Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 1 Generalidad
1.1 Marco y principio del diseño 1.1.1 Marco del diseño
1) Invitación de ofertas del Estudio de Factibilidad del Proyecto de Recuperación de
Cobre de las relaves de hierro de Mina en Perú de SHP.
2) Carta de éxito de licitación del Estudio de Factibilidad del Proyecto de
Recuperación de Cobre de las relaves de hierro de Mina en Perú de SHP.
3) En Contrato de Servicio Técnico firmado entre SHP y nuestro Instituto de fecha 9
de Marzo de 2009, número de contrato: 76385-SN (2009), número de registro en
notaria de Changsha No 03
4) El Informe del Ensayo de la Separación de Cobre de las Relaves de Hierro de
SHP, que elaborado en diciembre de 2008 por Instituto de Investigación de
Minería y Metalúrgica de Beijing.
5) El Informe del Ensayo de la Separación de Cobre de las Relaves de Hierro de
SHP, que elaborado en mayo de 2009 por Instituto de Investigación de Minería y
Metalúrgica de Changsha.
6) Informe de ingeniería geología de la zona de la planta ofrecido en enero de 2008
por SHP, “Geologicl-Geotechnical Survey,Copper Plant-San Nicolas-San
Juan De Marcona”.
7) El Estudio de Impacto de Ambiente del Depósito de Relaves “Pampa Choclón”,
elaborado en 1998 por la Consultora COPERSA INGENIERA SAC de Perú.
8) Informaciones relativas de distintas sectores ofrecidas por SHP.
1.1.2 Principio del diseño
1) Seguir al principio de conservación de recursos para la construcción de mina y
pleno uso de los recursos minerales, fortalecer la recuperación global, elevar la
recuperabilidad y ahorro de energía, el área industria no ocupará las minas.
2) Profundar el estudio y diseño de las medidas de protección de agua, tierra y
ambiente, evitar impactos de la calidad de agua causados por sedimento y agua
residual.
3) Seguir la comparación de alternativas, ahorro en la inversión en infraestructura,
aumentar beneficios económicos de la empresa.
4) Instalaciones y equipos avanzados, alto grado de mecanización, fuera de equipos
claves y equipos avanzados extranjeros de ahorro de energía, se usarán como
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posible equipo de China que poseen alto nivel de automatización y de mediación
automática, y necesita el nivel operativo del personal de producción en la escena,
y de tal manera asegurará que las instalaciones alcancen la clase de nivel
avanzado en el mismo período de China, aumentar el beneficio de la empresa y la
competencia en el mercado.
5) Planificación racional de las áreas industriales e instalaciones, considerando el
desarrollo a largo plazo.
6) La aplicación del enfoque de “Excelencia y calidad, servicio global y Satisfacción
del Cliente” de nuestro instituto, y desarrolla el diseño en estricta conformidad
con criterios de calidad del Instituto, sigue mejorando el proyecto de diseño,
garantiza su tecnología avanzada y seguridad, a fin de un corto periodo de
construcción, menos invitación, eficiencia y costo bajo, y beneficio económico
notable.
1.1.3 Criterio del diseño
La ubicación del presente proyecto está en Perú, según lo establecido en el Contrato,
para el diseño se aplicará los criterios de China, y en consonancia con la práctica
internacional; se cumplirán las disposiciones pertinentes de la Industria de Metales no
Ferrosos de China, los criterios técnicos aplicados son:
1) Disposiciones de Elaboración de Informe de Estudio de Factibilidad de Proyectos
de Industria de Metales no ferrosos (Piloto) de la Asociación de la Industria de
Metales no ferrosos (Octubre de 2001).
2) Especificación del Diseño de Minería de Metales no Férreos (Piloto), YSJO19-
92.
3) Especificación del Diseño de Planta de Procesamiento de Metales no Férreos
(Piloto), YSJO14-92.
4) Requisitos Técnicos para el Diseño de Ahorro de Energía de la Industria de
Metales no Férreos (Piloto), documento No 0248.
5) Requisitos Técnicos para el Diseño de Protección del medio ambiente de la
Industria de Metales no Férreos, YS5017-2004.
6) Código de Diseño de Abastecimiento de Agua Exterior, GB50013-2006
7) Código de Diseño de Drenaje de Agua Exterior, GB50014-2006
8) Especificaciones de Diseño de la Sala de Calderas, GB50041-92
9) Código de Diseño Arquitectónico para la Protección Contra Incendios, GB50016-
2006
10) Código de Diseño Arquitectónico de Sismo Resistente, GB50011-2001
11) Código de Diseño de Estructura de Sismo Resistente, GB50191-93
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12) Normas de Salud del Diseño para Empresas Industriales, GBZ1-2002
13) Normas de Seguridad de Minas de Metales y No Metales, GB 16423-2006
14) Reglamento de Seguridad de Voladura, GB6722-2003
15) Reglamento de Seguridad de Beneficio de Minerales, GB18152-2000
16) Criterios de la Emisión Total de Contaminantes Atmosféricos, GB16297-1996
17) Criterios de la Descarga Total de Agua Residual, GB8978-1996
18) Criterio de Control de Deposición de Residual Sólido de Industria y de
Contaminación de Sitios de Disposición, GB18599-2001
19) Criterio de Calidad del Agua de Riego Agrícola, GB5084-1992
20) Criterio de Ruido de Industria, GB12348-93
21) Otras pertinentes normas, códigos y regulaciones.
1.2 Descripción del Proyecto y Condiciones de Construcción1.2.1 Antecedentes
(1) Descripción de la Empresa
La Mina de Perú construido en los años 50 del siglo 20, en 1953 los americanos creó
la Compañía de Minería de Marcona, hasta 1975 el gobierno peruano la nacionalizó
construyendo “Hierro Perú S.A.”. La producción anual no alcanzó ni 3 millones en el
año 1992, la empresas estaba al borde de la quiebra, entonces el gobierno se vio
obligado la subasta pública de la misma. Fin de 1992, Shougang compró el 98.4% de
las acciones de Hierro Perú S.A con una inversión de 120 millones de dólares, y al
mismo tiempo ganó el derecho permanente de explotación, exploración y
comercialización en la zona de concesión de área de 670 kilómetros cuadrados, así se
fundó la SHP.
Actualmente la empresa cuenta con más de 1mil de empleados, y durante los últimos
15 años llegó a una producción total de 82, 300,000 toneladas de productos de hierro,
con una venta de 82,020,000 toneladas, y más de 100 millones de dólares de beneficio
antes y luego de impuestos en tres año siguientes. En el primer semestre de 2008, y
así ocupa el 22o puesto en el Ranking de la competencia integral de las primeras 100
empresas de Perú.
Los depósitos de la mina suman 117 cuerpos, y dentro de los cuales 20 ya explotado o
está explotando, hasta fin de 2007, las reservas disponibles de la mena alcanza a 1650
millones de toneladas. Y en la zona de concesión existen también otros recursos
minerales metálicos como Cobre, cobalto, plomo y zinc, no metálicos como caliza,
mármol, y dolomita.
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El Distrito Minero de Marcona posee mina, planta de beneficio y zona de vivienda de
San Juan. La mina tiene una distancia de 15.3Km a la planta de beneficio, y 31Km a
la zona de vivienda, y la planta de beneficio a la vivienda de 19Km. El proceso de
producción incluye le perforación, voladura, carguío y acarreo, se usan camiones de
mina de capacidad de 150 Tn, y las minerales se transportan hacia la planta de
chancado No1 y 2, luego pasan al proceso de chancado primario y segundario, la
descarga de grano menor de 2 pulgadas llega a la planta de beneficio a través de una
faja de transporte de longitud de 15.3 Km, donde pasa al proceso de chancado fino, y
los productos con grano menor de 3/4 pulgadas entran a la planta de separación
magnética.
SHP cuenta con 9 series de producción en el sector de separación magnética, las
minerales luego de pasar por los procesos de molienda, separación magnética y
flotación convierten en torda de concentrado, una parte de la cual llega a la planta de
pellet, y obtienen productos de pellets. La compañía posee dos series de producción
de pellets, la capacidad productiva anual es 2, 800,000 toneladas, los productos
principales son PAH, PRD, torda, sinter alta ley y sinter alta ley, sinter calibrado de
Marcona.
SHP posee un muelle de terminal de exportación con las normas internacionales, y
375.94 m de longitud, 19.04 m de ancho, profundidad de agua de 17.5 m en el lado
oeste, sirve para embarque de mega-buques de 200,000 Ton. Los clientes principales
de la empresa incluyen China, Corea, Japón, Alemania, Canadá, Estados Unidos,
México y Tobago, etc., y la China es el merado más importante de SHP.
La zona de vivienda de San Juan cuenta con más de 2000 departamentos de
empleados, donde se encuentra una plena facilidad de servicio en el centro de la
ciudad, tales como banco, colegio, restaurante, hostal, televisión y internet.
La empresa presta atención a la protección del medio ambiente, ha invertido más de
1200 millones de dólares en el mejoramiento de las facilidades productivas, la
construcción del nuevo depósito de relaves, el sistema de sprays de agua para el
control de polvos de chancadoras, y el tratamiento de agua residual doméstica.
Para acelerar el desarrollo de la empresa y adaptarse a la demanda del mercado, SHP
está ejecutando proyectos de elevación de productividad y del desarrollo de minas
nuevas, a fin de aumentar la capacidad productiva de 7, 500,000 Ton a 10 millones
Ton para la “zona antigua”, y al mismo tiempo, construcción de una “zona nueva” de
capacidad de 10 millones Ton de mineral refinado, y también una rehabilitación de las
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instalaciones y grúa de embarques del muelle.
(2) Descripción del Proyecto
Los cuerpos minerales de la mena de hierro de SHP están formados por mineral
primario, mineral transición y mineral óxido, la parte principal es primario. El
depósito cuenta con una cierta cantidad de cobre, el contenido promedio de cobre de
las diferentes minas está entre 0.06-0.35%. El cobre del mineral primario presenta
como calcopirita.
SHP cuenta con 9 series de beneficio para tratar principalmente el mineral primario, y
se aplica el proceso tecnológico de separación magnética de baja intensidad y
flotación para la desulfuración en la producción del concentrado de hierro magnético,
los productos importantes son los concentrados grueso y fino; y en el proceso se
generan tres tipos de colas: colas de separación magnética gruesa, fina y de flotación.
La producción anual de las tres es 4 millones Ton, y el contenido de cobre en las
cuales está entre 0.300-0.500%, que tiene un alto valor de recuperación, por ello, SHP
considera la recuperación de los elementos valiosos como cobre, azufre y el resto de
hierro, y encargado a nuestro Instituto para el estudio de factibilidad de la
recuperación global de dichos elementos en relaves.
(3) Ubicación y la geografía económica regional
La mina de SHP se ubica en el Distrito de San Juan de Marcona, Provincia de Nazca,
Departamento de Ica, se encuentra a 533Km al Sur de Lima.
San Juan de Marcona tiene frontera al norte con la provincia de Nazca; al sur con
Arequipa; al este con Ayacucho, y oeste con el Pacífico.
La minería es la actividad económica principal de San Juan de Marcona, y 23.46% de
la población se dedica en dicha actividad. La segunda es el comercio, cuenta con
15.4% del empleo. La tercera es la construcción, de 10.47% del empleo total.
Aunque a la costa, la industria de pesca no es desarrollada, con una operación manual,
ocupa sólo 4.66% de la economía total.
1.2.2 Condiciones de construcción1.2.2.1 Recursos
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Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
SHP posee el derecho permanente de explotación, exploración y comercialización en
la zona de concesión de área de 670 kilómetros cuadrados. Se distribuyen 117 cuerpos
minerales en el depósito, y dentro de los 63 cuerpos bajo exploración 53 tienen el
interés de explotación. La caracterización de los cuerpos se presenta como: mineral
óxido en el superior, el próximo se encuentra el mineral en transición no óxido entero,
y más abajo se ubica el cuerpo mineral primario conformado por magnetita, pirita y
calcopirita. Se encuentra general cobre, cobalto y azufre en el primario, la ley de
cobre en los cuerpos importantes alcanza más de 0.4%, la promedio de cobre es
0.12%, y 0.024% de cobalto. Y el contenido de cobre en la relaves luego del
concentrado de hierro está entre 0.300-0.500%, que significa un alto valor de
recuperación.
Hasta fin de 2007, las reservas disponibles de la mena alcanzan a 1650 millones Ton,
la actual planta de beneficio de hierro genera anual 3, 400,000 ton de relaves con
contenido de cobre, y los relaves provenientes de la planta se depositan en la playa y
el depósito de relaves, el volumen total acumulado alcanza a 70 millones Ton, y el
contenido promedio de cobre llega a 0.219%, 0.103% de cobalto. De tal razón, la
nueva planta de cobre tendrá una garantía de materias primas.
1.2.2.2 Procesabilidad de minerales
En las últimas décadas de operación, SHP ha contratado a varias instituciones tanto
nacionales como extranjeras para distintos estudios de recuperación de las
composiciones valiosas en los relaves provenientes del beneficio de hierro, tales como
cobre y cobalto: en el año 1984, la compañía americana BECHTEL de construcción
civil y mina realizó el ensayo de separación de minerales; en mayo de 1996, el
Instituto de Investigación de Minería y Metalúrgica de Changsha cumplió el ensayo
de recuperación de cobre y cobalto; en julio –septiembre de 2008, el Instituto de
Investigación de Minería y Metalúrgica de Beijing terminó el estudio de recuperación
de cobre, azufre y cobalto; y en marzo – mayo de 2009, el Instituto de Investigación
de Minería y Metalúrgica de Changsha ha realizado ensayos de beneficio de minerales
sobre los muestreos de relaves (incluido colas de separación magnética gruesa, fina y
de flotación) con el propósito de recuperación de cobre, azufre y cobalto.
Aunque existen diferencias en los procesos recomendados por las instituciones, se
encuentra una consideración común: es recuperable el contenido de cobre y cobalto en
los relaves de beneficio de hierro, y destaca un notable beneficio socio-económico.
1.2.2.3 Suministro de agua y electricidad
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Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Suministro de agua : se usará agua de mar para la producción de la planta de cobre.
Debido al bajo espesor de las relaves provenientes de la planta de beneficio de hierro,
el promedio de los tres relaves totales sólo alcanza a 9.77%, entonces, el agua
recirculada generada en la operación de deshidratación antes de la clasificación de
molienda será suficiente para la demanda de la producción de la planta de cobre. Es
decir, no se aumentará el volumen adicional del agua de mar en la producción regular,
sólo considerando el uso adicional del agua de mar al principio de la producción, y
basta con el abastecimiento del tanque de agua de mar de la panta de hierro.
Cerca de la planta de cobre ya existe un tanque de agua dulce, con capacidad de 80m3,
y 76.5m de Altitud, y se suministra a través de camiones cisterna de San Juan, de aquí
proviene el poco volumen de agua dulce para el presente proyecto.
Suministro de electricidad: la fuente del abastecimiento de electricidad industrial está
conformada por dos partes, una parte de la central eléctrica de combustibles de SHP, y
la otra de la red nacional de electricidad de Perú.
Ha construido una subestación con capacidad de 15MVA al lado de la planta de
molienda para el circuito cerrado de mineral hierro, y electricidad proviene del propio
central eléctrica de SHP, con tensión de 13.8/4.16kV, dicha sub estación tiene aún una
capacidad disponible de 8MVA remanente.
El sector de construcción propuesta una otra sub estación de 13.8/4.16kV cerca de la
planta de separación, con fin del suministro para el proyecto.
1.2.2.4 acceso, clima y sismo
Acceso: el acceso desde Lima a San Juan de Marcona se puede realizar por vía
terrestre y aérea. Por terrestre, a través de la vía Panamericana Sur con dirección a la
ciudad de Nazca donde se encuentra el desvió hacia la ciudad de Arequipa y Tacna y
desvío la ciudad San Juan de Marcona, existen diferentes empresas que brindan el
servicio de transporte hasta la ciudad de San Juan de Marcona. La carretera hasta
Marcona se encuentra asfaltada en su totalidad, y existen dos desvíos hacia la Bahía
de San Nicolás y hacia la mina de extracción. El avión de la empresa puede usar el
aeropuerto de la Base Naval cerca de la mina.
El muelle de San Nicolás es un puerto natural, con poca ola y área amplia, que
conecta a todo el mundo. SHP lo ha construido en un muelle de estándar
internacional, y instalado con grúa de embarque de capacidad de 4500 Ton. La
longitud de dicho muelles es de 375.94 m y ancho de 19.04 m, profundidad de agua
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de 17.5 m en el lado oeste, sirve para embarque de mega-buques de 200,000 Ton, y
12.5 m en el lado este, para 20,000 toneladas de petrolero y graneleros.
Clima: la planta de cobre se encuentra ubicada en zona desértica, el clima es cálido y
seco, la precipitación promedio anual es 27mm, la temperatura en verano se encuentra
entre 19°C~27°C, y en invierno entre 16°C~21°C, la humedad relativa en invierno
es de 73.5%, y 70% en los meses de verano, es relativamente húmedo. Hace bastante
viento en la zona de mina, la velocidad es de 17-80 Km/h, los vientos predominantes
provienen de Sur a Este, y la presión atmosférica es 9.1×104Pa.
Sismo: el distrito de Marcona se halla en la costa sur del Perú, se ubica en una región
de elevada actividad sísmica, corresponde a una zona de 3 UBC, es decir la fuerza del
sismo equivale a 7 grados. Mas que luego de la creación de la planta, no se han
ocurrido fenómenos extremos como tsunamis, tifón, rayo, tromba y terremoto,
tampoco existe registro histórico de similares desastres. Cabe mencionar, sólo en el
año 1998 se ocurrió un terremoto, sin embargo, no causó mucho impacto sobre las
facilidades industrial y doméstica.
En resumen, son buenas las condiciones de construcción.
1.3 Alcance del diseño y obras complementarias fuera del área del proyecto
1.3.1 Alcance del diseño del proyecto
Según los requisitos de la licitación, el alcance del diseño incluye las instalaciones de
recuperación de cobre, azufre y hierro en las relaves de la planta de beneficio de
hierro, y las facilidades auxiliares públicas y obras civiles complementarias, etc. En
detalle: selección del proceso tecnológico de beneficio, definición de los parámetros
de los procesos, selección del modelo de los equipos (considerando corrosión de
equipos causada por agua de mar), arreglo de las instalaciones de plantas; el diseño
del sistema de electricidad (incluido el suministro, moto eléctrico, comunicación y
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Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
instrumentos), diseño de abastecimiento y drenaje de agua de las plantas, el plano de
arreglo general, y las construcciones civiles respectivas, etc.
1.3.2 Contenido principal del diseño
1) El proceso tecnológico de beneficio, selección y arreglo de instalaciones;
2) Plano de arreglo general de las áreas industriales de beneficio;
3) Selección y detección de sistemas de abastecimiento y drenaje de agua, y de
suministro de electricidad;
4) Diseño de construcción civil;
5) Manejo de la contaminación de mina, estudio y definición de las medidas de
ahorro de energía, seguridad y salud industrial, control de agua y tierra, contra
incendio;
6) Planificación de cronograma;
7) Estimación de inversión del proyecto;
8) Análisis del mercado de productos;
9) Estimación del costo de producción y análisis del beneficio económico del
proyecto.
1.3.3 Obras complementarias fuera del área del proyecto
SHP actual es una empresa con instalaciones completas de producción y de vida, las
obras complementarias fuera del área de proyecto brindarán servicios necesarios de la
nueva planta de cobre, y de tal manera ahorra la inversión, reduce el periodo de
construcción y facilita el trabajo rutina.
Las obras complementarias del proyecto son:
Laboratorio químico y de ensayo, taller de mantenimiento de maquinarias y autos,
sistema de transporte de materias primas, sistema de abastecimiento de agua dulce y
de mar, sistema de suministro de electricidad, unas instalaciones de producción
(sistema de deshidratación del concentrado, sistema de embarque), sistema de
depósito y transporte de relaves, facilidades domésticas.
1.4 Principal programa de construcción 1.4.1 programa de productosSegún la composición de minerales de relaves y los resultados del ensayo de
separación, se determina el programa de productos como concentrado de cobre,
concentrado de azufre y de hierro, y junto con azufre se recuperará el elemento
asociado de cobalto.
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Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
1.4.2 Sistema y escala de operación de la planta de cobreEl sistema de operación de la planta de cobre es igual que lo de la actual planta de
beneficio de hierro. El ratio de operación de la planta de hierro es 90%, y la jornada
de la nueva planta de cobre corresponde a dicho ratio, calculando como 330 días de
operación por año (ratio de operación de 90.41%).
El volumen anual de tratamiento de relaves por la planta de beneficio es 3, 400,000
ton, es decir 10,400 ton/día, y dentro de lo cual, 64% son colas de separación
magnética gruesa, equivale a 6,656 ton/día, las colas de separación magnética fina son
de 25%, equivale a 2,600 ton/día, colas de flotación de 11%, y 1,144 ton/día.
1.4.3 Programa de beneficio1.4.3.1 Características de las materias Las materias para tratamiento en la planta de cobre son tres tipo de colas provenientes
del proceso productivo: colas de separación magnética gruesa, de fina y de flotación,
y la proporción del volumen es, colas de separación magnética gruesa: colas de
separación magnética fina: colas de flotación=64%: 25%: 11%, el volumen total del
abastecimiento es 10,400 t/d, y el grano completo es -200M 39.75%. La ley promedio
de del abastecimiento: Cu 0.54%, Co 0.035%, S 9.50%.
1.4.3.2 Ensayo de separación En las tablas 1-1, 1-2 se muestran los resultados de ensayo del los muestreos de los
tres tipo de relaves, elaborado por el Instituto de Changsha.
Tabla 1-1 Resultados de ensayos de flotación total en circuito cerrado con agua de mar
Nombre del producto
Ratio de producción
(%)
Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co S
Concentrado de Cu
1.59 29.96 0.036 32.86 85.23 0.89 5.64
Concentrado de
azufre(cobalto)16.39 0.158 0.332 49.40 4.64 85.02 87.39
colas 82.02 0.069 0.011 0.79 10.13 14.09 6.99Mineral original
100.00 0.559 0.064 9.27 100.00 100.00 100.00
Tabla 1-2 Resultados de ensayos de separación de hierro de relaves de flotación
Nombre del productoRatio de
producciónLey(%)
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Intensidad del
campo
magnético(%)
Recuperabilida
d Fe(%)Fe S
Separación
gruesa
1100 Oe
Separación fina
900 Oe
Concentrado de Fe 14.54 70.88 0.17 51.80
intermedio 0.29 51.98 0.77
Colas 85.17 11.08 47.43
Original 100.00 19.89 100.00
Separación
gruesa
1000 Oe
Separación fina
800 Oe
Concentrado de Fe 15.08 70.63 0.15 52.16
intermedio 0.29 44.37 0.64
Colas 84.63 11.39 47.21
Original 100.00 20.42 100.00
1.4.3.3 Proceso e índice del diseño
(1) Proceso del diseño
Proceso de deshidratación de mineral original y de pre-clasificaciónLos tres relaves, de separación magnética gruesa, de fina y de flotación, que entran a
la planta de cobre con espesores de 12.3%, 6.9% y 7.8%, se encuentra un espesor total
de 9.77%, y dentro de los cuales, las proporciones de la granularidad de -0.074 mm
son respectivamente 30%, 58% y 55%, y con un grano total de 39.75%.
Para los requisitos del proceso de separación y del espesor de molienda, se considera
en el diseño la pre-deshidratación por hidra-ciclones, y la operación de separación. El
caudal de base de ciclones entra al circuito de molienda de clasificación, y el flujo
pasa al proceso de deshidratación en un espesador ya instalado de 65 m de diámetro.
El producto final del circuito de la molienda de clasificación y el caudal de base del
espesador formarán la alimentación del proceso de separación.
Proceso de molienda
Se recomienda un grano de -0.074 mm 70% de molienda antes de la separación.
Considerando la composición de la granularidad de los materiales, el diseño ha
seleccionado la molienda en circuito cerrado de una fase. Dicho circuito cerrado será
formado por molinos de bolas y por ciclones. El flujo de ciclones será bombeado a la
planta de separación para su respectivo tratamiento.
Proceso de separación
A través del proceso de flotación Bulk, se separan el concentrado de cobre y de
azufre, y por separación magnética se separa el concentrado de Fe a partir de las colas.
El asociado cobalto se recuperará a partir del concentrado de S.
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Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
La configura interna del proceso de la flotación es: para la flotación Bulk de Cu y S,
se aplicará una fase de flotación gruesa, dos fases de fina, y dos de limpieza; para la
separación magnética, con una fase de separación gruesa, y las colas serán relaves
finales.
Proceso de deshidratación
Para la deshidratación de los concentrados de Cu, S y Fe, se aplicará el proceso de dos
fases de espesamiento con filtrado, la diferencia será, el tratamiento de concentrados
de Cu y S se realizará en la nueva planta de deshidratación, y el de Fe en la actual
planta de hierro. Y para el aumento del ratio de uso del agua recirculada, se considera
la operación de espesamiento de relaves antes de entra a planta, el flujo del espesador
sirve como agua recirculada para la producción, y el caudal de base del espesador de
relaves será enviado a la estación de bomba #2 del actual sistema de conducto de
relaves.
(2) Índices de diseño
Los índices toman como base de referencia los resultados de ensayo, los índices
importantes son:
La ley de Cu del mineral original es 0.559%, de concentrado de Cu es 26%, y
tasa de recuperación de Cu es 84%.
La ley de S del mineral original es 9.27%, de concentrado de S es 48%, y tasa
de recuperación de S es 85%.
La ley de Fe del mineral original es 26%, de concentrado de Fe es 68%, y
tasa de recuperación de Fe es 31.4%.
La ley de Co del mineral original es 0.064%, de concentrado de Co es 0.32%,
y tasa de recuperación de Fe es 82%. Se recuperará en el concentrado de S.
1.4.3.4 Escala de producción
Se considera la capacidad de la planta de beneficio y sus instalaciones
complementarias de control como 10,400 t/d. Y para el diseño de deshidratación, pre-
clasificación y molienda de clasificación, se considera dos series, y una serie para la
separación, una serie para la deshidratación de concentrado.
1.4.3.5 Selección de equipos principales
1) Proceso de deshidratación y pre-clasificación de mineral original
Se usará el ciclón de modelo FX660-GX para la operación de deshidratación y pre-
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clasificación, y la capacidad unitaria es 290-360 m3/h, se disponen dos baterías,y
cada 6 ciclones como una batería, un ciclón como reserva.
El flujo de ciclones será enviado al espesador de 65 m de diámetro ya instalado para
la deshidratación.
2) Equipos de molienda y clasificación: se considera dos series en el diseño, y se
usarán dos molinos de bolas de tipo flujo, φ4800×7000; se usará ciclón de modelo
FX660-GX para la clasificación, capacidad unitaria es de 290-360 m3/h, se disponen
dos baterías,y cada 3 ciclones como una batería, un ciclón como reserva.
3) Equipos de separación: se aplica una serie para equipos de separación, con
capacidad de 10,400 t/d. Para la operación de flotación Bulk gruesa de Cu y S, y
flotación de limpieza, se usará flotador de aire de modelo KYFII-100m3 con 9 celdas;
y para la operación de flotación Bulk fina, y separación de Cu y S, se usarán unidades
integrales de flotadores de KYFII-30m3KYF y XCFII-30m3, en total 16 celdas.
Y para la separación magnética se usarán 4 separadores magnéticos de intensidad baja
de modelo 2CTB-1230.
4) Equipos de deshidratación
Se usa espesador para la primera fase de deshidratación de concentrados de Cu y S,
los modelos son respectivamente φ18m y φ38m, y cada modelo un equipo; se aplica
filtro cerámica para la segunda fase de deshidratación, de modelo de 24m2 y 45m2, y
cantidad de 1 unidad y 3 unidades.
Considerando la demanda del agua recirculada ante de entrada a la planta, en el diseño
se dispone un espesador de φ65m para el espesamiento de las relaves totales ante de la
planta, y el caudal de sedimento será enviado a la estación segundaria de bomba de
conducto de relaves, ubicada al lado de la planta de separación, y el flujo se circula
para uso de producción.
1.4.3.6 Control del proceso y manejo de automatización de producción
Para la planta de beneficio, se considera el circuito de clasificación de molienda de
bolas y auto-detección del nivel de líquido de filtros, se usa analizador de ley
fabricado por Outokumpu para el análisis de ley de mineral original, concentrado y
relaves en líneas, se usa también alimentador automático de reactivos, con propósito
13
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
de la automatización de alimentación y medición de reactivos.
1.4.3.7 La configuración de instalaciones y arreglo de la planta
Por sectores la planta de beneficio se distingue en molienda, separación (incluido la
preparación de reactivos), deshidratación de concentrado (incluido espesamiento de
relaves), stock de concentrado de S.
La orientación de la configuración de instalaciones tomará como premisa la reducción
del poder consumido por el transporte de minerales, y considerando características
topográficas y facilidad de manejo productivo, hace pleno uso de las condiciones
topográficas, las instalaciones se arreglan en niveles según la dirección del flujo de
materiales, y se instalan adecuadamente los accesos y campos.
1.4.4 Relaves La capacidad de la planta de cobre será 10,400 t/d, la jornada es 330 día por año, la
productividad de relaves es 69.8%, y 7259.2 t/d de la producción de mineral seco, el
espesor de peso de relaves es 50%, el porcentaje del grano de -0.074 mm en relaves se
encuentra 70%.
Luego del espesamiento de los relaves provenientes de la planta de separación, se
reciclará el agua de flujo, el flujo de sedimento será bombeado la actual estación de
bomba #2. En el diseño se aplica dos líneas de conducto, uno para uso, el otro para
reserva, la capacidad de las tuberías es 390m3/h, con una distancia de conducto de 200
m.
1.4.5 Arreglo general1.4.5.1 sitios industriales de beneficio
La construcción está formada por sector de molienda, separación, espesador de
concentrados, deshidratación de concentrados, espesador de relaves, estación de
bomba de agua reciclada, depósito de agua reciclada, depósito de alta posición para
producción, y stock de concentrado de S.
Se realiza el plano de arreglo general, bajo los principios tales como pleno uso de
relieve, organización razonable de producción, el proceso tecnológico fluido y
sencillo, mejoramiento de condición de trabajo, ahorro del terreno usado, reducción
del movimiento de tierra, y facilidad del manejo de producción, y considerando
factores como relieve de campo y cualidad de producción, etc.
14
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Según las características de relieve y los requisitos del proceso tecnológico, se
instalará la planta de molienda cerca del espesador de 65 m de la planta de hierro, y al
lado del acceso; y respecto a la planta de separación, espesador de concentrado y de
relaves, planta de deshidratación de concentrado, se arreglan seguidos a dirección de
Sur a Norte en el pendiente ubicado a distancia de 800 m al este de la planta de
beneficio de hierro.
Y la planta de separación se instala al lado del acceso ubicado al sur del pendiente; y
espesador de concentrado y de relaves, planta de deshidratación de concentrado se
arreglan al lado del acceso ubicado al norte del pendiente; y el depósito y estación de
bomba del agua reciclada se instalan cerca del espesador; y el depósito de agua de
posición alta es instala en una ladera al sur del campo con cota de 108 m.
La capacidad de stock de concentrado de S diseñada como 127,000 ton, con cota de
43.5 m, instalado al norte del stock de la actual planta de hierro, y arreglado seguido
al acceso. Dicho campo ubica entre la nueva planta de beneficio y el muelle, de
elevación de terreno 40-47m, con suave pendiente y cerca del acceso, ajustado para la
instalación de stock.
1.4.5.2 Transporte interno y externo
El volumen de transporte externo de la construcción será 18921.6 t/año, y el volumen
entrada está formado principalmente por reactivos y insumos de beneficio. Para
reducir la inversión y simplificar la gestión, se contratarán camiones de terceros para
la transporte. Y respecto al transporte de salida, se contratarán camiones de terceros
para el concentrado de Cu, sin comprar autos de transporte para tal fin.
El trasporte interno se refiere a los transportes de materias entre plantas y de
concentrados al muelle, se aprovecha tuberías para el transporte entre plantas; el
volumen de transporte del concentrado de S es 562,848 t/año, aprovechando fajas de
transporte; y el volumen del concentrado de Cu es 61,776 t/año, a través de camiones.
1.4.5.3 Diseño de accesos
Los accesos internos serán de tipo carretera suburbana, y con calidad de asfaltado y
concreto, los principales cuentan con ancho de 8 m, y desvíos de 6 m. El radio de giro
interior de los accesos será 9.0 m. El pendiente promedio de los accesos internos
diseñado como 1.5%, lo máximo es de 8%.
1.4.5.4 Área ocupada por proyecto
El área total a usar será de 5.7 hm2.
15
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
1.4.6 Abastecimiento y drenaje de agua1.4.6.1 Fuente y volumen de agua
La producción de la planta de cobre usa agua de mar. Debido al bajo espesor de las
relaves provenientes de la planta de beneficio de hierro, el promedio de los tres
relaves totales sólo alcanza a 9.77%, entonces, el agua recirculada generada en la
operación de deshidratación antes de la clasificación y molienda será suficiente para
la demanda de la producción de la planta de cobre. Es decir, no se aumentará el
volumen adicional del agua de mar en la producción regular, sólo considerando el uso
adicional del agua de mar al principio de la producción, y basta con el abastecimiento
del tanque de agua de mar de la panta de hierro.
La preparación de reactivos, enfriamiento de equipos y eje de la glándula de la planta
requieren el poco uso de agua dulce, que suministra desde el tanque de agua dulce de
80m3, ubicado cerca de la planta de separación, dicho agua dulce será alimentado por
camiones cisterna de San Juan.
El volumen total de agua a usar es 22,592.4 m3/d, dentro del cual, el agua vivo (dulce)
es 300 m3/d; y agua recirculada de 22,292.4 m3/d, y su ratio de uso es 98.7%.
1.4.6.2 Sistema de abastecimiento de agua
1) Sistema de abastecimiento de agua de área industrial de beneficio
El volumen total a usar por la producción será 22,592.4 m3/d, fuera de la preparación
de reactivos, enfriamiento de equipos y uso doméstico de agua dulce, el resto será
agua recirculada (22,292.4 m3/d), que suministra a las unidades de consumo a través
de la red de tubería de producción y contra incendio del nuevo depósito de agua de
posición alta.
El volumen efectivo del depósito de agua de posición alta será 2000m3, la cota del
fondo del depósito es 108 m, arreglado en el pendiente ubicado cerca del área
industrial de beneficio.
Al inicio de la producción, debido a que no existe o poco existe de agua recirculada,
se requiere el abastecimiento desde el depósito de agua de mar de la planta de hierro,
esa agua será enviada a la red de tubería de producción y contra incendio.
La distancia de conducción es 1050 m.
2) Sistema de abastecimiento de agua doméstica
Para la demanda de algunas instalaciones complementarias de producción y de uso
16
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
doméstico, se conducta por el depósito de agua dulce, y se alimenta a las unidades de
consumo a través de la red de tubería de abastecimiento de uso doméstico.
1.4.6.3 Sistema de agua circulada
El agua de flujo y líquido filtrado de concentrados de Cu, S (Co) provenientes del
espesamiento y filtración, y el agua de flujo de los relaves proveniente del
espesamiento, pasan juntos al depósito de agua reciclada, y será bombeada al depósito
de agua de posición alta, y luego regresa a la planta de separación.
El depósito de agua reciclada y estación de bomba se arreglan al lado del depósito de
espesamiento de relaves, la distancia de conducción de agua reciclada es 350 m.
El volumen del agua reciclada será 32,184.2 m3/d, y 22,292.4 m3/d regresa a la planta
de separación, el resto de 9,891.8 m3/d pasa al tanque de agua de mar de la planta de
hierro a través del depósito de agua de posición alta, y para el uso de la planta de
hierro, con una distancia de conducción de 1000 m, aprovechando el flujo automático.
1.4.6.3 Drenaje de agua
1) Caudal de drenaje
El principal drenaje está formado por agua de relaves descargada por la planta de
separación, luego del espesamiento, el flujo de sedimento será enviado a la estación
de bomba #2, y de aquí bombeado al depósito de relaves. El volumen de relaves será
9,308 m3/d, y dentro del cual, el contenido de agua es 7,259.2 m3/d.
El drenaje de agua doméstica es 40 m3/d.
2) Sistema de drenaje
El agua residual de sanitario pasa primero por el tratamiento de fosa séptica, y se
confluye con otras aguas residuales domésticas, luego del tratamiento por instalación
de residual, el agua sirve para riego de camino y repoblación de plantas, el resto se
usa como agua recirculada.
1.4.7 Electricidad y comunicación, instrumento automatizado1.4.7.1 Suministro de electricidad
1) Fuente
La fuente del suministro de electricidad industrial está conformada por dos partes, una
parte de la central eléctrica de combustibles de SHP, y la otra de la red nacional de
17
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
electricidad de Perú.
Ha construido una subestación con capacidad de 15MVA al lado de la planta de
molienda para el circuito cerrado de mineral hierro, y electricidad proviene del propio
central eléctrica de SHP, con tensión de 13.8/4.16kV, dicha sub estación tiene aún una
capacidad disponible de 8MVA remanente.
El sector de construcción propuesta una otra sub estación de 13.8/4.16kV cerca de la
planta de separación, con fin del suministro para el proyecto.
2) Carga de potencia
Capacidad total instalada de los equipos: 12,896 Kw
Capacidad operativa de los equipos: 11,078Kw
Cálculo de la potencia activa (4.16KV): 8743Kw
Cálculo de la potencia reactiva (4.16KV): 1366 Kw
Consumo anual de electricidad: 4319.33k-kWh
Factor de Potencia: 0.99
La principal carga productiva de la obra será carga segundaria, que forma el 80% de la
carga total; y las instalaciones domésticas y complementarias pertenecen a la carga
tercera, que forma 20% de la carga total.
3) Programa de suministro de electricidad
La distancia entre la planta de molienda y la de separación es 800m, y la carga es
relativamente concentrada. Según resultado de cálculo de dicha carga y el principio de
alta presión para el centro de carga, se instalarán separadamente la distribución de alta
presión en zona de molienda y de separación.
Al lado de la planta de molienda se arregla una subestación de 4.16kV, que suministra
energía para la molienda y stock de concentrados, y para el sistema de 4.16kV se
aplica la técnica de sub-conexión de barra colectora simple con cortador de circuito, y
desde dicha subestación se distribuye con el modo de radiación hacia las
transformadores de distribución de la planta de molienda (2x1000kVA), molino de
18
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
bolas de alta presión (2×2500kW), stock de concentrados (1×250kVA), y hacia faja de
transporte 6# (1×160kW). Y desde la estación de reductor de presión de 13.8/4.16kV
ubicada al lado de la planta de molienda se suministra energía para el circuito
segundario, y los cables de entrada del circuito segundario se funcionan juntos, se
aplica líneas de cable para el circuito, y todos los circuitos tendrán capacidad de carga
plena.
Dentro de la planta de separación se instala una sala de distribución, que suministra
energía para la planta de separación, planta de deshidratación de concentrados,
estación de bombas de agua reciclada de relaves, y para estación de bombas de
relaves, y en el sistema de 4.16kV se aplica la técnica de conexión de barra colectora
simple, y desde dicha subestación se distribuye con el modo de radiación hacia las
transformadores de distribución de la planta de separación (2×1250kVA), soplador
centrífugo (3×315kW), y hacia la estación de bombas de agua reciclada de relaves
(1×800kVA). Y desde la estación de reductor de presión de 13.8/4.16kV a instalar al
lado de la planta de separación se suministra energía para el sistema de 4.16kV, se
aplica líneas de cable para el circuito.
1.4.7.2 Subestación
Para la subestación 4.16kV de molienda, se aplica la técnica de subestación integral
pre-instalada, a instalar al lado de la planta de molienda, y dentro de la cual se
arreglan equipos de distribución de 4.16kV, transformador de distribución modelo
seco y equipos de distribución de baja presión para planta de molienda.
La sala de distribución de 4.16kV de separación se instala en la planta de separación,
y la cabina de interruptores de 4.16kV aplica el arreglo unilineal, podía considerar la
posibilidad de construcción integral de dicha sala de distribución junto con la estación
de reductor de presión de 13.8/4.16kV.
1.4.7.3 Sistema de distribución
1) Se aplica la sub-conexión de barra colectora simple para la distribución de baja
presión, y se arreglan dos transformadores en la subestación, entre las barras de
colectora se instalan interruptores de interconexión, y de tal manera garantiza el
suministro de energía para las cargas principales de la planta.
Se aplica el suministro de modelo de radiación para todas las plantas que cuentan
con transformadores y sala de distribución de baja presión, y distribución
segundaria para unas partes. En el sistema de distribución se utilizan cables de
electricidad de modelo polietileno de enlaces cruzados, y cables de control.
19
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
2) Accionamiento eléctrico: mediante convertidor de frecuencia se realiza el control
de velocidad para la bomba de pulpa y ficción, que ubica al lado de la planta de
molienda y la estación de bombas de relaves; se aplica la técnica de arranque con
arrancadores suaves para los equipos sin necesidad de control de velocidad; y
forma de arranque directo para los equipos generales de baja presión, se utilizará
controlador inteligente de motor en la protección de sobre carga para todos los
motores. Se aplica el protocolo de comunicación Modbus para los equipos tales
como AC VVVF y controlador inteligente de motor, todos los instrumentos de
medición contarán con pantalla de exposición e interfaz de comunicación, y desde
PLC se conecta hacia el Centro de inspección y control de la planta de separación
a través de cable óptico.
1.4.7.4 Comunicación
Se instalan teléfonos de extensión en áreas como Sala de Control Central, sala de
vigilancia de plantas, y sala de control; y se instala el Operador de Sistemas de
Teléfono de coordinación y administración de plantas en la sala de control de la planta
de separación, y además, sistema de monitoreo industrial de televisión, y equipos de
cámara en sectores críticos de producción.
1.4.7.5 Instrumento automatizado
Se aplica la técnica integral de instrumentos y control de eléctricos, es decir, los
instrumentos y eléctricos se comparten el mismo sistema informático, de tal manera se
recolectan los parámetros del proceso de monitoreo, y realiza la cadena de control del
sistema. Se instala la Sala de Control Central (la sala de control de analizadores será
instalado independiente).
Y los ítems de medición y control para el principal proceso tecnológico del proyecto
son:
Medición del nivel del depósito de pulpa mineral, cadena de control de las
bombas;
Medición y control del nivel de líquido de la máquina de flotación;
Medición del espesor y caudal de la pulpa entrada de la planta de separación;
Medición del espesor y caudal del flujo sedimento del depósito de
espesamiento de relaves, cálculo del volumen de minerales;
Medición del espesor y caudal del concentrado de hierro que regresa al
sistema de deshidratación de la actual planta de beneficio de hierro;
Monitoreo en línea de la ley de mineral original, concentrados (concentrados
de Cu, S y Fe), y relaves.
1.4. 8 Obras civiles
20
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
1.4.8.1 Estructuras de construcción
Según los criterios del proceso, considerando las condiciones locales, las estructuras
en el diseño deberán cumplir los siguientes requisitos: cumplimiento de los criterios
del proceso, mejoramiento de las condiciones de trabajo; ahorro de materiales,
reducción de costo; elevación del nivel de mecanización en la construcción,
aceleración del avance; considerando el suministro de materiales de construcción y el
nivel técnico de las empresas de construcción.
Se aplica estructura metálica para los edificios principales de las plantas, a fin de
facilitar la construcción.
Y estructura de concreto reforzado para los edificios adicionales.
1.4.8.2 Materiales de construcción
Por el impacto del medio local, se toman plancha de amianto local como materia de
protección para las paredes y techos de las plantas. Es necesaria la instalación de
ventanas de acero plástico, puertas de acero madera o de madera.
1.4.8.3 Cantidad de obras principales
30,800 m3 del movimiento de tierra para la nivelación de terreno, un depósito de
espesamiento para diámetros respectivos de φ18m、φ38m、φ65m, muros de 502.24 m,
muro de retención de 1270.6 m3, accesos de zonas de planta de 4380 m2, arquitecturas
industriales de 10,705 m2.
1.5 Protección del medio ambiente, ahorro de energía, seguridad y salud, contra incendio
1.5.1 Análisis de la evaluación del impacto ambiental
Respecto al agua residual de beneficio de minerales, fuera del agua reciclada
espesada, el resto de las aguas residuales se envían al depósito de relaves junto con las
colas, y luego de la aclaración se usa de nuevo en la producción de hierro, que genera
poco impacto al agua local. Se aplican medidas de control de ruido para los graves
equipos generadores de ruidos en la planta de beneficio, además, se encuentra en una
zona desértica, en que no existen puntos sensibles de ruidos como zonas residenciales,
entonces, el impacto de ruido de la planta de beneficio sería mínimo. Las colas
provenientes de planta pasan al actual depósito de relaves, que genera poco impacto al
ambiente.
1.5.2 Ahorro de energía
Se usarán equipos de ahorro como lo posible en el diseño, además, con todas las
21
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
medidas efectivas para la aplicación de las medidas de ahorro de energía.
1.5.3 Seguridad e higiene
Respecto a los factores de los riesgos ocupacionales relacionados con el proyecto y a
sus impactos, se han realizado análisis e investigación detallada, y se aplican medidas
respectivas para los puntos de control de seguridad y salud, y el diseño considera que
existe gestión de seguridad e higiene en el proyecto través de dichas medidas.
1.5.4 Instalaciones de contra incendio
Según los requisitos de contra incendio, se arregla boca de incendios al aire libre para
edificios, y dentro de éstos extintores de polvo seco. Considerando el escenario de un
incendio en cada área industrial de producción, el agua de contra incendio deberá
reservado en el depósito de alta posición, y boca de incendios al aire libre en sitios
oportunos de la red de suministro de agua de contra incendio.
1.6 Cronograma del proyecto
Debido a la simplicidad de los ítems de construcción de la planta de cobre, la actual
empresa ha facilitado bastantes instalaciones complementarias, se considera el
periodo de construcción de infraestructuras como 1.0a.
1.7 Inversión y efectos económicos1.7.1 Estimación de inversión
1.8 Principales problemas y propuestas 1.8.1 Tecnología de beneficiación
1) Las colas de separación magnética gruesa, fina y espuma de flotación presentan
características como espesor bajo, alto contenido de grano fino y sedimento lento,
que causan el complejo del proceso de pre-deshidratación antes de la separación,
y multi-segmento operativo con especificaciones complejas de equipos,
generando una alta inversión en equipos y obras civiles. Con el agrego de
floculante adecuado en el proceso de deshidratación, se podrá simplificar el curso
de pre tratamiento, reduciendo la inversión notable. Sin embargo, aún no está
claro el impacto de floculante sobre los índices de separación de minerales
sulfurados. La propuesta es el desarrollo de ensayos relativos, a fin de preparar
apoyos para el diseño óptimo de los procesos siguientes.
2) Considerando desde aspectos de la única inversión de equipos, consumo de
energía, terreno ocupado, el uso de columna de flotación se encuentra más ventaja
que la máquina de flotación. Aunque el empleo de columna de flotación es una
aplicación conocida en la beneficiación de cobre, no está seguro el alcance a
22
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
índices esperados respecto al producto concentrado del presente proyecto en caso
de columna de flotación. La propuesta será piloto semi-industrial sobre la
separación por columna de flotación, a fin de preparar apoyos confiables para el
diseño del próximo proceso.
1.8.2 Arreglo del stock del concentrado de S
Debido a la escasa de planos de campo entre la planta y el muelle, que genera
dificultades en el arreglo general del stock del concentrado de S y la selección de
líneas de fajas de transporte, entonces no sería posible el diseño de las instalaciones de
esta sección, sólo se ha considerado la inversión. Se propone que complemente la
medición necesaria antes del desarrollo del proceso siguiente, a fin de preparar el
arreglo de equipos y la estimación más exacta de inversión.
1.9 Tabla de índices económicos de la tecnología integral
Los índices económicos de la tecnología integral del proyecto se resumen en la tabla
1-6.
Capítulo 2 Análisis del mercado2.1 Mineral de cobre2.1.1 Recursos de cobre
Hoy día, la reserva de cobre a nivel mundial se ha subido desde 310 millones ton del
año 1995 hasta 470 millones ton de 2006, y respecto a la base de reserva, desde 610
millones ton de 1995 hasta 940 millones ton de 2006. Y el periodo de reserva
disponible superará a 100 años.
La reserva de cobre a nivel mundial y la base de reserva se presentan en la tabla 2-1.
Tabla 2-1
Reserva de cobre a nivel mundial y la base de reserva, 1995-2006, (Millones de ton)
Años 1995 2006 1995 2006Descripción Reserva Reserva Base de reserva Base de reservaCobre 310 480 610 940Fuente: Mineral Commodity Summaries, 1996~2007.
La China se ha fortalecido la inversión en la exploración de recursos de cobre en los
23
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
últimos años, y en consecuencia se han descubierto una serie de yacimientos. Hasta
fin de 2006, el total de los recursos identificados de cobre alcanza a 70.4777 millones
ton, base de reserva de 30.6988 millones ton, y reserva de 30.6988 ton. Y sólo son 8
años la reserva disponible estática de cobre de China, y 13 años de la base de reserva.
En China es deficiencia los recursos de cobre, sobre todo mineral rico, y las materias
primas de cobre dependen de la importación en una gran medida.
2.1.2 Producción y consumo de cobre nacional y extranjero
2.1.2.1 Industria de cobre mundial
En la última década, la producción de minas de cobre viene incrementando a nivel
mundial, y la del concentrado del año 2007 alcanzó a 15.522 millones ton, 2.71%
subido comparado con el año pasado. Loa principales países de producción de cobre a
partir de minerales son Chile, de 5550kt, Estados Unidos de 1185kt, Perú de 1120kt,
China 951kt, Australia de 870kt, Indonesia de 800kt, Rusia de 693kt. La producción
del concentrado de cobre de 2008 alcanzó a 15720kt, y 1.28% subido comparado con
el año pasado. Con la explotación continua de las minas grandes y súper grandes de
todo el mundo, de 2008 a 2012, los nuevos proyectos grandes con productividad más
de 50kt/a serían 24, y la totalidad de reservas de cobre/recursos de cobre alcanzarán a
133,000kt, la nueva productividad de cobre es totalmente 3,400kt/a, y la producción
de minerales de cobre va a mantener una tendencia de crecimiento constante a nivel
mundial.
Desde los 90 del siglo pasado, el consumo de cobre se ha mantenido una cierta tasa de
crecimiento, y lo del cobre electrolítico ha subido desde 1,078kt de 1990 hasta
2,055kt de 2007. Y en el año de 2007, los principales países y regiones consumidores
de cobre son China, de 4,562kt, Estados Unidos de 2,055kt, Japón de 1,350kt,
Alemania de 8,100kt, Italia de 7,901kt, y Rusia de 750kt, la consumación acumulada
de dichos países representó más del 60% de la consumación total del mundo.
La producción y consumo del mercado de cobre de los últimos 6 años se resumen en
la tabla 2-2.
Tabal 2-2
La producción y consumo de cobre a nivel mundial, Unidad: kt
No Descripción 2003 2004 2005 2006 2007 2008
1Producción del concentrado de
cobre desde minerales1367
51463
61498
915111
15522
15720
2Producción del concentrado de
cobre refinado1525
61587
91662
91741
01816
51847
2
24
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
3 Consumación del cobre electrolítico1549
11672
01667
31756
91812
21810
94 Balance de oferta/demanda -234 -841 -44 -159 43 363
Durante los cuatro años siguientes de 2003 a 2006, la demanda en el mercado de
cobre es ligeramente más alta que la oferta, y se queda exceso de oferta en 2007
debido al impacto de la crisis de Estados Unidos. Con la evolución de dicha crisis a
una crisis financiera, la tasa de crecimiento del consumo mundial se ralentizará
supuestamente, y el aumento de la producción del concentrado de cobre es notable
alto que el aumento de consumación, y viene presentando una tendencia de exceso de
oferta.
2.1.2.2 Situación básica de la industria nacional de cobre
1) Materias primas de cobre : en los últimos años, las materias primas de minerales
nacionales sólo alcanzan 20% de la demanda, y la producción anual del
concentrado de cobre se mantiene a un nivel de 60-70kt. Debido a la limitación
de recursos de cobre, no existe un notable crecimiento de la producción de cobre
durante un largo tiempo, y no se ha aumentado hasta el año 2003, pero poco
aumento. Y actualmente está bastante destacada la situación de que la
productividad de minas es menor que la fundición, y la producción de fundición
es menor que el tratamiento. Y la tasa de autosuficiencia de la producción minera
viene reduciendo, es decir, un grado de dependencia de materias primas
extranjeras cada vez más alto. Y la actual composición de los recursos de cobre de
China es: las materias primarias (incluido concentrado de Cu y chatarras de
cobre) tienen una proporción de 40%, y materias importadas (incluido
concentrado de Cu, cobre en bruto y chatarras de cobre) tienen una proporción de
60%. Y no tendrán grandes cambios dichas proporciones durante largo tiempo en
el futuro.
2) Fundición de cobre : y la producción nacional del cobre refinado de 2007 era
3,500kt, y la consumación llegó a 4,562kt, y tasa de autosuficiencia nacional de
cobre era 76.7%, y 1,062kt de la importación neta del cobre refinado. Según la
investigación de la Comisión de Desarrollo y Reforma, la capacidad total
nacional de los proyectos de fundición de cobre en construcción y en propuesto
alcanzará a 2,050kt, y más la productividad actual, la capacidad de las plantas
nacionales de fundición de cobre avanzará a 4,000kt/a luego de la construcción
completa, y eso es necesario desde el punto de vista de la demanda nacional, sin
embargo, sería bastante difícil el suministro de materia prima de cobre.
25
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
3) Estimación de oferta y demanda de cobre : el cobre forma la materia prima
importante de la economía nacional. Y tiene una posición predominante en los
campos tales como eléctricos, fabricación mecánica, información electrónica,
información diaria y bienes de consumo diario, especialmente el cobre posee
excelentes propiedades conductoras, que es el principal material conductor y la
importante consumación de cobre. Con el continuo desarrollo rápido de China, la
demanda de cobre sigue aumentando, y al mismo tiempo será cada vez más
destacada la contradicción de la escaza de recursos nacionales. Por la estimación
de la demanda integral de cobre refinado de los sectores distintos, alcanzará a
5,200kt la demanda de cobre refinado en China el año 2010, y hasta 2020 la
demanda llegará a 7,200kt, que es un notable crecimiento comparado con la
actual.
2.1.3 Estimación del precio de cobre
El precio nacional y extranjero de cobre de los últimos 10 años se presenta en la tabla
2-3.
Tabla 2-3:Precio promedio nacional y extranjero de cobre spot de los últimos 10 años
Años LME Spot
(US$/t)
SHFE Spot
(Yuan/t)SHFE/LME
1999 1577 15930 10.10
2000 1820 18314 10.06
2001 1578 15934 10.10
2002 1559 15523 9.96
2003 1780 18131 10.19
2004 2868 27980 9.76
2005 3684 35254 9.57
2006 6730 61045 9.07
2007 7119 62211 8.74
2008 6947 55445 7.98
Promedio de 5 años 5470 48387 9.02
Promedio de 8 años 4033 36440 9.42
26
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Años LME Spot
(US$/t)
SHFE Spot
(Yuan/t)SHFE/LME
Promedio de 10 años 3566 32577 9.55
Por la tabla 2-3 se observa que, de 1999 a 2002 el precio de cobre del mercado
internacional se mantenía en la zona baja del ciclo de precio de US$1,600/t; de 2003-
2005, el precio venía elevando, que eran respectivamente: US$1,780/t en 2003,
US$2,868/t en 2004, US$3,684/t; y de 2006 a 2007, se mantenía en la zona alta del
ciclo de precio, US$6,730/t y US$7,119/t. Y el precio LME de cobre se varía entre
US$7,000-8,800 durante los primeros nueve meses de 2008, luego de septiembre,
debido a la presencia de la crisis de préstamos suprimes, se apareció descendente de
cascada, que llegó a 60% de variación, y hasta el día 12 de diciembre, el precio LME
de cobre bajó hasta US$2,900/t, que fue el más bajo de los últimos cuatro años, el
promedio anual quedado como US$6,947/t, y 2.42% descendido comparado con
2007.
Actualmente está agravando la crisis financiera mundial y extendiendo a la economía
real, la economía de los EE.UU. ha sumido en la recesión, y es evidente la
ralentización global del crecimiento económico mundial. Para impulsar la economía
varios países han lanzado un gran número de políticas monetarias y fiscales, sin
embargo, la macroeconomía global mantiene la tendencia de descendente, y las
medidas de rescate en corto plazo no es posible impulsar la demanda de cobre, se
observa el exceso de oferta, pero el precio de cobre es todavía espera que se mantenga
en un nivel relativamente alto y sostenido durante de un largo tiempo. Considerando
predicciones integrales de las instituciones internacionales autorizadas, de 2009 a
2010 el intervalo de variación del precio de cobre sería US$3500~ 5000/t, y el
intervalo del precio de Shanghái sería Yuan28000~45000/t, y se iniciará una nueva
ronda de mercado alcista luego de 2011.
2.2 Minerales de hierro2.2.1 Recursos de mineral de hierro
El mundo es rico en recursos de mineral de hierro, según datos de Estudio Geológico
de Estados Unidos, la reserva de mineral de hierro mundial de 2002 era 160,000
millones ton, y contenido de hierro de 79,000 millones ton; la base de reserva de
370,000 millones ton, y contenido de hierro de 180,000 millones ton; el total de
recursos de mineral de hierro superado a 800,000 millones de ton, y contenido de
27
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
hierro de 230,000 ton. Calculando como una producción mundial de 1,400 millones
ton de mineral de hierro de 2006, las actuales reservas verificadas son suficientes para
garantizar la demanda mundial durante 100 años. Son países importantes de recursos
de mineral de hierro, tales como Brasil, Australia, China, los Estados Unidos, la India,
Venezuela, Kazajstán, Ucrania, Suecia, etc., se resumen en la tabla 2-5.
Tabla 2-5Reservas de mineral de hierro y base de reservas de 2002 (millones ton)
Países Mineral de hierro Metal de hierro
Reservas Base de reservas
Reservas Base de reservas
USA 69 150 21 46Australia 150 400 89 250Brasil 230 610 160 410Canadá 17 39 11 25China 210 460 70 150India 66 98 42 62Kazajistán 83 190 33 74Mauritania 7 15 4 10México 7 15 4 9Rusia 250 560 140 310África del Sur 10 23 6.5 15Suecia 35 78 22 50Ucrania 300 680 90 200Venezuela 40 60 24 36Otros 126 322 73.5 153Total mundial 1600 3700 790 1800
Hasta fin de 2003, China tenía 1,995 lugares de producción de mineral disponible de
hierro, y 57,872 millones ton de recursos disponibles, y dentro del cual, 11,584
millones ton de reserva disponible, 21,238 millones ton de base de reservas, 36,423
millones ton de recursos. La ley promedio de minerales de hierro es 33%, que es 11
puntos menos que el promedio mundial, y dentro de los cuales, 97.2% es mineral
pobre, y sólo 2.8% de rico. Difícil de explotación y beneficiación. Entonces, la ley de
los recursos de mineral de hierro de China se encuentra en una posición débil
comparada con los otros países del mundo.
2.2.2 Producción y consumo nacional e internacional de minerales de hierro
2.2.2.1 Oferta y demanda internacional de minerales de hierro
Desde 1993, durante varios años se mantenía el crecimiento a nivel mundial la
28
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
producción de minerales de hierro, y hasta 1997 alcanzó una historia de 1,051
millones ton, luego, debido al impacto de la crisis financiera de Asia y el ataque de
9.11 de EE.UU., la economía y la producción de acero se quedaron en estancamiento,
y la producción mundial de hierro y el consumo se mantenían a un nivel de 900 ~
1,050 millones ton. A partir de 2003, con la aceleración de la recuperación económica
mundial, la producción mundial de acero y el consumo han roto la situación formada
en los últimos años, que inició un rápido crecimiento, y a la vez impulsó el
crecimiento de la demanda de materias primas minerales de hierro, en consecuencia,
la producción mundial de minerales de hierro llegó a 1,790 millones ton en 2008. Por
el impacto de la crisis de préstamos suprimes de Estados Unidos, la economía
mundial ha entrado en una depresión, y la producción y venta del concentrado de
hierro rebajarán en un cierto periodo futuro.
Tabla 2-6: La producción mundial de minerales de hierro, 2002-2008, (millones ton)
Países 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Producción
mundial
988.94 1079.90 1184.24 1315.82 1470.00 1650.00 1790.0
0
Fuentes: Steel Statistical Yearbook 2006 International Iron and Steel Institute (IISI)
2.2.2.2 Oferta y demanda nacional de minerales de hierroLos minerales de hierro forman la materia prima básica de fundición de la siderurgia,
y a la vez la demanda más grande. Con el rápido desarrollo de la industria siderúrgica
de China, el desarrollo de recursos de mineral de hierro se está ampliando a gran
magnitud. La importación y producción de mineral de hierro en China de 1996 a 2008
se resumen en la tabla 2-7.
Tabla 2-7Importación y producción de mineral de hierro en China, 1996-2008, (millones ton)
años 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Producción 252.28 268.21 246.89 237.23 224.05 217.01 234.13 261.06 310.10 420.49 540.00 682.00 820.00
Tasa de crecimiento -3.68 6.31 -7.95 -3.91 -5.56 -3.14 6.65 12.80 18.78 35.6 28.42 30.93 20.23
Importación 43.87 55.10 51.77 55.27 69.97 92.30 111.49 148.13 205.06 275.26 326.3033 383.0933 433.00
Tasa de crecimiento
(%)
6.61 25.6 -6.04 26.6 31.91 20.79 32.86 40.48 32.28 34.23 18.54 17.4 13.5
A partir de 1996, en China la producción de mineral de hierro ha experimentado una
fase de lenta reducción al rápido crecimiento. De 2002, la producción de mineral de
hierro venía elevando, y hasta 2005, la producción nacional crecía rápido, que alcanzó
a 420 millones ton por todo el año, y 35.6% subido comparado con 2004. Desde
29
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
252.28 millones ton de 1996 hasta 820 millones ton de 2008, la tasa de crecimiento
anual es 15.48%.
La China es rica en recursos de mineral de hierro, pero debido a las malas condiciones
de dichos recursos, es decir la mayoría está formada por minerales pobres y asociados,
y además, la distribución geográfica es desigual, y las condiciones técnicas de
selección son complicadas, todo eso causa que la oferta de mineral de hierro no
alcanza la demanda del desarrollo de la industria siderúrgica. Fuera de eso, el precio
internacional del mineral de acuerdo está bajo que el precio nacional, que da lugar que
más de la mitad de la demanda de la producción nacional depende de la importación
en los próximos años.
Según las estadísticas aduaneras, en los últimos 10 años, la importación de mineral de
hierro se observa un rápido crecimiento en China, con una tasa media de crecimiento
de más del 20% durante 9 años consecutivos. En 2006 la importación de mineral
hierro llegó a 300 millones ton, 8.99% subido comparado con el año anterior. En2007,
con importación de 380 millones ton, y 18.54% subido comparado con el año anterior.
En 2008, con importación de 433 millones ton, y 13.95% subido comparado con el
año anterior. La proporción de las importaciones de mineral de China en más de 51%,
y se observa cada vez más la dependencia de las importaciones.
2.2.3 Estimación de precio
2.2.3.1 Precio de mineral del mercado internacional
Después de la recesión más de 10 años, el precio del mercado internacional de hierro
presentó un fuerte aumento. En la tabla 2-8 se resume el precio FOB de exportación
desde Brasil hacia mercado asiático. Y se observa que el precio de varios tipos de
minerales sigue elevando, la tasa de crecimiento aumenta múltiple, en consecuencia el
precio de hierro mantendrá dicha tendencia de crecimiento en un largo periodo.
El mercado de materias primas de hierro luego de varios años de recesión del fin del
siglo pasado y el comienzo de este siglo, con cada vez más de la demanda de acero, el
precio de productos siderúrgicos se observa crecimiento desde 2002, impulsado por el
mercado siderúrgico, la demanda del marcado de mineral de hierro ha mantenido una
fuerte tendencia de crecimiento, y la oferta del mercado internacional aumenta, se
ralentiza la demanda, entonces, la relación de oferta y demanda se desarrolla hacia
equilibrio. Especialmente por el impacto de la crisis de préstamos suprimes, el precio
del mercado internacional de mineral de hierro también volverá a un racional.
En los últimos años, impulsado por la inversión interna china en activos fijos, China
30
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
ha sido el primer importador de mineral de hierro a nivel internacional. El precio de
importación de mineral de hierro también sube rápido acompañado a la demanda. En
2003, la oferta de recursos minerales se presentaba cada vez más tensa, sobre todo el
precio del concentrado de hierro llegó hasta 1200 Yuan/t al principio de 2004. Y hasta
2005, por la desaceleración de la producción de hierro y acero de China, el precio del
mercado se varía de alto a bajo, con la tendencia general de estabilidad. Y el precio
sigue elevando en los últimos años, hasta 2008, el precio promedio de CIF del mineral
de hierro alcanza a US$125.28/t. Respecto al precio de largo SA de 2008, el precio
FOB de mineral fino australiano con la ley de 63.5% es US$91.6/t, lo de Brasil es
US$76/t. Precio de exportación de mineral de Brasil se detalle en la tabla 2-8
Tabla 2-8: Precio de exportación de mineral de Brasil ($Centavos/t seco para precio asiático y europeo)Años Mineral fino estándar Mineral fino de
Carajas
Mineral bloque
de Tubarao
Mineral bloque
de Carajas
Pellet
Asia Europa Asia Europa Asia Europa Asia Europa
1993 25.42 28.14 25.92 29.09 26.32 33.09 41.69 43.64
1994 23.01 25.47 23.51 26.47 24.77 30.47 41.68 43.64
1995 25.34 26.95 24.84 28.38 26.73 33.38 46.93 49.14
1996 25.80 28.57 26.30 30.00 28.07 35.25 50.05 52.40
1997 26.08 28.88 26.58 30.15 28.07 35.25 49.76 52.10
1998 26.82 29.69 27.32 31.00 28.90 36.29 51.15 53.56
1999 23.87 26.96 24.37 27.59 25.95 32.28 44.38 46.46
2000 24.91 27.67 25.41 28.79 27.45 33.94 47.03 49.24
2001 25.98 28.92 26.48 30.03 28.34 35.18 47.85 50.10
2002 25.36 28.62 25.86 29.31 26.92 34.31 45.23 47.36
2003 27.64 31.04 28.14 31.95 29.32 37.36 49.66 52.00
2004 32.79 36.45 33.29 37.90 34.89 44.46 59.09 61.88
2005 56.18 62.51 72.39 112.04
2006 66.85 74.39 86.14 108.68
2007 108.74 73.2 84.67 94.32 114.42
2008 118.98 125.17 140.60 155.64 213.59
31
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
China se encuentra actualmente en un período de desarrollo industrializado integral,
es decir, en el período de alto consumo del mineral de hierro.
La producción de acero de China de 2001-2008 se presenta en la tabla 2-9.
Tabla2-9: producción de acero de China de 2001-2008, (millones ton)
Descripción 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Producción de acero
15102.86 18224.89 22233.79 27279.79 34936.15 41382.4 494000 50000
Crecimiento relativo
(%)20.67 22.00 22.69 28.07 18.45 15.2 1.2
La producción de acero de China se ha crecido rápido en los últimos seis años, y
acompañado por la fuerte demanda del mineral de hierro generada por productos de
acero, arrabio, tochos, en consecuencia, impulsa el crecimiento de precio del mercado
del mineral de hierro.
Debido al desarrollo del mercado de importación-exportación y comercio
internacional, se aparece un cambio sin precedentes en el marcado del transporte
marítimo, especialmente el impacto sobre el costo del mineral de hierro importado,
entonces, dicho mercado ya cuenta con una importante posición. Y respecto a la
tendencia del precio internacional del mineral de hierro y del transporte marítimo,
desde el punto de vista de un corto plazo, el precio se quedará estabilizado y
descendido debido al aumento de la producción de Australia, Brasil, India y África de
Sur; desde el punto de un largo plazo, con la base del nuevo balance de oferta y
demanda, el precio tiende al eje del volar de costo promedio del mineral de hierro
mundial.
Toma el mineral fino brasileño de Carajas como ejemplo, se presenta en la tabla 2-10
el impacto del flete marítimo sobre el costo del mineral.
Tabla 2-10: Costo del mineral fino brasileño de Carajas y su precio promedio del
transporte marítimo, 2004-2007
Años Precios de referencia:
$Centavos/t seco
64% calculado de
FOB ,$/t
Promedio del precio del
transporte marítimo, $/tcosto
Proporción del flete
marítimo en el costo
2004 32.76 20.97 34.60 55.57 0.62
2005 56.18 35.96 28.48 64.44 0.44
2006 66.85 42.78 27.46 70.24 0.39
2007 73.20 46.85 26.50 73.35 0.36
32
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Por análisis de lo anterior, la oferta del mercado chino de mineral de hierro es
evidentemente insuficiente, que pide una gran cantidad del mineral de hierro
importado, y según el reciente mercado del mineral de hierro, el precio se mantiene en
una tendencia de crecimiento. Por lo general, se estima que el precio del mercado
nacional chino del mineral de hierro se subirá en los próximos años futuros.
2.3 Concentrado de azufre2.3.1 Generalidad
Más de 85% del concentrado de azufre se aplica en la producción de ácido sulfúrico, y
el resto para refinado de azufre. Y los elementos asociados en el concentrado de S
tales como cobre, plomo, zinc, plata, oro, cobalto, níquel, cuando alcanzados a una
cierta concentración, ya podrían ser recuperados. El ácido sulfúrico es la básica
materia prima de la industria química, y sirve principalmente para la producción de
fertilizantes de fosfato, y también para ácido fosfórico, ácido clorhídrico y varios
compuestos de azufre, en la industria petrolera sirve como purificante del petróleo y
del queroseno, y en la industria metalúrgica para el decapado de metal, y en la
industria militar se necesita el ácido sulfúrico para el mixto de ácidos y para el
procesamiento de uranio. El azufre y compuestos de azufre son empleados
ampliamente en los sectores tales como caucho, papel, textiles, medicinas, tintes,
comida y cerillas, etc.
China es un país en desarrollo con rápido crecimiento económico, la utilización propia
del recurso de azufre está todavía en la primera fase del concentrado de S y azufre
natural. En los dos año que vienen, la nueva producción agregada del concentrado de
S será 1 millón ton, la producción total alcanzará a 13 millones ton; la nueva
producción del ácido sulfúrico será 6 millones ton, y la total alcanzará a 16 millones
ton; en la explotación de la gas natural de Noreste de Sichuan, la recuperación de S
espera que llegue a 4.5 millones ton; y la recuperación a partir del petróleo alcanzará a
una producción adicional de 2.5 millones ton. Con el aumento de la importación de
petróleo de alto contenido de S, la gran explotación de gas natural y la aplicación de
estrictas políticas ambientales, luego de 2008 la industria de azufre de China transitará
a la tercera fase del desarrollo mundial, o sea la fase de recuperación de S. A largo
plazo, el mercado internacional de S pertenece al uso pasivo, y el exceso de oferta
será de largo periodo, el precio de materia prima de S será relativamente suave. Luego
de la reducción significativa de la dependencia de azufre mundial en China, el precio
mundial de S no sufrirá variación drástica.
2.3.2 Análisis y estimación del mercado nacional del concentrado de S
2.3.2.1 Análisis y estimación de la producción
33
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
China es rica en recursos de pirita, distribuidos casi en todas las provincias del país,
que es la vanguardia del mundo, generalmente asociados en los depósitos
polimetálicos y metales no ferrosos (70% de la reserva total nacional), al siguiente se
encuentra el depósito de uni-pirita. Respecto a los recursos de pirita, la mayoría de los
cuales son minerales pobres y pocos son ricos, la ley media de los pobres sólo alcanza
a 18%, y la proporción de los ricos con ley mayor que 35% no es nada más de 5% de
la reserva total.
Según estadísticas incompletas, la producción nacional del concentrado de S
(contenido de S de 35%) de 2003 llegó a 8.553 millones ton, y del año 2004, dicha
producción creció a 10.658 millones ton, 24.6% de aumento, y de 2005, alcanzó a
11.461 millones ton. Y a partir del año 2007, la disminución en la producción de
concentrado de S es notable, llegó a 12.13 millones ton y 6.5% de aumento. Hasta
2008, la producción redujo 2% comparado con el año pasado. Y la producción total
del presente año se mantenía a 11.9 millones ton, con una serie de proyectos en
ejecución y en propuesto, la producción anual alcanzará supuestamente a 13 millones
ton, el análisis y estimación de la producción nacional del concentrado de S
(contenido de S de 35%) de estos años se resumen en la tabla 2-11.
Tabal 2-11, millones ton
Años 2005 2006 2007 2008 2009 2010Producción 11.461 11.38 12.13 11.9 12.5 13
2.3.2.2 Análisis y estimación de la demandaLos sectores de consumidor de S se distinguen en tres partes, tales como ácido
sulfúrico de uso de fertilizantes químicos, de uso industrial, y de uso directo. En 2005,
la producción del ácido sulfúrico de China era 46.25 millones ton, importación de
1.96 millones ton, y con poco de exportación, el consumo aparente alcanzó a 48.21
millones ton, y dentro del cual, 44.0% era uso de fertilizantes de fosfato de alto
espesor, y 21.3% para fertilizantes de fosfato de bajo espesor, 4.0% para otros
fertilizantes, 30.7% para el uso industrial.
La producción del ácido sulfúrico de China presenta una diversidad de las materias
primas, que están formadas principalmente por concentrado de S y azufre, y una cierta
proporción de metalúrgica ácido. Y la composición de las materias primas de
producción del ácido sulfúrico de 2005 era: 42.7% de azufre, 34.8% de concentrado
34
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
de S, y 21.2% de gases de fundición, 1.3% de otras materias. Fuera de las materias
primas importadas de S, las otras materias de producción del ácido sulfúrico fueron
nacionales.
Como la principal materia prima de la industria química y metalurgia, el concentrado
de S tiene una amplia aplicación, sobre todo la gran demanda por la industria del
ácido sulfúrico, por eso, el concentrado de S cuenta con un mercado amplio y una
buena perspectiva. La demanda de concentrado de S en el mercado nacional de 2008
era 11.70 millones t/a, y la producción nacional pudo satisfacer la demanda básica
interna, en los próximos años, la demanda interna de concentrado de S mantendrá un
cierto crecimiento, se estima que hasta 2010 la demanda nacional de dicho producto
alcanzara a 12.50 millones ton, y 15 millones t/a del año 2013.
Análisis y estimación de la demanda nacional de concentrado de S
(Contenido de S de 35%), millones ton.
Año 2008 2009 2010 2011 2013Demanda 11.70 12.00 12.50 13.20 15.00
2.3.2.3 Análisis del precio
La economía china cuenta con un alto grado de dependencia del exterior, en el
mercado de comercio internacional, China todavía es un país de exportación con alta
dependencia, la recesión económica mundial impacta inevitablemente el crecimiento
económico y la demanda del mercado de China. Sobre todo las industrias de
fertilizantes químicos y pesticidas han sido impactadas, en consecuencia las
exportaciones presentan cada vez mayor presión, y genera impactos al desarrollo de la
industria del ácido sulfúrico.
Actualmente, el mercado nacional del ácido sulfúrico muestra el mejoramiento, que
impulsa los sectores como fertilizantes químicos, pesticidas y productos químicos,
entonces el crecimiento de la producción de dichos sectores aumenta la demanda del
ácido, la mayoría de las empresas grandes y medianas ya empiezan con un ligero
aumento de producción, es importante para la industria del ácido sulfúrico el rebote de
la producción de fertilizantes químicos y pesticidas.
Con dicho rebote, las materias primas entran a una situación estabilizada. Ahora, el
precio de concentrado de S de contenido de 35% está entre Yuan200-250/t, y lo de
contenido más que 45%, entre Yuan330-380/t; el precio medio de referencia ha
35
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
elevado hasta yuan 650/t.
Los sectores como fertilizantes, textiles, metales no ferrosos y productos químicos
presentan un mejoramiento global con la producción sique aumentando, que favorece
la producción del ácido sulfúrico, generando la demanda del mercado, en
consecuencia, el precio de productos y materias primas entrarán en estabilización
desde abajo. Se estima que el precio de concentrado de S de 35% de contenido
mantendrá yuan300/t, y lo de 45% de contenido entre yuan400-450/t.
2.3.3 Análisis del mercado extranjero de azufre
En 2008, se suma a 79.24 millones ton la producción mundial de azufre en diversas
formas, y 7.8% de aumento comparado con 2007, dentro del cual, la pirita equivale a
azufre de 6.63 millones ton, y 1.8% de aumento, generado por el aumento del uso de
pirita; la recuperación desde fundición o de otras formas equivalen a 19.52 millones
ton, y 6.3% de aumento; la producción de azufre se suma a 53 millones ton, y 9.2% de
aumento.
La producción de azufre recuperado tiene un gran crecimiento en 2008, que llega a
52.29 millones ton, y 9.3% de aumento; dentro del cual, la recuperación desde gas
natural alcanza a 26.15 millones ton, y 9.1% de aumento; y 23.04 millones ton desde
petróleo, con 7.4% de aumento; 3.11 millones ton desde otra medidas. El aumento
neto de la producción de azufre se suma a 4.46 millones ton.
Según la estimación de IFA, la producción mundial de S de diversas formas alcanzará
a 97.14 millones ton hasta 2012, el crecimiento promedio anual será 5.7% de 2007 a
2012. Dentro de ello, la producción de azufre será 68.3 millones ton, y 7% de
aumento anual; y el azufre desde pirita será 7.02 millones ton, 6.8% de aumento
anual; de fundición y otras formas equivalen a 21.82 millones ton, y 3.4% de aumento
anual. Supuestamente de 2007 a 2012 el aumento neto de la producción de azufre en
diversas formas se sumará a 23.63 millones ton. Dentro del cual, el aumento neto de
azufre será 19.67 millones ton, que forma el 83% del aumento total. Incluyendo 10
millones ton recuperado desde gas natural; y 6.9 millones ton desde refino de
petróleo; 3.45 millones ton a partir de fundición.
Hasta el año 2012, la demanda mundial del ácido sulfúrico se sumará a 243 millones
ton, la producción alcanzará hasta 161 millones ton. Dentro del cual, 66.8 millones
ton desde fundición, 18 millones ton de pirita. Generalmente, son poco los países que
toman pirita como materia prima para la producción de ácido sulfúrico, y presentan
una tendencia de descendimiento; al contrario, la producción de ácido sulfúrico a
partir de azufre sigue creciendo, generado por el uso de dicho ácido en fertilizantes
36
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
compuestos y el lavado de metales no ferrosos.
Capítulo 3 Estudio del programa de construcción
3.1 Programa de capacidadLas materias primas de la planta de cobre están formadas por las colas provenientes
de la planta de hierro, y en línea no existen instalaciones de depósito de buffer, y su
capacidad deberá ser consistente con el sistema operativo de la actual planta de
beneficio de hierro. Actualmente las colas generadas por la planta de hierro se suman
a 3.4 millones ton por año, entonces, en el diseño se determina la capacidad de la
planta de cobre como 3.4 millones t/a.
Porque la capacidad de plantas de beneficio de metales no ferrosos se calcula por el
tratamiento diario de minerales, entonces la jornada anual de la planta de cobre será
consistente con la planta de hierro. El actual ratio de operación de la planta de hierro
es 90%, y la jornada de la nueva planta de cobre corresponde a dicho ratio, calculando
como 330 días de operación por año (ratio de operación de 90.41%), es decir, el
volumen diario de tratamiento de relaves es 10,400 t, y dentro de lo cual, 64% son
colas de separación magnética gruesa, equivale a 6,656 ton/día, las colas de
separación magnética fina son de 25%, equivale a 2,600 ton/día, colas de flotación de
37
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
11%, y 1,144 ton/día.
3.2 Programa de productos3.2.1 Determinación de programas posibles de productos a partir de las
condiciones de minerales originales
Las materias para tratamiento en la planta de cobre son colas de separación magnética
gruesa, de fina y de flotación, con la proporción de 64: 25: 11 se forman los relaves
totales, y su composición es como lo siguiente:
Tabal 3-1: Principal composición química del muestreo (%)
Composición Cu Co Ni Pb Zn TFe Fe∕FexSy FeO Fe2O3
Contenido 0.56 0.074 0.016 0.068 0.084 25.90 8.70 9.85 13.64
Tabla 3-2: Resultados del análisis de las fases químicas de Cu en el muestreo (%)
Fases de CuCuS
primarioCuS
segundarioCuOlibre
CuOcombinado
Total
Contenido 0.498 0.050 0.003 0.009 0.56
Ratio de distribución
88.93 8.93 0.53 1.61 100.00
Tabla 3-3: Resultados del análisis de las fases químicas de Co en el muestreo (%)
Fases de Co Co de pirita Co de mineral de
hierro Co de ganga Total
Contenido 0.067 0.002 0.005 0.074
Ratio de
distribución90.54 2.70 6.76 100.00
Tabla 3-4: Resultados del análisis de las fases químicas de Fe en el muestreo (%)
Fases de FeFe de
magnetita
Fe de
martita
Fe de
hematites
y
limonita
Fe de
carbonato
Fe de
sulfuro
Fe de
silicatoTotal
Contenido 10.77 0.60 2.63 0.36 8.70 2.84 25.90
Ratio de
distribución41.58 2.32 10.15 1.39 33.59 10.97 100.00
En el muestreo, los principales elementos recuperables en la beneficiación están
formados por Fe, Cu y Co, y S sirve para uso integral; y el cobre presencia en forma
38
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
de CuS primario, con una distribución de 88.93%, y más lo distribuido en CuS
segundario, el ratio de distribución se suma hasta 97.86%; es simple la condición de la
ocurrencia de Co, y la pirita forma el principal portador de Co, con una distribución
de 90.54%; la distribución de Fe en magnetita alcanza a 41.58%, más lo distribuido en
la martita, la distribución total se suma a 43.90%.
Los resultados muestran que, los posibles programas de productos a partir de las
materias son concentrados de Cu, S y Fe, se recupera Co junto con S.
3.2.2 Determinación de programas de productos a partir de resultados de ensayo
y análisis del mercado
La conclusión de los ensayos de Instituto Changsha es: a través del proceso de
flotación Bulk, se obtienen el concentrado de Cu con ley de 28% y ratio de
recuperación de 88%, concentrado de S con ley de 46 y ratio de recuperación de 88%,
y concentrado de Fe con ley de 68% y ratio de recuperación de 30% respectivamente.
Y actualmente en China, los concentrados de Cu, S y Fe cuentan con precios
respectivos de yuan 42000/t, yuan 350/t y yuan 800/t, en Estados Unidos el precio del
concentrado de Cu es 42000 yuanes. Dichos productos son rentables luego de la
deducción de costos (incluido flete).
En resumen, mediante el presente estudio de factibilidad se determinan los programas
de productos de la planta de cobre como concentrado de Cu, de S y de Fe.
3.3 Programas de tecnología
Ambos procesos de flotación Bulk y de flotación selectiva generan efectos ideales de
separación en el tratamiento de relaves de SHP. La flotación Bulk se refiere: luego de
la molienda, se separan minerales de CuS y pirita (incluido Co) desde la pulpa mineral
a través del agrego de reactivo colector de sulfuro, y al siguiente, se separa el mineral
de CuS con el agrego de reactivo depresor de pirita, y de tal manera realiza la
separación de Cu, S (Co); la flotación selectiva: luego de la molienda, se separa con
prioridad el mineral de CuS desde la pulpa a través del agrego de reactivo depresor de
pirita, y al siguiente se agrega el reactivo regulador para activar la pirita depresiva, de
tal forma se separa mineral de S (Co). Se resumen los resultados de comparación entre
los dos procesos en tabla 3-5 y 3-6.
Tabla 3-5: Resultados de ensayos de flotación selectiva y flotación Bulk
en circuito cerrado
Flotación selectiva de Cu-S (Co)
39
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Descripción Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co S
Concentrado
Cu1.87 27.40 0.058 32.8 89.18 1.57 6.23
Concentrado
S (Co)19.2 0.12 0.32 45.8 3.95 88.14 89.43
Colas 78.93 0.05 0.009 0.54 6.87 10.29 4.33
Original 100.00 0.575 0.069 9.84 100.00 100.00 100.00
Flotación Bulk de Cu-S (Co), separación de Cu y S
Descripción Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co S
Concentrado
Cu1.81 28.71 0.04 32.20 91.08` 1.06 6.01
Concentrado
S (Co)18.84 0.073 0.32 45.50 2.38 88.46 88.35
Colas 79.35 0.047 0.009 0.69 6.54 10.48 5.64
Original 100.00 0.571 0.068 9.70 100.00 100.00 100.00
Tabla 3-6: Resultados de comparación entre programas de flotación y separación
Programas Flotación Bulk Flotación selectiva
1Equipos de
flotación
KYFⅡ-100m3 9 uni KYFⅡ-100m3 17 uni
XCFⅡ-30m3 7 uni XCFⅡ-30m3 4 uni
KYFⅡ-30m3 10 uni KYFⅡ-30m3 5 uni
2Potencia total
instalada 9×132+7×55+10×45=2023Kw 17×132+4×55+5×45=2689Kw
3Peso total de
equipos
9×33.5+7×14.81+10×13.82=54
3.37t
17×33.5+4×14.81+5×13.82=697
.84t
4Precio total
de equipos
9×160+17×60=24.60 millones
Yuanes
17×160+9×60=32.60 millones
Yuanes
5Áreas de
construcción 1010 m2 1400 m2
6Inversión en
obras civiles 3.45 millones Yuanes 4.80 millones Yuanes
40
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Por las tablas 3-1, 3-2 se observa que, respecto a la ley y tasa de recuperación del
concentrado de Cu del presente proyecto, los índices de separación en el proceso de
flotación Bulk son totalmente mejores que los de la flotación selectiva; y respecto al
concentrado de S, los índices de las dos flotaciones son paralelos, y son similares los
dosis de reactivos. Desde el punto del análisis de inversión, la inversión en los
equipos de flotación Bulk es 8 millones yuanes menos que la inversión en flotación
selectiva; respecto a la potencia instalada, la de flotación Bulk es 666Kw menos que
la de flotación selectiva; y respecto a la inversión en obras civiles comparables, la de
flotación Bulk es 1.35 millones yuanes menos que la de flotación selectiva.
Considerando integral los factores anteriores, en el diseño se propone el proceso de
separación de flotación Bulk.
3.4 Programas de transporte de producto del concentrado de Cu
La productividad del concentrado de Cu es 1.5%, la producción es 180 t/d. Y existen
dos alternativas de transporte:
Alternativa 1: Se aplica la misma forma de transporte del actual concentrado de
hierro, el concentrado de cobre sin embalaje se transporta al stock desde la planta de
deshidratación de concentrados a través de faja de transporte, y luego, se embarca
mediante el actual cargador de buques.
Dicha alternativa cuenta con ventajas tales como tecnología simple, pocas eslabones
en la cadena de producción y gestión fácil. Las desventajas son como lo siguiente:
primero, el espacio entre la planta de deshidratación y el muelle está muy limitado, y
además, no se encuentra plano respectivo, que causa la dificultad de arreglar
precisamente el stock de concentrados y la faja de transporte; segundo, el transporte
del concentrado de Cu en forma suelta genera una pérdida notable.
Alternativa 2: El concentrado de Cu será cargado en bolsa por cada tres toneladas, y
se transporta al muelle desde la planta de deshidratación de concentrados a través de
camiones, y luego, se embarca mediante la actual camión grúa de capacidad de 20 ton
de SHP.
Dicha alternativa cuenta con dos ventajas: primero, el concentrado se transporta en
bolsas, que evitaría pérdidas en el camino; segundo, se puede aprovechar las actuales
vías de transporte, que no solo reduce la inversión respectiva, sino también aligera la
dificultad del arreglo general. Y su desventaja será: genera más eslabones en la
tecnología, y sobre todo, la cubertura de la operación del actual camión grúa está
limitada.
41
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
La comparación de inversiones en equipos y gastos de operación entra las dos
alternativas se resumen en la tabla 3-8.
Tabla 3-8: Comparación entre alternativas de transporte por faja y camión
Descripción de inversión
MillónUS$
Gasto de operación
Alternativa1:
Programa de stock
Obras civiles 2.311
Gasto de energía eléctrica de equipos nuevos (incluida iluminación)
0.7 $/t
Equipos tecnológico e instalación
1.2966
Gasto de energía eléctrica de fajas de
embarque:160Kw
0.21 $/t
Transporte general
0.2394Salarios para trabajadores de Stock
0.47 $/t
Suministro de electricidad
0.0637
Cables de energía
0.1732
Total 4.0832 Total 1.38 $/t
Alternativa2:
Programa de transporte por camión
Obras civiles 0.27
Trabajadores de
Cargando en stock,
2×3=6 personas
0.18 $/t
Equipos tecnológico e instalación
0.1398
Trabajadores de embalaje y de colocado en stock de concentrados
2×3=6 personas
0.94 $/t
Transporte general
0.0121Gasto de embalaje
(2 $/Unidad)0.67 $/t
Cables de energía
0.0252Gasto de energía eléctrica de palas eléctricas
0.03 $/t
Gasto de grúa 2 $/tGasto de transporte por camiones
1 $/t
Total 0.4471 Total 4.82 $/t
42
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Por los datos se observan que: la inversión de la alternativa 1 es 3.6361 millones $
más que la alternativa 2, y el gasto de operación es 3.44 $/t-concentrado menos que la
alternativa 2. Considerando integralmente las ventajas y desventajas de las dos
alternativas, el diseño propone la alternativa de embalaje + transporte por camiones +
embarque por grúa.
3.5 Programa de ubicación de la planta
Considerando las condiciones de tecnología y aéreas, la ubicación de la planta deberá
satisfacer los requisitos tecnológicos, y especialmente la convergencia tecnológica con
la planta de beneficio de hierro, y a la vez satisfacer los requisitos del proyecto, tales
como suministros de materia prima y adicional, energía, agua, luz, gas y transporte,
cuidando las condiciones de ingeniería geológica, y debe reducir la inversión en
construcción y el gasto operativo, ahorrar el gasto de transporte y costo, y
considerando la demanda de terrenos por la expansión futura de la planta. Bajo dichos
criterios anteriores de la ubicación de la planta, existen dos ubicaciones convenientes
para la construcción preliminar de la planta, la Ubicación A, encontrada 500m al lado
este de la planta de beneficio de hierro, y la Ubicación B, 900m al este de la planta de
hierro.
Plano de comparación de ubicaciones de planta de cobre
43
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
La ubicación A se encuentra entre la planta de beneficio de hierro y la estación
segundaria de bombas de relaves, que facilitará la convergencia tecnológica con el
actual sistema de beneficiación, y es corta la distancia de transporte de concentrado de
S por fajas. La parte sur del pendiente es alta que la parte sur, con cota de 46-
80m.s.n.m, diferencia de altitud de 34m, en orden de sur a norte se puede arreglar la
planta de separación, espesador (de concentrados y de colas) y la planta de
deshidratación de concentrado. Sin embargo, existen vías de acceso alrededor de
dicha ubicación, que cuenta con una forma irregular, en consecuencia el arreglo de
plantas sería demasiado intensivo, y formará cubicación de excavación al sur del
espesador, será difícil de satisfacer el requisito tecnológico de la diferencia de altitud
para el flujo automático entre la planta de beneficio y el espesador de concentrados, y
a la vez aumentará bastante la inversión en construcción y el gasto operativo.
La ubicación B se encuentra en el pendiente al lado de la estación segundaria de
bombas de colas de la planta de beneficio de hierro, y está lejos del espesador de 65m,
que pide una larga conducción de tubería tecnológica, y es larga la distancia de
transporte de concentrado de S por fajas. La parte sur de la ubicación es alta que la
parte sur, con cota de 40-78m.s.n.m, diferencia de altitud de 38m, en orden de sur a
norte se puede arreglar la planta de separación, espesador (de concentrados y de colas)
y la planta de deshidratación de concentrado. Existen vías de acceso a los tres lados de
dicha ubicación, que cuenta con una forma regular y espacio grande, la planta de
beneficio y espesador se pueden arreglar separados, formando la diferencia de altitud
que pide el flujo automático, y fuera de eso, la parte sur está relativamente plana, que
no genera mucho movimiento de tierra, y favorece el transporte debido al espacio
44
Costa
Actual Planta de hierro
Stock de concentrado de S a construir
Actual espesador 65m
Ubicación comparativa de planta, A
Ubicación comparativa de planta, B
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
suficiente ubicado frente a la planta de concentrados.
Mediante la anterior comparación global, la Ubicación B necesitará menos inversión
en construcción y gasto operativo comparada con la Ubicación A, el presente diseño
determina B como la ubicación de la planta.
Capítulo 4 Instalaciones de beneficiación y de relaves
4.1 Generalidad
4.1.1 Bases, criterios y normas del diseño
4.1.1.1 Bases del diseño
1. En Contrato de Servicio Técnico firmado entre SHP e Instituto de Investigación y
45
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Diseño de Metalurgia no Ferrosa de fecha 9 de Marzo de 2009, número de
contrato: 76385-SN (2009), número de registro en notaria de Changsha No 03.
2. La observación de investigación en campo del Proyecto de Recuperación de
Cobre a Partir de Relaves de la Planta de Hierro de SHP, elaborado el día 26 de
Febrero de 2009 en Perú, por el acuerdo común entre partes.
3. El Informe del Ensayo de la Separación de Cobre de las Relaves de Hierro de
SHP, que elaborado en diciembre de 2008 por Instituto de Investigación de
Minería y Metalúrgica de Beijing.
4. El Informe del Ensayo elaborado por Instituto de Investigación de Minería y
Metalúrgica de Changsha.
5. Documentos básicos de beneficio entregados por SHP.
4.1.1.2 Criterios y normas del diseño
Según lo establecido en el Contrato del servicio técnico, para el diseño se aplicará los
criterios de China, y en consonancia con la práctica internacional, en el presente
estudio de factibilidad, se aplicarán los siguientes criterios y normas para el beneficio:
1. Disposiciones de Elaboración de Informe de Estudio de Factibilidad de Proyectos
de Industria de Metales no ferrosos (Piloto) de la Asociación de la Industria de
Metales no ferrosos, No 208-2001, Octubre de 2001.
2. Especificación del Diseño de Minería de Metales no Férreos (Piloto), YSJO19-
92.
3. Requisitos Técnicos para el Diseño de Ahorro de Energía de la Industria de
Metales no Férreos (86), documento No 0248.
4. Requisitos Técnicos para el Diseño de Protección del medio ambiente de la
Industria de Metales no Férreos, YS5017-2004.
5. Normas de Salud del Diseño para Empresas Industriales, GBZ1-2002
6. Reglamento de Seguridad de Beneficio de Minerales, GB18152-2000
4.1.2 Principios del diseño
Según los requisitos de SHP, y considerando las características de las colas
46
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
provenientes de la planta de separación magnética de hierro, se definen los principios
como lo siguiente: pleno uso de los recursos minerales, máxima recuperación de Cu y
otros elementos valiosos; Adecuado y simple proceso tecnológico, mejoramiento de
los índices técnicos y económicos, selección de equipos avanzados, elevación del
nivel de control automático de los equipos de la planta, reducción de costos de
producción y operación. Instalaciones completas de seguridad y salud, de medio
ambiente, ahorro de energía, y de contra incendio.
4.1.3 Criterios del diseño
4.1.3.1 La capacidad diseñada es para el tratamiento de relaves de la actual planta de
beneficio de hierro, con volumen de 3400kt/a, o sea, 10,400t/d; los relaves están
formados por 64% de colas de separación magnética gruesa, 25% de colas de
separación magnética fina, y 11% de espuma de flotación. El programa de los
productos incluye concentrados de Cu, S (Co) y Fe.
4.1.3.2 La tecnología de beneficio pide comparación de las alternativas de pre-
tratamiento de colas, proceso de separación, y selección de equipos.
4.1.3.3 En el diseño se usarán los actuales laboratorios químicos y de ensayos,
talleres de maquinas y autos, oficinas, alojamiento de empleados, comedores y baños,
sólo se considera servicio higiénico en la construcción civil.
4.1.3.4 La actual planta de beneficio ya cuenta con el completo sistema de
abastecimiento de electricidad, suministro y drenaje de agua, conducción de relaves.
Entonces, el presente diseño requiere el pleno uso de los actuales equipos y
instalaciones.
4.1.3.5 Vida del servicio diseñada para la planta: más de 20 años.
4.1.4 Descripción de la actual planta de beneficio de hierro
La planta de beneficio de hierro de Shougang Hierro Perú, fundada en los 50 del siglo
pasado, y la Compañía Shougang ganó el permanente derecho de explotación,
exploración y comercialización en el año 1992. Luego de la rehabilitación de
producción, SHP ya cuenta con 9 series de producción, y la producción anual de
concentrado de Fe alcanza a 7.5 millones toneladas. Y la planta de beneficio de hierro
se dedica principalmente al tratamiento de mineral primario, y a la vez trata también
una pequeña parte del mineral óxido. La planta produce magnetita con la tecnología
47
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
de separación magnética de intensidad baja y flotación para desulfuración, los
productos son concentrados gruesos y finos. Las colas de separación magnética gruesa
y fina provenientes del tratamiento de mineral primario, y las espumas de flotación
para desulfuración, se envían al depósito de relaves. El contenido de Cu en los relaves
está entre 03%-0.5%, que significa un alto valor de recuperación; y es alto el
contenido de pirita, que lleva a la vez el metal raro de Co, como un producto de
recuperación integral, también posee un beneficio económico notable. Las
instalaciones de la planta de hierro ya tienen una larga historia operativa y están
envejecidas, que causando un alto contenido de hierro magnético en las colas de
separación magnética gruesa y fina, en consecuencia, dicho hierro magnético cuenta
con el interés de recuperación también.
Las colas proveniente del tratamiento del mineral óxido de la planta, no se ha
considerado en el diseño del proceso de la planta de cobre.
4.2 Mineral original
4.2.1 Tipo y condición de minerales
4.2.1.1 Tipo y distribución de minerales
Los cuerpos minerales de hierro de SHP están formados principalmente por mineral
primario, mineral de transición y mineral óxido, y el primario tiene un mayor
porcentaje. En la zona de mina se distribuyen en total 117 cuerpos minerales, dentro
de los cuales, 20 ya están explotados o explotando. Hasta fin de 2007, las reservas
disponibles alcanzan a 1650 millones ton. Y se encuentran asociados elementos
valiosos como Cu, Co, Pb y Zn, especialmente Cu, Co y S cuentan con mejores
interese de recuperación integral. Entonces, el mineral original del presente estudio se
refiere a las colas de separación magnética gruesa y fina, y espumas de flotación
provenientes del tratamiento de mineral primario, y se prepara la alimentación del
proceso de beneficio de cobre según la real proporción de la producción de la planta
de hierro.
4.2.1.2 Condiciones de minerales
Los resultados del análisis semi-cuantitativo de espectros de fluorescencia se resumen
en la tabla 4-1.
Tabla 4-1: Resultados del análisis semi-cuantitativo de espectros de fluorescencia (%)
48
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Elementos Fe Cu Co Ni Pb Zn Mo Rb
Contenido 20.112 0.524 0.061 0.013 0.016 0.052 0.002 0.006
Elementos Zr Cr Si Ti Al Ca Mg Mn
Contenido 0.007 0.023 17.72 0.142 3.703 4.057 6.955 0.091
Elementos Na K As S P Cl Sr Ba
Contenido 0.585 1.510 0.017 5.899 0.206 0.071 0.004 0.043
Los resultados del análisis de la composición química del mineral original se resumen
en la tabla 4-2.
Tabal 4-2: Resultados del análisis de la composición química (%)
Composición Cu Co Ni Pb Zn TFe Fe∕FexSy FeO
Contenido 0.56 0.074 0.016 0.068 0.084 25.90 8.70 9.85
Composición Fe2O3
SiO2 TiO2Al2O
3
CaO MgO MnO Na2O
Contenido 13.64
31.95 0.25 5.54 5.96 8.99 0.87 0.50
Composición K2O P As S H2O+
Contenido 1.80 0.14 0.027 9.20 1.47Los resultados del análisis de la fase química de Cu del mineral original se resumen
en la tabla 4-3.
Tabla 4-3: Resultados del análisis de la fase química de Cu (%)
Fase de CuCuS
primarioCuS
segundarioCuOlibre
CuO combinado
Total
Contenido 0.498 0.050 0.003 0.009 0.56
Tasa de distribución
88.93 8.93 0.53 1.61 100.00
Los resultados del análisis de la fase química de Co del mineral original se resumen
en la tabla 4-4.
Tabla 4-4: Resultados del análisis de la fase química de Co (%)
Fase de Co Co de pirita Co de mineral de
hierro Co de ganga Total
Contenido 0.067 0.002 0.005 0.074
Tasa de distribución
90.54 2.70 6.76 100.00
49
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Los resultados del análisis de la fase química de Fe del mineral original se resumen en
la tabla 4-5.
Tabla 4-5: Resultados del análisis de la fase química de Fe (%)
Fases de FeFe de
magnetita Fe de
martita
Fe de hematites y
limonita
Fe de carbonato
Fe de sulfuro
Fe de silicato
Total
Contenido 10.77 0.60 2.63 0.36 8.70 2.84 25.90
Tasa de distribución
41.58 2.32 10.15 1.39 33.59 10.97 100.00
4.2.2 Composición y característica de inserción de los minerales principales
4.2.2.1 Composición mineral
Identificados por el microscopio, análisis de difracción de rayos X, y análisis de
microscopía electrónica de barrido, se muestra que los minerales del muestreo cuentan
con magnetita, semi-martita, martita y limonita; el sulfuro de metal se presencia como
pirita, y calcopirita, covellina y pirrotita, por casual se observan también marcasita,
esfalerita y galena; y el mineral de ganga se presencia mayormente como hornablenda
(incluido actinolita, tremolita y hornablenda), y también biotita, muscovita, clorita,
cuarzo, feldespato, talco y calcita, otros oligominerales son ilmenita, apatita, circón,
titanita, fluorita y epidota, etc.
Los contenidos relativos de los principales minerales se resumen en la tabla 4-6.
Tabla 4-6: Contenido relativo de los principales minerales
MineralesContenido
(%)Minerales
Contenido
(%)Minerales
Contenido
(%)Magnetita 14.9 Pirrotita 0.2
Cloritatalco 9.1
Semi-martita
0.6Esfalerita
galena0.2 Calcita 2.3
MartitaLimonita
4.1 Hornablenda 30.8 otros 0.5
50
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
CalcopiritaCovellina
1.5cuarzo
feldespato9.6
PiritaMarcasita
16.0Muscovita
biotita10.2
4.2.2.2 Característica de inserción de los minerales principales en mineral
original
Mineral de cobre
Incluye calcopirita y covellina, y 90% del mineral total de cobre está formado por
pirita, que presencia un granular irregular, la variación del grano es notable, los finos
son inferiores a 0.03mm, y los gruesos alcanzan a 0.5mm, con rango general de 0.05-
0.3mm. Y la covellina es el producto de la alteración de calcopirita, mayormente de
macizo irregular o agregación de forma de vena, reemplazamiento metasomático por
el borde y fractura de pirita, en casos de reemplazamiento fuerte, la pirita sólo
distribuye en la covellina de forma clástica residual. Porque la covellina también es un
sulfuro de cobre, y a menudo mosaico estrechamente en calcopirita, además, no tiene
mucha relación metasomática con otros minerales como pirita y magnetita, por eso, en
el proceso de flotación se pasa al concentrado de Cu junto con calcopirita. Según
cálculo, 80.2% de los minerales de Cu se presenta en forma monómera.
Pirita
Distribuida ampliamente, no sólo es un importante sulfuro metal sino también el
mineral existente de Co. De granular subhedral o de otras formas, la variación de
grano es notable comparado con calcopirita, pocos gruesos alcanzan hasta 0.8mm, y
los finos 0.01mm, con rango general de 0.02-0.6mm. El cambio segundario de pirita
se refiere a la mineralización de limonita. En general, la presencia de pirita es
básicamente similar a la de calcopirita, es decir, una parte monómera, y otra parte de
intercrecimiento, con el grado de disociación de 77.6%.
Igual que calcopirita, según la relación metasomática con minerales insertados, se
puede distinguir la pirita de presencia intercrecida en diferentes tipos, tales como
intercrecimiento asociado, intercrecimiento difundido e intercrecimiento recubierto.
En el primer caso, dentro de los minerales asociados con pirita, fuera de la ganga, la
magnetita y calcopirita también cuentan con cierta proporción, se observa poco
intercrecimiento de pirita-limonita. Respecto al intercrecimiento difundido, su
característica es la pirita reemplaza metasomático calcopirita y magnetita a largo de
fractura o intergranular en forma vena o forma irregular, algunos llenados en
intergranular o textual en forma granular o vena, sin embargo, también reemplazado
51
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
metasomático por la pirita, es complicada una parte de la relación mosaica, que genera
la relación de intercrecimiento de forma cuadrícula. El intercrecimiento recubierto,
fuera de unos pocos granulares finos distribuidos en la ganga en forma difundida, en
la mayoría de la pirita se encuentran ganga de columna pines y calcopirita granular, el
intercrecimiento que abarca ganga generalmente es el intercrecimiento rico de S, el
análisis de microscopía electrónica de barrido muestra que, dicha ganga de columna
pines en real formada por actinolita, tremolita o hornablenda.
Magnetita
Es el principal mineral de hierro para la recuperación. Algunos granulares idiomorfos
y subidiomorfos son irregulares. En general, la magnetita se presencia en dos formas:
1) Granular monómero, que tiene una gran variación de grano, pocos gruesos
alcanzan hasta 0.8mm, los finos son inferiores de 0.02mm, con rango general de
0.03-0.5mm. Y 82.5% de la magnetita se presencia en forma monómera.
2) Forma el intercrecimiento en varias formas de mosaico con calcopirita, pirita y
ganga, también se puede distinguir en diferentes tipos, tales como
intercrecimiento asociado, intercrecimiento difundido e intercrecimiento
recubierto. Y dentro de los cuales, la magnetita masaica con calcopirita y pirita se
presencia en intercrecimiento asociado, pocos son intercrecimiento difundido o
recubierto; y la mayoría de la magnetita masaica con ganga es el intercrecimiento
difundido, pocos son de intercrecimiento asociado; y el intercrecimiento
recubierto se presencia mayormente de granular fino de magnetita difundida en la
ganga, en algunos granos de cristalina también se encuentran granos recubiertos
de calcopirita y pirita.
El cambio segundario de la magnetita se refiere a la mineralización de martita, y la
hematites se reemplaza al borde, fractura o cara de cristal de la magnetita, con el
mayor efecto metasomático, el contenido del volumen de la magnetita se disminuye
en los granos, y causando que la magnetita sólo se distribuye en el fundo de minerales
de hierro en forma de fracciones residuales finas, algunos de mayor efecto
metasomático reemplazan hasta totalmente la martita. Es evidente que, debido al bajo
magnético de la martita de reemplazamiento metasomático total, pasará a los relaves
junto con la ganga en el proceso de recuperación de magnetita a través de separación
magnética de intensidad baja.
Limonita
52
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Aunque con poco contenido, su distribución es amplia. Según la forma de presencia y
relación mosaica, se determinan tres causas de formación de limonita: primero,
formado por erosión de sulfuro metal como pirita, caracterizado por, en parte de la
martita se observa observación de fracciones residuales de pirita, o rellenado entre
intergranular de magnetita con forma meandro, manteniendo la forma cristalina y
característica de presencia de la pirita original; segundo,formado por oxidación de
mineral silicato como hornablenda, dicha forma de limonita en general distribuye en
la pirita en presencia de cristalina pines de hornablenda; Tercero, formado por
solución hidrotermal, en general reemplaza la pirita o ganga en forma vena o
agregado irregular.
Pirrotita y esfalerita
Dentro del sulfuro metal, fuera de calcopirita y pirita, se observa la poca distribución
de Pirrotita y esfalerita. La primera se presencia generalmente en plano subidiomorfo,
y se observa la ligera mineralización de limonita en el borde y textuales, la
granularidad está entre 0.06-0.35mm. La esfalerita es de granular irregular, que abarca
fracciones de calcopirita de forma gota por la disociación de solución sólida, según su
reflexión interna de color claro de marrón rojizo, se determina que la esfalerita posee
alto contenido de hierro.
Mineral de ganga
La ganga está formada principalmente por hornablenda, y también por biotita,
muscovita, clorita, cuarzo, feldespato, talco y calcita, etc. Y casi 50% es de
hornablenda, según la observación de microscopio, se puede distinguir en actinolita,
tremolita y hornablenda común, alguna hornablenda ha sufrido la cloritización. Los
minerales de ganga forman agregados por el intercrecimiento, y 80% se presencia en
forma monómera, y una parte del resto está mosaica con la magnetita, y otras
intercrecidas con calcopirita o pirita.
4.2.3 El monómero grado de disociación de mineral original
Los resultados del grado de disociación de calcopirita bajo diferentes granos de
molienda se resumen en la tabla 4-7.
Los resultados del grado de disociación de pirita bajo diferentes granos de molienda
se resumen en la tabla 4-8.
53
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Los resultados del grado de disociación de magnetita bajo diferentes granos de
molienda se resumen en la tabla 4-9.
Tabla 4-7: Resultados del grado de disociación de calcopirita bajo diferentes granos
de molienda
Granos de molienda (-
0.074mm %)Monómero
Intercrecimientos
>3/4 3/4~1/2 1/2~1/4 <1/4
60 87.7 5.3 3.2 2.5 1.3
70 93.2 3.5 1.6 1.2 0.5
80 96.7 1.8 1.0 0.4 0.1
Tabla 4-8: Resultados del grado de disociación de pirita bajo diferentes granos de
molienda
Granos de molienda (-
0.074mm %)Monómero
Intercrecimientos
>3/4 3/4~1/2 1/2~1/4 <1/4
60 85.9 6.3 3.9 2.4 1.5
70 93.0 2.4 2.1 1.7 0.8
80 95.8 2.3 0.7 0.9 0.3
Tabla 4-9: Resultados del grado de disociación de magnetita bajo diferentes
granos de molienda
Granos de molienda (-
0.074mm %)Monómero
Intercrecimientos
>3/4 3/4~1/2 1/2~1/4 <1/4
60 89.1 4.1 3.7 2.1 1.0
70 94.7 2.9 1.6 0.5 0.3
80 96.6 2.4 0.5 0.4 0.1
Por las tablas 4-7, 4-8 y 4-9 se observa que, con el elevando del grano de molienda, el
grado de disociación de los minerales metálicos se presenta un aumento gradual, bajo
la condición de -0.074mm 70%, 93% de calcopirita, pirita y magnetita se presencian
en forma monómera, entonces, es grano de molienda adecuado en el diseño será-
0.074mm 70%.
4.2.4 Condición de alimentación y sistema de operación
54
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Las colas de la separación magnética gruesa y fina, las espumas de flotación
provenientes de la actual planta de beneficio de hierro se reúnen, y por el flujo
automático se pasan al depósito de bombas de buffer instalado en la planta de
molienda de la planta diseñada de cobre. Y según la estadística del caso real de la
producción de la actual planta de hierro, la proporción productiva de los tres tipos de
colas es como lo siguiente, colas de separación magnética gruesa: colas de separación
magnética fina: espumas de flotación = 64%: 25%: 11%. Y el volumen total de la
alimentación de minerales se suma a 10,400 t/d. A través del análisis de tamizado, el
grano global de las tres colas es -200mm 39.75%. Y las leyes promedio de la
alimentación global de las tres colas son respectivamente: 0.54% de Cu, 0.035% de
Co, 9.50% de S.
El sistema de operación de alimentación deberá corresponder a la operación de la
actual planta de beneficio de hierro, es decir, 330 días de jornada por año, y 3 turnos
por día, cada turno 8 horas.
4.3 Ensayo de beneficioEn las últimas décadas de operación, SHP ha contratado a varias instituciones tanto
nacionales como extranjeras para distintos estudios de recuperación de las
composiciones valiosas en los relaves provenientes de la planta de beneficio de hierro,
tales como cobre y cobalto. Aunque existen diferencias en los procesos recomendados
por las instituciones, se encuentra una consideración común: es recuperable el
contenido de cobre y cobalto en los relaves de beneficio de hierro, y destaca un
55
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
notable beneficio socio-económico.
4.3.1 Ensayo de la compañía americana BECHTEL de construcción civil y mina
La compañía americana BECHTEL de construcción civil y mina, realizó el ensayo de
beneficio sobre las colas de SHP en el año 1984. El proceso recomendado por el
ensayo es como lo siguiente: las colas provenientes de la actual planta de hierro pasan
primero al proceso e clasificación a través del tamiz fino, y se abandonan como
relaves los granulares mayores que +14mm, y los menos de -14mm pasan a la
flotación Bulk, y las colas de dicha flotación se abandonan como relaves finales, y los
concentrados pasan al proceso de separación de Cu y S, y obteniendo productos
finales de calcopirita y pirita de Co.
Índices de ensayo: ley de mineral original- 0.331% de Cu, 0.084% de Co.
Ley de concentrados: 25.0% de Cu, 0.59% de Co.
Conclusión del ensayo: desde el punto de técnica, economía y mercado, es factible la
recuperación de Cu y Co a partir de relaves de SHP.
4.3.2 Ensayo de Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia Changsha
En mayo de 1996, Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia Changsha
realizó el ensayo de recuperación de Cu y Co a partir de relaves de SHP. Mediante
análisis químico, físico y tamizado granulométrico sobre muestreos de relaves, se
muestra que el metal de Cu existe abundante en la granularidad de -1mm. Respecto a
la granularidad de -1mm se realizó el ensayo de flotación selectiva y Bulk; ensayo
comparativo de beneficio en circuito abierto con agua de mar y dulce; y investigación
de recuperación de hierro magnético luego de la recuperación de Cu y S (Co).
Los muestreos de relaves se tomaron en todo el mes de mayo de 1996, a la salida de
relaves totales se tomó un muestreo de 50kg por cada 2 horas, y el total muestreo
mixto luego de la división, se sacó 10 ton como el muestro de relaves de producción.
Durante el periodo de tomar muestreos de relaves, el total mineral original entrada
para beneficio es proveniente de la mina 5#, la ley promedio de Cu en el producto es
0.08%.
Los índices del ensayo de flotación selectiva se resumen en la tabla 4-10.
Los índices del ensayo en circuito abierto con agua de mar y dulce se resumen en la
56
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
tabla 4-11.
Luego de la flotación Bulk de relaves de producción, las colas generadas en dicha
flotación pasa a la separación magnética, a fin de recuperar mineral de Fe, y de tal
manera obtiene el concentrado de Fe, con productividad de 8.35-8.62% (respecto a
relaves de producción), y de ley de 68.65-69.05%, el contenido de Cu sólo es 0.018%,
y 0.036% de S.
Tabal 4-10: Resultados del ensayo de flotación selectiva en circuito cerrado
Productos Producibilida
d (%)Ley (%)
Recuperabilidad
(%)
Cu Co Cu CoConcentrado Cu 0.90 21.21 0.131 77.73 0.69
Concentrado S (Co) 28.75 0.085 0.542 9.95 91.10Colas 70.35 0.043 0.020 12.32 8.21
Originales 100.00 0.246 0.171 100.00 100.00
Tabal 4-11: Resultados del ensayo en circuito abierto con agua de mar y dulce 4-11
Calidad
del agua
Reactivos y dosis
(g/t)Productos
Productividad
(%)Ley (%)
Recuperabilidad
(%)
Cu Co Cu Co
Dulce
Cal 1750
Na2S 500
Butilo Xanthate 15
Etílico Xanthate 15Z200 18
2# aceite 20
Concentrado Cu 0.66 25.97 0.092 65.01 0.36
Concentrado S (Co) 27.81 0.052 0.54 5.48 89.39
Medios 1.55 2.40 0.254 14.11 2.34
Colas 69.98 0.058 0.019 15.40 7.91
Originales 100.00 0.264 0.168 100.00 100.00
Mar
Cal 3750
Na2S 500
Butilo Xanthate 15
Etílico Xanthate 15
Z200 48
2# aceite 20
Concentrado Cu 0.63 25.52 0.088 60.79 0.32
Concentrado S (Co) 30.55 0.065 0.514 7.49 90.18
Medios
Colas 66.95 0.065 0.014 16.45 5.38
Originales 100.00 0.265 0.174 100.00 100.00
Conclusiones:
1. Respecto a los relaves de producción de SHP, se alcanzarán índices esperados de
concentrados, mediante cualquier forma tales como flotación Bulk, flotación
selectiva o separación con agua de mar.
57
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
2. Comparado con la flotación selectiva, los índices del ensayo de flotación Bulk son
ligeramente mejores, y además, la flotación selectiva emplea más reactivos, en
consecuencia, genera el costo de producción más alto que la flotación Bulk.
3. Las colas generadas por le recuperación de Cu, S (Co) a partir de los relaves de
producción, a través de la separación magnética se podrá obtener el regular
concentrado de Fe, y debe considerar la recuperación integral de hierro magnético.
4. El agua de mar causa ligero impacto sobre la recuperación de Cu y S (Co), y
requiera mayor dosis de reactivos, pero se puede obtener el regular productos
concentrados.
4.3.3Ensayo de Instituto de Investigación de la minería y la metalurgia de Beijing
Instituto de Investigación de la minería y la metalurgia de Beijing realizó el ensayo de
recuperación de Cu y S (Co) a partir de los relaves de SHP. En el ensayo se realizaron
análisis químico, físico y composición mineral, también prueba de condiciones de
granos de molienda, tipo y dosis de reactivos, flotación Bulk y selectiva de Cu y S
(Co), y recuperación integral de Fe.
Según el real caso de la producción de la planta de beneficio de hierro de SHP, las
colas de la producción se distingue en: colas gruesas (colas gruesa de ensayo), es
decir, las colas provenientes del proceso de separación magnética gruesa luego de la
molienda de barras, que representa el 71% de las colas totales, la producción es 232
t/h, la producción anual se suma hasta 1.801 millones ton; y colas finas (colas finas de
ensayo), es decir, las colas provenientes de las segunda y tercera fase de separación
magnética, que representa el 29% de las colas totales, la producción es 95 t/h, la
producción anual de 0.737 millones ton. Y las colas de espumante, se refiere a las
colas generadas en la flotación de desulfuración para concentrado de Fe, la
producción es 44 t/h, la producción anual de 0.328 millones ton.
El muestreo de ensayo abarca muestreos de colas finas y gruesas, y dentro del cual,
las gruesas cuentan con 0.24% de Cu y 0.066% de Co; las finas poseen 0.67% de Cu y
0.076% de Co. Las gruesas y finas se mezclan con la proporción de 7:3, empleando el
muestreo mixto en el ensayo.
A través del análisis, el preparado muestreo mixto cuenta con 0.36% de Cu, 0.068%
de Co y 10.89% de S.
Los índices de ensayos de flotación selectiva y Bulk se resumen en la tabla 4-12.
58
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 4-12: Resultados de ensayos de flotación selectiva y Bulk en circuito cerrado
Flotación selectiva Cu-S (Co)Productos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SConcentrado
Cu1.20 27.42 0.029 34.15 90.93 0.52 3.79
Concentrado S (Co)
21.80 0.059 0.29 47.03 3.56 94.88 94.37
Colas 77.00 0.026 0.004 0.26 5.51 4.60 1.84Originales 100.00 0.36 0.067 10.86 100.00 100.00 100.00
Flotación Bulk Cu, S (Co), Cu y S separadosProductos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SConcentrado
Cu0.97 32.59 0.0045 34.05 87.61 0.06 3.05
Concentrado S (Co)
20.46 0.062 0.32 49.95 3.50 95.36 93.85
Colas 78.57 0.041 0.004 0.43 8.89 4.58 3.10Originales 100.00 0.36 0.069 10.89 100.00 100.00 100.00
Los índices del ensayo de separación de Fe a partir de las colas de flotación se
resumen en la tabla 4-13.
Tabla 4-13: Resultados del ensayo de separación magnética de Fe a partir de las colas
de flotación
Productos Productividad
(%) Ley de Fe(%)Recuperabilidad de
Fe(%)
Concentrado Fe 11.86 65.89 48.19Colas 88.14 9.53 51.81
Colas de flotación 100.00 16.21 100.00
Conclusiones:
1. Respecto al muestreo mixto de colas finas y gruesas, se obtienen índices esperados
de concentrados a través de ambas las dos formas de flotación selectiva y Bulk.
Pero en la producción, la inversión en equipos de flotación gruesa y limpieza de la
flotación Bulk es menos que la flotación selectiva.
2. El cobre en las colas se presencia en forma de sulfuro primario, que representa una
59
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
proporción de 90.14%, se determina que en la operación de separación, el cobre
tendrá buenos índices de beneficio; el elemento Co se presencia mayormente en la
pirita, con proporción de 95.59%, poco presenciado en otro minerales. Por eso, la
recuperación de Co se puede realizar a través por la separación del concentrado de
S.
3. Son gruesos los granos de calcopirita y pirita en los relaves provenientes del
beneficio de hierro. Los resultados del análisis del grado de disociación muestran
que: la mayoría de calcopirita y pirita es fácil de la disociación monómera; con el
mismo grano de molienda, el efecto de disociación de calcopirita es mejor que lo
de pirita, bajo la condición de grano de -0.074mm 65%, los grados de disociación
de calcopirita y pirita son respectivamente 94.23% y 91.18%, y muy poco
intercrecimiento entre sí, calcopirita y pirita no disociadas son intercrecidas con
mineral ganga.
4. El ensayo muestra: casi la mitad del hierro en las colas de flotación es recuperable,
para garantizar la calidad del concentrado de flotación y la tasa de recuperación de
los minerales deseados, las colas de separación magnética fina también requiere la
molienda, y de tal manera eleva el grado de disociación de calcopirita y de pirita.
4.3.4 Ensayo de Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia Changsha
Desde marzo hasta mayo de 2009, Instituto de Investigación de Minería y Metalurgia
Changsha realizó el ensayo de recuperación de Cu y S (Co) a partir de relaves
(incluidas colas de separación magnética gruesa y fina, colas de flotación de
desulfuración) de SHP, y ensayo de beneficio para recuperación de hierro magnético.
También se realizaron análisis de tamizado, análisis de fases químicas sobre los
relaves de producción, análisis de composición mineral, ensayo de moliendabilidad de
minerales, ensayo de condiciones de reactivos y dosis, ensayo de flotación Bulk y
selectiva para la recuperación de Cu y S (Co), y ensayo de beneficio con agua de mar
en circuito abierto.
Los muestreos son tomados por SHP en campo, y en total tres tipos de muestreo
respectivos de colas de separación magnética gruesa, fina, y espumas de la flotación.
Luego del análisis de tamizado respectivamente sobre los muestreos, se considera que
son gruesos los granos de las colas de producción, toda la granularidad debe pasar a la
molienda. Por eso, considerando el caso real de la producción de relaves, en el ensayo
se ha preparado el muestreo con proporción como: colas de separación magnética
gruesa: colas de separación magnética fina: espumas de flotación = 64%: 25%: 11%.
Los resultados del análisis de tamizado del muestreo preparado se resumen en la tabla
60
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4-14.
Tabla 4-14: Resultados del análisis de tamizado del muestreo total
Muestreo MallaGrano del producto
Separado γ
(%)
Acumulado
γ(%)
Colas mixtas
(Colas de separación magnética gruesa: colas de separación magnética fina: espumas de flotación = 64%: 25%: 11%.)
+10 +1.7 0.67 0.67
-10+20 -1.70+0.83 6.18 6.85
-20+40 -0.83+0.38 13.84 20.68
-40+60 -0.38+0.25 11.22 31.91
-60+100 -0.25+0.15 12.88 44.79
-100+140 -0.15+0.109 6.88 51.68
-140+200 -0.109+0.074 10.24 61.91
-200+325 -0.074+0.045 9.60 71.51
-325+400 -0.045+0.038 2.75 74.27
-400 -0.038 25.73 100.00
Total 100.00
Los índices de ensayos de flotación selectiva y Bulk se resumen en la tabla 4-15.
Tabla 4-15: Resultados de ensayos de flotación selectiva y Bulk en circuito cerrado
Flotación selectiva Cu-S (Co) Productos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SConcentrado
Cu1.87 27.40 0.058 32.8 89.18 1.57 6.23
Concentrado S (Co)
19.2 0.12 0.32 45.8 3.95 88.14 89.43
Colas 78.93 0.05 0.009 0.54 6.87 10.29 4.33Originales 100.00 0.575 0.069 9.84 100.00 100.00 100.00
Flotación Bulk Cu, S (Co), Cu y S separadosProductos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SConcentrado
Cu1.81 28.71 0.04 32.20 91.08` 1.06 6.01
Concentrado S (Co)
18.84 0.073 0.32 45.50 2.38 88.46 88.35
Colas 79.35 0.047 0.009 0.69 6.54 10.48 5.64
61
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Originales 100.00 0.571 0.068 9.70 100.00 100.00 100.00
Los índices de ensayos de beneficio de Fe a partir de las colas de flotación se resumen
en la tabla 4-16.
Tabla 4-16: Resultados de ensayos de beneficio de Fe a partir de las colas de flotación
Intensidad del
campo magnétic
o
Productos Productividad
(%)
Ley (%)Recuperabilidad
de Fe(%)Fe S
Gruesa 1100 Oe
Fina 900 Oe
Concentrado Fe 14.54 70.88 0.17 51.80
Medios 0.29 51.98 0.77
Colas 85.17 11.08 47.43
Originales 100.00 19.89 100.00
Gruesa 1000 Oe
Fina 800 Oe
Concentrado Fe 15.08 70.63 0.15 52.16
Medios 0.29 44.37 0.64
Colas 84.63 11.39 47.21
Originales 100.00 20.42 100.00
Los índices de ensayos con agua de mar y dulce en circuito abierto se resumen en la
tabla 4-17.
Tabla 4-17: Resultados de ensayos con agua de mar y dulce en circuito abierto
Calidad de agua
Productos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SMar
Concentrado Cu 0.98 27.80 0.02134.5
050.40 0.32 3.56
Medios 1 4.34 0.19 0.046 7.70 1.52 3.06 3.52
Medios 2 2.05 0.43 0.10025.0
01.63 3.15 5.39
Medios 3 0.98 17.88 0.13036.5
032.42 1.95 3.76
Medios 4 0.31 2.74 0.26237.8
61.57 1.24 1.23
Medios 5 4.27 0.23 0.08216.2
01.82 5.38 7.28
Medios 6 2.41 0.17 0.050 8.80 0.76 1.85 2.23Concentrado S 13.24 0.15 0.360 50.0
03.67 73.18 69.65
62
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Colas 71.42 0.047 0.009 0.45 6.21 9.87 3.38
Originales 100.00 0.540 0.065 9.50100.0
0100.0
0100.0
0
Dulce
Concentrado Cu 0.94 28.14 0.05135.6
050.12 0.67 3.57
Medios 1 4.01 0.20 0.058 8.40 1.52 3.25 3.59
Medios 2 0.94 0.55 0.11022.8
00.98 1.44 2.28
Medios 3 5.48 0.27 0.09016.0
02.80 6.89 9.35
Medios 4 2.83 0.19 0.052 7.50 1.02 2.06 2.26
Medios 5 2.53 7.64 0.40042.0
036.63 14.13 11.33
Medios 6 0.36 0.36 0.37040.5
00.25 1.86 1.55
Concentrado S 11.44 0.052 0.38049.8
01.13 60.72 60.74
Colas 71.47 0.041 0.009 0.70 5.55 8.98 5.33
Originales 100.00 0.528 0.072 9.38100.0
0100.0
0100.0
0Los índices de ensayo de flotación Bulk con agua de mar en circuito cerrado se
resumen en la tabla 4-18.
Tabla 4-18: Resultados de ensayo de flotación Bulk con agua de mar en circuito
cerrado
Productos Productividad
(%)Ley (%) Recuperabilidad (%)
Cu Co S Cu Co SConcentrado
Cu1.59 29.96 0.036 32.86 85.23 0.89 5.64
Concentrado S (Co)
16.39 0.158 0.332 49.40 4.64 85.02 87.39
Colas 82.02 0.069 0.011 0.79 10.13 14.09 6.99Originales 100.00 0.559 0.064 9.27 100.00 100.00 100.00
Conclusiones:
1. Respecto a las colas de separación magnética gruesa, fina y espumas de flotación,
alcanzarán a los índices esperados de concentrados, mediante la flotación Bulk o
selectiva.
2. Para alta ley de concentrado de Cu, S (Co) y Fe, se requiere la molienda fina para
63
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
los muestreos, a fin de elevar el grado de disociación de minerales.
3. Entre minerales de calcopirita, pirita y magnetita, o entre los cuales y la ganga, a
menudo se presencian en diversas formas de intercrecimientos, pero no son
complejas las relaciones mosaicos. Bajo la condición de granular de -0.074mm
70%, más de 93% de calcopirita, pirita y magnetita se presencian en forma
monómera. Entonces, bajo dicha condición ge granular de molienda, se alcanzará
a los índices esperados de separación en la recuperación de Cu, pirita y magnetita.
4. Se obtienen regulares productos de concentrados mediante la separación con agua
de mar, sin embargo el ratio de recuperación de concentrado de Cu se rebaja
relativamente, y la ley y ratio de recuperación de concentrado de S tienen cierto
aumento; y la dosificación de cal también sube debido a la separación con agua
de mar.
4.3.5 Evaluación del ensayo de beneficio y de la producción
4.3.5.1 El ensayo de la compañía americana BECHTEL muestra que, los elementos
de Cu y S (Co) en los relaves de la producción de SHP son separables, pero es bajo el
rato de recuperación en el ensayo, y con la prolonga de la jornada de producción y el
aumento de la capacidad de tratamiento, los muestreos en el ensayo ya no pueden
representar la real producción de minerales.
4.3.5.2 El ensayo de mayo de 1996 por Instituto d Changsha. Los resultados muestran
que, respecto a los índices de producción y consumo de reactivos, la flotación Bulk es
mejor que la flotación selectiva. También revela que el agua de mar genera impacto
sobre los índices de concentrados en la separación. Sin embargo, el ensayo se ha
realizado luego de la tamización de granular de +1mm, por eso, no se puede
determinar directamente los impactos sobre el ratio de recuperación de Cu, S (Co) y
Fe luego de la tamización de granos gruesos.
4.3.5.3 La investigación y ensayo de julio a septiembre de 2008 por Instituto de
Beijing. Han obtenido índices esperados de concentrados de Cu y S (Co) por ambas
flotaciones de Bulk y selectiva. Pero los muestreos están formados sólo por colas de
separación magnética gruesa y fina, y además, la proporción del muestreo preparado
posee una gran diferencia que el caso real de producción in situ. Sobre todo, no
realizó ensayo relativo a las espumas de la flotación de desulfuración, que cuentan
con alto contenido de S y Fe. De tal lógica, para el presente diseño, el muestreo
preparado en dicho ensayo no cuenta con una representación completa.
64
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4.3.5.4 El ensayo de mayo de 2009 por Instituto de Changsha. En el ensayo se han
logrado mejores concentrados d Cu, S (Co) y Fe. Y proponen datos referenciales de
pre-tratamiento de minerales originales, programa de proceso, separación con agua de
mar, programa de índices de productos. Y se sacan respectivamente los muestreos
según el real caso de producción de relaves, que cuenta con representación, entonces,
los resultados del ensayo sirven como apoyos del diseño del presente estudio de
factibilidad.
4.4 Proceso e índices del diseño
4.4.1 Determinación del proceso de diseño y los principios de la elaboración de
índices del diseño
El proceso tecnológico y índices del presente diseño, elaborados según las
condiciones y características de los relaves provenientes de la planta de beneficio de
hierro de SHP, y considerando resultados de ensayos exitosos de separación de varios
institutos de investigación tanto nacionales como extranjeros. Y a la vez, los sectores
pertinentes del Instituto han realizado numerosas investigaciones del mercado, y
considerando integral los factores tales como la demanda de productos de
concentrados del mercado, precio del mercado y flete de transporte, etc. El proceso de
beneficio de minerales debe contar con flexibilidad y adaptabilidad, que permite la
modificación oportuna de programa de productos y índices de concentrados según la
venta de productos, y también adaptar la variación de condiciones, granular, volumen
y espesor de los tres tipos de relaves.
4.4.2 Programa de proceso
4.4.2.1 Programa del proceso de pre-tratamiento de mineral original (colas
provenientes de la planta de beneficio de hierro)
El mineral original del presente diseño está formado por los tres tipos de colas
provenientes de la planta de beneficio de hierro: colas de la separación magnética
gruesa y fina, espumas de flotación de desulfuración. Los granulares de las tres son
respectivamente -200mm 28.4%, 57.93% y 54.59%; y la proporción de producción de
las tres es 64%: 25%: 11%; y los espesores son respectivamente 12.3%, 6.9% y 7.8%;
mediante el ensayo se reconoce que, todos los tres tipos de colas requieren primero el
pre-tratamiento (clasificación y molienda), y luego se pueden separar concentrados de
alta calidad; y todos los tres cuentan con espesor bajo, para la reducción de la
inversión en los equipos d flotación, también se requiere el tratamiento de
65
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
deshidratación para los tres, a fin de aumentar el espesor en la operación de flotación.
Proceso de pre-tratamiento, Alternativa 1: colas de separación magnética gruesa, fina
y espumas de flotación de desulfuración, las tres colas se unen en el espesador por
flujo automático, el flujo desde el espesador se circula a la planta de hierro,y el flujo
de abajo se envía al ciclón de molienda, formando la circulación cerrada. La
granularidad calificada (-200mm 70%) pasa al proceso de separación por el flujo del
ciclón.
Ventajas de dicha alternativa: menos segmentos operativos en el pre-tratamiento, y
proceso simple, la clasificación por el control de ciclón asegura la molienda de los
gruesos. Y de otra parte, la deshidratación por espesador pide poco consumo de
energía, con una buena adaptabilidad de la variación del volumen de las tres colas.
Desventajas de dicha alternativa: debido al bajo espesor de las tres colas, el volumen
de pula a tratar diario es grande, según el cálculo, bajo la condición de sin agrego de
floculante, se requiere dos espesadores de Ф65m para la deshidratación. Con la
observación del espesador de Ф65m que está instalando, la inversión en equipos y
costos de construcción civil son altos (según información de SHP, los costos y costos
van a ocurrir se sumarán a 12, 156,274 US$/unidad. Lo más importante, in situ casi ya
no existe espacio disponible para otro espesor de Ф65m.
Entonces, sin los datos confiables que prueban la posibilidad del agrego de floculante
en el pre-tratamiento de relaves, en el presente diseño no se aplica dicha alternativa.
Proceso de pre-tratamiento, Alternativa 2: colas de separación magnética gruesa, fina
y espumas de flotación de desulfuración, las tres colas se unen en el depósito buffer
de pulpa por flujo automático, y se envían a la primera fase de ciclones para pre-
clasificación, el flujo de clasificación pasa automáticamente al espesador de Ф65m
que está instalando, el flujo del espesador se circula a la planta de hierro, y el flujo de
abajo se envía al proceso de separación; y el flujo de debajo del ciclón de primera
fase de pre-clasificación se envía al ciclón de molienda, formando la circulación
cerrada. La granularidad calificada (-200mm 70%) pasa al proceso de separación por
el flujo del ciclón.
Ventajas de dicha alternativa: por el control de ciclón de primera fase de pre-
clasificación, el volumen de mineral entrado al espesador se disminuye notable,
entonces, con el espesador de Ф65m en instalación, ya se puede satisfacer totalmente
los requisitos de la deshidratación, y además, el flujo abajo del espesador no necesita
66
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
la molienda, y su espesor y granular satisfacen los requisitos del proceso de
separación. Menos inversión en equipos y construcción civil.
Desventajas de dicha alternativa: más segmentos operativos, y por la aplicación de
ciclones de dos fases, el consumo de energía será alto comparado con la alternativa 1.
Considerando integral los factores tales como calidad del agua circulada, granular de
molienda y adaptabilidad del proceso, etc., el Instituto recomienda la aplicación de
esta alternativa.
Proceso de pre-tratamiento, Alternativa 3: las colas de separación magnética fina y
espumas de flotación pasan automáticamente al espesador de Ф65m que está
instalando; y las colas de separación magnética gruesa se envían a la primera fase de
ciclones para pre-clasificación, el flujo pasa también al espesador de Ф65m, y el flujo
del espesador se circula a la planta de hierro; el flujo de abajo del ciclón de primera
fase de pre-clasificación y del espesador, los dos se envían juntos al ciclón de
molienda, formando la circulación cerrada. La granularidad calificada (-200mm 70%)
pasa al proceso de separación por el flujo del ciclón.
Ventajas de dicha alternativa: se disminuyen las unidades de ciclones de primera fase
de pre-clasificación, el consumo de energía también se rebaja, es menor la inversión
en equipos y construcción civil comparado con las alternativas 1 y 2.
Desventajas de dicha alternativa: más segmentos operativos, y el bajo el espesor de
las colas finas y de flotación, y es más bajo el espesor del flujo del ciclón de primera
fase de pre-clasificación; comparado con la alternativa 1, el volumen de mineral
entrado al espesor es menos, pero según el cálculo de la velocidad subida del flujo de
espesador, la deshidratación con sólo un espesor de Ф65m causa un grave flujo de
lodo.
Proceso de pre-tratamiento, Alternativa 4: la estructura del proceso es casi igual que
la alternativa 3, la única diferencia es que el flujo de abajo del ciclón de primera fase
de pre-clasificación pasa al ciclón de molienda formando la circulación cerrada, y el
flujo de abajo del espesador pasa directo al proceso de separación.
Basándose en los resultados del ensayo, la granularidad gruesa de las colas de
separación magnética fina y espumas de flotación requiere la molienda. En
consecuencia, dicha alternativa no está establecida.
4.4.2.2 Programa del proceso de separación por flotación
67
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
El programa del proceso de separación por flotación está formado principalmente por
el programa de flotación Bulk y programa de flotación selectiva. La flotación Bulk se
refiere: luego de la molienda, se separan minerales de CuS y pirita (incluido Co)
desde la pulpa mineral a través del agrego de reactivo colector de sulfuro, y al
siguiente, se separa el mineral de CuS con el agrego de reactivo depresor de pirita, y
de tal manera realiza la separación de Cu, S (Co); la flotación selectiva: luego de la
molienda, se separa con prioridad el mineral de CuS desde la pulpa a través del
agrego de reactivo depresor de pirita, y al siguiente se agrega el reactivo regulador
para activar la pirita depresiva, de tal forma se separa mineral de S (Co). Los
resultados de la comparación de programas se resumen en la tabla 4-19.
Tabla 4-19: Resultados de comparación entre programas de procesos de flotación
Programas Flotación Bulk Flotación selectiva
1Equipos de flotación
KYF -100mⅡ 3 9 uni KYF -100mⅡ 3 17 uniXCF -30mⅡ 3 7 uni XCF -30mⅡ 3 4 uniKYF -30mⅡ 3 10 uni KYF -30mⅡ 3 5 uni
2Potencia
total instalada
9×132+7×55+10×45=2023Kw 17×132+4×55+5×45=2689Kw
3Peso total de
equipos 9×33.5+7×14.81+10×13.82=543
.37t17×33.5+4×14.81+5×13.82=
697.84t
4Precio total de equipos
9×160+17×60=24.60 millones yuanes
17×160+9×60=32.60 millones yuanes
5Áreas de
construcción 1010 m2 1400 m2
6Inversión en obras civiles
3.45 millones yuanes 4.80 millones yuanes
68
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Por la tabla 4-19 se observa que, la inversión en los equipos de flotación Bulk es 8
millones yuanes menos que la inversión en flotación selectiva; respecto a la potencia
instalada, la de flotación Bulk es 666Kw menos que la de flotación selectiva; y
respecto a la inversión en obras civiles comparables (sólo considerando los equipos de
flotación en comparación), la de flotación Bulk es 1.35 millones yuanes menos que la
de flotación selectiva; y según los resultados del ensayo, son similares los índices de
concentrados de flotación Bulk y selectiva, y los índices de concentrado Cu de
flotación Bulk son ligeramente mejores que la flotación selectiva; y también son
similares las dosis de reactivos, pero según los resultados de ensayo realizado por
Instituto de Beijing, comparado con la flotación selectiva, el uso de cal en la flotación
Bulk es notable menos. Considerando integral los factores anteriores, en el presente
diseño se recomienda la aplicación del proceso de flotación Bulk.
4.4.3 Descripción del proceso de diseño y la tecnología productiva
Proceso de pre-tratamiento de mineral original: ver la anterior Alternativa 2 del
proceso de pre-tratamiento.
Proceso de molienda: en la molienda se aplican la molienda de bolas de una fase y
ciclones de circuito cerrado. Se controla la granularidad entrada a -200mm 70% a
través del ciclón. La molienda se distingue en dos series paralelas, aplicando dos
molinos de bolas de tipo flujo Ф4800×7000, y dos baterías de ciclones FX660-GT
para la clasificación en circuito cerrado.
Proceso de separación: se aplica el proceso de flotación Bulk, es decir, primero se
realiza la flotación Bulk de Cu y S, y las espumas generadas pasan a la operación de
separación de Cu y S. La flotación Bulk de Cu y S está formada por una separación
gruesa, dos separaciones finas y dos de limpieza. Se usa máquina de flotación de tipo
aire KYFII-100m3 para separación gruesa y limpieza, y máquina de flotación
combinada por XCFII/ KYFII-30m3 para la separación fina; la separación de Cu y S
está formada por una separación gruesa, dos finas y dos de limpieza. Y se usa
máquina de flotación combinada por XCFII/ KYFII-30m3 para todas las separación de
gruesa, fina y limpieza; las colas de la flotación de Cu y S se envían al separador
magnético de dos rodillos 2CTB-1230 para le separación de Fe.
Proceso de deshidratación de concentrados: está formado por dos fases de
deshidratación, o sea proceso de espesamiento + filtrado, y el concentrado Cu
deshidratado se empaqueta en especificación y peso uniforme, depositado en la planta,
y transportado para venta periódicamente; y los concentrados de S (Co) se transportan
69
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
al stock para acopio a través de fajas; y el concentrado de Fe se envía por bombas al
sistema de tratamiento de concentrados de la actual planta de beneficio de hierro.
Y los detalles de calidad y cantidad de la tecnología de la separación se presente en el
Plano CF39SQ2-03.
4.4.4 Índices del diseño
Los tres tipos de colas de separación magnética gruesa, fina y espuma de flotación
provenientes de la actual planta de hierro, según la composición mineral de las cuales
y los resultados del ensayo de separación, considerando el real caso de venta de los
actuales productos concentrados en mercado nacional e internacional, se determinan
los principales productos recuperados del presente diseño como concentrados de Cu,
S (Co) y Fe. Dentro de los cuales, no se valoriza Co del concentrado S (Co) por el
presente momento.
Los índices del diseño son como lo siguiente:
La ley de Cu en mineral original: 0.559%, ley del concentrado de Cu: 26%,
ratio de recuperación de Cu: 84%.
La ley de S en mineral original: 9.27%, ley del concentrado de Cu: 48%,
ratio de recuperación de Cu: 85%.
La ley de Fe en mineral original: 26%, ley del concentrado de Cu: 68%, ratio
de recuperación de Cu: 31.4%.
La ley de Co en mineral original: 0.064%, ley del concentrado de Cu: 0.32%,
ratio de recuperación de Cu: 82%.
Y dentro de los cuales, Co está mezclado en concentrado de S, no se puede obtener el
independiente producto concentrado de Co mediante la tecnología de separación.
4.4.5 Descripción del desarrollo del proceso del diseño
Respecto a los tres tipos de las colas de separación magnética gruesa, fina, y espuma
de flotación, en el ensayo se han realizado investigaciones de beneficio de hierro por
la separación magnética respectivamente sobre los cuales, los resultados se resumen
en la tabla 4-20.
Tabla 4-20: Resultados de separación magnética respectiva de las tres colas
Intensidad del campo
Productos Productividad
Ley
(%)Recuperabilid
ad(%)
70
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
magnético
(Oe) (%) TFe S TFe S
Colas de separación magnética
gruesa,Gruesa 1100
Concentrado Fe
8.2467.57
1.65
27.02 1.60
Colas 91.7616.39
9.10
72.98 98.40
Originales 100.0020.61
8.49
100.00
100.00
Colas de separación
magnética fina,Gruesa 1100
Concentrado Fe
2.4368.18
1.75
7.37 0.36
Colas 97.5721.37
12.10
92.63 99.64
Originales 100.0022.51
11.85
100.00
100.00
Espumas, Gruesas 1100,
Finas 800
Concentrado Fe
71.4069.30
2.05
87.06 25.01
Medios 2.9343.42
22.80
2.24 11.41
Colas 25.6723.69
14.50
10.70 63.58
Originales 100.0056.84
5.85
100.00
100.00
Por la tabla 4-20 se observa que, el elemento S en los concentrados de Fe cuenta con
la ley excedida al estándar, que significa que el grado de disociación de magnetita no
es suficiente, en el proceso de separación magnética, se separa el elemento S
intercrecido junto con la magnetita. Entonces, para obtener el regular concentrado de
Fe es necesaria la molienda antes de la separación magnética, a fin de un suficiente
grado de disociación de magnetita. Y para garantizar el espesor de molienda, es
necesario el pre-operación (deshidratación y clasificación) antes de la molienda. Con
la premisa de que todos los tres tipos de colas requieren la recuperación de hierro
magnético, entonces el único arreglo de la operación de separación magnética es
luego de la separación, de tal manera evita el repetido proceso de deshidratación:
deshidratación – molienda – separación magnética – re-deshidratación – separación.
En la actualidad SHP está mejorando técnicamente los equipos de molienda y de
separación magnética, en caso exitoso, se reducirá supuestamente el contenido de Fe
de las colas de separación magnética gruesa y fina. En consecuencia, existe la
posibilidad de que dichas colas provenientes de la planta ya mejorada contendrán
poco hierro magnético, hasta no se necesita la recuperación de Fe. Y respecto a
espumas de flotación, que es el producto generado por la desulfuración de
71
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
concentrados de la actual planta de hierro, y es alto el contenido de hierro magnético
transportado en las espumas (se observa por los datos de ley de minerales originales
en la tabla 4-20), que requiere aún la separación de hierro. De tal lógica, el futuro
diseño del proceso será: las espumas de flotación se pasan independientemente a las
operaciones de deshidratación, molienda, clasificación, y separación magnética de Fe,
y luego, se meten con las colas de separación magnética y fina pre-tratadas para la
recuperación de Cu y S (Co).
Bajo la condición de que no existen índices disponibles del contenido de Fe de las
colas de separación magnética gruesa y fina provenientes de la planta de hierro ya
mejorada, se considera el diseño del proceso del Punto 4.4.3.
4.5 Capacidad productiva y sistema de trabajoLa capacidad productiva diseñada de la planta: tratamiento 10,400 t/d, y 3.40 millones
t/a.
Concentrado de Cu con ley de 26%: 187.2 t/d, y 61,776 t/a;
Concentrado de S con ley de 48%: 1,705.6 t/d, y 562,848 t/a;
Concentrado de Fe con ley de 68%: 1,248 t/d, y 411,840 t/a;
Y la planta se distingue en planta de molienda, planta de separación, planta de
deshidratación de concentrado de S y el stock de concentrado de S.
El sistema de trabajo y capacidad productiva de dichas plantas se resumen en la tabla
4-21.
Tabla 4-21: Sistema de trabajo y capacidad productiva de las plantas
Plantas
Jornada /año
(día
)
Turnos
/día
(turn
o)
Horas/turno
(hor
a)
Tratamiento
/hora(t)
Tratamiento
/día(t)
Tratamiento
/año(t)Observación
Molienda 330 3 8 433.33 10400 3432000 Original Separación 330 3 8 433.33 10400 3400000 Original
Deshidratación de concentrados
330 3 78.91 187.2 61776
Concentrado Cu
81.2 1705.6 562848Concentrado
SStock de
concentrado de S330 3 8 81.2 1705.6 562848
Concentrado S
72
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4.6 Selección de equipos principales4.6.1 Principios de la selección de equipos principales
4.6.1.1 El modelo, especificación y unidad de los equipos seleccionados beben
corresponder a los requisitos de la capacidad de la planta, condiciones físicas y
químicas del tratamiento de minerales, y criterios de la calidad de productos por parte
de clientes.
4.6.1.2 Selección como posible de los grandes equipos nacionales que garanticen los
índices tecnológicos y otros factores, tales como desarrollado, seguro, buena calidad,
alta eficiencia, ahorro de energía y bajo consumo, de tal manera promueve el
desarrollo de los equipos nacionales.
4.6.1.3 Uso pleno de los equipos de la actual planta de hierro.
4.6.1.4 En la selección, debe considerar la flexibilidad de producción y gestión,
condiciones locales de transporte, condición de suministro de electricidad, estándar de
voltaje.
4.6.1.5 Considerando plenamente el ambiente operativo de separación con agua de
mar.
4.6.1.6 Considerando la variación del volumen de mineral, ley y índices en la
producción, en el cálculo de los equipos de separación y deshidratación de
concentrados, debe cuidar los índices de variación referidos en 1.1-1.5.
4.6.2 Programa de selección de equipos principales
4.6.2.1 Programa de equipos de molienda
Según la práctica de producción y las condiciones de materias, los equipos más
confiables de molienda serán molinos de bolas, que distingue en alternativa de 1
unidad y de 2 unidades. Alternativa 1: para la aplicación de un molino, se puede
seleccionar equipos nacionales o extranjeros. Aunque la fabricación nacional de
dichos equipos ha alcanzado la especificación de Ф6.2×9.5m, aún no se encuentra
instancia antecedente de aplicación exitosa de equipos de esta especificación en el
país, existe un único caso de compara de dicho molino que todavía en el proceso de
instalación, entonces no existe información de la producción y operación. Por eso, el
73
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
molino nacional de dicha especificación no se ha considerado en el programa de
equipos. En el presente diseño se considera el molino de bolas de Ф20’×30.5’ de la
Compañía Metso Minerals; Alternativa 2: aplicación de dos molinos de bolas
nacionales de Ф4.8×7.0m; los resultados de la comparación entre las dos alternativas
se resumen en la tabla 4-22.
Tabla 4-22: comparación de alternativas de equipos de moliendaAlternativas Uno Dos
Especificación de molinos Importado Ф20’×30.5’ Nacional φ4800×7000Volumen unitario m3 241 119Unidades 1 2Volumen total m3 241 238Capacidad unitaria t/d 11000 5428Capacidad diseñada t/d 10400 10400Factor de carga calculada % 94.5 95.8Potencia unitaria 5500KW 2500KWPotencia total instalada 5500KW 5000KWPrecio total de equipos 112 millones yuanes 23.20millones yuanes Por la tabla 4-22 se observa que, ambas alternativas satisfacen los requisitos del
tratamiento, ye cuentan con cierto excedente. Debido al equipo importado de la
alternativa 1, se genera la alta inversión, que cuesta 5 veces que un equipo nacional, y
pide un largo plazo de entrega, que suma hasta 36 meses para la entrega entera del
equipo; respecto a la alternativa 2, los equipos son nacionales con componentes claves
importados, pero es poca la inversión de una sola vez, y además, ya existen muchas
instancias de aplicación exitosa. Por eso, a través de la comparación global, en el
diseño se determina la aplicación de la alternativa 2, es decir, la alternativa con dos
molinos.
4.6.2.2 Programa de equipos de flotación
Respecto a los equipos de separación por flotación, se refieren a la máquina de
flotación y la columna de flotación.
Alternativa 1: programa de máquina de flotación, debido al gran volumen de
tratamiento de pulpa diseñado en la flotación gruesa y de limpieza, para la reducción
de inversión en construcción civil y de equipos de operación, es necesaria la
aplicación de máquina de flotación de gran tamaño, sin embargo, debido al gran
volumen de dicha máquina, se piden al mismo tiempo un gran volumen inflado y una
alta intensidad de agitación, a fin de que los minerales se mezclen totalmente con los
reactivos, y de tal manera alcanza el propósito de la recuperación plena de los
74
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
minerales valiosos. En el presente diseño se seleccionan los equipos nacionales de
KYFII-100m3 y XCFII/ KYFII-30m3. Estos modelos cuentan con una amplia
aplicación a nivel mundial y tecnología avanzada y confiable, y con otras
características tales como bajo consumo de energía, control automático del nivel de
líquido de flotación, y arranque bajo carga, etc.
Alternativa 2: programa de columna de flotación, que es un nuevo equipo de
separación con cualidad de alto rendimiento y ahorro de energía, hoy día se utiliza
ampliamente a nivel mundial en las similares plantas de beneficio de cobre, dicho
equipo cuenta con las siguientes características:
1. Ahorro de energía: según la estadística de producción durante varios años,
comparado con una similar escala de proceso de máquina de flotación, la
columna de flotación presenta un ahorro de 23-56%.
2. Anti-corrosión y fricción: porque se usa agua de mar para la flotación, entonces la
condición de anti corrosión de los equipos será un tema importante. Comparado
con la máquina de flotación, no existe componente operativa en el interior de la
columna de flotación, y con la pintura de anti corrosión y fricción será más larga
la vida útil, presentando una mejor condición de anti fricción, de tal manera se
prolonga el periodo de cambio de piezas de repuesto.
3. Pocos repuestos y piezas: la columna de flotación sólo cuentan con dos
vulnerables piezas, una es la surtidora, y la otra es la válvula de colas.
4. Alto nivel de control automático y humana interfaz de operación: en el programa
de control de columna de flotación, se aplica PLC para el control industrial, y
computadora industrial para el control informático y modificación de indicadores,
al mismo tiempo se arregla el sistema de vigilancia por video, que alivia la
intensidad de mano de obra. Todos los equipos de control automático son de
marcas conocidas internacionales, facilitando el mantenimiento y la sustitución.
Considerando global los diversos factores tales como el proceso de diseño, escala de
diseño, inversión en equipos, costo de operación y experiencia de práctica industrial,
etc., en el presente diseño se comparan las dos alternativas de máquina de flotación y
columna de flotación, los resultados se presentan en la tabla 4-23.
75
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 4-23: comparación entre alternativas de equipos de flotación gruesa y limpieza
No Contenido Alternativa 1
(máquina de flotación) Alternativa 2
(columna de flotación)
1 Fabricante Instituto de Minería y Metalurgia de Beijing
Compañía de maquinas Huachu de Hunan
2Especificación de
equipos
KYFII-100m3
9 unidades
CCFФ4×10m 8 unidadesCCFФΦ3.8×10m 4 unidades
XCFII/KYFII-30m3
17unidades
CCFФΦ3×12m 2 unidadesCCFФΦ2.5×12m 2 unidades
3 Potencia total instalada 2968Kw 1860Kw4 Precio total de equipos 24.60 millones yuanes 19.66 millones yuanes
5 Observación La potencia instalada incluye la del soplante de la máquina de
flotación.
La potencia instalada incluye la del compresor de aire la columna de flotación.
Por la tabla se observa que, comparada con la alternativa 2, la alternativa tiene una
inversión más alta, y también la potencia instalada más alta. Sólo desde el punto de
inversión en equipos, la alternativa 2 posee la ventaja relativa, sin embargo, respecto
al presente estudio de separación de cobre a partir de relaves de la planta de beneficio
de hierro, no existe ensayo de separación independientemente a través de columna de
flotación realizado por unidad de investigación ni nacional ni extranjera. Entonces, no
se puede determinar el efecto de separación con equipo de columna de flotación. En
consecuencia se propone que SHP encargue a unidades relativas a realizar ensayos
semi-industriales de columna de flotación, con propósito de sacar apoyos confiables
de diseño. Antes del salido de los resultados del ensayo referido, por este momento se
aplica la alternativa 1, es decir, la alternativa de máquina de flotación para el diseño.
4.6.2.3 Programa de equipos de filtración de concentrados
Los productos concentrados del proyecto están formados por concentrados de Cu, S
(Co) y Fe, dentro de los cuales, el concentrado de Fe será enviado al sistema de
concentrado de la actual planta de hierro a través de bombas, entonces en el presente
diseño no se consideran equipos de filtración de concentrado de Fe. Y existen diversos
equipos de filtración disponibles para concentrados de Cu y S (Co), los que cuentan
con amplia aplicación y avanzada tecnología son filtro de cerámica, filtro de vacío y
filtro de presión.
76
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Características de los tres tipos de equipos:
Alternativa 1: los concentrados filtrados por filtro de cerámica tiene un bajo
contenido de agua, el equipo pude funcionar continua y con pocos equipos repuestos,
sencillo de manejo y mantenimiento, pide poco mano de obra, como materia de
consumo, la placa cerámica tiene una larga vida útil; pero con el largo tiempo de uso,
los poros capilares de la placa serán fáciles de obstruir, que causará la reducción de
capacidad unitaria de tratamiento. En consecuencia, en el proceso de uso de dicho
equipo es necesaria la limpieza periódica por ácido nítrico (el equipo cuenta con
propio sistema de limpieza ácida).
Alternativa 2: los concentrados filtrados por filtro de vacío tiene un bajo contenido
de agua, el equipo pude funcionar continua y con suficientes equipos repuestos, como
materia de consumo, el tejido de filtración tiene una larga vida útil.
Alternativa 3: los concentrados filtrados por filtro de presión tiene un alto contenido
de agua, sencillo de manejo y con suficientes equipos repuestos, como materia de
consumo, el tejido de filtración se sustituye frecuentemente.
Los resultados comparativos se resumen en la tabla 4-24.
77
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 4-24: Resultados de comparación entre alternativas de filtración de concentradosEquipos de filtración filtro de cerámica
( alternativa 1 )filtro de vacío de tipo disco vertical
(alternativa 2)
filtro de presión
(alternativa 3)
Concentrados filtrados Concentrado Cu Concentrado
S (Co)
Concentrado
Cu
Concentrado
S (Co)
Concentrado
Cu
Concentrado
S (Co)
Modelo y especificación de
equipos
TC-24 TC-45 GPL20-2 GPL120-4 XmG1250-U KGZ600/2000-U
Número de equipos (unidad) 1 3 1 1 1 2
Total área de filtración(m2) 24 3×45=135 20 120 150 2×600=1200
Volumen de concentrado(t/d) 177 1384 177 1384 177 1384
Capacidad unitaria(t/h.m3) 0.35 0.49 0.42 0.55 0.056 0.055
Potencia instalada de equipos
principales(Kw)20.6 3×38=114 5.5 22 5.5 2×26.5=53
Peso de equipos principales(t) 9.5 3×13=39 8.15 23.73 10.5 2×48.1=96.2
Equipos auxiliares de apoyo
Compresor de aire tornillo SA11A 1uni
Receptor de aire de 2m3 1uni
Bomba de incidente ZB50-40-180R 4 uni
(bomba en reserva 2uni)
Bomba de vacío de anillo de agua
2BEC600 2 uni
Soplante Roots JTS-150 2 Uni
Bomba de incidente ZB50-40-180R 4
uni (bomba en reserva 2uni)
Compresor de aire tornillo SA132A 2 uni
Receptor de aire 1m3 1uni ; 30m3 1uni
Bomba de alimentación 80ZBYL-450 3uni
(en reserva 1uni)
Bomba de alimentación 40ZBYL-250 2uni
(en reserva 1uni)
Potencia instalada de equipos
auxiliares(Kw)11+2×7.5+2×5.5=35 2×250+2×15+2×7.5+2×5.5=556 2×132+3×75+2×30=549
1, Inversión
Plantas (millones yuanes) 432m2×500×6.83/10000=1.475 360m2×500×6.83/10000=1.23 472m2×500×6.83=1.612
Equipos principales (millones
yuanes)
58+3×78=2.92 134+22=1.56 18+2×183=3.84
equipos auxiliares (millones 8+2+4.6×4=0.284 2×28+6.5×2+4.6×4=0.874 28×2+1.5+9+3×12+2×6=1.145
78
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
yuanes)
Total inversión (millones yuanes) 4.679 3.664 6.597
2, Costo operativo anual
Costo de energía eléctrica
(millones yuanes)
( potencia total instalada
169.6Kw ) 0.963
( potencia total instalada 583.5
Kw ) 3.314
( potencia total instalada 607.5
Kw ) 3.45
79
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4.6.3 Selección de equipos principales y resultado de cálculo
Selección de equipos principales y resultado de cálculo se detallen en el anexo del
presente estudio — detalles de los principales equipos, Tabla 1.
4.6.4 Protección de equipos, control del proceso y automatización de producción
4.6.4.1 Realiza el control en cadena de los equipos de molienda de clasificación en
circuito cerrado, y detección automática del estado operativo del principal equipo de
molienda, es decir, del molino.
4.6.4.2 Se aplica el control de variación de frecuencia para bombas de alimentación
de ciclones, y se controla el volumen de alimentación de bombas mediante las señales
del nivel del depósito de bomba, y de tal manera garantiza los requisitos tecnológicos.
4.6.4.3 Respecto a las colas de minerales originales y concentrados, se realiza la
detección automática de ley en líneas, también la detección automática de espesor y
caudal para minerales originales y concentrados, a fin de facilitar la medición.
4.6.4.4 Se realizan la detección y control automático del nivel de pulpa, la presión del
aire y volumen del aire de la máquina de flotación, que garantizan los requisitos
tecnológicos; a la vez para las colas de máquina de flotación se aplica el control por
válvula eléctrica, y formado la cadena junto con las señales del nivel de líquido.
4.6.4.5 Visualización en tiempo real para dosificación de reactivos de flotación.
En general, es relativo alto el nivel de protección de equipos, y de control y
automatización del proceso, son avanzadas las instalaciones de la planta, y poco
volumen de operación de mano de obra.
4.7 Configuración de instalaciones y arreglo de plantas4.7.1 La composición de la planta de beneficio
Las principales plantas tecnológicas están formada por: planta de molienda, planta de
separación, planta de deshidratación de concentrados, stock de concentrados de S
(Co); Y las instalaciones auxiliares son área de preparación y agrego de reactivos, área
de preparación y agrego de leche de cal, depósito general y laboratorio ( usando los
actuales).
80
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4.7.2 Características del programa de configuración y arreglo de instalaciones
4.7.2.1 Los principios de la configuración de instalaciones tienen la premisa de
reducir el consumo de energía generado por la conducción de pula, considerando las
características topográficas y la facilidad de producción y manejo, las instalaciones se
arreglan en niveles diferentes según la dirección del flujo de materias, y la
configuración debe ser compactas, con razonable arreglo de acceso y área de
mantenimiento.
4.7.2.2 Según los requisitos tecnológicos, los equipos similares se deben arreglar
relativamente agrupados, los equipos de molienda arreglados en una planta, y los de
separación en una planta, los de deshidratación de concentrados en una planta, y de tal
manera facilita el manejo y operación.
4.7.2.3 Los equipos de molienda están arreglados en dos series. Debido a la
limitación del campo in situ, es relativa larga la distancia entre la planta de separación
y de molienda, que requiere la conducción de pulpa a través de bombas.
4.7.2.4 La planta de separación está arreglada en una serie, que facilita la reducción
de puntos de operación.
4.7.2.5 La planta de deshidratación de concentrados está arreglada en una serie,
siguiente a la planta de flotación, para que los concentrados de flotación pasen al
espesor de concentrados por flujo automático, y de tal manera realiza el ahorro de
energía.
4.7.2.6 El stock de concentrado S (Co) está arreglado al lado del actual stock de
concentrado Fe de la planta de hierro, que está cerca del muelle, y facilitando el
embarque y transporte.
El detalle de la configuración de las instalaciones se presenta el plano CF39SQ2—07
~15 del anexo.
4.8 Instalaciones auxiliares4.8.1 Capacidad y tiempo de acopio del depósito de mineral original y del stock
de concentrados
4.8.1.1 Depósito buffer de pulpa mineral original
La cantidad total de los tres tipos de colas provenientes de la actual planta de hierro se
81
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
suma a 10,400 t/d, y el volumen total de pulpa alcanza a 0.1 millones m3/d, en el
diseño se considera el arreglo de un depósito de pulpa mineral original de
14m×6m×4m en la planta de molienda, con volumen efectivo de 3000m3, y el tiempo
de buffer es cerca de 4 minutos.
4.8.1.2 Stock del concentrado de Cu
Según la información del mercado del concentrado Cu investigado por SHP, la
mayoría del concentrado Cu se embarca periódicamente para vente externa, y un poco
parte para la venta interna en Perú. De tal lógica, se considera el arreglo de un stock
de concentrado de Cu en la planta de concentrados. La producción del concentrado de
Cu es de 180 t/d, con el cálculo de 90 días del tiempo de acopio, se diseña un stock de
126m×18m.
4.8.1.3 Stock del concentrado de S (Co)
El transporte externo del concentrado de S de SHP es mediante un buque de carga de
0.2 millones ton, para regular el balance entre la producción y la venta, se considera el
arreglo de un stock del concentrado de S (Co), que cuenta con un área de 260m×45m,
y capacidad de acopio de 0.127 millones ton, tiempo de acopio de 70 días.
4.8.2 Reservación, preparación y agrego de reactivos
Es relativo simple el sistema de reactivos en el presente proyecto, son pocos los tipos
de reactivos a preparar. Los importantes reactivos a usar en la flotación están
formados por OC-2A, MIBC, xanthogenate etílico, Na2SO3, carbón activado, cal
concentrada, etc., y dentro de los cuales, OC-2A y MIBC se emplean por solución
madre; xanthogenate etílico y Na2SO3 requieren la preparación; y carbón activado se
agrega en campo; y cal concentrada tiene su separado área de preparación.
Para la preparación y agrego de reactivos, se diseña un área separada de acopio de
reactivos en la planta de separación, y también el tiempo respectivo de preparación y
agrego, se utiliza alimentador de reactivos de control automático para la dosificación
de reactivos.
4.8.3 Laboratorios de ensayo y químicos
Se utilizarán los laboratorios y talleres técnicos de la actual planta de beneficio de
hierro, no considera la construcción nueva ni inversión en equipos añadidos. La
función principal de los laboratorios es prestar adecuadas condiciones de operación,
mejorar la tecnología de beneficio y resolver problemas de la producción según la
82
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
variación de las condiciones de minerales, y también desarrollan los trabajos de
investigación, tales como ensayos de tecnología nueva, reactivos nuevos y
recuperación global, etc.
Los laboratorios tienen 330 días de trabajo, y tres turnos por día, y 8 horas para cada
turno.
4.8.4 Instalaciones de mantenimiento
En todas las plantas se instalan grúas de mantenimiento para el uso diario. Se instalan
grúas de mantenimiento en las plantas de molienda, separación y deshidratación de
concentrados, al mismo tiempo se consideran accesos y espacios de mantenimiento, y
a la cabeza de la faja de transporte del stock se pone un polipasto eléctrico con
capacidad de 1-5 ton, facilitando la instalación y mantenimiento; la elaboración de
repuestos y la reparación serán encargadas por los talleres de maquinarias de la actual
planta de hierro.
4.8.5 Otras instalaciones
1. En la planta de molienda se arreglan dos almacenes de bolas de acero, con
especificación de 6×6×1.5m.
2. En la planta de separación se arreglan salas de distribución de electricidad, de
transformador y de comunicación.
3. Según el caso real in situ, en la planta de separación se ponen comedor y sala de
descanso.
4.8.5.1 Protección higiénica y práctica de seguridad
1. Respecto a los residuales industriales, polvo y ruido, existen relativos equipos y
instalaciones adecuadas.
2. Según las últimas normas nacionales contra incendio para seguridad de
construcción, se arreglan respectivos accesos y escaleras de seguridad para los
edificios y estructuras con normas obligatorias, los accesos de contra incendio
alrededores de plantas deben ser libres.
3. En todas las plantas se ponen separadamente sala de operación y sala de
vigilancia, garantizando un buen ambiente de trabajo y condición de operación
para los obreros.
83
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
4. Se instalan Barandillas de protección alrededores de todas las plataformas y
pedestales, garantizando la seguridad del paso humano.
5. Asegura la buena iluminación en el interior de las plantas, especialmente la
iluminación en sectores sub terrenos.
6. Se instala tira de antideslizante o piso de escalera en los accesos humanos para los
túneles de fajas que cuenten con cierto pendiente, de tal forma garantiza la
seguridad de operadores.
7. Respecto a los soplantes que generen ruido molesto y notable emisión de calor, se
considera el arreglo separado, y aislados con otros equipos operativos.
8. Cubierta protectora para motores eléctricos y acoplamientos de todos los equipos.
En general, el proyecto cuenta con consideración detallada en la protección higiénica
y práctica de seguridad.
4.9 Problemas y propuestas1. Las colas de separación magnética gruesa, fina, y espumas de flotación
provenientes de la actual planta de hierro, que poseen un bajo espesor, alto
contenido de granulares finos, y baja velocidad de sedimento natural, que causa la
complicación del proceso de pre-deshidratación antes de la separación, también
múltiples segmentos operativos, gran escala de equipos, y alta inversión en
equipos y obras civiles. Con el adecuado agrego de floculante en el proceso de
deshidratación, se simplificará el proceso de pre-tratamiento, y se reducirá
notablemente la inversión. Sin embargo, aún no está claro el impacto sobre los
índices de separación de mineral sulfurado generado por el agrego de floculante.
Se propone el desarrollo de ensayos relativos, a fin de prestar apoyos de diseño
para el mejoramiento del proceso siguiente.
2. Considerando desde aspectos como inversión de una vez en equipos, consumo de
energía y terreno ocupado, etc., la columna de flotación tiene ventaja relativa con
la máquina de flotación. Aunque la columna de flotación es ampliamente aplicada
en la industria de beneficio de cobre tanto en el país como en extranjeros,
respecto al presente proyecto, no está seguro de los índices esperados de
productos concentrados. Se propone el desarrollo de ensayo semi-industrial
acerca de la columna de flotación, a fin de prestar apoyos confiables de selección
de equipos en el proceso siguiente.
84
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 5 Arreglo general de transporte
5.1 Generalidad regional5.1.1 Ubicación y transporte
La zona de mina se encuentra ubicada en la provincia Nazca del departamento Ica,
distrito de Marcona. La zona comprende minas, planta de beneficio y zona de
vivienda de San Juan, la mina tiene una distancia de 15.3Km a la planta de beneficio,
y 31Km a la zona de vivienda, y de la planta de beneficio a la vivienda es de 19Km.
El transporte de la zona es muy conveniente, que comprende vía terrena y vía
marítima, la zona tiene una distancia de 14.56Km a la carretera San Juan-San Nicolás,
dicha carretera se encuentra asfaltada y 8 m de ancho, la máxima capacidad de carga
del puente es de 30 toneladas. Comprende también un muelle de terminal de
exportación con las normas internacionales, y 375.94 m de longitud, 19.04 m de
ancho, profundidad de agua de 17.5 m en el lado oeste, sirve para embarque de mega-
buques de 200,000 Ton. Dicho muelle tiene una distancia de 1.5Km al presente
proyecto. Y además, los equipos importados pueden pasar por el puerto de Callao,
ubicado 530Km de la zona de mina.
5.1.2 Topografía e Ingeniería Geológica
La planta se encuentra ubicada en la zona de colinas naturales de la plataforma de la
bahía. El terreno se baja de Sur a Norte, con pendiente de Sur a Norte. El presente
proyecto está ubicado en un pendiente encontrado 1km al Este de la actual planta,
dicho pendiente se baja de Sur a Norte, y acerca de 600m de Este a Oeste, con cota de
41m-73m, y pendiente natural de 6.76%. La superficie está cubierta por arenas
amarrillas, que pertenece al relieve desértico.
Según el estudio de la ingeniería geológica, la superficie es una capa de cemento de
granitos de arena con espesor de 0.40-4.20m, al siguiente se encuentra el lecho de
roca formado por granito ígneo y granito de limonita. El valor permitido de la
capacidad de carga del lecho de roca está entre 400KPa-500KPa, que sirve como el
teniendo estrado del cimento de construcciones. El terreno es estable, no existe riesgo
de deslizamiento.
5.1.3 Condiciones meteorológicas e intensidad sísmica
Clima: la planta de cobre se encuentra ubicada en zona desértica, el clima es cálido y
seco, la precipitación promedio anual es 27mm, la temperatura en verano se encuentra
85
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
entre 19°C~27°C, y en invierno entre 16°C~21°C, la humedad relativa en invierno
es de 73.5%, y 70% en los meses de verano, es relativamente húmedo. Hace bastante
viento en la zona de mina, la velocidad es de 17-80 Km/h, los vientos predominantes
provienen de Sur a Este, y la presión atmosférica es 9.1×104Pa.
La intensidad sísmica es de 7 grados.
5.2 Arreglo general de la planta
La construcción está formada por sector de molienda, separación, espesador de
concentrados, deshidratación de concentrados, espesador de relaves, estación de
bomba de agua reciclada, depósito de agua reciclada, depósito de alta posición para
producción, y stock de concentrado de S.
Se realiza el plano de arreglo general, bajo los principios tales como pleno uso de
relieve, organización razonable de producción, el proceso tecnológico fluido y
sencillo, mejoramiento de condición de trabajo, ahorro del terreno usado, reducción
del movimiento de tierra, y facilidad del manejo de producción, y considerando
factores como relieve de campo y cualidad de producción, etc.
Según las características de relieve y los requisitos del proceso tecnológico, se
instalará la planta de molienda cerca del espesador de 65 m de la planta de hierro, y al
lado del acceso; y respecto a la planta de separación, espesador de concentrado y de
relaves, planta de deshidratación de concentrado, se arreglan seguidos a dirección de
Sur a Norte en el pendiente ubicado a distancia de 800 m al este de la planta de
beneficio de hierro.
Y la planta de separación se instala al lado del acceso ubicado al sur del pendiente; y
espesador de concentrado y de relaves, planta de deshidratación de concentrado se
arreglan al lado del acceso ubicado al norte del pendiente; y el depósito y estación de
bomba del agua reciclada se instalan cerca del espesador; y el depósito de agua de
posición alta es instala en una ladera al sur del campo con cota de 108 m.
La capacidad de stock de concentrado de S diseñada como 127,000 ton, con cota de
43.5 m, instalado al norte del stock de la actual planta de hierro, y arreglado seguido
al acceso. Dicho campo ubica entre la nueva planta de beneficio y el muelle, de
elevación de terreno 40-47m, con suave pendiente y cerca del acceso, ajustado para la
instalación de stock. La cantidad total de la obra del arreglo general se detalle en la
tabla 5-1.
86
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 5-1: Cantidad total de la obra del arreglo general
No Descripción Unidad Cantidad Observación
1 Terreno ocupado hm2 5.7
2
Carretera de asfalto de tipo
penetrado (incluida la
pavimentación del sitio)
m2 2580.4
3Protección de Gavión para obras
civilesm3 600.6
4 Repoblación Repoblación en terreno abierto
como posible
5 Movimiento de tierra: excavación m3 30833.3Proporción de tierra y rock de
6:4
6 Movimiento de tierra: relleno m3 30220.8
7 Barrera de seguridad m3 50
5.3 Diseño vertical y drenaje de lluvia La elevación diseñada está entre 40.00m-78.00m, con diferencia de altitud de 38m, y
se arregla en múlti-niveles según el proceso tecnológico y características topográficas.
Y respecto al diseño vertical, el lado Norte es alto que el Sur, la nivelación del terreno
no ha cambiado el pendiente dominante del relieve. De la planta de separación al
espesador de concentrados, y del espesador a la planta de deshidratación de
concentrados, entre los cuales se satisface el requisito tecnológico de flujo automático.
Debido a la permanente sequía y escasa de lluvia, en el sitio no se arregla drenaje de
inundación, y el drenaje vertical corresponde al pendiente natural, del superficie hacia
afuera.
Dentro de la planta de separación se encuentra una diferencia de altitud de 7 metros,
ubicada en el superior de la pendiente y aproxima al acceso, debe aprovechar el
escarpado del relieve a fin de cumplir los requisitos de elevación interna, y facilitar el
transporte y movimiento.
Se realiza el diseño vertical mediante la topografía, que reducirá el volumen del
movimiento de tierra, y garantiza el balance entre excavación y relleno, el volumen
total del movimiento de tierra se suma a 61,054.1 m3, formado por 30,833.3 m3 de
excavación y 30,220.8 m3 de relleno.
5.4 Diseño del acceso Los accesos internos serán de tipo carretera suburbana, y con calidad de asfaltado y
concreto, los principales cuentan con ancho de 8 m, y desvíos de 6 m. El radio de giro
interior de los accesos será 9.0 m. El pendiente promedio de los accesos internos
87
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
diseñado como 1.5%, lo máximo es de 8%.
5.5 Transporte interno y externoEl volumen de transporte externo del proyecto será 18,921.6 t/año, y el volumen
entrada está formado principalmente por reactivos y insumos de beneficio. El
transporte será mediante camiones. Y respecto al transporte de salida y el concentrado
de Cu, se contratarán camiones de terceros, sin comprar autos de transporte para tal
fin. La medición del volumen de transporte del concentrado de venta en Perú usará la
actual balanza de plataforma de 30 toneladas, sin disposición de otra balanza.
El trasporte interno se refiere a los transportes de materias entre plantas, y transporte
de concentrados al muelle, se aprovecha tuberías para el transporte entre plantas; el
volumen de transporte del concentrado de S es 562,848 t/año, a través de fajas de
transporte; y el volumen del concentrado de Cu es 61,776 t/año, a través de camiones.
Se utilizan los autos disponibles de la actual planta para la gestión rutina y para el
mantenimiento de equipos.
5.6 Repoblación de la plantaEn las proximidades de las construcciones de la planta, debe plantar vegetaciones
adecuadas para el clima desértico, aprovechando los terrenos desocupados, y disponen
escenas adecuadas con el propósito de mejorar el ambiente de trabajo y el paisaje
visual.
Respecto a las vegetaciones repobladas, debe considerar experiencias de la actual
planta, seleccionando las especies de crecimiento rápido, y adecuadas para el clima
local y las condiciones del suelo, a fin para una eficaz repoblación.
Capítulo 6 Instalaciones auxiliares públicas y obras civiles
6.1 Abastecimiento y drenaje de agua6.1.1 Bases y alcance del diseño
6.1.1.1 Bases del diseño
88
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
22) Código de Diseño de Abastecimiento de Agua Exterior (GB50013-2006)
23) Código de Diseño de Drenaje de Agua Exterior (GB50014-2006)
24) Código de Diseño de Abastecimiento y Drenaje de Agua para Construcciones (GB50015-2003)
25) Criterios de la Descarga Total de Agua Residual (GB8978-1996)
26) Código de Diseño del Arreglo de Extintores para Construcciones (GB50140-
2005)
27) Código de Diseño Arquitectónico para la Protección Contra Incendios (GB50016-
2006)
28) Información básica y planos del diseño colegidos in situ.
29) Información entregada por sectores relativos.
6.1.2 Abastecimiento de agua
6.1.2.1 Consumo de agua
El consumo total de agua del proyecto de recuperación de cobre a partir de las relaves
de SHP será 22,592.4 m3/d, que comprende 300m3/d de agua dulce y 22,292.4 m3/d de
agua circulada, el ratio de uso de agua circulada es 98.7%. El consumo de agua se
presenta en la tabal 6-1.
Tabla 6-1: consumo de agua
No Consumidor de agua
Volumen total del consumo
(m3/d)
Consumo doméstico (agua
dulce) (m3/d)
Volumen de agua circulada
(m3/d)
Consumo (m3/d)
1Planta de
separación21842.4 21842.4
2Preparación de
leche de cal300 300
3Preparación de
reactivos100 100
4Enfriamiento de
equipos150 150
5 Uso doméstico 50 50 10
6Consumo imprevisto
150 150 50
89
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Total 22592.4 300 22292.4 60
6.1.2.2 Fuente de agua
La actual planta de hierro cuenta con dos tanques de agua de mar, y su sistema de
conducción de agua de mar tiene la capacidad de 75.7m3/min, la cota de los tanques es
90m.n.s.m, debido a que no se requiere volumen adicional del agua de mar en
presente proyecto, sólo considerando el uso adicional del agua de mar al principio de
la producción, y basta con el abastecimiento del tanque de agua de mar de la panta de
hierro.
Cerca de la planta de beneficio de hierro ya existe un tanque de agua dulce con
capacidad de 80m3, y con cota de 76.5m.n.s.m, que sirve como el fuente de agua dulce
para el presente proyecto (el abastecimiento exterior será a través de camiones
cisterna de San Juan).
6.1.2.3 Sistema de abastecimiento de agua
3) Sistema de abastecimiento de agua de área industrial de beneficio
El volumen total a usar por la producción será 22,592.4 m3/d, fuera de la preparación
de reactivos, enfriamiento de equipos y uso doméstico de agua dulce, el resto será
agua recirculada (22,292.4 m3/d), que suministra a las unidades de consumo a través
de la red de tubería de producción y contra incendio del nuevo depósito de agua de
posición alta.
El volumen efectivo del depósito de agua de posición alta será 2000m3, con tamaño de
φ26.7×4.0m, de estructura de hormigón armado y anti-corrosión interior, la cota del
fondo del depósito es 108m, arreglado en el pendiente ubicado cerca del área
industrial de beneficio.
Al inicio de la producción, debido a que no existe o poco existe de agua recirculada,
se requiere el abastecimiento desde el depósito de agua de mar de la planta de hierro,
el agua será enviada a la red de tubería de producción y contra incendio, y se instala
válvula de retención en la tubería de conducción entrada.
Se aplica una tubería De315 HDPE para el diseño de la conducción de agua, la
distancia de conducción será de 1050 m.
4) Sistema de abastecimiento de agua doméstica
90
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Para la demanda de algunas instalaciones complementarias de producción y de uso
doméstico, se conducta por el depósito de agua dulce, y se alimenta a las unidades de
consumo a través de la red de tubería de abastecimiento de uso doméstico.
5) Sistema de agua circulada
El agua de flujo y líquido filtrado de concentrados de Cu, S (Co) provenientes del
espesamiento y filtración, y el agua de flujo de los relaves proveniente del
espesamiento, pasan juntos al depósito de agua reciclada, y será bombeada al depósito
de agua de posición alta, y luego regresa a la planta de separación.
El flujo del depósito de espesamiento y el filtrado se suman a 32,184.2m3/d, respecto
a la bomba de agua circulada, se aplican 3 bombas centrífugas de única clase-doble
succión (acero de doble fase para materias de flujo), modelo 300S90A, dos en
operación y una en reserva, el rendimiento de bomba será de Q670m3/h y H80m,
equipada con motor eléctrico de modelo Y355L1-4, y potencia de P280kW.
Dimensión del depósito de agua circulada: L×B=18×6m, y profundidad de 4.0m.
El tamaño de la estación de bombas de agua circulada: L×B=18×9m, y altura de 6.0m.
En la estación es dispone una eléctrica grúa suspendida de única viga, a fin de facilitar
el montaje y mantenimiento de equipos, con capacidad de elevación de Q2t, y altura
de elevación de H6m, motor de elevación de 3.0kW, y motor de operación de 0.4kW,
mecanismo del movimiento de grúa de 2×0.4kW. El depósito de agua reciclada y
estación de bomba se arreglan al lado del depósito de espesamiento de relaves.
Se aplica la tubería de De560 HDPE para la conducción de agua circulada, la
distancia de conducción es 350 m.
El volumen del agua circulada será 32,184.2 m3/d, y 22,292.4 m3/d regresa a la planta
de separación, el resto de 9,891.8 m3/d pasa al tanque de agua de mar de la planta de
hierro a través del depósito de agua de posición alta, y para el uso de la planta de
hierro.
Se aplica una tubería De355 HDPE para el diseño de conducción del flujo desborde,
con la distancia de conducción de 1000 m, velocidad de V1.56m/s, aprovechando el
flujo automático.
6.1.3 Contra incendio
Se arreglan bocas de incendios al aire libre en áreas industriales de separación,
aplicando sistema de agua contra incendio de alta presión regular, que comparte la
91
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
misma red de tubería junto con el sistema de abastecimiento de agua industrial.
Considerando el escenario de un incendio de dos horas, y el volumen de agua contra
incendio de 15L/s, entonces se requiere el volumen total de 108m3 de agua contra
incendio, que deberá reservado en el depósito de alta posición, y no se usa para otros
fines. Se instalan bocas de incendios al aire libre en sitios oportunos.
Según requisitos del Código de Diseño del Arreglo de Extintores para Construcciones
(GB50140-2005), se instalan extintores de polvo seco dentro de los edificios.
6.1.4 Drenaje
6.1.4.1 Caudal de drenaje
El principal drenaje está formado por agua de relaves descargada por la planta de
separación, luego del espesamiento, el flujo de sedimento será enviado a la estación
de bomba #2, y de aquí bombeado al depósito de relaves. El volumen de relaves será
9,308 m3/d, y dentro del cual, el contenido de agua es 7,092.8 m3/d.
El drenaje de agua doméstica es 40 m3/d.
6.1.4.2 Sistema de drenaje
El drenaje para relaves se detalle en el Punto de Conducción de Relaves.
El agua residual de sanitario pasa primero por el tratamiento de fosa séptica, y se
confluye con otras aguas residuales domésticas, luego del tratamiento por instalación
de residual, el agua sirve para riego de camino y repoblación de plantas, el resto se
usa como agua circulada.
El depósito de tratamiento de agua residual doméstica tiene la dimensión de
3.0×3.0m, y 3.0m de profundidad, volumen de 22.5m3, aplicando el equipo de
tratamiento de agua residual de modelo SEJ-2 (comprende rejas, bomba aspirante,
instalación de purificación de agua residual doméstica, soplante, equipos de cloración,
etc.), con capacidad de tratamiento de 2m3/h.
6.1.5 Conducción de relaves
Luego del espesamiento de las colas descargadas por la planta de separación, el flojo
se circula, y el flujo de fondo se envía hacia la actual estación 2# de bombas de
presión.
92
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
El volumen de colas secas es 7092.8 t/d, y el espesor de peso de colas es 50%, la
densidad de colas secas es 3.2, caudal de colas es 9,308m3/d, y dentro del cual el
contenido de agua es 7,092.8 m3/d, densidad de pulpa de colas es γk=1.524, y la
granularidad de colas es -0.074mm 70%.
En el diseño se aplican dos tuberías de conducción, una en operación y otra en
reserva, y la capacidad de conducción de tubería es de 390 m3/h, aplicando tubería de
De315 HDPE, distancia de conducción es 200m.
Se aplican dos bombas de lodos de 8/6E-AH para la presión de las colas, una en
operación y otra en reserva, con capacidad de Q390m3/h,H46.4m, equipado con
motor eléctrico modelo Y315M2-6 de potencia P110kW. Y se controla la velocidad a
través de dispositivo de conversión de frecuencias.
Se arreglan las bombas de presión de colas debajo del depósito de espesamiento.
6.2 Electricidad y Comunicación
6.2.1 Suministro de electricidad
La fuente del suministro de electricidad industrial está conformada por dos partes, una
parte de la central eléctrica de combustibles de SHP, y la otra de la red nacional de
electricidad de Perú.
Ha construido una subestación con capacidad de 15MVA al lado de la planta de
molienda para el circuito cerrado de mineral hierro, y electricidad proviene del propio
central eléctrica de SHP, con tensión de 13.8/4.16kV, dicha sub estación tiene aún una
capacidad disponible de 8MVA remanente.
El sector de construcción propuesta una otra sub estación de 13.8/4.16kV cerca de la
planta de separación, con fin del suministro para el proyecto.
6.2.2 Carga de potencia y sus condiciones
Según los requisitos propuestos por sector de tecnología y de otros relativos, se
calcula la carga de potencia del presente proyecto como lo siguiente:
Capacidad total instalada de los equipos: 12,896 Kw Capacidad operativa de los equipos: 11,078Kw Cálculo de la potencia activa (4.16KV): 8743Kw Cálculo de la potencia reactiva (4.16KV): 1366 Kw
93
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Consumo anual de electricidad: 4319.33k-kWh Factor de Potencia: 0.99
La principal carga productiva del proyecto será carga segundaria, que forma el 80%
de la carga total; y las instalaciones domésticas y auxiliares pertenecen a la carga
tercera, que forma 20% de la carga total.
Los detalles se presentan en el anexo 6-1—Cálculo de Carga de Potencia
6.2.3 Programa de suministro de electricidad
Debido a que entre las principales plantas de producción del presente proyecto, la
planta de molienda y la de separación, existe una distancia de 800m, entonces la carga
es relativamente concentrada. Según resultado de cálculo de dicha carga y el principio
de alta presión para el centro de carga, se instalarán separadamente la distribución de
alta presión en zona de molienda y de separación.
Al lado de la planta de molienda se arregla una subestación de 4.16kV, que suministra
energía para la molienda y stock de concentrados, y para el sistema de 4.16kV se
aplica la técnica de sub-conexión de barra colectora simple con cortador de circuito, y
desde dicha subestación se distribuye con el modo de radiación hacia las
transformadores de distribución de la planta de molienda (2x1000kVA), molino de
bolas de alta presión (2×2500kW), stock de concentrados (1×250kVA), y hacia faja de
transporte 6# (1×160kW). Y desde la estación de reductor de presión de 13.8/4.16kV
ubicada al lado de la planta de molienda se suministra energía para el circuito
segundario, y los cables de entrada del circuito segundario se funcionan juntos, se
aplica líneas de cable para el circuito, y todos los circuitos tendrán capacidad de carga
plena.
Dentro de la planta de separación se instala una sala de distribución, que suministra
energía para la planta de separación, planta de deshidratación de concentrados,
estación de bombas de agua reciclada de relaves, y para estación de bombas de
relaves, y en el sistema de 4.16kV se aplica la técnica de conexión de barra colectora
simple, y desde dicha subestación se distribuye con el modo de radiación hacia las
transformadores de distribución de la planta de separación (2×1250kVA), soplador
centrífugo (3×315kW), y hacia la estación de bombas de agua reciclada de relaves
(1×800kVA). Y desde la estación de reductor de presión de 13.8/4.16kV a instalar al
lado de la planta de separación se suministra energía para el sistema de 4.16kV, se
aplica líneas de cable para el circuito.
6.2.4 Sub-estación
94
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Para la subestación 4.16kV de molienda, se aplica la técnica de subestación integral
pre-instalada, a instalar al lado de la planta de molienda, y dentro de la cual se
arreglan equipos de distribución de 4.16kV, transformador de distribución modelo
seco y equipos de distribución de baja presión para planta de molienda, de área de
8×27m.
La sala de distribución de 4.16kV de separación se instala en la planta de separación,
y la cabina de interruptores de 4.16kV aplica el arreglo unilineal, la sala de
distribución tienen una área de 9×6m, podía considerar la posibilidad de construcción
integral de dicha sala de distribución junto con la estación de reductor de presión de
13.8/4.16kV, a fin de reducir la inversión.
6.2.5 Compensación de potencia reactiva
Se instalan equipos de compensación de potencia reactiva para unas barras colectoras
de distribución de baja tensión, se detalle la capacidad de compensación de potencia
reactiva en la tabla de Cálculo de Carga de Potencia.
A través de la operación preliminar del motor de accionamiento, es decir motor
síncrono de 2×2500kW, se genera potencia reactiva para la compensación.
Luego de dicha compensación, el factor de potencia de la planta alcanzará a 0.99.
6.2.6 Nivel de equipamiento
Se aplica el gabinete de carrito de mano de tipo intermedio modelo GZS1 como el
gabinete de interruptor de alta tensión, y equipado con disyuntor de vacío de modelo
HVX12-25.
Se aplica el transformador de aleación amorfa tipo seco de modelo SCBZH15 como el
transformador de distribución de 4.16kV.
Se aplica el gabinete de interruptor DC de alta frecuencia modelo AUZ-65Ah/220V
para el suministro de corriente directo.
Se aplica el sistema integral computarizado de automatización modelo AREVA para
la protección y control, y de tal manera realiza el control, protección, medición, señal,
manejo, coordinación y control remoto del sistema de 4.16kV.
6.2.7 Arranque de motores de gran escala
Se arreglan dos molinos de bolas en el presente diseño, con capacidad de 2500kW
95
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
cada uno, y tensión de 4.16kV, accionando por equipos de arranque suave de motores
de modelo HPMV-DN.
6.2.8 Tabla del cálculo de potencia de carga
96
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 6-2: cálculo de potencia de carga
No
Equipos recibidores
de potencia
Cantidad (Uni) Potencia (kW)
CO
SΦtgΦ Kc
Carga calculada
Tma
x
Consumo
anual
Observación T
o
ta
l
operaci
onalTotal
operacio
nalkW kvar
kV
Ak-kWh
Ⅰ Sala de distribución de molienda
AMolino de bolas tipo flujo húmedo
(4.16kV)2 2 5000.0 5000.0
0.9
7
-
0.2
5
0.8
8
4400.
0
-
1102.
7
5000 22000
B Planta de molienda
1 Equipos auxiliares de molino de bolas 2 2 358.10 358.100.8
0
0.7
5
0.7
0
250.6
7
188.0
0
2 Agitador de pulpas minerales 2 2 60.00 60.000.8
0
0.7
5
0.6
539.00 29.25
3 Bomba de lodos 2 1 320.0 160.00.8
0
0.7
5
0.7
0112.0 84.0
Control de
frecuencia
4 Bomba de lodos (4.16kV) 3 2 945.0 630.00.8
0
0.7
5
0.7
0441.0 330.8
Control de
frecuencia
5 Bomba de lodos (4.16kV) 4 2 1120.0 560.00.8
0
0.7
5
0.7
0392.0 294.0
Control de
frecuencia
6 Grúa de tipo puente 1 1 106.50 106.500.5
0
1.7
3
0.1
515.98 27.67
7 Iluminación eléctrica 50.00 50.00 0.9 0.4 0.9 45.00 21.79
97
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
0 8 0
Total 2959.6
01924.60
1295.
65
975.4
7
Por factor simultáneo Ky=0.9,Kw=0.95 1166.
08
926.6
9
148
9.46 2×1000η=74%
Pérdida por transformadores 14.89 74.47
Carga lateral 4.16kV 0.7
6
1180.
98
1001.
17 5000 5904.8757
C Stock de concentrados
1 Faja de transporte 4# 1 1 75.00 75.000.8
0
0.7
5
0.6
548.75 36.56
2 Faja de transporte 5# 1 1 30.00 30.000.8
0
0.7
5
0.6
519.50 14.63
3 Carrito de descarga 1 1 3.00 3.000.7
0
1.0
2
0.6
51.95 1.99
4 Alimentador vibratorio7
272 43.20 43.20
0.7
0
1.0
2
0.6
528.08 28.65
No
Equipos recibidores
de potencia
Cantidad (uni ) Potencia (kW)CO
SΦ
tg
Φ
Factor
requisitoCarga calculada
Carga
Max.
Consumo
anualObservación
Tot
al
Operacio
nal
Tota
l
Operacion
al KC kW
kv
arkVA horas k-kWh
5 Polipasto eléctrico 2 26.8
06.80
0.5
0
1.7
30.15 1.02
1.
77
6 Iluminación eléctrica 10. 10.00 0.9 0.4 0.90 9.00 4.
98
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
00 0 8 36
Total 168
.00168.00
108.
30
87
.9
5
Por factor simultáneo Ky=0.9,Kw=0.95 97.4
7
83
.5
5
128.3
8 1×250η=51%
Pérdida por transformadores 1.286.
42
Carga lateral 4.16kV 0.7
4
98.7
5
89
.9
7
5000 493.7690
C Faja de transporte 6# (4.16kV) 1 1160
.00160.00
0.8
0
0.7
50.65
104.
00
78
.0
0
5000 520.0000
DCarga total de la sala de distribución de
molienda (4.16kV)2 2
828
7.67252.6
1.0
0
5783
.7
66
.4
5784.
11 28398.6
Ⅱ Sala de distribución de separación
A Sub-estación de la planta de separación
1 Máquina de flotación 9 9
118
8.0
0
1188.000.8
0
0.7
50.90
1069
.20
80
1.
90
2 Máquina de flotación (Celta de succión) 7 7385
.00385.00
0.8
0
0.7
50.90
346.
50
25
9.
88
99
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
3 Máquina de flotación (Celta de flujo) 10 10450
.00450.00
0.8
0
0.7
50.90
405.
00
30
3.
75
4 Motor rascador 4 48.8
08.80
0.8
0
0.7
50.90 7.92
5.
94
5Tanque agitador de preparación de leche
de cal2 2
60.
0060.00
0.8
0
0.7
50.65
39.0
0
29
.2
5
6 Transportador tornillo del tanque de cal 2 20.3
60.36
0.7
0
1.0
20.65 0.23
0.
24
7 Tolva medidor del tanque de cal 2 23.0
03.00
0.7
0
1.0
20.65 1.95
1.
99
8 Tanque agitador de alto rendimiento 2 260.
0060.00
0.8
0
0.7
50.65
39.0
0
29
.2
5
9 Tanque agitador de alto rendimiento 2 237.
0037.00
0.8
0
0.7
50.65
24.0
5
18
.0
4
No
Equipos recibidores
de potencia
Cantidad (uni
)
Potencia (kW) C
O
tg
Φ
Factor
requisito
Carga calculada Carga
Max.
Consumo
anual
Observación
100
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
S
Φ
T
o
t
a
l
Operacion
al
Tot
al
Operacio
nal KC kW
kva
rkVA horas k-kWh
1
0Tanque agitador de alto rendimiento 1 1
15.
0015.00
0.
80
0.
7
5
0.65 9.757.3
1
1
1Tanque agitador de alto rendimiento 1 1
5.5
05.50
0.
80
0.
7
5
0.65 3.582.6
8
1
2
Alimentador de reactivos de control
remoto1 1
0.7
50.75
0.
70
1.
0
2
0.65 0.490.5
0
1
3Separador magnético 8 8
60.
0060.00
0.
80
0.
7
5
0.9054.0
0
40.
50
1
4Bomba de espumas 4 2
74.
0037.00
0.
80
0.
7
5
0.7025.9
0
19.
43
1
5Bomba de lodos 2 1
60.
0030.00
0.
80
0.
7
5
0.7021.0
0
15.
75
1
6
Bomba de lodos 2 1 22.
00
11.00 0.
80
0.
7
0.70 7.70 5.7
8
101
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
5
1
7Tomamuestras tipo tubo 3 3
2.2
52.25
0.
80
0.
7
5
0.65 1.461.1
0
1
8Grúa de tipo puente 1 1
59.
6059.60
0.
50
1.
7
3
0.15 8.9415.
48
1
9Grúa eléctrica tipo puente de única viga 1 1
9.9
09.90
0.
50
1.
7
3
0.15 1.492.5
7
1
8Espesador de colas 1 1
30.
0030.00
0.
75
0.
8
8
0.6519.5
0
17.
20
1
9Equipos de elevador de rastrillos 1 1
5.5
05.50
0.
80
0.
7
5
0.90 4.953.7
1
2
0Iluminación eléctrica
50.
0050.00
0.
90
0.
4
8
0.9045.0
0
21.
79
Total
25
86.
7
2508.7 2136
.6
160
4.0
Por factor simultáneo Ky=0.9,Kw=0.95 1922
.9
152
3.8
3
102
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Compensación de potencia reactiva
-
900
.00
Luego de compensación 1922
.9
623
.83
2021.
6
2×1250η=81
%
Pérdida por transformadores 20.2
2
101
.08
Carga lateral 4.16kV 0.
94
1943
.2
724
.91 5000 9715.7981
NoEquipos recibidores
de potencia
Cantidad (uni ) Potencia (kW)CO
SΦtgΦ
Factor
requisitoCarga calculada
Carga
Max.
Consumo
anual Observaci
ónTot
al
Operaciona
l Total
Operacion
al KC
k
Wkvar kVA horas k-kWh
B Soplante centrífugo (4.16kV) 3 2 945.0 630.00.8
00.75 0.70
44
1.
0
330.
8 5000 2205
CSub-estación de bombas de agua circulada
de relaves
(A
)Deshidratación de concentrados
1 Filtro de cerámica 3 3114.0
0114.00
0.8
00.75 0.65
74
.1
0
55.5
8
2 Filtro de cerámica 1 1 24.00 24.00 0.8 0.75 0.65 15 11.7
103
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
0.6
00
3Bomba sumergida de depósito emergente de
concentrado S1 1 15.00 15.00
0.8
00.75 0.70
10
.5
0
7.88
4Bomba sumergida de depósito emergente de
concentrado Cu2 1 15.00 7.50
0.8
00.75 0.70
5.
253.94
5 Compresor de aire tornillo 1 1 11.00 11.000.8
00.75 0.70
7.
705.78
6 Espesador de alto rendimiento 1 1 7.50 7.500.8
00.75 0.70
5.
253.94
7 Espesador de alto rendimiento 1 1 11.00 11.000.8
00.75 0.70
7.
705.78
8Compuerta hidro-eléctrica tipo
segmento1 1 1.50 1.50
0.8
00.75 0.65
0.
980.73
9 varilla de empuje hidro-eléctrica 1 1 3.00 3.000.7
01.02 0.65
1.
951.99
10 Bomba química 1 1 2.20 2.200.8
00.75 0.70
1.
541.16
11Grúa eléctrica de única viga modelo
LD1 1 17.60 17.60
0.5
01.73 0.15
2.
644.57
12Grúa eléctrica de única viga modelo
LD2 2 22.60 22.60
0.5
01.73 0.15
3.
395.87
13 Faja de transportador 1 1 11.00 11.000.8
00.75 0.65
7.
155.36
104
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
14 Iluminación eléctrica 10.00 10.000.9
00.48 0.90
9.
004.36
Total 265.4
0257.90
15
2.7
5
118.
62
(B
)
Estación de bomba de agua
circulada de colas
NoEquipos recibidores
de potencia
Cantidad (uni ) Potencia (kW)
COSΦ tgΦ
Factor
requisitoCarga calculada
Carga
Max.
Consumo
anualObservac
iónTo
tal
Operaciona
l Total
Operaci
onal KC kW kvar
k
V
A
horas k-kWh
1Bomba centrifuga de conducción de
relaves3 2
840.
0560.0 0.80 0.75 0.70
392.
0
294.
0
2 Válvula eléctrica 2 2 4.40 4.40 0.80 0.75 0.65 2.86 2.15
3 Válvula eléctrica 6 6 3.30 3.30 0.80 0.75 0.65 2.15 1.61
4 Grúa de única viga 1 1 4.20 4.20 0.50 1.73 0.15 0.63 1.09
5 Bomba de presión de colas 2 1220.
00110.00 0.80 0.75 0.70
77.0
0
57.7
5
6 Iluminación eléctrica 5.00 5.00 0.90 0.48 0.90 4.50 2.18
Total 1076
.9686.90
479.
14
358.
77
(C
)(A)∽(B) total
1342
.3944.8
631.
9
477.
4
105
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Por factor simultáneo
Ky=0.9,Kw=0.95
568.
7
453.
52
Compensación de potencia reactiva
-
240.
0
Luego de compensación 568.
7
213.
52
60
7.
5
1×800η=
76%
Pérdida por transformadores 6.0730.3
7
Carga lateral 4.16kV 0.92 574.
8
243.
89 5000 2873.833
DTotal carga de la sala de distribución
de separación (4.16kV)
4608
.63825.6
2958
.9
129
9.6
32
31
.7
14794.6
Ⅲ Total carga de la planta (4.16kV) 1289
6.2
11078.
20.99
8742
.7
136
5.9
88
48
.7
43193.3
106
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
6.2.9 Transmisión de electricidad
6.2.9.1 Bases del diseño
Reglamento de Seguridad de Beneficio de Minerales, GB18152-2000.
Especificaciones de Diseño de Cables de Ingeniería Eléctrica, GB50217-94.
Normas de Diseño de Iluminación Arquitectónica, GB 50034-2004.
Especificación de Diseño del sistema de suministro y distribución de electricidad,
GB50052-95.
Especificación de Diseño de Protección contra Rayos de Edificios, GB50057-94,
(edición 2000).
Criterio de Diseño de Distribución de Electricidad de Baja Tensión, GB50054-95.
Criterio de Diseño de Distribución de Electricidad de Equipos Consumidores
Generales, GB50055-93.
Requisitos Técnicos de Seguridad y Forma del Sistema de Tierra, GB 14050-
1993.
Otras vigentes relativas normas, especificaciones y criterios nacionales, información
entregada por otros sectores.
6.2.9.3 Contenido del diseño
El presente proyecto comprende la recuperación de concentrados de Cu, S y Fe a
partir de las colas de hierro de SHP. La planta de molienda y el stock de concentrados
se encuentran en ambientes polvorientos, para la selección de los equipos de todas las
plantas, debe considerar el ambiente marítimo de alto corrosión.
Según el arreglo de la sub-estación, se disponen sala de distribución de baja tensión y
sala de control en la planta de separación, y en la sala de distribución se instalan panel
de distribución y panel de compensación de eliminación de armónicos, y es equipan
gabinetes de potencia in situ correspondiente al proceso tecnológico. Se realiza la
vigilancia global sobre todos los equipos a través de la sala de control; la planta de
molienda sirve como sub-estación integral, y en la sala de control se instalan gabinete
de convertidor de frecuencia y gabinete de arranque suave; en el stock de
concentrados se instalan sub-estación integral y gabinete de control in situ, y además,
las fajas 4#, 5# y 6# requieren instrumentos de protección global, con el propósito de
detección de detorsión, desviación y deslizamiento de las fajas; se arregla sala de
distribución de baja tensión al lado de la estación de bomba de agua circulada de
relaves; en la estación de bomba de presión de relaves y de deshidratación de
concentrados se instalan gabinetes de potencia de tipo combinado.
107
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
6.2.9.4 Sistema de distribución
3) Selección del método de distribución del sistema de distribución de baja tensión
Se aplica la sub-conexión de barra colectora simple para la distribución de baja
presión, y se arreglan dos transformadores en la subestación, entre las barras de
colectora se instalan interruptores de interconexión, y de tal manera garantiza el
suministro de energía para las cargas principales de la planta.
Se aplica el suministro de modelo de radiación para todas las plantas que cuentan con
transformadores y sala de distribución de baja presión, y distribución segundaria para
unas partes. En el sistema de distribución se utilizan cables de electricidad de modelo
polietileno de enlaces cruzados, y cables de control.
4) Accionamiento eléctrico
Mediante convertidor de frecuencia se realiza el control de velocidad para la bomba
de pulpa y ficción, que ubica al lado de la planta de molienda y la estación de bombas
de relaves; se aplica la técnica de arranque con arrancadores suaves para los equipos
sin necesidad de control de velocidad; y forma de arranque directo para los equipos
generales de baja presión, se utilizará controlador inteligente de motor en la
protección de sobre carga para todos los motores. Se aplica el protocolo de
comunicación Modbus para los equipos tales como AC VVVF y controlador
inteligente de motor, todos los instrumentos de medición contarán con pantalla de
exposición e interfaz de comunicación, y desde PLC se conecta hacia el Centro de
inspección y control de la planta de separación a través de cable óptico.
6.2.9.5 Compensación de baja tensión
Todos los sistemas de distribución de baja tensión serán equipados con panel de de
compensación de baja tensión, y según los requisitos eléctricos locales, luego de la
compensación, el factor de potencia del lado de baja tensión debe alcanzar a 0.95.
Todas las lámparas de descarga de gas serán equipadas con capacitancia de
compensación, a fin de aumentar su actor de potencia.
6.2.9.6 Medición y metrología
Del lado de baja tensión de la subestación, todos los gabinetes de entrada serán
equipados con instrumentos de múlti-funciones de corriente, voltaje y grado eléctrico,
en las líneas de suministro desde sala de distribución hacia las plantas próximas, se
equipan instrumentos de múlti-funciones de corriente y grado eléctrico. Para los
equipos de potencia superior que 75kW, se instala metro de vatios-hora, y
108
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
amperímetro para equipos más que 55kW.
6.2.9.7 Control de armónica
Para evitar sobrecalentamiento y pérdida adicional generados por el corriente
armónico, y evitar falla de ruptura del aislamiento causada por el aumento de número
de armónicos, también evitar funcionamiento defectuoso de equipos eléctricos como
computadoras causado por armónicos, se aplica el panel de compensación de baja
tensión con función de eliminación de armónicos en las plantas de separación y de
agua circulada de relaves.
6.2.9.8 Programa de control
Para reducir la cantidad e intensidad de trabajo de mano de obra, y para el control de
cadena y manejo automático de los principales equipos eléctricos de la planta, en el
presente diseño se propone la aplicación de un sistema de control PLC como el
equipos central de control, que forma un sistema de control automático con las
funciones de control de transmisión eléctrica y control de instrumentos. Todos los
equipos eléctricos contarán con funciones como mantenimiento, rodaje y control, que
cumplen los requisitos de cadena y control de los equipos tecnológicos, de detección y
regulación de los parámetros del proceso tecnológico, y de gestión de equipos y
producción. En la planta de separación se arregla la sala central de control de la
planta, y se disponen estaciones de I/O del sistema PLC en todas las salas de
distribución de baja tensión, todos los puntos I/O se conectan al sistema PLC.
Con el propósito de facilitar el mantenimiento y solución de problemas
inmediatamente, los equipos consumidores de electricidad de las principales plantas
se operan mediante la cadena concentrada en la sala de control, in situ se equipan
botón de mantenimiento e interruptor de emergencia; en los puestos relativos de
producción se dispone la señal de contacto acústico-óptico.
6.2.9.9 Iluminación eléctrica
1) La intensidad de iluminación del presente proyecto se diseña como los siguientes
criterios:
Plantas de producción ≥100lx
Sala de distribución ≥200lx
Oficinas, sala de control y sala de instrumentos ≥300lx
2) Fuente de luz y selección de lámparas
109
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
La fuente eléctrica de iluminación será alimentada por el transformador de
iluminación y control, la fuente eléctrica es de ~220V/60Hz. En las plantas
principales se aplica la fuente de luz de halogenuros metálicos de eficiencia
energética, según el ambiente de la planta se equipan lámparas de alto rendimiento
modelo IP54, y en el stock de concentrados, lámparas de modelo IP65; en el ambiente
normal de trabajo, se aplican lámparas regulares; y lámparas anti-corrosión para
plantas con gases corrosivos como zona de producción de ácidos; lámparas
impermeables y resguardado del polvo para ambientes polvorientos; y lámparas
fluorescentes de eficiencia energética para sala de distribución, oficinas, sala de
control y sala de instrumentos; y fuente de luz de ahorro de energía para plantas con
techo bajo; en caso de que las lámparas pueden integrarse con los equipos de
compensación in situ, serán equipados con capacitancia de compensación, con el
propósito de aumentar el factor de potencia, y rebajar la corriente de arranque.
3) En lugares importantes como sala de control y sala de distribución de baja
tensión, se equipa iluminación de emergencia, que deberán ser lámparas con
acumulador, y tiempo de emergencia >30 minutos.
En las plantas se equipa iluminación regular de trabajo, y respecto a las lámparas de
plantas de dimensión grande, se realiza el control centralizado de sectores a través del
gabinete de distribución de iluminación, y a las lámparas de sala de control y plantas
pequeñas, se realiza el control descentralizado a través del panel de interruptores.
6.2.9.10 Protección contra rayos y conexión a tierra
1) Forma de conexión a tierra del sistema de baja tensión: el sistema TN-S.
2) Protección de sobretensión para equipos eléctricos: al lado del panel de
distribución de baja tensión se instala equipos de protección de sobretensión
secundaria (SPD).
3) Protección contra rayos para edificios
Según reglamentos relativos y resultados del cálculo, se consideran los edificios
importantes industriales de planta de separación y molienda en la segunda categoría
de protección contra rayos, y las otras plantas en la tercera categoría.
La resistencia a tierra de contra rayos de edificios de la segunda categoría no supera a
10Ω, y de la tercera categoría no supera a 30Ω, y la resistencia del sistema de
computadoras no supera a 4Ω, en caso de que las conexiones comparten un mismo
dispositivo de tierra, la resistencia no supera a 1Ω. Las líneas de suministro desde sala
110
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
de distribución hacia las plantas próximas, se necesita la conexión iterativa a tierra en
el ponto de entrada de plantas, la resistencia no supera a 10Ω. La expuesta parte
conductora de electricidad y la parte fuera de equipos eléctricos (cubierta metálica,
puente de cables, tubería metálica, componentes metálicos y capa metálica de cables,
etc.) requieren la conexión a tierra. Los circuitos de distribución como los dispositivos
móviles, equipos consumidores de campo y enchufes, necesitan disponer protectores
de fuga, con el propósito de mejorar la seguridad de electricidad.
6.2.9.11 Comunicación
Se instalan teléfonos de extensión en áreas como Sala de Control Central, sala de
vigilancia de plantas, y sala de control; y se instala el Operador de Sistemas de
Teléfono de coordinación y administración de plantas en la sala de control de la planta
de separación, y además, sistema de monitoreo industrial de televisión, y equipos de
cámara en sectores críticos de producción.
6.2.9.12 Selección de equipos principales y de materias
1) Para el panel de distribución de baja tensión, se aplica el panel de distribución
tipo Bus de modelo CGZ1.
2) Para el sistema PLC, se aplica el modelo PCS7.
3) Para el convertidor de frecuencia, se aplica el modelo MICROMASTER.
4) Para arrancadores suaves, se selecciona el modelo JJR5000.
5) Para gabinetes de distribución, se aplica gabinete de distribución anti-corrosión
de tipo combinado modelo Mi.
6) Para gabinetes de control in situ, se aplica gabinete de plástico ingeniería
policarbonato, modelo CI de MOELLER.
7) En las plantas se aplican cables YJV y KYJV de núcleo de cobre y cubierto por
polietileno.
6.3 Instrumentos de automatización6.3.1 Alcance y principios del diseño
Alcance del diseño: planta de molienda, planta de separación, planta de
deshidratación de concentrados, etc. Principios del diseño de automatización: menos
mano de obra y mejor rendimiento, ahorro de inversión, mejoramiento del nivel de
gestión de producción y de automatización, y respecto al sistema de instrumentos y de
control, se realiza la tecnología avanzada, economía razonable, enfoque destacado,
que cumplen los requisitos de producción y alcanzan al avanzado nivel internacional.
111
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
6.3.2 Método de control de operación
Se aplica la técnica integral de instrumentos y control de eléctricos, es decir, los
instrumentos y eléctricos se comparten el mismo sistema informático, de tal manera
se recolectan los parámetros del proceso de monitoreo, y realiza la cadena de control
del sistema. Se instala la Sala de Control Central (la sala de control de analizadores
será instalado independiente).
6.3.3 Medición y Control
Y los ítems de medición y control para el principal proceso tecnológico del proyecto
son:
Medición del nivel líquido del depósito de pulpa mineral y del tanque
agitador, cadena de control de las bombas;
Medición y control del nivel de líquido de la máquina de flotación: mediante
el medidor de nivel, el sistema detecta en tiempo real el nivel de la pulpa en
la máquina de flotación, correspondiendo a la variación del nivel, se modifica
inmediatamente la abertura de las válvulas eléctricas entre las máquina de
flotación, para el objetivo de estabilizar el nivel de líquido.
Medición del espesor y caudal de la pulpa entrada de la planta de separación;
Medición del espesor y caudal del flujo sedimento del depósito de
espesamiento de relaves, cálculo del volumen de minerales;
Medición del espesor y caudal del concentrado de hierro que regresa al
sistema de deshidratación de la actual planta de beneficio de hierro;
Monitoreo en línea de la ley de mineral original, concentrados (concentrados
de Cu, S y Fe), y relaves.
6.3.4. Selección de Instrumentos
Se consideran las condiciones técnicas, tales como anti-corrosión y resistente a la
humedad, en la selección de instrumentos. Teóricamente se aplican instrumentos
avanzados en la medición y control de los parámetros importantes. Y respecto al
sistema de computadora, se aplican las avanzadas técnicas internacionales de DCS y
PLC.
Se aplica medidor de espesor de la radiación nuclear para la medición del espesor de
pulpa mineral, caudalímetro ultrasónico para la medición de caudal de pulpa, medidor
de nivel ultrasónico tipo sin contacto para la medición del nivel de pulpa, y analizador
de X-fluorescentes transportista para el análisis de ley de los metales en los puntos
controles de la separación.
112
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
6.3.5 Sistema de Computadora
6.3.5.1 Organización del Sistema
Se arregla el sistema de control según la distribución de las ubicaciones físicas de las
secciones de la planta, se puede arreglar un servidor y las respectivas estaciones de
operadores, que forman diversos “regiones” junto con los sistemas de control de las
diferentes secciones de producción, y todas las regiones se conectan a través de una
red, y configurando de tal forma un sistema de control descentralizado. Los
instrumentos asociados a los equipos enviarán señales al sistema central de
computadora de la planta. Y los sistemas de control de los equipos mandan todos los
datos al sistema central de computadora mediante medios de comunicación.
De superior a inferior, el sistema de control se puede dividir en nivel de gestión de la
empresa, nivel de operación del sistema, nivel de control y nivel del procedimiento de
señales in situ. En el nivel de gestión, se pueden manejar el suministro de la empresa,
y el manejo global de la producción y venta. Y al nivel de operación, se puede
concentrar las funciones operativas de todas las regiones, a fin de realizar la operación
centralizada, y al mismo tiempo, se puede mantener las respectivas funciones
operativas en los sub-sistemas, para su operación independiente e inmediata. En el
nivel de control, se procesa integralmente las diversas señales, el cálculo de los
circuitos, el procesamiento de los circuitos lógicos y la ejecución de cálculos
avanzados.
Todos los procesamientos de I/O del sistema de control se terminan a través de los
módulos de procesamiento que conectan a Bus in situ. Y los módulos de
procesamiento se pueden equipar en forma concentrada, o en forma descentrada en las
gabinetes de señal in situ, con el fin de ahorra el cable de señales y reducir el gasto de
construcción.
6.3.5.2 Funciones del Sistema
El sistema de control de computadoras colecta y procesa constantemente los diversos
parámetros operativos y estados de los equipos, que cuenta con buena respuesta de
interrupción. A través del monitoreo y el teclado de función, se prestan todas las
informaciones útiles de los estados normales y anormales del proceso tecnológico
para los operadores. Y mediante la impresora, se terminan las tablas, saltos de
interruptores y registro de secuencia, memoria de incidentes, y copia de pantalla CRT,
etc. Y se realizan diversos cálculos y análisis económico en línea.
113
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
6.3.6 Sala de Control de Instrumentos
Las salas de control de computadoras arreglada en la planta (comprende la sala de
control de analizador de x-fluorescencia) deben contar con las buenas medidas de aire
acondicionador, iluminación, aislamiento térmico, el polvo y reducción del ruido. Y
también con las medidas de contra incendio.
6.4 Obras Civiles6.4.1 Geología de Ingeniería Geotécnica y Topografía
Es simple el terreno a usar por el proyecto presupuesto, que se encuentra en las
colinas de la costa, con pendiente ligera, la superficie es una capa de cemento de
granitos de arena, y al siguiente se encuentra el lecho de roca formado por granito
ígneo y granito de limonita. No existen negativas condiciones de ingeniería
geotécnica, tales como deslizamiento y suelo blando, etc., no se encuentra suelo
licuado.
6.4.2 Condiciones de Construcción
6.4.2.1 Características y Requisitos de la Construcción Local
La mina se encuentra ubicada en el Departamento Ica, Provincia Nazca de Perú, en el
distrito de Marcona, 525 km al Sur de Lima. Es escaza la precipitación anual, y 13 km
de distancia al mar, debido a la corriente fría de la costa, se presencia un clima
templado, pero con alta humedad. Dichos factores climáticos no generan muchos
requisitos de protección exterior de las construcciones, y la estructura principal pide el
tratamiento de anti corrosión de agua de mar.
6.4.2.2 Materiales de Construcción Locales
Las materiales de construcción más usadas comprenden planchas de amianto, ladrillos
huecos y aceros regulares.
6.4.3 Estructura de Construcción
6.4.3.1 Contenido de la Estructura de Construcción
Se usarán las facilidades domésticas de la actual mina de hierro, sólo se construye un
baño cerca de las planta de molienda y flotación. Y en la planta de separación, se
arreglan comedor, salas de cambio y descanso, y baños. Las construcciones
114
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
comprendidas en el proyecto presupuesto se presentan en la tabla 6-3.
6.4.3.2 Forma de la Estructura de Construcción
Según los criterios del proceso, considerando las condiciones locales, las estructuras
en el diseño deberán cumplir los siguientes requisitos: cumplimiento de los criterios
del proceso, mejoramiento de las condiciones de trabajo; ahorro de materiales,
reducción de costo; elevación del nivel de mecanización en la construcción,
aceleración del avance; considerando el suministro de materiales de construcción y el
nivel técnico de las empresas de construcción.
Se aplica estructura metálica para los edificios principales de las plantas, a fin de
facilitar la construcción.
Y estructura de concreto reforzado para los edificios adicionales.
6.4.3.3 Materias de la Protección Exterior y de ventana y puerta
Por el impacto del medio local, se toman plancha de amianto local como materia de
protección para las paredes y techos de las plantas. Es necesaria la instalación de
ventanas de acero plástico, puertas de acero madera o de madera.
El proyecto a desarrollar en la costa, que se encuentra un ambiente con alta humedad,
para la anti corrosión del aire marítimo, todas las superficies de los aceros expuestos
requieren el tratamiento de anti-corrosión. Y para construcciones de hormigón que
tienen contacto con suelo y agua, se ponen capa de asfalto de hormigón, con
superficie pintada de asfalto de epoxi.
6.6 Otros
En la construcción de la planta de beneficio de cobre, en gran escala se aprovechan las
actuales públicas facilidades productivas y domésticas de SHP, que comprenden el
uso de las instalaciones de las actuales talleres de mantenimiento de máquinas,
electricidad, y los depósitos, laboratorios y facilidades de administración y doméstica,
entonces, en el presente diseño no se considera la construcción de dichos ítems.
115
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 6-3: Principales estructuras de construcción
Descripción
Área de
construcción m2
(volumen m3)
Modelo de estructura Observación
Zona de beneficiación
Planta de molienda 2870m2Estructura metálica, pared de
plancha de amianto, techo
Cota de pista de 18m
Q=50/10t
Grúa de tipo puente
Planta de separación 4441 m2Estructura metálica, pared de
plancha de amianto, techo
Muro de contención de 6m de
altura, y 96 m de largo
Planta de
deshidratación de
concentrados
3001m2Estructura metálica, pared de
plancha de amianto, techo
Cota de pista de 10.5m
Q=5tQ=10t
Grúa de tipo puente
Espesador φ38m 6404m3Estructura de Hormigón
Armado
Espesador φ18m 4534m3Estructura de Hormigón
Armado
Espesador φ65m 19402m3Estructura de Hormigón
Armado
(incluido el sistema de presión
para colas))
Stock de concentrado
de S201 m2 Estructura metálica
Faja 4#, longitud de 800m, ancho
de 3m, altura de 2.5m, distancia
promedia al suero de 8m
Faja 5#, longitud de 194m, ancho
de 4m, altura de 4.5m, distancia
promedia al suero de 15m
Faja 6#, longitud de 800m, ancho
de 3m, altura de 2.5m, distancia
promedia al suero de 5.4m
muro del stock de
concentrado de S Estructura de ladrillos Altura de 3m,anchura de 502.4m
Baño público 27m2Estructura metálica, pared de
plancha de amianto, techo
Conducción
de colas
Bomba de agua
circulada162m2 Estructura metálica 18×9m,altura de 6m
Depósito de agua para
bomba de circula432m2
Estructura de Hormigón
Armado18x6m,profundidad de 4 m
Tubería de
abastecimiento
y drenaje de agua
Estanque de agua de
posición alta2238m3
Estructura de Hormigón
Armadoφ26.7m,profundidad de 4 m
Estanque de regulación 27m3 Estructura de Hormigón
Armado
3m×3m×3m,con tapa
116
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 7: Ahorro de Energía
7.1 Análisis del Consumo de Energía
En consumo anual de electricidad del presente proyecto se suma a 43193.3×103
grados, y el tratamiento anual de colas alcanza a 3.40 millones toneladas, el consumo
de electricidad por tonelada de materia será 17.7wh.
Según los criterios de Especificación Técnica de Diseño de Ahorro de Energía de la
Industria de Metales no Ferrosos, emitido en 1968 por la Compañía de Industria de
Metales no Ferrosos China, la secuencia de operación de obras de modificación y
expansión debe cumplir los requisitos siguientes: molienda (molienda de una fase),
con consumo de energía de 10-15 Kwh/t de mineral original; la flotación de productos
presentados en 2-3, con consumo de 8-14 Kwh/t; deshidratación de dos fases, con
consumo de 14-20 Kwh/t de concentrados (la productividad del proyecto es 18.37%,
equivale a 2.57-3.67 Kwh/t de mineral original). Es decir, los factores del consumo
del presente proceso tecnológico deberá variara entre 20.57-32.67 Kwh/t de mineral
original.
En el caso real, el consumo del presente proyecto por tonelada de materia es
17.7Kwh, que es menor que los criterios.
7.2 Medidas de Ahorro de Energía
Con el propósito de ahorrar la energía y elevar el beneficio socio-económico de la
mina, se aplican los equipos de ahorro en el presente diseño, las medidas son como lo
siguiente:
A. Equipos de Separación y Configuración Tecnológica
Se aplican los equipos de ahorro para el diseño de equipos principales, a fin de reducir
el consumo unitario.
Pleno uso del relieve natural para el flujo de materiales entre plantas, con el propósito
de aprovechar el flujo automático, y rebajar el consumo de energía del transporte de
minerales.
B. Medidas de Ahorro de Energía de Eléctrica
Al lado de salida de baja tensión de transformadores, se equipa panel de
compensación de capacitancia dinámica, con el propósito de compensación
117
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
centralizad, y aumentar el factor de potencia, y rebajar la pérdida de potencia reactiva.
Se aplica la fuente de luz de halogenuros metálicos de eficiencia energética y de larga
vida útil, y también lámparas fluorescentes de alto rendimiento de ahorro, en caso se
aplica en gran escala lámpara de descarga de gas (pl. lámparas de halogenuros
metálicos, lámparas fluorescentes de alto rendimiento de ahorro, etc.), se necesita la
compensación de capacitancia, y así se aumenta el factor de potencia.
Respecto a los motores que necesitan el control de velocidad, tales como soplantes y
bombas, se controla la velocidad a través de VVVF- AC, con el propósito de realizar
la doble eficacia de control de velocidad y ahorro de energía.
Se instalan equipos de compensación de potencia reactiva para unas barras colectoras
de distribución de baja tensión, y a través de la operación preliminar del motor de
accionamiento, es decir motor síncrono de 2×2500kW, se genera potencia reactiva
para la compensación, que garantiza que el factor de potencia de la planta alcanzará a
0.99.
C. Medidas de Ahorro de Energía de Abastecimiento y Drenaje de Agua
1. Aumentar el ratio de uso de agua circulada, en el presente proyecto dicho ratio
alcanza a 98.7%, que reduce el volumen del uso de agua nueva.
2. Para la conducción de colas, se aplica equipos convertidores de frecuencia para el
control de velocidad, y de tal forma se reduce la pérdida.
3. Todos los equipos mecánicos y eléctricos seleccionados en el diseño son de
productos de ahorro propuestos por el país.
118
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 8 Protección del Medio Ambiente
8.1 Condiciones Ambientales de la Zona de Construcción
8.1.1 Ubicación Geográfica
La mina de SHP se ubica en el Distrito de San Juan de Marcona, Provincia de Nazca,
Departamento de Ica, se encuentra a 533Km al Sur de Lima. San Juan de Marcona
tiene frontera al norte con la provincia de Nazca; al sur con Arequipa; al este con
Ayacucho, y oeste con el Pacífico. La obra propuesta se desarrollará al norte de la
Ciudad de San Juan de Marcona, y 4 km al oeste de la Bahía San Nicolás, con
coordenadas geográficas de S 15°14´ y W 75°14´.
8.1.2 Topografía
La obra se ubica en la llana de Pampas de la costa, la zona de mina es formada por la
sedimentación, el relieve es relativo plano, las otras zonas son de penillanura con
colinas. La topografía comprende sedimentarias llanuras, colinas y montañas bajas, y
se eleva gradualmente de Oeste a Este. El presente proyecto está ubicado en un
pendiente encontrado 1km al Este de la actual planta, dicho pendiente se baja de Sur a
Norte, y acerca de 600m de Este a Oeste, con cota de 41m-73m, y pendiente natural
de 6.76%. La superficie está cubierta por arenas amarrillas, que pertenece al relieve
desértico.
8.1.3 Características Climáticas
El proyecto será ubicado cerca del Pacífico, es cálido el clima de San Juan de
Marcona, la temperatura anual media es 19oC, la temperatura máxima extrema
alcanza a 30.4 oC y la mínima 10 oC. La precipitación es escaza, que varía entre 5-
15mm, y la evaporación alcanza a 144.1mm/mes, la humedad relativa es 67%.
8.1.4 Características Hidrológicas
El proyecto se ubica en la árida zona desértica de zona templada. La zona de
captación de agua está en los Andes, la mayoría de los corrientes se secan antes de la
entrada al mar.
8.2 Normas de Protección Ambiental del Diseño
En el presente diseño se aplican las normas chinas que corresponden las prácticas
internacionales:
1) La Segunda Categoría de la tabla 2 de Normas de Emisión de Contaminantes
Atmosféricos. (GB16297-1996)
2) La Primera Categoría de Normas de Descarga de Aguas Residuales. (GB8978-
119
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
1996)
3) La Segunda Categoría de Normas de Emisión de Ruidos de Industria. (GB12348-
2008)
4) Normas de Deposición, Tratamiento y Control de Residuales Sólidos Regulares.
(GB18599-2001)
8.3 Producción y Manejo de Generadores de Contaminantes
Los contaminantes de la actual operación comprenden agua residual y colas
provenientes del beneficio, ruidos industriales y agua residual doméstica de la zona de
separación, etc.
El agua residual industria generada por la separación de minerales, luego del
tratamiento en el depósito de relaves se circula para el uso de producción, y el agua
residual doméstica, pasa al tratamiento por fosa séptica y sistema de agua residual
doméstica, que cumple los estándares.
Las composiciones principales de las colas generadas por la beneficiación están
formadas por gangas y otras fracturas minerales, se envían al depósito de relaves
luego del espesamiento en el espesador. El presente proyecto tomará dichas colas
como materia primaria para la separación de cobre.
8.4 Generación, manejo y descarga de los principales contaminantes
8.4.1 Generación de los principales contaminantes
Los generadores principales en la producción comprenden aguas residuales de
beneficiación y doméstica, colas de separación y ruidos de equipos, etc.
1) Aguas Residuales
El agua residual generada por la beneficiación está formada principalmente por el
flujo del espesador y el flujo de abajo del espesamiento de colas, el volumen total de
dicha agua se suma a 39,277 m3/d, dentro del cual, 32,184.2m3/d es del flujo del
espesador, y 7092.8m3/d del flujo de abajo, y los contaminantes comprendidos son SS
y metales pesados.
Y además, la planta también genera poco agua residual doméstica, con volumen de
40m3/d, y los contaminantes son COD、NH3-N y SS.
2) Ruidos
120
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Los generadores de ruido comprenden los molinos de la planta de molienda y los
soplantes de la planta de separación, etc., y la intensidad varía entre 75-100dB(A).
3) Residuales Sólidos
Los residuales sólidos de la producción son las colas generadas por la separación de
minerales, el volumen alcanza a 7092.8t/d, la densidad de la pulpa mineral es
1.524t/m3, con espesor de peso de 50%, su composición principal comprende gangas
y otras fracciones minerales.
8.4.2 Manejo y Descarga de Contaminantes
1) Aguas Residuales
Toda agua residual generada por la beneficiación se circula para el uso productivo, sin
descarga. Dentro de la cual, el agua del flujo del espesador se envía al depósito de
agua circulada y al depósito de alta posición, y luego se usa en la producción, el flujo
abajo del espesamiento de colas pasa al depósito de relaves de la actual planta de
hierro, y luego de la aclaración se circula para el uso de producción.
El agua residual doméstica pasa primero por el tratamiento de fosa séptica, y luego al
sistema de tratamiento de agua residual, para alcanzar los estándares del uso de
producción, sin descarga.
2) Ruidos
Respecto a los fijos generadores de ruidos, tales como los molinos de la planta de
molienda y los soplantes de la planta de separación, se aplican medidas de
amortiguación básica e instalación de silenciadores, a través de dichas medidas se
cumplirán los estándares de ruido.
3) Residuales Sólidos
Las colas provenientes de la planta de beneficio, luego del espesamiento por
espesadores, se envían a la actual estación de bombas 2#, y al siguiente pasa al actual
depósito de relaves.
8.5 Repoblación Vegetal
SHP considera importante la protección ambiental para el presente proyecto, para esta
finalidad, en base de la consideración del ambiente en el diseño de la tecnología, se
propone la repoblación vegetal en la planta, a fin de mejorar el paisaje. Se diseña la
121
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
repoblación vegetal en sitios desocupados, tales como los alrededores de edificios, y
los lados de caminos, etc. En el proyecto se propone una inversión independiente de
68,300 yuanes en la repoblación. Para garantizar el efecto, luego de la cierra del
proyecto, la compañía debe mantener el gasto para tal fin.
8.6 Inversión y Personas
8.6.1 Inversión
La inversión en protección ambiental del proyecto se suma a 6.6333 millones yuanes,
los detalles se resumen en la tabla 8-1.
Tabal 8-1: inversión en protección ambiental
InversionesCantidad(millones
yuanes)
Descripción Observación
Tratamiento de aguas residuales
6.16
Espesador de colas, bombas de agua circulada, depósito de agua circulada,
fosa séptica, sistema integral del tratamiento de agua residual doméstica
Control de ruidos 0.20 amortiguación básica, silenciadoresAlgunos equipos
asociados
Manejo de residuales sólidos
0.205 Bombas de presión de colasUsa el actual depósito de
relavesRepoblación
vegetal0.0683 Repoblación vegetal de la planta
Total 6.6333
8.6.2 Personas
SHP cuenta con departamento de ambiente, que encarga la rutina gestión y monitoreo
del ambiente, realizado por personas profesionales designadas. Y el programa de
monitoreo ambiental del proyecto comprende los factores ambientales como el agua y
ruidos, que será realizado periódicamente por el departamento de ambiente según el
caso.
8.7 Análisis del Impacto ambiental
Respecto al agua residual de beneficio de minerales, fuera del agua reciclada
espesada, el resto de las aguas residuales se envían al depósito de relaves junto con las
colas, y luego de la aclaración se usa de nuevo en la producción de hierro, que genera
poco impacto al agua local. Se aplican medidas de control de ruido para los graves
equipos generadores de ruidos en la planta de beneficio, además, se encuentra en una
zona desértica, en que no existen puntos sensibles de ruidos como zonas residenciales,
122
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
entonces, el impacto de ruido de la planta de beneficio sería mínimo. Las colas
provenientes de planta pasan al actual depósito de relaves, que genera poco impacto al
ambiente.
Respecto a los impactos ambientales y ámbitos de impacto, se corresponde al Estudio
de Impacto Ambiental requerido por las normas de medio ambiente de Perú.
Capítulo 9 Seguridad, Higiene y Medidas de Contra Incendio
9.1 Seguridad e Higiene del Trabajo9.1.1 Normas y Criterios del Diseño
1) Ley de Seguridad de Producción de China, (Emitido 29 de Junio de 2002).
2) Ley de Seguridad de Minas de China, (Emitido 7 de Noviembre de 1992).
3) Ley de Recursos Minerales de China, (Emitido 28 de Agosto de 1996).
4) Derecho Laboral de China, (Emitido 5 de Julio de 1994).
5) Ley de Prevención de Enfermedades Profesionales de China (Emitido 1 de Mayo
de 2002).
6) Ley de Contra Incendio de China, (Emitido 29 de Abril de 1998)
7) Reglamentos de Contra Incendio de China.
8) Regulaciones de Seguridad de Minas Metales y no Metales, (GB 16423-2006).
9) Regulaciones de Seguridad de Voladura, (GB6722-2003).
10) Estándares de Ruidos Industriales, (GB12348-90)
11) Reglamento General de Seguridad y Higiene del Proceso Productivo, (GB12801-
91)
12) Reglamento General de Diseño de Seguridad y Higiene de Equipos Productivos,
(GB5083-1999)
13) Estándares de Higiene de Diseño Industrial, (GBZ1-2002).
9.1.2 Medidas Técnicas de Seguridad
9.1.2.1 Análisis de factores de riesgos de la seguridad productiva
Según el análisis integral de locales de operación, equipos aplicados y el proceso
productivo, luego de la operación de la planta, se encuentran factores de riesgos tales
como lesión eléctrica, daño mecánico, ruido y vibración, etc., que se detalle como lo
siguiente:
1. Lesión eléctrica
Los equipos eléctricos empleados en el sistema de producción, tales como motor
123
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
eléctrico, cables de distribución, equipo de calentamiento eléctrico, interruptor,
enchufa, lámpara de iluminación, etc., todos pueden causar la lesión eléctrica, y
generador de incendios, los principales factores que causan la lesión eléctrica serán
las fallas del diseño e instalación de los cables o equipos eléctricos, o por la escaza de
mantenimiento necesarios en la operación; falta de necesarias medidas técnicas de
seguridad, o pérdida de efectos de dichas medidas; inconveniente manejo de la
operación de los equipos eléctricos, imperfecto del sistema de la gestión de la
seguridad; errores o operación irregular por los operadores de equipos eléctricos o
electricistas profesionales.
2. Daño mecánico
El daño mecánico es uno de los daños más comunes en la producción, todos los
equipos mecánicos podrán causar el daño mecánico.
3. Riesgo de ruidos y vibración
Los ruidos son provenientes de las máquinas y el flujo del ruido aerodinámico.
9.1.2.2 Medidas preventivas del Diseño
1. Medidas de seguridad eléctrica
Para proteger la seguridad personal de los trabajadores, en presente diseño cumple
estrictamente los reglamentos y normas relativas. Todas las salas de distribución de
baja tensión y salas de control centralizado son de la segunda categoría de resistencia
al fuego. Y para los otros edificios de la planta se instalan equipos de protección
contra rayos según las normas de contra rayos de la tercera categoría, es necesaria la
conexión a tierra de electricidad estática para la sala de control de la planta.
Para evitar la sobretensión en las líneas eléctricas causada por rayos, se equipa
protector de onda eléctrica en el panel de líneas entradas de las sala de distribución de
las plantas. Para proteger la vida de los trabajadores del riesgo de la tensión causado
por el roto del aislamiento de los equipos y líneas eléctricas, todos los sistemas de
distribución de baja tensión se operación con conexión a tierra de tipo TN-S, y las
cubiertas y partes metálicas de los equipos eléctricos, y las tubería metálicas entradas
y salidas de las plantas tienen que conectarse con la línea PE; las líneas entradas a la
planta necesitan la conexión a tierra iterativa, y la resistencia no supera a 10Ω.
Considerando el ambiente operativo polvoriento y corrosivo, las casetas de operación
in situ son de calidad plástico de ingeniería con categoría de protección de IP65.
Todos los circuitos de enchufa serán protegidos por interruptores de fuga, y respecto a
124
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
las lámparas de iluminación de mano, las fijas que tienen altura menor que 2.4m, la
tensión suministra no supera a 36V.
Todos los sitios respectivos de las plantas, en especial los sectores subterráneos,
cuentan con iluminación eléctrica, de tal forma garantiza la buena iluminación.
2. Prevención del daño mecánico
Se instalan redes de protección para las partes de transmisión mecánica de los
equipos, y de tal forma garantizar la seguridad de los operadores, y los equipos de
potencia cuentan con el control PLC, evitando las accidentes innecesarios causadas
por las manipulaciones incorrectas de los operadores. Se instalan barandilla de
protección para expuestos depósitos de agua, a fin de proteger a las personas; Se
instalan Barandillas de protección alrededores de todas las plataformas y pedestales,
garantizando la seguridad del paso humano; Se instala tira de antideslizante o piso de
escalera en los accesos humanos para los túneles de fajas que cuenten con cierto
pendiente, de tal forma garantiza la seguridad de operadores.
3. Medidas de Control de Ruidos
Respecto a los soplantes que generen ruido molesto y notable emisión de calor, se
considera el arreglo separado, y aislados con otros equipos operativos. Para la
protección personal, se toma las medidas de equipar con protector de oídos y trabajo
en turnos.
4. Otros
cerca de grifos de agua industrial, se coloca señal de Agua No Potable, evitando el
equivocado uso y tomo; en zona de reactivos, se instalan lavamanos o lavatorio ( con
agua dulce), que facilita la limpieza de reactivos manchados en cuerpo; Según las
últimas normas nacionales contra incendio para seguridad de construcción, se arreglan
respectivos accesos y escaleras de seguridad para los edificios y estructuras con
normas obligatorias, los accesos de contra incendio alrededores de plantas deben ser
libres; En todas las plantas se ponen separadamente sala de operación y sala de
vigilancia, garantizando un buen ambiente de trabajo y condición de operación para
los obreros.
9.1.2.3 Evaluación de Medidas Preventivas del Diseño
Luego del inicio del proyecto, aunque existen factores de riesgos tales como lesión
eléctrica, daño mecánico, ruido y vibración, etc., se aplicarán medidas respectivas a
125
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
dichos riesgos, y SHP cuenta con experiencias prácticas durante varios años, y
suficientes experiencias de gestión de seguridad, con el estrecho cumplimiento de
dichas medidas de seguridad, la seguridad productiva será garantizada.
9.2 Medidas de Contra IncendiosSegún requisitos de Normas de Seguridad Contra Incendios de Diseño de
Construcción (GB50016-2006), y del Código de Diseño del Arreglo de Extintores
para Construcciones (GB50140-2005), se instalan extintores de polvo seco dentro de
los edificios.
Se arreglan bocas de incendios al aire libre en áreas industriales de separación,
aplicando sistema de agua contra incendio de alta presión regular, que comparte la
misma red de tubería junto con el sistema de abastecimiento de agua industrial.
Considerando el escenario de un incendio de dos horas, y el volumen de agua contra
incendio de 15L/s, entonces se requiere el volumen total de 108m3 de agua contra
incendio, que deberá reservado en el depósito de alta posición, y no se usa para otros
fines. Se instalan bocas de incendios al aire libre en sitios oportunos.
Considerando el escenario de un incendio en cada área industrial de producción, el
agua de contra incendio deberá reservado en el depósito de alta posición, y boca de
incendios al aire libre en sitios oportunos de la red de suministro de agua de contra
incendio.
Se instala iluminación de emergencia en lugares importantes como la sala de control y
sala de distribución de baja tensión, es decir, en los principales accesos, puestos de
operación, entradas y salidas, se instalan lámparas de iluminación de emergencia y
señales de evacuación, a fin de garantizar la continua operación en caso accidentes, o
la segura evacuación de personas.
126
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 10 Plan de Ejecución
10.1 Alcance del ProyectoSegún los requisitos de la licitación, el alcance del diseño incluye las instalaciones de
recuperación de cobre, azufre y hierro en las relaves de la planta de beneficio de
hierro, y las facilidades auxiliares públicas y obras civiles complementarias, etc. En
detalle: selección del proceso tecnológico de beneficio, definición de los parámetros
de los procesos, selección del modelo de los equipos (considerando corrosión de
equipos causada por agua de mar), arreglo de las instalaciones de plantas; el diseño
del sistema de electricidad (incluido el suministro, moto eléctrico, comunicación y
instrumentos), diseño de abastecimiento y drenaje de agua de las plantas, el plano de
arreglo general, y las construcciones civiles respectivas, etc.
El contenido de construcción del proyecto: respecto a las plantas de producción,
comprenden la planta de molienda, subestación de la planta de molienda, planta de
separación, planta de deshidratación de concentrados, y stock de concentrados; y
respecto a los sistemas públicos y auxiliares de producción, comprenden obras de
abastecimiento y drenaje de agua, tuberías de abastecimiento y drenaje de agua de
plantas, estanque de agua de alta posición, sistema de conducción de colas, obras de
suministro y distribución de electricidad, obras de comunicación, redes de alta y baja
tensión de plantas, sistema PLC, instrumentos de automatización, sistema de
comunicación, transporte general y baños públicos.
10.2 Plan de Ejecución del ProyectoSegún el cronograma de SHP:
En mayo de 2009: termina el estudio de factibilidad y informe de ensayo de
separación de muestreos de los tres tipos de colas.
En junio de 2009: revisión del estudio de factibilidad e informe de ensayos.
De julio a septiembre de 2009: relativas actividades de financiación.
En octubre de 2009: trabajos de aprobación y declaración del proyecto en el país.
De enero a julio de 2010: diseño preliminar del proyecto y diseño del plano de
construcción.
De agosto de 2010 a julio de 2011: termina todas las construcciones del proyecto,
inicia la operación.
127
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 11 Organización y Personas
11.1 Organización
La planta de recuperación de cobre de SHP se encuentra ubicada al Sur de la faja de
transporte de mineral original, y 1km al Este de la actual planta de beneficio de hierro,
el objeto del proyecto es que las colas de separación de hierro cuenta con el contenido
de cobre de alta ley (Cu 0.559%), que presenta un alto valor de recuperación, y al
mismo tiempo se puede recuperar los elementos valiosos como Fe y S. Se va a
desarrollar correspondiendo al modelo de la gerencia de proyectos, aplicando el
sistema de responsabilidad de gerencia. La planta de beneficio de cobre funciona
como la subdivisión productiva de SHP, las principales plantas comprenden plantas de
molienda y flotación, y de concentrados.
11.2 Sistema de Trabajo
Para garantizar la producción regular de la empresa, se aplica el sistema de trabajo
continuo para los principales procesos de producción, y 330 días de trabajo por año, 3
turnos por día, y 8 horas por cada turno.
11.3 Personas de Trabajo
Se diseña la planilla según desempeños, que requiere 70 personas luego de la
construcción del proyecto, dentro de los cuales, 66 son trabajadores, 4 de empleados,
y 4 de administradores, las personas de cada sector se resumen en la tabla 11-1.
Tabla 11-1: Resumen de personas de trabajo
No SectoresPersonas de
planilla
Máx personas
por cuadrillaobservación
1 Molienda y flotación 35 9
2 Concentrados 19 5
3 Stock de concentrados 4 1
4 Estación de bombas de
agua circulada4 1
5 Empleados 4 1
6 Administradores 4 4
7 Total 70 21
11.4 Salarios y Beneficios
128
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Se calcula el salario según el actual criterio de la empresa, el salario anual per cápita
de trabajadores se suma a $9270.62, y $9773.75 para empleados, $21153.13 para
administradores. El anual monto total de salarios del proyecto se suma a $698,500.
Durante la operación, la productividad laboral es como lo siguiente:
11.4.1 La Productividad Física de Trabajo
Personal total: 48571.42t mineral original/persona-año
Trabajadores: 51515.15t mineral original/persona-año
11.4.2 La Productividad monetaria de Trabajo
Personal total: $982,700 /persona-año
Trabajadores: $1,042,200 /persona-año
11.5 Capacitación de Empleados
La industria mineral es desarrollada en la zona donde ubica el proyecto, los actuales
trabajadores son contratados del distrito San Juan de Marcona, y otras poblaciones
alrededores de la región Ica. Los trabajadores del presente proyectos serán contratados
con prioridad en los pobladores locales, y los nuevos tienen que llevar la capacitación
de trabajo. Mediante la capacitación, los trabajadores deberán manejar las
regulaciones prácticas y las técnicas básicas, contar con la capacidad de resolver
problemas más frecuentes en la producción. Y para las personas, también es necesaria
la educación de seguridad, control de calidad y responder a los accidentes. La
capacitación será interna.
Capítulo 12 Estimación de Inversión y Programa de Financiación12.1 Estimación de Inversión en Construcción: ver documento relativo de economía
de ingeniería.
12.1.1 Bases de diseño: ver documento relativo de economía de ingeniería.
129
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
12.1.2 Estimación de inversión: ver documento relativo de economía de ingeniería.
12.1.3 Análisis de la inversión en construcción: ver documento relativo de economía
de ingeniería.
12.1.4 Interés de Préstamo en el Periodo de Construcción
El periodo de construcción del presente proyecto durará un año, el total préstamo de
la inversión en construcción se suma a 47.1317 millones dólares, con la tasa de interés
de 6.5%. El interés del préstamo en el periodo de construcción alcanzará a 1.5328
millones dólares. La estimación del interés del préstamo se resume en la tabla 15-9.
12.1.5 Capital Corriente
Según la estimación, el capital corriente requerido por el proyecto se suma a 10.3046 millones dólares (la estimación del capital corriente se resumen en la tabla 12-5).
Tabla 12-5: Estimación del capital corriente, millones dólares
No
año Número de
circulante Periodo de producción
Descripción (vez/año) 2 3 4 5~15
A Activo corriente 10.7299 12.6325 12.6325 12.6325
1 Cuentas por cobrar 12 2.6467 3.1162 3.1162 3.1162
2 Stock 7.2205 8.5232 8.5232 8.5232
2.1 Materia auxiliar 12 1.4512 1.8140 1.8140 1.8140
2.2
Combustible y
energía 12 0.3455 0.4319 0.4319 0.4319
2.3 Piezas y repuestos 4 0.4599 0.4599 0.4599 0.4599
2.4 Productos en proceso 36 0.7983 0.9535 0.9535 0.9535
2.5 Productos terminados 8 4.1656 4.8640 4.8640 4.8640
3 Efectivos 12 0.8627 0.9930 9.930 0.9930
B Pasivo corriente 1 Cuentas por pagar 12 1.8624 2.3280 2.3280 2.3280
C Capital corriente 8.8676 10.3046 10.3046 10.3046
D
Monto aumento del
capital corriente 8.8676 1.4370
12.1.6 Inversión Total del Proyecto
La inversión total se suma a 77.6352 millones dólares, dentro de la cual: 65.7988
millones dólares de inversión en construcción, y 1.5318 millones de dólares de
interés, 10.3046 millones dólares del capital corriente.
130
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
12.2 Programa de Financiación y Plan del Uso de Capital
12.2.1 Programa de Financiación
Respecto a la inversión en construcción, se propuesta solicitar el préstamo bancario de
47.1317 millones de dólares, el resto del capital lo será recaudado por la empresa. El
interés del préstamo será devuelto por la empresa al fin del año descontando del
capital recaudado.
Respecto al capital corriente, se propuesta solicitar el préstamo bancario de 7.2129
millones de dólares, y 3.0914 millones de dólares recaudado por la empresa.
De tal lógica se calcula que el capital del proyecto alcanzará a 23.2309 millones de
dólares, que representa el 30% de la inversión total.
12.2.2 Plan del Uso de Capital
El periodo de construcción del proyecto durará un año, la inversión en construcción se
aplica por etapa según el avance de la obra. En el primer año del periodo de
construcción, se invierte un capital corriente de 8.8676 millones de dólares, y en el
segundo año, 1.4370 millones de dólares.
Tabla 12-6: Plan del Uso de Capital, millones dólares
No Descripción
Periodo de
construcción Periodo de producción
Total
1o año 2o año 3o año
A Inversión total 67.3306 8.8676 1.4370 77.6352
1Inversión en
construcción 65.7988 65.7988
2
Interés del
periodo de
construcción 1.5318 1.5318
3 Capital corriente 8.8676 1.4370 10.3046
BFuente de
capital 0.00
Préstamo 47.1317 6.2073 1.0059 54.3449
Recaudo 20.1989 2.6603 0.4311 23.2903
C Sub total 67.3306 8.8676 1.4370 77.6352
Capítulo 13 Costo y Gasto
13.1 Principios y Bases de Estimación
131
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
13.1.1 Las materias primas del proyecto serán las colas provenientes de la actual
planta de beneficio de hierro, en realidad es un proyecto de utilización de
residuos, en consecuencia no se considera el costo.
13.1.2 Las principales materias auxiliares, combustible y energía requeridos por el
proyecto, se adquieren en el local, algunos reactivos no encontrados en la
zona, se importan desde China.
13.1.3 Las principales materias auxiliares, combustible y energía requeridos por la
producción, se calculan sus precios incluido el impuesto.
13.1.4 En el presente proyecto, la tarifa de energía eléctrica es $0.12/kwh, y $3.68/t de
agua dulce.
13.1.5 Los activos fijos del proyecto se suma a 67.2257 millones de dólares, con tasa
de depreciación global de 8.0%, y el monto anual de la depreciación será
5.3780 millones de dólares.
13.1.6 Los intangibles y otros activos del proyecto se suma a 105,400 dólares, con 10
años de amortización.
13.1.7 La tasa de mantenimiento de activos fijo se calcula como 4.0%.
13.1.8 Los gastos de venta comprenden el gasto embalaje, gasto de transporte al
muelle, gasto de embarque y gasto de aduana, en el estudio se calcula como
$10/t de concentrados.
13.2 Cálculo de Costos
El cálculo del costo de separación y producción se resumen en la tabla 13-2, y del
costo total en la tabla 13-3.
Según el cálculo, el total costo anual del proyecto se suma a 49.4603 millones
dólares/a, dentro del cual, el costo de fabricación es 34.2204 millones dólares/a, y
4.0974 millones dólares/a del gasto administrativo, 10.2774 millones dólares/a del
gasto de venta, 861,600 dólares/a del gasto financiero. El costo de operación se suma
a 43.2134 millones dólares/a.
El costo unitario de la separación es $10.16/t (no incluido el gasto de colas). El costo
unitario de minerales es $14.55/t.
Costo unitario de productos repartidos por volar de producción:
1. El costo unitario del concentrado de Cu es $504.96/t (contenido de Cu de 26%,
equivale a $1942.18/t)
132
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
2. El costo unitario del concentrado de Fe es $30.52/t (contenido de Fe de 68%)
3. El costo unitario del concentrado de S es $10.73/t (contenido de S de 48%)
4. Tabla 13-2: cálculo de costos de separación de minerales
No
Descripción Unidad Precio
unitario
($)
Consumo
unitario
Consumo
total
(t,m2)
Costo
unitario
($/t)
Costo total
(millones$)
A Materia auxiliar 5.38 18.2921
1 Bolas de acero kg 0.66 1.000 3400.00 0.660 2.2440
2 Impulsor y tapa kg 1.20 0.650 2210.00 0.780 2.6520
3 Forro kg 1.17 0.150 510.00 0.176 0.5967
4 Sodio sulfito kg 0.57 0.550 1870.00 0.311 1.0585
5 OL-2A kg 2.98 0.110 374.00 0.328 1.1152
6 B Xanthate kg 1.15 0.060 204.00 0.069 0.2349
7 MIBC kg 2.96 0.025 85.00 0.074 0.2515
8 Carbón activado kg 5.00 0.200 680.00 0.999 3.3968
9 Cal concentrado kg 0.25 4.200 14280.00 1.050 3.5700
10 Lubricante kg 2.01 0.080 272.00 0.161 0.5467
11 Cinta adhesiva m2 64.42 0.001 3400.00 0.064 0.2190
12 Otros 0.708 2.4067
B
Combustible y
energía 1.62 5.5148
1 Electricidad kwh 0.12 12.70 4319.33 1.52 5.1832
2 Agua dulce m3 3.68 0.027 9.01 0.098 0.3316
C Salario directo 66 0.18 0.6139
Costo directo 7.18 24.4207
D
Gasto de
fabricación 2.98 10.1348
1
Sueldo de
personas
$/persona-
año 21153.13 4 0.0846
2
Costo de
depreciación % 8.00 5.3780
133
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción Unidad Precio
unitario
($)
Consumo
unitario
Consumo
total
(t,m2)
Costo
unitario
($/t)
Costo total
(millones$)
3
Costo de
mantenimiento % 4.00 2.6277
4
Gasto de seguro
laboral
$/persona-
año 250.00 70 0.0175
5 Otros gastos 2.0270
Costo de
fabricación 10.16 34.5555
134
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 13-3: Estimación de totales costos y gastos
No
Descripción UnidadPeriodo de Producción
2 3 4 5 6 7
AVolumen de tratamiento de mineral original
104t/a272.00 340.00 340.00 340.00 340.00 340.00
B Costo de fabricación Diez mil $ 2952.89 3422.40 3422.40 3422.40 3422.40 3422.40
1 Materia prima Diez mil $ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 Materia auxiliar Diez mil $ 1463.37 1829.21 1829.21 1829.21 1829.21 1829.21
3 Combustible y energía Diez mil $ 414.66 518.32 518.32 518.32 518.32 518.32
4 Salario directo Diez mil $ 61.39 61.39 61.39 61.39 61.39 61.39
5 Gasto de fabricación Diez mil $ 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48
Costo de depreciación Diez mil $ 537.80 537.80 537.80 537.80 537.80 537.80
C Gasto administrativo Diez mil $ 410.06 410.06 410.06 410.06 410.06 410.06
Gasto de amortización Diez mil $ 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
D Gasto de venta Diez mil $ 822.19 1027.74 1027.74 1027.74 1027.74 1027.74
E Gasto financiero Diez mil $ 346.80 300.48 217.96 132.72 46.89 46.89
F Costo total Diez mil $ 4531.94 5160.68 5078.15 4992.92 4907.08 4907.08
135
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
NoDescripción Periodo de Producción Promedio
8 9 10 11 12~15
AVolumen de tratamiento de mineral original 340.00 340.00 340.00 340.00 340.00 340.00
0.00
B Costo de fabricación 3422.40 3422.40 3422.40 3422.40 3422.40 3422.40
1 Materia prima
2 Materia auxiliar 1829.21 1829.21 1829.21 1829.21 1829.21 1829.21
3 Combustible y energía 518.32 518.32 518.32 518.32 518.32 518.32
4 Salario directo 61.39 61.39 61.39 61.39 61.39 61.39
5 Gasto de fabricación 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48 1013.48
Costo de depreciación 537.80 537.80 537.80 537.80 537.80 537.80
C Gasto administrativo 410.06 410.06 410.06 410.06 409.01 409.74
Gasto de amortización 1.05 1.05 1.05 1.05 0.73
D Gasto de venta 1027.74 1027.74 1027.74 1027.74 1027.74 1027.74
E Gasto financiero 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 86.16
F Costo total 4907.08 4907.08 4907.08 4907.08 4906.03 4946.03
136
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Capítulo 14 Análisis Financiero
14.1 Introducción
En el presente análisis financiero, tomando como base los documentos, tales como Métodos y Parámetros de la Evaluación Económica de Proyectos de Construcción (tercera edición), emitido por el Comité Nacional de Desarrollo y Reforma y Ministerio de Construcción, Normas de Diseño Técnico y Económico de la Industria de Metales no Ferrosos, emitido por la ex Compañía de la Industria de Metales no Ferrosos de China, y otros relativos reglamentos nacionales y locales de fiscales, y al mismo tiempo considerando el programa técnica del proyecto y los parámetros del diseño, se calculan los relativos costos y beneficios, y el análisis de evaluación financiera.
Se considera un periodo de 14 años para la calculación del proyecto (incluido el periodo de construcción de 1 año).
14.2 Cálculo de Pérdidas y Ganancias
14.2.1 ProducciónEl programa de producto del proyecto comprende concentrados de Cu, Fe y S. Concentrado de Cu: 6.14×104t/a (con ley de 26%). Concentrado de Fe: 40.82×104t/a (con ley de 68%). Concentrado de S: 55.81×104t/a (con ley de 48%).
14.2.2 Precio de Productos e Ingreso de Venta
El ingreso de venta promedio se suma a 78.2759 millones de dólares. El precio de productos y ingreso de venta se resumen en la tabla 14-1.
Tabla 14-1: cálculo del ingreso de venta
No Descripción Unidad Cantidad Observación
1 Producción
1.1 Concentrado Cu t/a 61404.00 Cu 26%
1.2 Concentrado Fe t/a 408200.00 Fe 68%
1.3 Concentrado S t/a 558131.25 S 48%
2 Precio de productos t/a
2.1 Concentrado Cu $/t 799.16
2.2 Concentrado Fe $/t 48.30
2.3 Concentrado S $/t 17.00
3 Ingreso de venta
137
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No Descripción Unidad Cantidad Observación
3.1 Concentrado Cu Diez mil dólares/a 4907.16
3.2 Concentrado Fe Diez mil dólares/a 1971.61
3.3 Concentrado S Diez mil dólares/a 948.82
Total Diez mil dólares/a 7827.59
14.2.3 impuestos de venta y adicionales
Se considera la exportación para los productos. Según las prácticas internacionales, no se aplica el impuesto al valor agregado para los productos exportados. Sin embargo, confirma a los códigos relativos de Perú, las empresas minerales deben pagar compensación mineral al país, el tasa de impuesto equivale a 2% del ingreso de venta.
Según el cálculo, debe pagar 1.5655 millones dólares de compensación al Perú.
El ingreso de venta y el cálculo de impuesto se resumen en la tabla 14-2.
14.2.4 Beneficio y Distribución
El cálculo de pérdidas y ganancias se resumen en la tabla 14-2.
Según el cálculo, la ganancia total promedia se suma a 27.2501 millones dólares/a, impuesto sobre la renta de 8.1750 millones dólares/a, beneficio neto de 19.0751 millones dólares/a. Respecto a la reserva legal de superávit ganado y otras reservas de superávit ganado, se descuentan respectivamente por 10% y 5% del beneficio neto, que equivalen a 1.9075 millones/a dólares y 0.9538 millones dólares/a. Y además, la empresa tiene pagar la donación de construcción de la población, que equivale el 3% del beneficio neto, con el valor de $572,300/a. El beneficio distribuible se suma a 16.2138 millones de dólares.
14.3 Análisis de Rentabilidad
Según el cálculo, los índices de la principal rentabilidad del proyecto son como lo siguiente:
El interno ratio financiero de rendimiento antes de impuesto sobre la renta: 40.87%.
El interno ratio financiero de rendimiento luego de impuesto sobre la renta: 31.75%.
El interno ratio financiero de rendimiento del capital: 55.33%
Período de restitución antes de impuesto sobre la renta: 3.55 años (incluido 1 año de construcción)
Período de restitución luego de impuesto sobre la renta: 4.12 años (incluido 1 año de construcción).
138
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Valor actual neto financiero antes de impuesto sobre la renta (ic=12%): 115.4714 millones de dólares.
Valor actual neto financiero luego de impuesto sobre la renta (ic=12%): 76.8752 millones de dólares.
Valor actual neto financiero del fundo propio (ic=12%): 89.3175 millones de dólares.
Ratio de beneficio neto del capital: 81.90%.
Total rendimiento de la inversión: 36.21%.
Se observa que, es alta la rentabilidad financiera del proyecto, que logrará alto beneficio económico. El cálculo del capital y del flujo de fondos se resumen en las tablas 14-3 y 14-4.
14.4 Análisis de Viabilidad Financiera
El flujo de fondos del plan financiera se resume en la tabla 14-5. Y a través de la tabla se observa que en cada año del periodo de producción, existe notable flujo de fondos en las actividades operativas, los fondos sobrantes acumulados en el periodo de construcción no presencian valores negativos, y en el periodo de producción existen notables fondos sobrantes, que significa la buena sostenibilidad financiera del proyecto, y alta viabilidad financiera.
14.5 Análisis de Capacidad de Pago de Deuda
Respecto a la inversión del proyecto, se supuesta a solicitar el préstamo bancario de 47.1317 millones yuanes, con tase de interés de 6.50%, se devuelve el principal descontando del fondo de reembolso luego de la operación del proyecto. Es alta la capacidad de reembolso, en el diseño sólo se considera que se aplica el 85% del beneficio distribuible para el reembolso al fin del año.
El plan de reembolso por año se resume en la tabla 14-6. Según la estimación, el periodo de reembolso durará 5 años (incluido 1 año de construcción)
Tabla 14-6: cálculo de reembolso de préstamo, (diez mil dólares)
139
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción
Periodo deconstrucción Periodo de producción
1 2 3 4 5
Aplicación del préstamo, reembolso de principal y interés
1Balance del préstamo del inicio del año 0.00 4713.17 3901.50 2631.88 1320.53
2Aplicación del préstamo del año 4713.17 0.00 0.00 0.00
3Interés compuesto del año 153.18 306.36 253.60 171.07 85.83
4
Reembolso de principal y interésdel año 153.18 1118.03 1523.21 1482.42 1406.36
4.1Reembolso de principal 811.67 1269.61 1311.35 1320.53
4.2 Pago de interés 153.18 306.36 253.60 171.07 85.83
5Balance del préstamo del fin del año 4713.17 3901.50 2631.88 1320.53 0.00
BFuente de fondo de reembolso 1118.03 1523.21 1482.42 1415.60
1 Depreciación 2 Amortización
3beneficios no distribuidos 811.67 1269.61 1311.35 1329.76
4 Otros fundos 306.36 253.60 171.07 85.83
C Fondos sobrantes 0.00 0.00 0.00 9.23
DPeriodo de reembolso de préstamo 4.99
14.6 Análisis de Incertidumbre
14.6.1 Análisis de Balance de Pérdidas y Beneficios
Para los primeros 5 años luego de la producción, se calcula el punto de balance de pérdidas y beneficios. Según dicho cálculo, en el momento de balance de pérdidas y beneficios, la utilización de productividad sólo alcanza a 36.57%, o sea, en ese año cuando el volumen de tratamiento de minerales alcance a 124.32×104t, entonces la empresa
cumplirá el balance de pérdidas y beneficios, que significa la alta capacidad de resistencia a riesgos.
14.6.2 Análisis de Sensibilidad
Respecto a los principales factores que impactan el beneficio económico, se realiza el análisis de sensibilidad, y resumido en la tabla 14-7
140
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 14-7: análisis de sensibilidad
No Descripción Ratio de variación FIRR(%)Coeficiente de
sensibilidad
Programa básico 31.75
1Precio de productos
+10% 39.25 2.36
-10% 24.03 2.43
2 Costo operativo+10% 26.89 -1.53
-10% 36.65 -1.54
3 Producción+10% 38.16 2.02
-10% 25.16 2.08
4Inversión en construcción
+10% 28.45 -1.04
-10% 36.68 -1.55
Los resultados del cálculo muestran que, el factor más sensible del proyecto es la variación del precio de concentrados, y al siguiente se encuentra la producción, y luego costo operativo, el último es inversión en construcción.
Por el análisis de sensibilidad se observa que, para un alto beneficio económico, la empresa bebe seguir los siguientes puntos:
1) Mejorar el control de calidad en el proceso de producción, tomando la calidad y rendimiento como premisas, para alcanzar la mejor venta y un alto beneficio económico.
2) Mejorar la gestión interna de producción, reduciendo el consumo de materias y energía, rebajando el costo, y evitando los gastos innecesarios.
3) Mejorar la capacitación de técnica y habilidad productiva dentro de los empleados, con la premisa de producción segura, elevando la productividad, y la producción y eficiencia.
4) Mejorar el manejo del proyecto (comprende calidad, seguridad, progreso y inversión, etc.), y de tal forma garantiza el inicio de producción del producto, y alcanza los objetivos de producción.
14.6 Evaluación Integral de Tecnología y Economía
En el proyecto se toman las colas como materia primas, que pertenece a la construcción económica de circulación, correspondiendo las vigentes políticas de industria, que tendrá apoyos. En el local del proyecto existe buena base industrial, y además, son buenas las condiciones de suministro de agua y luz, y cuenta con potencia de desarrollo.
141
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Luego de la finalización del proyecto, será notable el beneficio económico. Y al inicio de la producción, el ingreso de venta anual alcanzará a 78.2759 millones dólares, y pago de compensación mineral de 1.5655 millones dólares, beneficio total de 27.2501 millones dólares, impuesto de la renta de 8.175 millones dólares, beneficio neto de 16.2128 millones dólares; tasa interna de retorno financiero de 31.75%, tasa de retorno de inversión total de 36.21%, margen de beneficio neto del capital de 81.90%; el periodo de retorno de inversión de4.12 años (incluido 1 año de construcción).
En general, el proyecto es factible en tecnología, es notable el beneficio económico, se recomienda la aplicación lo antes posible.
142
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción
Periodo de Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6
A Ingreso de venta 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
B Costo total 4531.94 5160.68 5078.15 4992.92 4907.08
C Compensación mineral 125.24 156.55 156.55 156.55 156.55
D Beneficio total 1604.89 2510.36 2592.89 2678.12 2763.96
E Impuesto de la renta 481.47 753.11 777.87 803.44 829.19
F Beneficio neto 1123.42 1757.25 1815.02 1874.69 1934.77
G Donación de construcción poblacional 33.70 52.72 54.45 56.24 58.04
H Reserva legal de superávit ganado 112.34 175.73 181.50 187.47 193.48
I Otras reservas de superávit ganado 56.17 87.86 90.75 93.73 96.74
J Beneficio distribuible 954.91 1493.66 1542.77 1593.48 1644.55
K Beneficio no distribuido L Beneficio no distribuido acumulado 954.91 2448.57 3991.34 5584.82 7229.38
M Beneficio antes de impuesto y interés 1951.69 2810.84 2810.84 2810.84 2810.84
N
Beneficio antes de impuesto, interés, ,depreciación y amortización
2490.54 3349.70 3349.70 3349.70 3349.70
Tabla 14-2: beneficio y distribuciónTabla 15-2: beneficio y distribución (diez millones $)
143
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción Periodo de producción
Promedio 7 8 9 10 11 12~14A Ingreso de venta 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59B Costo total 4907.08 4907.08 4907.08 4907.08 4907.08 4906.03 4946.03
C Compensación mineral 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
D Beneficio total 2763.96 2763.96 2763.96 2763.96 2763.96 2765.01 2725.01
E Impuesto de la renta 829.19 829.19 829.19 829.19 829.19 829.50 817.50
F Beneficio neto 1934.77 1934.77 1934.77 1934.77 1934.77 1935.51 1907.51
GDonación de construcción poblacional 58.04 58.04 58.04 58.04 58.04 58.07 57.23
H Reserva legal de superávit ganado 193.48 193.48 193.48 193.48 193.48 193.55 190.75
I Otras reservas de superávit ganado 96.74 96.74 96.74 96.74 96.74 96.78 95.38
J Beneficio distribuible 1644.55 1644.55 1644.55 1644.55 1644.55 1645.18 1621.38
K Beneficio no distribuido
L Beneficio no distribuido acumulado
8873.93 10518.49 12163.04 13807.60 15452.15 17097.33 11419.90
MBeneficio antes de impuesto y interés 2810.84 2810.84 2810.84 2810.84 2810.84 2811.90 2811.17
N
Beneficio antes de impuesto, interés, ,depreciación y amortización
3349.70 3349.70 3349.70 3349.70 3349.70 3349.70 3349.70
Tabla 14-3: el flujo del capital
144
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción
Periodo de Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6 7
A Flujo efectivo entrado
1 Ingreso de venta 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
2valor residual de retorno de activos fijos
3 Fondo corriente de retorno
Sub-total 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
B Flujo efectivo salido
1 Capital del proyecto 2019.89 266.65 42.48
2 Costo operativo 3646.29 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34
3 Compensación mineral 125.24 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
4 Donación de construcción 33.70 52.72 54.45 56.24 58.04 58.04
5 Impuesto de la renta 487.92 702.71 702.71 702.71 702.71 702.71
6 Reembolso del principal 811.67 1269.61 1311.35 1320.53 0.00 0.00
7 Pago de interés de préstamo 346.80 300.48 217.96 132.72 46.89 46.89
Sub-total 2019.89 5718.28 6845.90 6764.36 6690.09 5285.53 5285.53
C Flujo efectivo neto -2019.89 543.79 981.69 1063.23 1137.50 2542.06 2542.06
D Flujo efectivo neto acumulado -2019.89 -1476.10 -494.41 568.82 1706.32 4248.38 6790.44
145
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
E Índice de cálculo IRR: 55.33%
NoDescripción
Periodo de producción 8 9 10 11 12 13 14
A Flujo efectivo entrado
1 Ingreso de venta 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
2 valor residual de retorno de activos fijos 1882.31
3 Fondo corriente de retorno 1030.46
Sub-total 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 10740.35
B Flujo efectivo salido
1 Capital del proyecto
2 Costo operativo 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34
3 Impuesto de la venta y adicionales 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
4 Impuesto de la renta 58.04 58.04 58.04 58.04 58.07 57.23 57.23
5 Reembolso del principal 702.71 702.71 702.71 702.71 702.97 702.97 702.97
6 Pago de interés de préstamo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Sub-total 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89
C Flujo efectivo neto 5285.53 5285.53 5285.53 5285.53 5285.82 5284.98 5284.98
D Flujo efectivo neto acumulado 2542.06 2542.06 2542.06 2542.06 2541.77 2542.61 5455.37
146
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
E Índice de cálculo NPV: 8931.75 Diez mil $
Tabla 14-4: el flujo de inversión
No
Descripción
Periodo de
Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6 7
A Flujo efectivo entrado 1 Ingreso de venta 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
2 valor residual de retorno de activos fijos
3 Fondo corriente de retorno
Sub-total 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
B Flujo efectivo salido
1 Inversión en construcción 6579.88
2 Inversión en operación 1075.60
3 Fondos corrientes 888.84 141.61
4 Costo operativo 3646.29 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34
5 Compensación mineral 125.24 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
Sub-total 6579.88 4660.37 4619.50 4477.89 4477.89 5553.50 4477.89
C Flujo efectivo neto antes de impuesto de renta -6579.88 1601.70 3208.09 3349.70 3349.70 2274.10 3349.70
D
Flujo efectivo neto antes de impuesto de renta
acumulado -6579.88 -4978.18 -1770.09 1579.60 4929.30 7203.40 10553.10
E Ajuste del impuesto de renta 487.92 702.71 702.71 702.71 702.71 702.71
F Flujo efectivo neto luego de impuesto de renta -6579.88 1113.78 2505.38 2646.99 2646.99 1571.38 2646.99
G
Flujo efectivo neto luego de impuesto de renta
acumulado -6579.88 -5466.10 -2960.73 -313.74 2333.25 3904.63 6551.62
147
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
H Índice de cálculo: antes de impuesto de renta IRR40.87% Pt 3.55 año NPV:
luego de impuesto de renta IRR31.75% Pt 4.12 año NPV:
No Descripción
Periodo de producción
8 9 10 11 12 13 14A Flujo efectivo entrado 1 Ingreso de venta 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.592 valor residual de retorno de activos fijos 1882.313 Fondo corriente de retorno 1030.46 Sub-total 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 10740.35
B Flujo efectivo salido
1 Inversión en construcción
2 Inversión en operación 1075.603 Fondos corrientes
4 Costo operativo 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.345 Compensación mineral 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 Sub-total 4477.89 4477.89 5553.50 4477.89 4477.89 4477.89 4477.89
C Flujo efectivo neto antes de impuesto de renta 3349.70 3349.70 2274.10 3349.70 3349.70 3349.70 6262.46D Flujo efectivo neto antes de impuesto de renta
acumulado13902.80 17252.49 19526.59 22876.29 26225.99 29575.68 35838.14
E Ajuste del impuesto de renta 702.71 702.71 702.71 702.71 702.97 702.97 702.97F Flujo efectivo neto luego de impuesto de renta 2646.99 2646.99 1571.38 2646.99 2646.72 2646.72 5559.48G Flujo efectivo neto luego de impuesto de renta 9198.61 11845.60 13416.98 16063.97 18710.69 21357.42 26916.90H Índice de cálculo: antes de impuesto de renta 11,547.14 Diez mil $ luego de impuesto de renta 7,687.92 Diez mil $
148
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Tabla 14-5: el flujo de plan financiero, Diez mil $
No
Descripción
Periodo de
Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6 71
Flujo efectivo neto de actividad operativa 0.000 2002.6212646.98
82646.98
8 2646.9882646.98
82646.98
8
1.1 Flujo efectivo entrado 0.00 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
1.1.1 Ingreso de venta 6262.07 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
1.1.2 Ingreso de compensación
0.00 0.00 0.00
1.2 Flujo efectivo salido 0.00 4259.45 5180.60 5180.60 5180.60 5180.60 5180.60
1.2.1 Costo operativo 0.00 3646.29 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34
1.2.2 Compensación mineral 125.24 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
1.2.3 Impuesto de renta 487.92 702.71 702.71 702.71 702.71 702.71
1.2.4 Otros flujos salidos
2Flujo efectivo neto de actividad de inversión -6733.06 -888.84 -141.61 0.00 0.00
-1075.60 0.00
2.1 Flujo efectivo entrado
2.2 Flujo efectivo salido 6733.06 888.84 141.61 0.00 0.00 1075.60 0.00
2.2.1 Inversión en construcción 6733.06
2.2.2 Inversión en operación 0.00 0.00 0.00 0.00 1075.60 0.00
2.2.3 Fondos corrientes 888.84 141.61
149
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción
Periodo de
Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6 7
2.2.4 Otros flujos salidos
3Flujo efectivo neto de actividad de recaudación de fondos 0.00 -1158.47
-1570.10 -1529.31 -1453.25 -46.89 -46.89
3.1 Flujo efectivo entrado 6733.06 888.84 141.61 0.00 0.00 0.00 0.00
3.1.1 Aplicación de capital del proyecto 2019.89 266.65 42.48 0.00 0.00 0.00
3.1.2 Préstamo de inversión en construcción 4713.17
3.1.3 Préstamo de fondos corrientes 622.19 99.13
3.1.4 Bonos
3.1.5 Otros préstamos de corto plazo
3.1.6 Otros flujos entrados
3.2 Flujo efectivo salido 0.00 1158.47 1570.10 1529.31 1453.25 46.89 46.89
3.2.1 Pago de interés de préstamo de corto plazo 40.44 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89
3.2.2 Pago de interés de préstamo de largo plazo 306.36 253.60 171.07 85.83 0.00
3.2.3 Reembolso del principal de préstamo 811.67 1269.61 1311.35 1320.53 0.00 0.00
3.2.4Beneficio por pagar (distribución de beneficio)
3.2.5 Otros flujos salidos 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4Flujo efectivo neto ( 1+2+3 )
-6733.06 -44.69 935.28 1117.68 1193.74 1524.50 2600.10
5 Fondos sobrantes acumulados -6733.06 -6777.75 - -4724.80 -3531.06 - 593.54
150
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No
Descripción
Periodo de
Construcción Periodo de producción
1 2 3 4 5 6 75842.47 2006.56
No Descripción
Periodo de producción
8 9 10 11 12 13 14 151
Flujo efectivo neto de actividad operativa2646.98
8 2646.9882646.98
8 2646.9882646.72
4 2646.7242646.72
4
1.1 Flujo efectivo entrado 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
1.1.1 Ingreso de venta 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59 7827.59
1.1.2 Ingreso de compensación
1.1.3 Otros ingresos
1.2 Flujo efectivo salido 5180.60 5180.60 5180.60 5180.60 5180.87 5180.87 5180.87
1.2.1 Costo operativo 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34 4321.34
1.2.2 Compensación mineral 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55 156.55
1.2.3 Impuesto de renta 702.71 702.71 702.71 702.71 702.97 702.97 702.97
1.2.4 Otros flujos salidos
2 Flujo efectivo neto de actividad de inversión 0.00 0.00-
1075.60 0.00 0.00 0.00 0.00
2.1 Flujo efectivo entrado
151
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No Descripción
Periodo de producción
8 9 10 11 12 13 14 15
2.2 Flujo efectivo salido 0.00 0.00 1075.60 0.00 0.00 0.00 0.00
2.2.1 Inversión en construcción
2.2.2 Inversión en operación 0.00 0.00 1075.60 0.00 0.00 0.00 0.00
2.2.3 Fondos corrientes
2.2.4 Otros flujos salidos
3Flujo efectivo neto de actividad de recaudación de fondos -46.89 -46.89 -46.89 -46.89 -46.89 -46.89 -86.16
3.1 Flujo efectivo entrado
3.1.1 Aplicación de capital del proyecto
3.1.2 Préstamo de inversión en construcción
3.1.3 Préstamo de fondos corrientes
3.1.4 Bonos
3.1.5 Otros préstamos de corto plazo
3.1.6 Otros flujos entrados
3.2 Flujo efectivo salido 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 86.16
3.2.1 Pago de interés de préstamo de corto plazo 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 46.89 86.16
3.2.2 Pago de interés de préstamo de largo plazo
3.2.3 Reembolso del principal de préstamo
3.2.4Beneficio por pagar (distribución de beneficio)
152
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No Descripción
Periodo de producción
8 9 10 11 12 13 14 15
3.2.5 Otros flujos salidos
4Flujo efectivo neto ( 1+2+3 )
2600.10 2600.10 1524.50 2600.10 2599.84 2599.84 2560.57
5 Fondos sobrantes acumulados 3193.65 5793.75 7318.25 9918.3512518.1
9 15118.0317678.6
0
153
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
Anexo
154
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
LISTADO DE EQUIPOS PRINCIPALES
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)Ⅰ EQUIPOS DE BENEFICIOA Planta de molienda1 Molino de bolas húmedo tipo flujo Φ4800x7000 2 354.8 709.6 TDMK2500 2 2500 5000
Auxi: equipo de arranque de baja velocidad MJZ2 2 5.6 11.2 2 22 44Auxi: Embrague neumático D46VC1200 2 2 15 30Auxi: equipo de control 2 2 0.5 1Auxi: aparato de levantamiento hidráulico 2 2.88 5.76 2 1.5 3Auxi: La estación hidráulica de cojinete hidrostático 2Bomba de aceite pistón alta presión 4 55 220Bomba de aceite piñón baja presión 4 7.5 30Calentador eléctrico de tanque de combustible 6 4 24Auxi: equipo de control 2 2 1 2Auxi: aparato de lubricante spray 2Motor de bomba aceite 2 0.63 1.26 2 0.55 1.1Compresor de aire 2 2 1.5 3Auxi: carrito alimentador 2 5.72 11.4
2 Hidra ciclón FX660-GTx7 bater 23 Hidra ciclón FX660-GTx4 bater 24 Bomba de lodos 450ZBD-900B 3 3 320 9605 Bomba de lodos 300ZBG-760B 4 4 280 11206 Bomba de lodos 300ZBG-760C 2 2 450 9007 Agitador de pulpa mineral 2 2 30 60
8 Grúa tipo puenteQ=50/10t,Lk=25.5
m,H=24m1 62.59 62.59
Auxi: motor de elevación de gancho principal YZR280M-10 1 55 55Auxi: motor de elevación de gancho adicional YZR180L-6 1 17 17
155
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)Auxi: motor de arranque de gancho YZR160M2-6 1 8.5 8.5Auxi: motor de arranque de grúa YZR180L-8 2 13 26
B PLANTA DE SEPARACIÓN1 Máquina de flotación KYFII-100m3 unidad 9 33.5 301.5 9 132 11882 Máquina de flotación (Celta de succión) XCFII-30m3 unidad 7 14.81 103.7 7 55 3853 Máquina de flotación (Celta de flujo) KYFII-30m3 unidad 9 13.82 124.38 9 45 405
Auxi: Motor rascador unidad 4 Y100L1-4 4 2.2 8.8
4 Tanque agitador de preparación de leche de cal CGJΦ4500×5000 unidad 2 12.1 24.2 Y200L-4 2 30 60
5 tanque de cal V=100m3 unidad 2Auxi: Transportador tornillo unidad 2 2 0.18 0.36Auxi: Tolva medidor unidad 2 2 1.5 3
6 Tanque agitador de alto rendimiento CGJΦ4500×5000 unidad 2 12.1 24.2 Y200L-4 2 30 607 Tanque agitador de alto rendimiento CGJΦ3000×3000 unidad 2 8.82 17.64 2 18.5 378 Tanque agitador de reactivos Φ3000×3000 unidad 1 8.5 8.5 1 15 159 Tanque agitador de reactivos Φ2000X2000 unidad 1 2.7 2.7 Y132S-4 1 5.5 5.510 Alimentador de reactivos de control remoto PLC PLC-III14/4 unidad 1 1 0.75 0.75
11 Soplante centrifugaCJ300-1.5
300m3/min 50Kpaunidad 3 11 33 Y355M3-2 3 315 945
12 Separador mecánico 2CTB-1230 unidad 4 15 60 Y132M-4 8 7.5 6013 Bomba de espumas 150S-PM unidad 4 2 8 Y225S-8 4 18.5 7414 Bomba de lodos ZB150-100-400R unidad 2 3.2 6.4 2 30 6015 Bomba de lodos ZB200-150-500R unidad 2 4 8 2 132 26416 Tomamuestras tipo tubo unidad 3 3 0.75 2.2517 Celda distribución de pulpa de separación magnética unidad 1
18 Grúa tipo puente20/5t,Lk=19.5,H=1
8munidad 1 23.82 23.82
156
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)Auxi: motor de elevación de gancho principal YZR225M-8Z 1 26 26Auxi: motor de elevación de gancho adicional YZR180L-6Z 1 17 17Auxi: motor de arranque de gancho YZR160M2-6 1 4 4Auxi: motor de arranque de grúa YZR132M2-6 2 6.3 12.6
19 Grúa eléctrica de única vigaQ=5t,Lk=7.5m,H=1
8munidad 1 3.84 7.62
Auxi: motor de arranque de gancho ZDY-21-4 2 0.8 1.6Auxi: motor de operación ZDY21-4 1 0.8 0.8Auxi: motor de elevación ZD41-4 1 7.5 7.5
20 Espesador de colas Φ65m unidad 1 168 168 Y225M-6 1 30 30Auxi: Equipos de elevador de rastrillos serie 1 Y132M2-4-V1 1 5.5 5.5
C PLANTA DE DESHIDRATACIÓN DE CONCENTRADOS1 Filtro de cerámica TC-45 unidad 3 13 39 3 38 1142 Filtro de cerámica TC-24 unidad 1 7 7 1 24 24
3Bomba sumergida de depósito emergente de concentrado S
65Q-LPR unidad 2 0.549 1.098 2 15 30
4Bomba sumergida de depósito emergente de concentrado Cu
65Q-LPR unidad 2 0.486 0.972 2 7.5 15
5 Compresor de aire tipo tornilloSA11A
1.6/0.75MPaunidad 1 0.398 0.398 1 11 11
6 Tanque de aire Volumen/presión
:2.0/1.0unidad 1
7 Espesador de alto rendimiento Φ18m unidad 1 3.807 3.807 1 7.5 7.58 Espesador de alto rendimiento Φ38m unidad 1 5.92 5.92 1 11 119 Medidor tipo plataforma eléctrica unidad 1
157
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)Auxi: Válvula eléctrica unidad 1 1 1.5 1.5
10 varilla de empuje hidro-eléctrica DYT27000 ,L=2m
unidad 1 0.04 0.04 1 3 3
Auxi: estación hidráulica(oferta junto con varilla de empuje, tubo de aceite)
11 Tanque de ácido concentrado 5m3 unidad 112 Bomba de ácido concentrado 32FUH-20-C unidad 1 1 2.2 2.2
13 Grúa eléctrica de única viga tipo LD Q=10t,Lk=7.5m,H=
18munidad 1 3.35 3.35
Auxi: motor de arranque de grúa ZDR12-4 2 1.5 3Auxi: operación de Polipasto eléctrico 2 0.8 1.6Auxi: elevación de Polipasto eléctrico 1 13 13
14 Grúa eléctrica de única viga tipo LDQ=5t,Lk=16.5m,H=
12munidad 2 4.97 9.94
Auxi: motor de arranque de grúa ZDR12-4 4 1.5 6Auxi: operación de Polipasto eléctrico ZDY12-4 2 0.8 1.6Auxi: elevación de Polipasto eléctrico ZD41-4 2 7.5 15
D STOCK DE CONCENTRADO S Y TRANPORTE
1 Faja de transporte 4# 8080,L=1400m,α=3°
unidad 1 Y315S-4 1 110 110
2 Faja de transporte 5#8080,L=194m,α
=0°unidad 1 Y200L-4 1 30 30
Auxi: carrito descargador B=800 unidad 1 2.89 2.89 WXD3-8-1/87 1 3 3
3 Faja de transporte 6#140100,L=800m, α
=3°unidad 1 Y355M-4 1 250 250
4 Alimentador de vibración GZG70-100 unidad 36 0.358 12.888 VB-1264-W 72 0.6 43.2
158
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)5 Polipasto eléctrico CD12-24D unidad 2 0.344 0.688
Auxi: motor de elevación ZD31-4 2 3 6Auxi: motor de operación ZDY12-4 2 0.4 0.8
II EQUIPOS ELECTRICOSA PLANTA DE SEPARACION
1 Panel de distribución de baja tensión CGZ1-TH unidad 18
2 Panel de compensación de eliminación de armónicos 240kvar unidad 4
3 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 2
4 Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad 4
B PLANTA DE MOLIENDA
1 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 1
2
Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad 1
3 Caseta de convertidor de frecuencia (315kW) unidad 3
4 Caseta de convertidor de frecuencia (280kW) unidad 4
5 Caseta de arranque suave (160kW) unidad 2
159
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)
C ESTACIÓN DE BOMBA DE AGUA CIRCULADA
1 Panel de distribución de baja tensión CGZ1-TH unidad 4
2 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 1
3 Panel de compensación de eliminación de armónicos 240kvar unidad 1
4 Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad
1
5 Caseta de arranque suave (280kW) unidad 3
D PLANTA DE DESHIDRATACION DE CONCENTRADOS
1 Caseta integral de potencia anti corrosión Mi unidad 3
1 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 1
2 Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad 2
E ESTACION DE BOMBA DE PRESION DE COLAS
1 Caseta integral de potencia anti corrosión Mi unidad 1
2 Caseta de control de frecuencia (110Kw) unidad 2
3 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 1
160
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)
4 Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad 1
F STOCK DE CONCENTRADOS
1 Transformador de iluminación y control Con cubierta unidad 1
2
Caseta de iluminación
Plástico de
ingeniería
anticorrosión de sal
de mar
unidad
1
3 Instrumento protector integral de fajas 系统3
4 Caseta de arranque suave (75kW) unidad 1
5
G SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE
COORDINACION Y ADMINISTRACION
serie 1
H SISTEMA DE MONITOERO TV INDUSTRIAL serie 1
161
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)III EQUIPOS DE SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD1 Caseta de interruptor de alta tensión GZS1 unidad 22
2 Transformador tipo secoSCBZH15-1250/4.16
unidad 2
3 Transformador tipo secoSCBZH15-1000/4.16
unidad 2
4 Transformador tipo seco SCBZH15-800/4.16 unidad 15 Transformador tipo seco SCBZH15-250/4.16 unidad 16 Caseta DC de interruptor de alta frecuencia AUZ-65Ah/220V serie 27 Panel AC para estación PK-10 unidad 28 Aparato de arranque de molino de bolas HPMV-DN unidad 29 Aparato de excitación de molino de bolas WBL32 WBL32 unidad 210 Sistema de protección y control AREVA serie 2
IV EQUIPOS DE ABASTECIMIENTO Y DRENAJE DE AGUA
A DEPÓSITO DE AGUA DE ALTO POSICION
1 Válvula de mariposa brida D341X-10eDN400;
PN1.0MPa
unidad 2
B PLANTA DE SEPARACION
1 Válvula de mariposa brida D341X-10eDN400;
PN1.0MPa
unidad 1
C ESTACION DE BOMBA DE AGUA CIRCULADA1 bomba centrífuga de única clase-doble succión (acero Q:670m3/h;H80m unidad 3 Y355L1-4 3 280 840
162
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)de doble fase para materias de flujo) 300S90A
2 Válvula de mariposa brida D941X-10e DN400;
PN1.0MPa
unidad 3 3 0.55 1.65
3 Válvula de mariposa bridaD941X-10eDN450;
PN1.0MPa
unidad 3 3 0.55 1.65
4 Válvula de retención tipo silencio HCX-10eDN400;
PN1.0MPa
unidad 3
5 Grúa eléctrica de única viga DX2-7-20 Q:2t;Lk:7m;H6m
unidad 1 4.2 4.2
D ESTACION DE BOMBA DE PRESION DE COLAS1 Bomba de lodos 8/6E-AH Q:390m3/h;H46.4m unidad 2 Y315M2-6 2 110 220
2 válvula de compuerta plana de escoria KHZ73X-10 DN300;
PN1.0MPa
unidad 4
3válvula eléctrica de compuerta plana de escoria KHZ973X-10
DN300;
PN1.0MPa
unidad 2 2 2.2 4.4
4 Válvula de retención H44X-10DN300;
unidad 2
163
Estudio de factibilidad de recuperación de cobre a partir de las relaves de hierro de SHP
No DescripciónCaracteres técnicas y especificaciones
Uni Canti
Peso (t) Motor eléctrico
Pesounitario
Pesototal
Modelo canti
Capacidad unitaria(kW)
Capacidad Total
(kW)PN1.0MPa
E TUBERIAS DE ABASTECIMIENTO Y DRENAJE DE AGUA
1 Equipo integral de tratamiento de agua residual SEJ-2 Q:2m3/h serie 1 6.6
2 Válvula de mariposa brida D341X-10eDN300;
PN1.0MPa
unidad 1
3 Válvula de retención tipo silencio HCX-10eDN300;
PN1.0MPa
unidad 1
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