico

La optimización de este proceso mediante el diseño hexagonal, reducirán los costos en el consumo de Z-6 y Z-11, este incremento en los ingresos económicos metalúrgicos a la empresa, nos llevara a realizar mejoras en la planta concentradora y en los mismos colaboradores actuales.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

2.1. Antecedentes de la investigación

La flotación es un proceso fisicoquímico que se utiliza para separar minerales o compuestos finamente molidos de acuerdo con sus propiedades superficiales (humectación), de modo que uno o más minerales permanezcan en una fase o se transfieran a otra. Las propiedades de la superficie se pueden modificar según se desee mediante reactivos. El proceso de flotación se basa en las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas de los minerales. Es básicamente el comportamiento de los sólidos hacia el agua.

Los principios básicos en los que se basa el proceso de flotación son los siguientes:

La naturaleza hidrófoba del “mineral permite que las partículas sólidas se adhieran a las burbujas de aire. Forma una espuma estable en la superficie del agua para que las partículas permanezcan en la superficie. Para establecer

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modificadores, cuya función principal es inducir y suprimir la hidrofobicidad de las partículas y garantizar la estabilidad de la espuma formada. Las partículas minerales hidrófobas tienen la capacidad de adherirse a las burbujas de aire, mientras que las partículas minerales hidrófilas, como el hormigón, no. Las superficies hidrofóbicas tienen afinidad por la fase gaseosa y repelen la fase líquida, mientras que” las superficies hidrofílicas tienen afinidad por la fase líquida.

2.2. Bases teóricas

a) Flotación de minerales sulfurados

La flotación se define como un proceso de concentración de minerales que intenta separar las partículas de mineral útil de las estériles o tiras mediante un tratamiento físico-químico, cambiando su tensión superficial para lograr la adhesión de burbujas de aire finamente divididas a las primeras partículas. y condensarlos en espuma. Por esta última característica, el proceso también se conoce como foam flotation (flotación). Frente a otros procedimientos de concentración puramente físicos, presenta las siguientes ventajas:

Flexibilidad suficiente para la concentración selectiva, es decir, para producir un concentrado puro y de alta calidad que es completamente sulfurado y principalmente sin sulfurar y oxidado. Con la combinación (o formulación) adecuada de aditivos o reactivos de flotación. Fácilmente adaptable al procesamiento a gran escala utilizando tecnología de medición y control automático, es adecuado para lodos con una amplia gama de tamaños de partículas: 48 mallas/pulgada a varias micras. Integre fácilmente tecnologías avanzadas de molienda y clasificación, así como instalaciones de manejo de productos mecanizados, como bombas de separación de sólidos/líquidos. El

(25)

mecanismo básico de flotación involucra la adición de partículas minerales a las burbujas de aire para que estas partículas sean llevadas a la superficie de la lechada donde puedan ser removidas. Este proceso incluye los siguientes pasos:

El mineral se humedece a aprox. Malla 48 (297 micras).

La pulpa resultante se diluye con agua hasta que contiene de 25 a 45%

de sólidos en peso. La adición de pequeñas cantidades de reactivos cambia la superficie de ciertos minerales. “Añadir otro reactivo elegido específicamente para actuar sobre los minerales a separar por flotación. Este reactivo recubre la superficie del mineral, haciéndola tanto aerofílica como hidrofóbica. Luego se agrega otro reactivo para ayudar a formar una espuma estable. En tanques adecuados, la pulpa tratada químicamente se expone al aire, que se introduce por agitación o por adición directa de aire a baja” presión.

El “mineral gasófilo sube a la superficie de donde fue extraído como parte de la espuma. La suspensión gastada pasa a través de varios tanques y cubas para dar tiempo a las partículas minerales y la oportunidad de entrar en contacto con las burbujas de aire y se puede regenerar en una espuma. Por lo tanto, podemos indicar que la flotación es un fenómeno macroscópico de hidrofobicidad y aerofilia de la superficie mineral que necesita ser recuperado.

Los siguientes aspectos son necesarios para que la flotación de minerales” sea efectiva:

Reactivo Químico

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• Depresores

• pH

• Composición del equipo

• Diseño de celda

Sistema de mezcla

• Flujo de aire

• Configuración del banco de células

• Control de bancos de células

• Componentes operativos

• Tasa de avance

• Mineralogía

• Tamaño de partícula

• Densidad

• Temperatura

• Densidad de pulpa

• Pulpa

• Aire

• Agitación

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Figura 1

En la ﬂotación intervienen los siguientes elementos o factores

b) Etapa de chancado

Se conoce como la primera etapa de la conminución, a continuación, veremos los objetivos esperados en la etapa de chancado.

Objetivos

• “El objetivo de la planta de chancado es generar un producto de calidad granulométrica óptima, al menor costo posible”

• “Se reduce de tamaño para liberar las especies minerales valiosas y no para generar partículas finas”

La operación de chancado es un proceso unitario o varias operaciones unitarias cuya finalidad es procesar el mineral hasta convertirlo en pedazos

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generalmente trabaja en seco y se realiza en dos o tres etapas que son:

chancadora primaria, secundaria y ocasionalmente” terciaria.

El equipo de chancado “se diseñan de modo que reduzcan las rocas, de tal manera que todos los fragmentos sean menores que el tamaño establecido, la energía que se gasta en la chancadora es convertida en gran parte, en sonido y calor; por lo que se acepta generalmente, que la eficiencia de chancado es baja; esta eficiencia puede variar, porque las menas tienen cierta dureza, humedad, contenido de finos,” etc.

La operación de chancado, “se lleva a cabo mediante máquinas que se mueven lentamente en una trayectoria fija y que ejercen presiones inmensas a bajas velocidades, la acción de chancado se aplica sobre la roca por una parte móvil que se acerca y se aleja de una parte fija, el mineral es cogido y presionado entre estas dos partes. Si las deformaciones producidas por las fuerzas aplicadas no exceden el límite elástico del material, entonces no habrá chancado. Por otro lado, si se excede el límite elástico en los puntos donde se aplica la fuerza, se producirán grietas y roturas; las cuales originan que la energía de deformación, fluya hacia la superficie y las grietas se propaguen causando fracturamiento. Una vez que las rocas grandes han sido rotas, los fragmentos caen hacia abajo dentro de la máquina, hasta que son nuevamente cogidas y presionadas por la” quijada.

Hay cuatro maneras básicas de reducir el tamaño del material que son:

impacto, atrición (fricción), deslizamiento y compresión.

a) Impacto. - se refiere al impacto inmediato de un objeto sobre otro; ambos pueden moverse, en cuyo caso estamos tratando con efectos dinámicos.

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b) Africción. - Este término se refiere a los materiales que se reducen por fricción entre dos superficies sólidas.

c) Deslizamiento - El dimensionamiento por cizallamiento consiste en cortar el material a través de hendiduras.

d) Compresión. - La presión se aplica principalmente a la trituradora. Como sugiere el nombre, los interruptores de compresión se fabrican entre dos superficies. Este método se usa comúnmente en trituradoras de mandíbula y trituradoras giratorias.

Usualmente, el equipo utilizado para la trituración se combina con el método descrito, donde la naturaleza y dureza del material es de gran importancia. Además, algunas rocas y minerales son más duros que otros y, por lo tanto, más resistentes a la fractura.

La importancia de la trituración en el procesamiento de minerales es que libera minerales valiosos de los desechos y prepara la superficie y el tamaño de las partículas para el proceso de concentración posterior. Los tamaños de los productos para la trituración industrial son aprox. 3/4", 1/2", 3/8" y 1/4".

Depende básicamente de la potencia de la planta y de las propiedades del mineral.

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Figura 2

Chancadora de quijada (chancado primario)

c) Etapa de molienda y clasificación

La molienda es una operación en la que una serie de máquinas, operadas por impacto, trituración o abrasión, reducen el tamaño del material al tamaño de partícula final deseado.

En esta operación de molienda, los minerales valiosos se liberan y se pueden separar de otros minerales. Por lo general, hay una sección de trituración antes de la molienda, de modo que el tamaño de las partículas minerales que ingresan a la sección de trituración es casi el mismo.

Las dimensiones pueden variar de 20 mm F80. (20.000 micras) a aprox.

5 mm. (5000 micras) hasta obtener un producto P80, típicamente en el rango de aprox. Malla 200 (74 micrones) a malla 100 (147 micrones) por pulgada lineal.

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Figura 3

Molino de bola 14 x 24 (molienda primaria)

Etapas de la molienda:

Dependiendo de la etapa de reducción de tamaño, utilizan los siguientes equipos:

Molienda inicial: A esto le sigue la fase de molienda. Molino "cascada", medios de molienda: barra, esférico, autógeno. Operan en bucle abierto, sin clasificadores intermedios.

Molienda secundaria y terciaria: molinos "cascada", molinos verticales, molinos finos y ultrafinos. Operan en un circuito cerrado graduado.

Molinos especiales: trapecio, vibraciones de energía líquida.

Clasificación de molinos:

Según su aplicación y el tipo de abrasivo utilizado, podemos clasificar los molinos de la siguiente manera:

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Figura 4

Molinos de barras

Normalmente se utiliza para la molienda primaria, que corresponde a una etapa intermedia entre la trituración y la molienda (por ejemplo, la molienda fina es difícil si el mineral contiene arcilla o panisol). Se caracterizan por una relación

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mecánicas de la longitud de las varillas, estos molinos tienen un tamaño y una capacidad limitados, y recientemente han comenzado a perder popularidad (aunque todavía están en funcionamiento en algunas fábricas de la sierra peruana).

Molino de bolas

Utilizan bolas de hierro de acero fundido o forjado (o aleaciones especiales resistentes al desgaste) con una relación longitud/día de 1,5:1 o menos. Los diámetros de las bolas utilizadas van desde 4" para molienda gruesa y 3/4" para molienda fina y re-molienda de concentrados u otros intermedios.

Están disponibles como trituradoras primarias, secundarias y posteriores. El molino de bolas para molienda primaria es cilíndrico, de gran volumen, y la carga de molienda interna o diámetro de la bola de acero también es grande (3-4 1/2"), lo que representa el 45% del volumen del molino. Es utilizado para la molienda secundaria, el molino de bolas, que por lo general son tubulares, es decir, su diámetro es ligeramente menor que la longitud, molienda y trituración, trabajando en circuito cerrado con dispositivos mecánicos de clasificación (rastrillos, taladros) o hidrociclones para aumentar la rendimiento y evitar la molienda, que afecta negativamente a la concentración.

Los molinos de bolas son los molinos más utilizados e investigados en la actualidad como molino secundario o como molino único en una cadena de

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En cuanto a plantas de mayor capacidad y/o de minerales complejos polimetálicos cuyo tratamiento conduce a problemas de diferenciación de varios concentrados selectivos, si bien se prefiere molienda en una sola etapa previa a la concentración (ﬂotación), es frecuente remoler concentrados o productos intermedios.

Un hidrociclón, también conocido como separador ciclónico, es un tipo importante de equipo que se utiliza principalmente para separar suspensiones sólidas y líquidas. La primera patente de HYDROCYCLON data de 1891, pero su uso industrial en la industria de procesamiento de minerales comenzó solo después de la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, se han utilizado industrialmente en una variedad de formas, involucrando a las industrias química, metalúrgica, petroquímica, textil y otras.

d) Clasificación de minerales

Los hidrociclones se desarrollaron originalmente para facilitar la separación de sólidos y líquidos, pero ahora también se utilizan para separar sólidos, líquido-líquido y/o gas-líquido.

La industria minera es un usuario importante de hidrociclones para la clasificación de fluidos, el espesamiento, la clasificación por tamaño o densidad de partículas y el lavado de sólidos..

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Figura 5 Hidrociclones

HYDROCYCLON consta de una sección cónica y una cámara cilíndrica con entrada tangencial para alimentación suspendida. La parte superior del hidrociclón tiene una salida para suspensión diluida (overflow) y la parte inferior tiene una salida para suspensión concentrada (underflow). La tubería de alimentación se denomina entrada, la tubería de salida para la lechada diluida se denomina vórtice y la salida del concentrado se denomina punta, como se muestra en el siguiente diagrama de hidrociclón parcial:

La suspensión bajo presión se bombea al hidrociclón a través de la tubería de alimentación, creando un movimiento en espiral descendente debido a la forma del dispositivo y la gravedad. Gracias a este movimiento, se crea un área de muy baja presión a lo largo del eje del dispositivo, por lo que en este

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ascendente neta, también helicoidal, a lo largo del eje central del dispositivo, lo que permite que el flujo encuentre su camino hacia el vórtice, que actúa como un desbordamiento de partículas. en el fluido en dirección radial, la dirección está influenciada por dos fuerzas opuestas: una hacia la periferia del dispositivo debido a la aceleración centrífuga, y la otra hacia el interior del dispositivo debido al arrastre del hidrociclón. Por lo tanto, la mayoría de las partículas finas saldrán del dispositivo por el vórtice, mientras que el resto, principalmente las partículas gruesas, saldrán por el vértice.

La siguiente figura muestra la trayectoria del flujo dentro de un hidrociclón. Básicamente, cuatro parámetros independientes permiten cambiar las condiciones de operación: densidad de pulpa, caída de presión de alimentación, diámetro de vórtice y diámetro superior.

Al ajustar estos parámetros, se controlan el tamaño del corte y la eficiencia de separación. El HYDROCYCLONE está disponible en tamaños desde una pulgada de diámetro hasta 70 pulgadas. Los hidrociclones de mayor diámetro producen una separación gruesa y los hidrociclones de menor diámetro producen una separación fina. Las Figuras 3 y 4 muestran las dimensiones de corte producidas por hidrociclones típicos y la potencia entregada por estos hidrociclones.

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Figura 6

Clasificación mediante hidrociclones

Los hidrociclones se utilizan ampliamente en circuitos de molienda cerrados, como se muestra en la siguiente figura. El propósito de la clasificación es hacer que el proceso de molienda sea más eficiente y asegurar que el producto de trabajo esté por debajo de cierto tamaño, lo que recircula las partículas más gruesas al molino.

e) Etapa de flotación de minerales sulfurados de zinc

La flotación de mineral de plomo-zinc es un método de separación que se ha utilizado durante mucho tiempo en la industria minera. Esencialmente lo

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galena; seguido de flotación de sulfuro de zinc (esfalerita). Si bien esta es la idea básica, pueden surgir complicaciones según la complejidad del depósito.

En general, “el mineral de plomo en este tipo de yacimientos suele contener una gran cantidad de plata, por lo que el concentrado de plomo es económicamente viable debido al valor agregado que brinda la presencia de plata. Un paso muy importante antes de la separación selectiva de plomo-zinc es determinar el tamaño óptimo de la molienda primaria y los productos químicos necesarios para realizar la separación. Los productos químicos comúnmente agregados son los inhibidores de esfalerita y pirita, siendo los inhibidores más comunes el sulfato de zinc, el cianuro de sodio, el metabisulfito de sodio, el sulfito de sodio y el metabisulfito de sodio. La actividad del inhibidor es favorable a un pH óptimo, por lo que se debe seleccionar un pH normal adecuado, generalmente cal y carbonato” de sodio.

Es necesario un programa de prueba para estimar qué reactivos se necesitan y cuánto se utilizan. Una vez que se inhiben la esfalerita y la pirita, se agregan los colectores necesarios para la concentración y se agrega el agente espumante en el paso final. Se han buscado colectores de minerales de plomo. Una vez más, un plan de inspección es importante para seleccionar un colector.

Los más utilizados son los xantatos suplementados con ditiofosfatos.

Cuando se produce la flotación aproximada de mineral de plomo, se producen desechos de flotación de plomo que contienen un mineral valioso llamado esfalerita. El concentrado de plomo-plata obtenido en la fase de limpieza se envía al circuito de limpieza para eliminar las impurezas. La flotación de

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esfalerita debe activarla, ya que inicialmente es suprimida por la flotación de plomo. El activador más común es el sulfato de cobre, que forma una película de sulfuro de cobre en la superficie de la esfalerita.

Además, para promover la flotación, se debe aumentar el pH de la flotación, generalmente entre 10,5 y 11,0. La lechada de cal se usa a menudo para ajustar el pH durante la flotación de zinc. Vale la pena señalar que el sulfato de cobre y la cal deben agregarse correctamente para minimizar la migración de pirita que puede contaminar el concentrado de pirita final. La activación de la pirita requiere una fase de acondicionamiento, que puede ser larga dependiendo de la calidad del zinc y de lo prensada que esté la fase de plomo.

Una vez “que se activa la esfalerita, se agregan los colectores deseados para recolectar las partículas de sulfuro de zinc. El concentrado de zinc obtenido en la etapa de purificación se envía a la cadena de purificación para remover impurezas, y el residuo de la etapa de purificación es el último en el proceso de flotación, por lo que se envía al depósito de relaves. De vez en cuando puede ser necesario volver a triturar el concentrado grueso de plomo y/o zinc en el respectivo circuito de limpieza. La razón” es que separan correctamente las partículas valiosas de las inútiles.

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Figura 7

Espuma de concentrado de zinc (Circuito flotación)

f) Etapa de espesamiento de concentrados de zinc Base teórica de espessamiento

Los sólidos gruesos se separan fácilmente de los líquidos mediante sedimentación o filtración. La eliminación de sólidos se puede maximizar controlando el pH afluente del tanque de sedimentación (tanque de sedimentación). Esto se hace agregando ácido o cal.

Fundamentos básicos de espesamiento

La “sedimentación es un proceso en el que las partículas caen directamente al fondo de un líquido bajo la influencia de la gravedad. Hay varias clasificaciones relacionadas con la concentración de la deposición de partículas. La deposición horizontal e inclinada se asocia con baja concentración y deposición de partículas discretas floculadas. Si la

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concentración de partículas es baja, cada partícula se asienta discretamente, sin ser perturbada por otras” partículas.

La velocidad de sedimentación depende del tamaño de las partículas, la viscosidad y la densidad del líquido (agua). Las partículas sedimentarias que fluyen horizontalmente tienen componentes de velocidad vertical y horizontal.

Teóricamente: La eficiencia de la sedimentación horizontal depende del área del tanque y en cierta medida de la profundidad del tanque, pero la estabilidad y la uniformidad del flujo también son importantes. Otro método es la dirección relativa del flujo del fluido y la presencia de partículas sedimentadas.

Sedimentación

La sedimentación es el proceso por el cual las partículas sólidas suspendidas en un líquido experimentan una caída libre natural debido a la fuerza de gravedad que actúa sobre esas partículas.

Los tanques de espesamiento se utilizan para aumentar el porcentaje de sólidos en el efluente de pulpa, lo que "facilita" la limpieza del sobrenadante que rebosa del tanque de espesamiento.

La velocidad de sedimentación de las partículas está determinada por las leyes de Stokes o de Newton, dependiendo del tamaño de las partículas.

Espesamiento: Su finalidad principal es aumentar la concentración de sólidos.

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Se usa para "separar" “sólidos de una corriente relativamente diluida.

Factores que afectan a la sedimentación: tamaño de partícula y concentración de la suspensión.”

La cantidad “de precipitación depende del tamaño y la densidad de las partículas, así como de la densidad y la viscosidad del líquido. Por lo tanto, los sólidos gruesos se pueden eliminar fácilmente del líquido mediante sedimentación o filtración. Si los sólidos suspendidos son muy pequeños, están en suspensión estable, momento en el que se utilizan coagulantes para romper el equilibrio establecido en la suspensión y las partículas pequeñas se”

agregan.

Durante el proceso de precipitación, los dos parámetros más importantes son:

• Área unitaria, (m2 /t/día)

• Volumen unitario, (m3/t/día)

La unidad de área depende de la concentración de materia seca en el alimento. Hay tres áreas en el proceso de espesamiento:

Para ser precisos: esto sucede en la parte superior del espesador.

Depósito: Se ubica en la mitad del espesador y es la definición de la unidad de área.

Compresión: Ocurre en la parte inferior del espesador y es la definición de la unidad de volumen. Tres zonas bien espaciadas están marcadas en la curva de sedimentación; La clarificación se caracteriza por un bajo porcentaje de sólidos en suspensión y una solución clara. Se realiza una fase de

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espesamiento y densificación para conseguir el máximo porcentaje de pulpa seca.

“Área Unitaria (m2/ton/día), es función de la concentración de solidos en la alimentación f” (%s).

En “una Buena operación se recomienda que H (la altura del piso del espesador al nivel de pulpa, medida a un cuarto del diámetro del espesador sea de un metro”.

V = Velocidad de asentamiento de 1.5 a 2m/min.

Vu = Volumen unitario (Volumen dentro del tanque ocupado por la pulpa)

Au = Área unitaria (área proyectada del tanque) H = Altura promedio

“Curva de sedimentación. Se grafica la altura de la interface sólido- liquido contra el tiempo de la prueba, obteniendo una curva típica como la que se presenta en la figura” 8.

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Figura 8

Curva típica de espesamiento

g) Usos del zinc en el mundo

El zinc se encuentra naturalmente en las rocas, el suelo, el agua y el aire y es esencial para la salud y el bienestar de los seres humanos, los animales y los cultivos. Cuando el zinc es deficiente, el rendimiento y la calidad suelen reducirse. Por otro lado, la deficiencia de zinc en la dieta es un problema grave que afecta a millones de personas en todo el mundo.

“El zinc es un material extremadamente versátil que también juega un papel importante en ciertas aplicaciones y productos industriales. Por ejemplo, uno de los usos más importantes del zinc es proteger el acero de la corrosión y hacer que los productos sean más duraderos. Además, menos corrosión también significa menores costos de mantenimiento y menos impacto ambiental. Al final de su vida útil, los productos de zinc se pueden reciclar y el zinc que contienen se puede recuperar sin pérdida de calidad o rendimiento.

Debido a estas propiedades inherentes (naturales, esenciales, duraderas y

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reciclables), el zinc es un material atractivo para diversas aplicaciones en el transporte, la infraestructura, los bienes de consumo o la producción” de alimentos.

Además, debido a la durabilidad y reciclabilidad del zinc, su uso ayuda a conservar los recursos naturales y promueve el desarrollo sostenible. Más de 11 millones de toneladas de zinc se producen anualmente en todo el mundo.

De estos, casi el 50 por ciento se utilizan para galvanizar el acero, es decir, para protegerlo contra la corrosión. Aproximadamente el 17% se utiliza para la producción de latón y otro 17% para aleaciones de zinc, principalmente para la industria del estampado.

Finalmente, “también se utilizan una gran cantidad de compuestos en cubiertas, canalones y bajantes, como el óxido de zinc y el sulfato de zinc, así como las láminas de zinc. Estos proveedores fueron los primeros en adoptar el zinc y transformaron el metal en una amplia gama de productos. Las principales áreas de aplicación de los productos de zinc son: construcción (45%), transporte (25%), bienes de consumo y electrodomésticos (23%) e ingeniería (7%). El zinc es un metal, a veces pero no estrictamente un metal de transición, similar al magnesio y al berilio y sus elementos del” grupo.

Este “elemento químico esencial no es muy abundante en la corteza terrestre, pero está fácilmente disponible. Es un metal blanco azulado que emite una llama azul verdosa cuando se quema en el aire. El aire seco no lo corroerá, pero en condiciones húmedas se formará una capa superficial de óxidos o carbonatos alcalinos, que aísla el metal y evita que se corroa. De hecho, el

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a ser laminado a temperaturas superiores a 100°C. No se puede endurecer y se desliza a temperatura ambiente (a diferencia de la mayoría de los metales y aleaciones) donde las pequeñas tensiones provocan una deformación”

permanente.

El zinc es un elemento químico humano esencial: participa en el metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos, estimula la actividad de unas 100 enzimas, contribuye al funcionamiento normal del sistema inmunitario, es necesario para la cicatrización de heridas y participa en la percepción. gusto y olfato y síntesis de ADN. Este metal se encuentra en la insulina, las proteínas con dedos de zinc y varias enzimas como la superóxido dismutasa. El zinc se encuentra en varios alimentos como ostras, carnes rojas, aves, algunos mariscos, frijoles y nueces. La ingesta diaria recomendada de zinc es de alrededor de 10 mg, con menos para bebés, niños y adultos jóvenes (debido a su bajo peso corporal), y un poco más para mujeres embarazadas y lactantes.

La deficiencia de zinc puede causar retraso en el crecimiento, pérdida de cabello, diarrea, impotencia, daños en los ojos y la piel, pérdida de apetito, pérdida de peso, retraso en la cicatrización de heridas y un sentido del olfato anormal.

Usos y aplicaciones del zinc

El principal uso del zinc (alrededor del 50 % del consumo anual) es el acero galvanizado para protegerlo de la corrosión incluso si el revestimiento está agrietado, ya que el zinc actúa como ánodo de sacrificio. El zinc se utiliza en la industria aeroespacial para cohetes y cápsulas espaciales, así como en

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baterías de zinc-aire para computadoras portátiles debido a su óptimo rendimiento por unidad de peso.

h) Diseños experimentales

El “diseño de experimentos es una técnica estadística que permite la identificación y cuantificación de causas y efectos en estudios experimentales.

En un diseño experimental, una o más variables causalmente relacionadas se manipulan deliberadamente para determinar su efecto sobre otra variable de interés. Un diseño experimental define un conjunto de pautas sobre qué variables se van a manipular, de qué manera, cuántas veces se va a repetir el experimento y en qué orden, la causalidad esperada necesaria para establecer un nivel predeterminado de” confianza.

El “diseño experimental se utiliza en la industria, la agricultura, el marketing, la medicina, la ecología, las ciencias del comportamiento y otros campos. Esta es una etapa importante en el desarrollo de la investigación experimental”.

i) Teoría del diseño hexagonal

Estos son modelos experimentales giratorios con la misma potencia esperada en todas las direcciones desde el punto experimental central con otros puntos experimentales a una distancia constante del punto central para evaluar un modelo de segundo orden que consta de seis puntos experimentales en seis hexágonos positivos, así como los puntos requeridos. . en el centro para estimar la varianza del error experimental se muestra a continuación: Una representación gráfica del diseño hexagonal.

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Figura 9

Representación gráfica del diseño hexagonal

2.3. Hipótesis y variables a) Hipótesis general

“LA OPTIMIZACIÓN DEL PH Y LA DOSIFICACIÓN DE SULFATO DE COBRE EN LA FLOTACIÓN DE ESFALERITA (ZnS) NOS DA RESULTADOS SATISFACTORIOS ECONOMICOS DE LA EMPRESA MINERA CASAPALCA S.A.”.

b) Hipótesis específica

• Se trabajará a 60 % a malla – 200 para tratar el mineral polimetálico Pb - Zn de LA EMPRESA MINERA CASAPALCA.

• El pH de trabajo está en el rango de (10.5 – 11.5) con una dosificación optima de lechada de cal para acondicionar el mineral para la flotación de esfalerita (ZnS) de LA EMPRESA MINERA CASAPALCA S.A.

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• La dosificación optima de sulfato de cobre para activar las partículas de esfalerita está en el rango de (120 – 180 g/t) en la flotación de sulfuro de zinc de LA EMPRESA MINERA CASAPALCA S.A.

c) Identificación y clasificación de variables c.1. Identificación de variables

- Tonelaje de tratamiento (TMD) - Densidad de pulpa

- % de solidos - % malla -200 - pH

- dosificación de CuSO4 - Recuperación

c.2. Clasificación de variables

• Variables independientes - Tonelaje de tratamiento (TMD) - Densidad de pulpa

- % de solidos - % malla -200 - pH

- dosificación de CuSO4

• Variable dependiente - Recuperación

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CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Tipo de investigación

El “documento contiene un estudio de ciencia aplicada a medida que se llevan a cabo experimentos en un laboratorio metalúrgico sobre los efectos de la variable dependiente y la variable independiente en el proceso de flotación a”

granel.

3.2. Ambiente de la investigación

Todo lo que se hizo en este estudio salió naturalmente del laboratorio metalúrgico, donde se realizaron pruebas para comprobar el efecto de la variable dependiente en relación a la variable independiente.

3.3. Nivel de la investigación

La siguientes es una investigación experimental ya que busca solucionar el problema que se presenta dentro del contexto de investigación.

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3.4. Diseño de la investigación

La “manipulación de variables dependientes e independientes de la investigación, nos lleva a realizar el diseño factorial con replicas estandarizadas para la solución del problema” identificado.

3.5. Población

La población constituye el yacimiento polimetálico de la EMPRESA MINERA CASAPALCA, pero se tomará en consideración la población para el muestreo realizado para la investigación.

3.6. Muestra

Para “la obtención de la muestra representativa se realizaron cortes de muestras de un inicial de 300 Kg, para obtener una muestra representativa de 50 kg, para la elección y validación de cada prueba según el diseño” hexagonal.

3.7. Recolección de datos

“La recolección de datos naturalmente se da desde el inicio del muestro hasta finalizar la investigación, básicamente se toman en cuenta todos los datos importantes para llegar a la solución del problema descrito”.

3.8. Análisis de datos

“Para el análisis de datos y resultados se requerirá del diseño hexagonal como base matemática para la interacción de las variables direccionadas a las ecuaciones modeladas obtenidas para la investigación, para ello utilizaremos una hoja Excel para el cálculo”.

3.9. Desarrollo de la parte experimental 3.9.1 Descripción del proceso

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El diagrama de flujo nos indica el tipo de análisis que se realizará con respecto al proceso de flotación correspondiente al mineral en estudio de la unidad minera Casapalca, en este caso estamos hablando de minerales sulfurados polimetálicos que se ajustan naturalmente a una flotación en pulpa, los pasos descritos indican que primero se realizara una flotación Bulk con variables constantes y con una dosis de reactivos constante, después se realizara la investigación según el desplazamiento de menas de zinc en el concentrado bulk, realizando finalmente una optimización de consumos de reactivos para bajar el desplazamiento de zinc y mejorar la calidad del concentrado de cobre y plomo.

La siguiente imagen muestra el diagrama de flujo descrito para investigar cada prueba según las coordenadas calculas con el diseño hexagonal.

Figura 10

Diagrama de flujo de cada prueba según el diseño hexagonal

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b) Muestreo

El muestreo fue realizado directamente en el la faja trasportadora principal que alimenta al molino de bolas 14x23.75, se realizó un corte por cada una hora para obtener un conglomerado de una muestra representativa total.

c) Preparación de la muestra

“La muestra representativa fue obtenida al realizar varios cuarteos de la muestra general obtenida de la faja transportadora, la muestra original fue de un aproximado de 300 kg, y de esta se obtuvo una muestra representativa de 50 kg, para el análisis de la” investigación.

d) Caracterización mineralógica de la muestra representativa

La caracterización mineralógica del mineral en estudio consta de lo siguiente:

- “La ganga está compuesta básicamente por: pirita, pirrotina, malaquita, silicatos, carbonatos, sulfatos y feldespatos”.

- “La mena está constituida principalmente por: calcopirita, covelina, galena, galena argentífera, esfalerita y plata”.

“La obtención de estos datos fue con una inspección visual a escala natural a medidas mayores de 1” del mineral y utilizando un microscopio óptico a luz natural para el plateo correspondiente realizado a la cabeza del mineral”.

e) Análisis de cabeza del mineral

A la muestra representativa se le realizó el método del cuarteo y coneo para obtener una muestra que represente al total para enviar a laboratorio químico a analizarlo.

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LEY

Cu (%) Pb(%) Zn (%) Ag (Oz/Tc)

0.23 0.24 1.85 0.788

f) Etapa de chancado

Una muestra representativa compuesta por 50 kg, todos pasados por una trituradora de mandíbula de laboratorio con malla -10 para obtener el 100% del producto para liberar gradualmente las partículas minerales útiles en preparación para la etapa de molienda, mientras que se toman muestras cónicas para obtener muestras representativas . corresponde a un diseño hexagonal para cada fase del estudio.

g) Etapa de molienda

Se usaron 5 muestras para diferentes puntos de tiempo de molienda para la prueba de molienda y los resultados, las variables procesadas están estandarizadas para el siguiente proceso obtenido del laboratorio metalúrgico y realizado internamente, cálculos de tiempo con estándares científicos: 0 minutos - 3 minutos - 6 minutos - 9 minutos – 12 minutos.

h) Etapa de flotación

La flotacion Bath iniciará con un proceso de flotacion Rougher Bulk, donde las espumas pasaran a la etapa de flotación Cleaner para la limpieza de estas y el relave generado se iran a la etapa Scavenger, el fin de todas estas etapas es verificar el desplazamiento metalico de cada mineral hacia los productos del

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proceso, en especial verificar el desplazamiento de zinc en el concentrado Bulk de cada prueba metalurgica descrita según el diseño hexagonal.

i) Diseño del expermiento

El diseño escogido para este tipo de investigación se basa en el diseño experimental hexagonal, que gracias a su análisis de interacción de tendencia central, adapta los datos a un resultado verdadero y óptimo, por lo que el diseño experimental hexagonal implica el uso de dos variables que previamente fueron identificados para el trabajo de investigación. continúas con la investigación Búsqueda y resultados para las 2 variables seleccionadas

Tabla 2

Diseño de experimento

factores símbolo nivel centro del

diseño

ratio del diseño

MIN MAX Zº ΔZ

Complejo Z-11 / Z-6 X1 0,00 100,00 50 50

% malla -200 X2 45,00 55,00 50 5

De la siguiente tabala mostrada X1 y X2 son las variables de estudio, ya que son las mas importantes para optimizar para la reduccion de costos, mejorar el desplazamiento de zinc y el aumento de recuperacion de Cu en planta cocnentradora.

3.9.2 Desarrollo del experimento a) Materiales, equipos y reactivos MATERIALES

- Mineral sulfurado de Cu – Pb – Zn

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- Pizeta - Probeta

- Vasos de precipitación

- Jeringas con medidas de 1, 2, 5 cc - Bureta

- Baldes - Espátula - Bandejas

- Paleta para espumas

- Bolas de acero de diferentes diámetros - Embudos de vidrio

- Frascos para reactivos EQUIPOS

- Celda de flotación Denver de laboratorio - Chancadora de quijadas de laboratorio - Molino de bolas Bath

- Rotap dinámico - Balanza

- Microscopio - pH-metro - Densímetro - Mufla

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- Agua - MIBC

- Xantato Z-11 - Xantato Z-6

- AR- 3418 y AR-1404 - Cal

- Sulfato de cobre - Sulfato de zinc - Cianuro de sodio

3.9.3 Pruebas experimentales

a) Cálculo de la cinética de molienda

Para calcular el tiempo de molienda óptimo, utilizamos 5 muestras representativas bien rajadas, realizamos una molienda continua durante un cierto período de tiempo y encontramos una ecuación matemática que representa los eventos mencionados para lograr el resultado de tiempo de molienda óptimo. La siguiente tabla muestra el tipo de cálculos realizados para cada muestra utilizando una hoja de cálculo de Excel con solucionadores y objetivos de búsqueda como herramienta de cálculo.

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Figura 11

Flowsheed de ingreso de mineral a pruebas metalúrgicas

Tabla 3

Cinética de molienda tiempo para 0 minutos de molienda

Malla uu TIEMPO: 0 MIN

Peso (g) % Peso % Ac(+) % Ac(-) K80

14 1400 20,25 2,03 2,03 97,98 1056,2911

20 850 295,53 29,55 31,58 68,42 0

50 300 360,79 36,08 67,66 32,34 0

70 212 71,49 7,15 74,81 25,19 0

100 150 55,51 5,55 80,36 19,64 0

140 106 43,41 4,34 84,70 15,30 0

200 75 33,71 3,37 88,07 11,93 0

230 63 14,06 1,41 89,48 10,53 0

325 45 22,62 2,26 91,74 8,26 0

-325 -45 82,63 8,26 100,00 0,00 0

total 1000 100,00 0

(59)

X Y Yest (Yest-Y) ErrorCuad CONST (SOLVER) K80 1400 97,98 ^89,6 -8,36 69,8562712 a 650,531712 1051

850 68,42 ^73,6 5,13 26,3599804 b 1,0667206 0

300 32,34 ^35,5 3,12 9,74198376 FUNCIÓN OBJTIVO 0

212 25,19 ^26,1 0,90 0,81291027

VARIABLE 1016,28962 0

150 19,64 ^18,9 -0,78 0,60238118 0

106 15,30 ^13,4 -1,86 3,45630491

FÓRMULA 80,0001365 0

75 11,93 ^9,5 -2,43 5,91218612 0

63 10,53 ^8,0 -2,57 6,61334958 P80 1016 0

45 8,26 ^5,6 -2,64 6,96495071 S(ERRC) 130,320318 0

Figura 12

Distribución granulométrica T= 0 min

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

40 400

%Ac (-)

micrones

DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA (T=0 min)

(60)

Tabla 4

Cinética de molienda tiempo para 3 minutos de molienda

Malla uu TIEMPO: 3 MIN

Peso (g) % Peso % Ac(+) % Ac(-) K80

14 1400 0 0,00 0,00 100,00 0

20 850 133,33 13,33 13,33 86,67 685,411854

50 300 278,33 27,83 41,17 58,83 0

70 212 71,27 7,13 48,29 51,71 0

100 150 62,42 6,24 54,54 45,47 0

140 106 55,07 5,51 60,04 39,96 0

200 75 48,24 4,82 64,87 35,13 0

230 63 22,05 2,21 67,07 32,93 0

325 45 38,73 3,87 70,94 29,06 0

-325 -45 290,56 29,06 100,00 0,00 0

total 1000 100,00 0

X Y Yest (Yest-Y) ErrorCuad CONST (SOLVER) K80

1400 100,00 ^93,2 -6,82 46,5652607 a 301,52136 0

850 86,67 ^85,7 -0,93 0,86083828 b