Memoria Oxidos 2007v

7/24/2019 Memoria Oxidos 2007v

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Ingeniera de Procesos/Suptcia Plantas G.O.M.P

OPTIMIZACIN DE PARMETROS DE LIXIVIACIN EN XIDOS DE ALTA LEYOPTIMIZACIN DE PARMETROS DE LIXIVIACIN EN XIDOS DE ALTA LEYPLANTA HIDROMETALRGICA DIVISIN EL SALVADOR CODELCO CHILEPLANTA HIDROMETALRGICA DIVISIN EL SALVADOR CODELCO CHILE

Superintendeni! P"!nt!#Gereni! Oper!i$ne# Min!# P"!nt!#

Di%i#i&n S!"%!d$r

'uni$ ())*


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De#ripi&n de "! e+pre#!Cercano a la Cordillera de Domeyko, se encuentra la Divisin Salvador, de Codelco, a !""

kilmetros del puerto de C#a$aral y %ar&uito 'Sitio de em(ar&ue del co(re producido), *+kilmetros de Potrerillos 'undicin y -einera).

l yacimiento de co(re l Salvador presenta una 0ona de o1idacin denominada sectorDamiana, cuya minerali0acin dispone de Crisocola y minerales e1ticos como el co(re2add, am(os minerales son tratados mediante el proceso de li1iviacin en pilas y se #aprevisto una vida 3til de " a$os al proceso.

Con el o(4etivo de #acer m5s renta(le y competitiva a la empresa, se decide optimi0ar elproceso de li1iviacin en pilas, operando primero columnas de li1iviacin y tomando en cuentalos par5metros metal3rgicos &ue m5s aectan en el proceso.

Intr$dui&n


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O,'ETIVOS

O-.eti%$# /ener!"e#Desarrollar prue(as a nivel de columnas, estudiando el comportamiento de la li1iviacin y escalarla anivel industrial, con el propsito de (uscar las me4ores condiciones de operacin para ma1imi0ar larecuperacin metal3rgica, minimi0ando la disolucin de impure0as.

O-.eti%$# e#pe01i$#

!. Muestreo en paralelo de un modulo de li1iviacin y reali0ar prue(as en columnas en las mismascondiciones del mdulo industrial para o(tener el actor escalamiento.

". -eali0ar prue(as en columnas para distintas condiciones de operacin para optimi0ar su operacin.

6. -eali0ar mediciones necesarias para o(tener par5metros #idrodin5micos de las columnas.

*. O(tener mediante simulacin matem5tica las me4ores condiciones de operacin del mdulo industrial.


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Prinip!"e# !r!ter0#ti!# de "! "i2i%i!i&n en pi"!#

Plataorma 3nica de 1idos de alta ley

!7 mdulosCada mdulo mide 78 m de anc#o y *88 m de largo

lu4o de riego por mdulo de !98 m6/# e&uivalente a una tasa deriego de + :/#m"

6 pilas por mdulo con una altura de 7 metros

Modulo +


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MATRIZ DE DISE3O M4LTIVARIA,LE

De#ripi&n :as prue(as est5n constituidas por !8columnas desde la letra ; #asta la letra ? de Cu@, la cual pasan a ormar partedel estudio.

Para reali0ar este estudio se utili0 unamatri0 de dise$o multivaria(le con 6 actoresprimordiales como lo son la tasa de riego,concentracin de 5cido en solucin deirrigacin, dosiicacin de 5cido adicionado en

el curado del mineral.

5!t$re#V!ri!-"e

re#pue#t!

C$"u+n!#

Tr H6 CE2tr!i&n

de Cu

l/#m" g/l kg/t ?

; ) ) ) A

% ) ) ) A

C 6 ) ) A

D 7 ) ) A

) 6 ) A

7 6 7 A

G ) 7 ) A

B ) ) 6 A

I ) 6 7 A

< ) ) 7 A


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PROCEDIMIENTO DE TRA,A'O

Prep!r!i&n de" +iner!"

l mineral c#ancado es #omogeni0ado para o(tener muestras de apro1imadamente 988 kilos para laalimentacin de cada columna a li1iviar, tomando muestras para la caracteri0acin &umica, an5lisisgranulomtrico, an5lisis &umico por malla, #umedad natural, densidad aparente, prue(as de isopB ydel compsito glo(al se sac muestras para las prue(as de curado.

Compsito glo(alPrue(as de sulatacin

Mineral de alimentacin a columnas

Mineral para colunasE A , C D E 5 G H I '

Mineral para prue(as deiso pB para cada

columna


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DISE3O E IN5RAESTR4CT4RA

C$"u+n!

:a columna en su parte inerior seencuentra tapada, en el interior se colocauna cama de grava estril de !8centmetros de espesor &ue sirven para laperdida de material ino y como medioiltrante de la solucin.

n la parte superior del lec#o de mineralcargado en la columna se coloca un pa$ogeote1til para &ue la solucin dealimentacin sea distri(uida y suministrarun riego #omogneo en todo el mineral.

P;FO GO@@I:

%IDOH :H@

%IDJH ;:H@

MIH-;:

BOMBA PERISTALTICA

G-;K; S@-I:

CO:MH;



RES4LTADOS Y DISC4SIONES



PR4E,AS DE S4L5ATACIN

Re#u+ense o(serva &ue para la prue(a C8, sealcan0 una mayor #u"1!t!i&n de9(:9 ; y con un consumo de 5cidode 67,7 kg/t con una dosiicacin de5cido de *8 kg/t.



PR4E,AS DE ISO7PH

Re#u+en

l valor promedio en consumo netode 5cido de los test en (otella es de67,=* kg/t.:a columna B, presenta mayorconsumo de 5cido con 78,=* kg/t.:a columna , presenta menor

consumo de 5cido de "9,+= kg/t.L! $"u+n! I, presenta un$n#u+$ net$ de /?t un valor (a4o la media enconsumo de 5cido.:as columnas &ue est5n (a4o elpromedio de impure0as &ue m5s sedestacan sonE Columnas ;, C, , G, I,



SEG4IMIENTO MOD4LO @

Re#u+enl mineral con una "e de $-ret$t!" de ):BB;y en un ciclo de9@das de riego la recuperacin deco(re es de 8:@;

Para los 8))das de riego alcan0un =:* ;.

Por lo tanto, el o(4etivo de lasprue(as en columnas es superarla cintica de li1iviacin delmdulo +

Opti+i!r



5ACTOR ESCALAMIENTO COL4MNA7MD4LO

Re#u+enl actor de escalamiento es un n+er$ $ 1!t$rFue tr!#"!d! "! di+en#i&n de "! $"u+n! ! "!pi"! re!", si este actor se aplica a lasrecuperaciones de las prue(as en columnas estas&uedan con la misma recuperacin &ue la del

mdulo. @omando en cuenta &ue las condicionesson las mismas en la tasa de regado,concentracin de 5cido en alimentacin ydosiicacin de 5cido en el curado del mineral.

88,0

%

%=

COLA

MOD

R

R92,0

%

%=

COLB

MOD

R

R



CINTICAS DE LIXIVIACIN EN COL4MNAS

C$"u+n!# %?# +&du"$ @

:a prue(a inal &ue o(tuvo la cintica deli1iviacin m5s alta ue en "! $"u+n! H,alcan0ando una recuperacin m51ima deco(re en un B9:@@;

O(servando &ue el mayor eecto incide

signiicativamente en el curado del mineral,so(repasando un !",7+? la cintica delmdulo +.

:uego la $"u+n! I con @:)? derecuperacin de co(re, #$-rep!#!nd$ enun B:; a la pila industrial en *+ dasapro1imadamente.

L! inJti! +



EXTRACCIN Y CONS4MO DE CIDO EN COL4MNAS

Re#u+en :a e1traccin de co(re total oscilaentre 9:)*;y *):B;

n las columnas B, I, se alcan0aronlas m51imas recuperaciones de co(rede =8,69? y 96,"6? respectivamente

L! $"u+n! I, consume menorcantidad de 5cido para e1traer elco(re del mineral .



ASPECTOS HIDRODINMICOS EN COL4MNAS

Re#u+en l promedio de solucin retenidaes de ):8) +

:a solucin de entrada media esde 8,*> m6

:a solucin media de salida es de

8,6> m6 :a columna &ue retuvo massolucin, es la columna C con 8,"!

m6 de solucin

:a columna &ue retuvo menossolucin es la columna con 8,8*

m6 :as columnas -!.$ e" pr$+edi$de reteni&n de 8,!8 m6 desoluciones son las columnasE A: H: 5:

I: D '



ANLISIS ESTADKSTICO DE DATOS

M$de"$

:a idea de utili0ar este tipo de an5lisis multivaria(le, es para generar unmodelo matem5tico &ue represente las prue(as en columnas &ue sereali0aron en estudio y veriicar si las varia(les aectan en la recuperacinde co(re.

l modelo propuesto para las prue(as, es un modelo cuadr5tico de la

ormaE



ANLISIS DE DATOS EN ETAPA I

H)

-i

): L!# %!ri!-"e# re/re#$r!# $1!t$re# n$ in1"uen

H8-iQ): L! %!ri!-"e# re/re#$r!# $1!t$re# in1"uen

Como en la ta(la n$ e2i#te nin/n p7%!"$r+!$r &ue ):) =; de $n1i!-i"id!d,entonces e1iste evidencia para rec#a0ar B8. Porlo tanto la tasa de riego, concentracin de 5cido

y curado del mineral inluyen en la recuperacinde co(re.

n la ta(la, tam(in se muestra un an5lisis devarian0a ';H;K;) para el contraste en con4untode la distri(ucin isc#er, lo cual se deine acontinuacinEH)

8

(

>): E" +$de"$ n$ in1"ueen "! re#pue#t!H8 A"/n i Q ) p!r! !"/n i: E" +$de"$in1"ue en "! re#pue#t!

Criterio para aceptar o rec#a0ar la #iptesisnula es el numero &ue tome el pvalor con unnivel de signiicacin ):)8 ==; de$n1i!-i"id!d.

Si P7%!"$r e# : #e !ept! H)Si P7%!"$r e# U : ent$ne#: e2i#tee%ideni! p!r! re!!r H)

Anlisis de Regresin Mltiple

-----------------------------------------------------------------------------

Variable dependiente: R

-----------------------------------------------------------------------------

Error EstadsticoParmetro Estimacin estndar T P-Valor

-----------------------------------------------------------------------------

CONSTANTE 1!""#" $1#%&$1 11'&'( $$$$"

Tr -$1!'(( $$#$'&'" -)(1$#& $$$1(

C -$$&$1#&) $$$!&&)#1 -)"((1 $$$1'

*+# -$$$$&'&)'1 $$$$$("%%#) -)!)!!( $$$1(

C+# $$$$))1&(' $$$$$%"#))1 '#)$)1 $$$1#

Tr,* $$$&'#)(# $$$$!&)### ''##$! $$$$%

-----------------------------------------------------------------------------

Anlisis de Varianza

-----------------------------------------------------------------------------

.ente S.ma de c.adrados /0 C.adrado medio Cociente- P-Valor

-----------------------------------------------------------------------------

odelo $$($$# ! $$$'!#$$& !"#) $$$$%

Resid.o $$$$("%)%' & $$$$1!%%!

-----------------------------------------------------------------------------

Total 2Corr3 $$&"#& %

R-c.adrado 4 %'!#$& porcenta5e

R-c.adrado 2a5.stado para 6l3 4 %(()$' porcenta5e

Error estndar de est 4 $$1#(&)1

Error absol.to medio 4 $$$!(#%$%Estadstico de 7.rbin-8atson 4 #1$&'# 2P4$"1"$3

A.tocorrelacin resid.al en 0a6 1 4 -$"("&)&

:a ecuacin del modelo a4ustado esE



C$n"u#i$ne#


19/37!>CODELCO 7 CHILE

C$n"u#i$ne#



R8:(7):8@*WTr7):)9)8WC7 ):)))WH(

6):)))@WC(

6):))9@WTrWH

R ):*B8= ):)8WC 7 )))8BWH(6 ):)))*WC( 6 ):))99WTrWH

R 7:=B 78:((WTr68:=B)WH 7):8B=WH(6):)))*WC(6):89=9WTrWH ):))9WHWC

tapa !

tapa "

tapa 6

T$+!r en uent! "!# prue-!# dei#$ pH: p!r! %eri1i!r "! t!#! de/ener!i&n de i+pure!#

C$n"u#i$ne#


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5IN5IN

Superintendeni! P"!nt!#Gereni! Oper!i$ne# Min!# P"!nt!#

Di%i#i&n S!"%!d$r

Diie+-re ())B


22/37""CODELCO 7 CHILE

ANEXOS


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RES4LTADOS Y DISC4SIONES

Miner!"$/0!:a columna ; y , contienenel mayor porcenta4e decrisocola 'mineral verde)so(re la media &ue es de un8,68?.

:as columnas ;, D, y B,presentan el mayor valor deco(re Lad de !,=8, !,=8,",!7, !,>9 ?respectivamente, valoresso(re el valor medio de!,*!?.

@am(in se encuentran

minerales de s3luros en elmineral, lo &ue signiica &uepara completar el tonela4een la planta, agregaronmineral de otra 0ona.

An


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An


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RES4MEN

l estudio contempla las caractersticas del mineral, el comportamiento metal3rgico en el proceso de la li1iviacin y

la optimi0acin de los par5metros metal3rgicos m5s puntuales en el proceso, conllevando a ma1imi0ar la recuperacinde co(re, minimi0ando las impure0as.

:as prue(as est5n constituidas por !8 columnas de orma cilndrica con dimensiones de 6! cm de di5metro y con 7metros de altura, cada una contienen 7!= kg de mineral apro1imadamente y con una ley media de 8,9>? de Cu@, lacual pasan a ormar parte del estudio.

Para reali0ar este estudio se utili0 una matri0 de dise$o multivaria(le con 6 actores primordiales como lo son latasa de riego, concentracin de 5cido en solucin de irrigacin, dosiicacin de 5cido adicionado en el curado delmineral.

De acuerdo a los resultados o(tenidos en el estudio se determin &ue de todas las prue(as en columnas, lacolumna I cumple con los o(4etivos esta(lecidos en el estudio. :o cual contiene una (a4a generacin de impure0as,(a4a retencin de soluciones y alcan0 una alta recuperacin de co(re del 96? y un (a4o consumo neto de 5cido por la

ganga de 69,7 kg/t, en un periodo de *" das de riego, por lo tanto, los valores para los par5metros en las etapas I, II yIII, son en la tasa de riego de +," :/#m ", +,= :/#m" y 9,7 :/#m" respectivamente. n la concentracin de 5cido enaluente de ** g/:, !* g/:, +,= g/: para cada etapa. una dosiicacin de 5cido en el curado de "8 kg/t en el procesode aglomeracin.


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PR4E,AS

Prue-!# de !/"$+er!i&n & #u"1!t!i&n

Se reali0 an5lisis a las soluciones de lavado del glmero y con su respectivo (alance de co(re severiic la dosis ptima de 5cido, recordando &ue la dosis ptima es la &ue da la me4or e1traccin deco(re con menor cantidad de 5cido. Se utili0 dosiicaciones de "8 kg/t, 68 kg/t y *8 kg/t .:acantidad de agua adicionada a las prue(as se calcula seg3n la #umedad del mineral.

Prue-!# de i#$ pH

stas prue(as tienen como o(4etivo ma1imi0ar la e1traccin de co(re, minimi0ando la tasa deimpure0as &ue tiene el mineral. -eali0ando un (alance de co(re y de impure0as ';l, Ca, Mn, Mg, ),luego graicando la tasa de impure0as en kilos por tonelada de impure0as para cada prue(areali0ada con respecto al consumo neto de 5cido por las prue(as de isopB, (uscando un limitesuperior e inerior de impure0as.

Para las prue(as de iso pB se sac muestras de ! kilo por cada columna antes del carguo. ldescarte de mineral se guard eti&uetado para tener una muestra testigo en caso de &ue allaran

las prue(as.


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CONS4MO NETO DE CIDO POR LA GANGA V?SREC4PERACIN DE CO,RE

Re#u+en:as columna y columna B,presentan recuperaciones so(re elvalor promedio de 7=,>+?. Perotienen un consumo de 5cido neto porganga mayor &ue las dem5scolumnas.

n la columna I se o(serva &ue enla prue(a e1iste una recuperacin deco(re del 96,"6?. n valor so(re lamedia &ue es del 7=,>+? y unconsumo de 5cido neto por co(ree1trado de +,+> kg/kg Cu, (a4o elpromedio de !8,86 kg/kg Cu

CONS4MO NETO DE CIDO POR CO,RE EXTRAKDO V?S


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CONS4MO NETO DE CIDO POR CO,RE EXTRAKDO V?SREC4PERACIN DE CO,RE


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COMPACTACIN DEL MINERAL EN LAS COL4MNAS

Re#u+en :as columnas &ue m5s secompactaron son la ;, D, , G y B.Sus valores est5n so(re la mediaen compactacin

Por lo general no se produ4o

una compactacin signiicativa enlas columnas

:as columnas %, C, , I y < nose compactaron m5s de su valorpromedio &ue es del !!,6? de

compactacin


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LEY DE CO,RE POR METRO DE ALT4RA

Re#u+en l promedio de ley de Cu@ en elprimer metro de altura es de 8,69?para las columnas

:a columna &ue contiene el valorm51imo en ley de Cu@ es la

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