PROCESAMIENTO DE MINERALESORO Y PLATA

Diagrama de beneficio de minerales de oro y plataDiagrama de beneficio de minerales de oro y plata

LIXIVIACION

CHANCADO . TRITURACION Y MOLIENDA

DESORCION

PRUEBAS METALURGICAS

ADSORCION CILADSORCION CIC

LIXIVIACION POR AGITACIONLIXIVIACION EN

PILAS

ADSORCION CIP

PRECIPITACION VIA QUIMICA O ELECTROQUIMICA

PREPARACION MECANICA PREPARACION MECANICA CHANCADO , TRITURACION , MOLIENDACHANCADO , TRITURACION , MOLIENDA

OBJETIVO:

1.Reconocer los diferentes parámetros que se utilizan en el circuito de chancado.2.Identificar las principales características de los equipos utilizado en un círculo de chancado. 3.Reducir el mineral a granulometrías en donde el oro se libere totalmente de la ganga (malla -200)

El arte del Chancado Chancado

significa diferentes cosas para diferentes operaciones y las metas de producción no siempre son las mismas

Chancado de Roca

Chancado de Gravilla

Chancado de Mineral

Reducción Limitada

Reducción Limitada Reducción Máxima

Forma cubica Forma cubica Forma no tiene interés

Sobre y bajo tamaño

importante

Sobre y bajo tamaño ,

Importante

Sobre y bajo tamaño de

menor importanciaFlexibilidad Flexibilidad Mayor harneado-

Menor coladoChancado y harneado

Menor harneado-Mayor colado

Costos de Producción bajo

Alto uso

Se denomina en general a las operaciones de chancado, trituración y molienda , procesos de conminución en el cual un material degrada su tamaño con el fin de separar un mineral de otro, o bien alcanzar un tamaño ideal para un proceso industrial. El proceso es todo un arte en la Ingeniería Minero-Metalúrgica, y es una parte integral de la metalurgia extractiva.

SELECCIÓN DEL CHANCADOR APROPIADOSELECCIÓN DEL CHANCADOR APROPIADO

Al saber la meta ya podemos comenzar a seleccionar el chancador adecuado para cada etapa de reducción. Dependiendo de las condiciones operacionales , tamaño de alimentación , capacidad ,dureza ,etc. , siempre existen algunas opciones .

MECANISMOS DE REDUCCION DE TAMAÑO

MECANISMOS DE REDUCCION DE TAMAÑO

DUREZA

La escala de Mohs es una relación de diez materiales ordenados en función de su dureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia

TRITURADORA DE MANDÍBULAS: (1) Bastidor (2) Mandíbula fija(3) Mandíbula móvil(4) Toggles(5) Descarga(6) taco regulador

Trituradoras GiratoriasLas trituradoras giratorias son equipos que reducen de tamaño durante el 100 % de su tiempo de operación, pero solo en una fracción del volumen de su cavidad triturante. Puede decirse que son trituradoras de una mandíbula que gira alrededor de un eje vertical, aunque esta mandíbula es reemplazada por un cono que rota y oscila excéntricamente alrededor de un eje axial. Este movimiento de oscilación, es el que determina la comprensión de las rocas entre el cono y la pared triturante, determinando la reducción del tamaño del material, el que caerá hacia la descarga en el lapso comprendido entre dos etapas de comprensión.

ESQUEMA DE UNA TRITURADORA GIRATORIA

Para alimentacion Dura, (Arriba 5 Mohs), la primera opción es normalmente hay una posibilidad entre una chancadora giratoria o una de mandibula .

Regla 1 : Siempre utilizar una chancadora de quijadas si se puede , ya que es la alternativa mas económica.Regla 2 : Para bajas capacidades utilice un chancador de quijadas y un martillo hidráulico para el sobre tamañoRegla 3 : Para altas capacidades , utilice un chancador de quijadas con una apertura de alimentación grande.Regla 4 : Para capacidades muy altas utilice un chancador giratorio.

MOLINO DE IMPACTO

MOLIENDA

La fragmentación de partículas es aleatoria, pues depende de la probabilidad de impacto entre los cuerpos moledores. Así, una partícula puede ser molida muchas veces mientras que otras no se molerán nunca. El producto obtenido contiene entonces una amplia distribución de tamaños de partícula, por lo tanto es necesario acoplar los molinos con unidades de clasificación por tamaño para obtener un producto de mejor calibre.

El objetivo principal de la molienda es la producción de partículas que tengan una característica granulométrica dada, expresada como un % de partículas más pequeñas o mas grandes que un cierto tamaño.

Características más importantes del molino Velocidad de RotaciónAl rotar el molino eleva su carga, existe una velocidad

de rotación mas allá de la cual un elemento de la carga tendrá la suficiente fuerza para adherirse a esta. Esta velocidad que evidentemente no se debe alcanzar, es la velocidad crítica (Nc, Vc) y depende del diámetro del molino. Para poder estimar esta velocidad es necesario realizar un balance de fuerzas del cual se obtiene la relación de velocidad de rotación crítica.

3.42

DN c

D: diámetro [m]

En un molino de bolas, la velocidad óptima se ubica entre 65% a 80% de la velocidad crítica (1) en metros por segundo, en molienda seca se sitúa hacia el limite menor.

Velocidades típicas de los molinos van de 35 a 55 revoluciones por minuto rpm, no habiendo un optimo sino un rango de funcionamiento.

Revestimiento del MolinoCorresponde a placas o láminas fijas, apernadas. Su

forma sirve de apoyo y arrastre de la masa en movimiento además de impedir el deterioro de la estructura del molino. Los materiales deben por lo tanto ser resistentes al desgaste (abrasión) y al impacto, generalmente se construyen de fundiciones blancas de alto cromo y molibdeno, aceros hatfield, alto contenido de carbono. Últimamente se están fabricando de una mezcla de polímeros (caucho) y aceros, con el objetivo de disminuir los tiempos de reemplazo de molienda en la molienda SAG.

La CargaEl molino de bolas funciona entre 35% a 45% de nivel

de llenado. Su medio de molienda está constituido por bolas de acero forjado, y generalmente opera en circuito cerrado con un clasificador.

Su principal característica es que permite pulverizar material mas fino que otro tipos de molino. Esto es debido a que las bolas presentan mas superficie de contacto con el mineral lo que permite alcanzar con mayo facilidad partículas mas finas.

Para molienda primaria se emplean bolas de 50mm a 100mm y para molienda secundaria bolas de 20mm a 50mm.A veces el molino de bolas posee una rejilla en el extremo de salida. Esta permite mantener un nivel mas bajo de pulpa. Los orificios se bloquean periódicamente, y por otra parte la carga circulante es mucho mas elevada que un molino que opera por rebalse. Es por tanto mas usado este ultimo tipo de molino.

Circuito de Molienda El objetivo principal de la molienda es la producción de partículas que tengan una característica

granulométrica dada, expresada como un % de partículas más pequeñas o mas grandes que un cierto tamaño. La fragmentación de partículas es aleatoria, pues depende de la probabilidad de impacto entre los cuerpos moledores. Así, una partícula puede ser molida muchas veces mientras que otras no se molerán nunca. El producto obtenido contiene entonces una amplia distribución de tamaños de partícula, por lo tanto es necesario acoplar los molinos con unidades de clasificación por tamaño para obtener un producto de mejor calibre. Estas unidades tienen un importante efecto en la calidad del producto molido. El rechazo de las partículas gruesas es retornado al circuito de molienda para una nueva variable clave en el control de la molienda.

Normalmente, se utiliza un molino de barras seguido de uno o dos de bolas en paralelo. La figura 1 muestra un circuito clásico de molienda usando un molino de barras y dos molinos de bolas en paralelo, con alimentación indirecta.

Los circuitos de molienda SAG hoy en día han variado bastante, hoy podemos ver también circuitos con chancado de Pebbles e inclusive con prechancado a la alimentación del molino SAG. Por lo tanto el molino SAG lo único que reemplazaría de los circuitos convencionales seria la etapa de chancado terciario.

conminución considera los nuevos conjuntos de parámetros: La función de selección describe la cinética o velocidad de fractura de cada partícula, mientras que la función de rompimiento describe la forma como se distribuyen los fragmentos que resultan de la fractura de cada partícula. Esta formulación permite plantear modelos poblacionales generalizados que incorporan la función de clasificación.

Circuitos de chancado y MoliendaCircuitos de chancado y Molienda

PARTE EXPERIMENTALPARTE EXPERIMENTALOBJETIVO:1.Reducir el mineral a granulometrías en donde el oro se libere totalmente de la ganga (malla -200)2.Reconocer los diferentes parámetros que se utilizan en el circuito de chancado.3.Identificar las principales características de los equipos utilizado en un círculo de chancado.

MATERIALES Y EQUIPOSChancadora de Quijadas Molino de martillosMolino de BolasMineral Guantes, Casco , Lentes.Escobilla.Bolsas o recipientes para recoger el mineral.

CUARTEOCUARTEO

LIXIVIACIÓNLIXIVIACIÓN

PRUEBAS PRUEBAS METALURGICASMETALURGICAS

Objetivo General: Evaluar la factibilidad y docilidad de la mena a procesar

Objetivos específicos • Determinar la humedad• Determinar la ley de cabeza del mineral• Consumo de reactivos ( cianuro y cal)Consumo de reactivos ( cianuro y cal)• % de recuperación de oro% de recuperación de oro• Tiempo de lixiviaciónTiempo de lixiviación

DISOLUCION DE LOS METALES DISOLUCION DE LOS METALES PRECIOSOSPRECIOSOSLas sgtes reacciones has sido dadas para la disolución de

oro en soluciones diluidas de cianuro. Ecuación de Elsner

4Au4Au + 8Na CN 8Na CN + OO22 + 2H2H22O O 4NaAu(CN)4NaAu(CN)22 + 4NaOH+ 4NaOHEsta ecuación fue sugerida por Janin

2 Au + 4NaCN +2H2O 2NaAu(CN)2+2NaOH + H2 Estas ecuaciones fueron sugeridas por Bodlaender

2 Au + 4NaCN +2H2O + O2 2NaAu(CN)2+2NaOH + H2O2 El peroxido de hidrogeno reacciona luego de la sgte manera :2Au + 4NaCN + H2O2 2Na Au(CN)2 + 2NaOH ( la ecuacion total sin

embargo es la misma ecuacion de Elsner.

Descomposición de Soluciones de CianuroUna solución de cianuro alcalino en agua se hidroliza

como sigue :

NaCNNaCN + + H2OH2O HCN HCN ++ NaOHNaOH

En la practica la adición de cal a una pulpa de cianuro es prácticamente universal , no solo para evitar perdidas de cianuro por hidrólisis sino también para neutralizar cualquier constituyente acido del mineral el cual de otro modo liberaría acido cianhídrico.

Efectos retardadores y aceleradoresEfectos retardadores y aceleradores

Efecto de la concentración de cianuro sobre la Efecto de la concentración de cianuro sobre la velocidad de velocidad de disolucióndisolución

Efecto del tamaño de partícula sobre la velocidad de Efecto del tamaño de partícula sobre la velocidad de disolucióndisolución

Efecto del oxigeno o un agente oxidante Efecto del oxigeno o un agente oxidante Efecto de la alcalinidad sobre la disolución de oroEfecto de la alcalinidad sobre la disolución de oroEfecto de la temperatura sobre la cianuracionEfecto de la temperatura sobre la cianuracion

Con el objeto de evaluar la aptitud a la lixiviación de minerales, se ha definido una prueba estándar de lixiviación, que consiste en la ejecución ensayos de lixiviación por agitación, a diferentes tiempos de lixiviación, a objeto de determinar la recuperación de oro , el consumo de cianuro esperados en las pilas de lixiviación.

Método:El siguiente procedimiento ha sido encontrado satisfactorio para llevar a

cabo las pruebas de cianuracion y seguimiento del proceso a nivel de planta.

Se prepara una solución estándar de AgNO3 (nitrato de plata) disolviendo 4.33 gr de AgNO3 en agua destilada y completando a un litro. La reacción es:

AgNO3 + 2 K CN Ag Na(CN)2 + K NO3169.9 gr 130.2 gr ó 4.33 gr 3.32 grPor lo que cada cc. de solución de nitrato de plata

(0.00433grAgNO3 ) satura a 0.003.32 gr de NaCN. Por lo tanto

Kit de AnálisisKit de Análisis:

1 Bureta 25ml1 vaso de precipitado 20 ml 1 Probeta 100 ml1 GoteroSolución de Nitrato de Plata (4.33g / l)Solución del Indicador Ioduro de potasio al 5% 1 soporte universal

CONSUMO DE CIANUROCONSUMO DE CIANURO

ProcedimientoEnrazar la bureta (llenar) con solución de nitrato de plata.Tomar la muestra a analizar y filtrarla, con papel filtro,

filtrar si es necesario 2 veces a mas hasta que no haya turbiedad en la muestra. Luego medir 10 ml de la muestra y añadir 2 gotas del indicador, colocar la muestra debajo de la bureta, y girar suavemente la perilla hasta conseguir un flujo suave (goteo aprox 15gotas/min), ir agitando continuamente el vaso y observar el cambio de color hasta que la nube amarillenta sea permanente,( al acercase al color permanente , ir reduciendo hasta cortar el goteo de nitrato de plata) , y anotar el gasto de nitrato de plata en ml.

Repetir lo anterior 3 veces para cada muestra, para sacar un promedio.

El resultado obtenido se multiplica por 2.5 para saber el porcentaje de cianuro libre.

Por ejemplo:Por ejemplo:

Gasto 1 = 2.0 mlGasto 2 = 1.9 mlGasto 3 = 2.1 mlGasto Promedio = 2.0 ml

Cianuro libre Cianuro libre (gr/l) = 2.0 x 2.5 = 5gr/l(gr/l) = 2.0 x 2.5 = 5gr/l

Analisis de ResultadosAnalisis de Resultados

3.353.35

CONSUMO REAL DE CN CONSUMO REAL DE CN CONSUMO REAL = CONSUMO + 10% CONSUMOCONSUMO REAL = CONSUMO + 10% CONSUMO

Consumo real = 3.35 + 0.1 * 3.35Consumo real = 3.7 kg / ton seca

AGLOMERACION

AGLOMERACION

Proceso de preparación del material mineralizado para la lixiviación, de manera de asegurar un buen coeficiente de permeabilidad de la solución, consiste en un procedimiento de unión de varias partículas finas a otras de mayor tamaño.

El procesos de aglomeración consiste en esencia en la adhesión de partículas finas a las gruesas, que actúan como núcleos o la aglomeración de los finos con los finos, a partir de la distribución de tamaños en la alimentación.

AGENTES ALGOMERANTES O LIGANTES

Líquidos: agua, soluciones de ácido sulfúrico, soluciones de cianuro (oro), etc.

Sólidos: cal, cemento, etc.

El método de aglomeración dependerá de la cantidad de finos en el material que puedan causar problemas de percolación. Para cantidades de finos < 10%, el agua puede ser suficiente con agente humectante.

TIPOS DE AGLOMERACION

A) PELETIZACION - AGLOMERACIONSe utilizan las fuerzas gravitacionales para realizar estas operaciones. La peletización, se utiliza para partículas finas casi sin gruesos, ésta se realiza con una forma bien definida (esferas), luego se manda a secado. La aglomeración se utiliza para partículas gruesas con finos (lixiviación en pilas). El ligante casi siempre es agua más un líquido de origen mineral, por ejemplo en hidrometalurgia se usa agua más ácido.

B) BRIQUETIZACIONLa aglomeración se realiza por presión, con una configuración geométrica establecida:

Tipos De AglomeraciónC) SINTERIZACIONLa aglomeración se realiza por temperatura. Sin llegar a la fusión se logra que el material superficialmente cambie sus propiedades y forme un puente de unión entre dos granos de material. Para lograr esto, se introduce un fundente que permite mantener baja la temperatura (para no llegar a la fusión) y reducir el tiempo del proceso.

EQUIPOS DE AGLOMERACIONEQUIPOS DE AGLOMERACIONTAMBORES ROTATORIOS

Se utilizan cuando el material contiene gran proporción de finos (> 15% de tamaños menores a 150 micrones) y un contenido de importante de gruesos (> 50%).

Corresponde a un cilindro rotatorio que promueve el contacto entre finos y gruesos. Relación Largo (L)/Díametro (D) debe ser de 2,5 a 5.

Velocidad de rotación (rpm):

Capacidad:Donde: T es el tiempo de retención de 1 a 4 [min], A es

el ángulo de reposo de los aglomerados (aprox. 45º) y P es la pendiente del tambor, D diámetro del tambor [m], L largo [m].

EQUIPOS DE AGLOMERACIONAGLOMERACION POR DISCOSe utilizan más en

peletización, cuando el material contiene gran proporción de finos casi sin gruesos. Es frecuente exigir que la granulometría de la materia prima sean inferiores a 0.200 mm y que el 70% sea inferior a 0.075mm.

Son de poca capacidad y requieren ensayos específicos.

AGLOMERADOR DE DISCO

Factores importantes son: El tamaño del mineral, punto de adición

del mineral, localización del riego, colocación de los separadores.

Altura del disco h = 0,2 Diámetro del disco.

Diámetro de los discos del orden de 1 a 6 m.

Inclinación 45º a 55º . Capacidad: no más de 30 t/h para D =

18’.

AGLOMERACION AGLOMERACION Para lograr una buena lixiviación en pilas hay que recordar que la reacción de disolución de oro consume oxigeno , por lo que es de vital importancia en la optimización del proceso la presencia de oxigeno en todo el proceso de lixiviación , para lo cual es preferible en muchos caso optar por la aglomeración del mineral con el objetivo de evitar el apelmazamiento del material y dificultar la difusión de oxigeno en la pila ,

pues un glomero o pelets es una esfera mas o menos homogenea de entre 2 mm a 20mm de diámetro formado por el mineral molido , un ligante ( cemento portland) , y un acondicionador de pH ( cal) , una vez formado el pelets , este es de consistencia porosa y permite una fácil percolación de la solución lixiviante ,por lo aglomerar el mineral garantiza un aumento significativo en la recuperación de oro.

Diagrama de beneficio de minerales de oro y plataDiagrama de beneficio de minerales de oro y plata

LIXIVIACION

CHANCADO . TRITURACION Y MOLIENDA

DESORCION

PRUEBAS METALURGICAS

ADSORCION CILADSORCION CIC

LIXIVIACION POR AGITACIONLIXIVIACION EN

PILAS

ADSORCION CIP

PRECIPITACION VIA QUIMICA O ELECTROQUIMICA

Una vez sabiendo los resultados de las pruebas metalúrgicas realizadas al material a procesar (consumo de cal , consumo de cianuro y tiempo de lixiviación optimo), se puede diseñar el proceso para la lixiviación en pilas.

El objetivo de la lixiviación en pilas es disolver el oro nativo fino que se encuentra en la ganga o asociado a otros minerales, para tal efecto se aplica una solución lixiviante de cianuro y cal (entre 0.5 a 5 kg de CN y 1 a 5 kg de Cal aprox. por tonelada seca a tratar).

APILAMIENTOAPILAMIENTO

Lixiviación en pilasLixiviación en pilas

Lixiviación por agitaciónLixiviación por agitaciónObjetivos:•Mayor Recuperación de Oro.•Incremento de la velocidad de lixiviación.•Incremento de la Concentración de

Oxígeno disuelto.•Reducir el consumo de oxígeno.•Reducir el consumo de cianuro.•Reducir la viscosidad de la pulpa.

Lixiviación por agitaciónLixiviación por agitaciónPrevención de flujo circulatorio:El flujo circulatorio y los remolinos pueden evitarse por uno de los tres métodos siguientes. En tanques de pequeño tamaño se dispone el rodete separado del centro del tanque,. En los tanques de mayor tamaño, el agitador puede montarse en la parte lateral del tanque, con el eje en un plazo horizontal, pero formando un cierto ángulo con el radio,

Lixiviación por agitaciónLixiviación por agitación

Cianuro de Sodio , Cal

Agua

Carbon

RelavesVenta

Lixiviación por agitación y proceso de adsorción en carbón

activadoCIL

Mena P80 ¾”

Mena

CHANCADO Y MOLIENDA

Carbon Cargado

CARBON

Digrama de Flujo del proceso de lixiviacion empleado en la empresa DA-CRAIN SRL

Consideraciones en el uso del Carbón activado: En el empleo de carbón activado se deberá tener las siguientes consideraciones:•Se recomienda un pH de 10.0, debajo de estos niveles, el cianuro se Se recomienda un pH de 10.0, debajo de estos niveles, el cianuro se hidroliza, ocasionando pérdidas y problemas de contaminación ambiental hidroliza, ocasionando pérdidas y problemas de contaminación ambiental pero si el pH es demasiado, la carga de oro en el carbón se ve gravemente pero si el pH es demasiado, la carga de oro en el carbón se ve gravemente afectada.afectada.•La partículas finas de carbón aportan una cinética más rápida, pero probablemente ellas causan una alta caída de presión en las columnas. •La capacidad de carga de oro en el carbón activado decrece a medida que la temperatura es aumentada, por lo que se trabaja a temperatura ambiente.•En las columnas la altura de la capa de carbón con reposo no sería más de tres veces el diámetro de la columna.•Capacidad de Carga del carbon : 25 kg Au / ton C.•Velocidad de adsorción de oro : 60% en una hora•Resistencia a la atrición : perdida < 2% en una hora