Minera Escondida

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTEFACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICASCARRERA DE INGENIERÍA EJECUCIÓN METALÚRGICA

AVDA. ANGAMOS 0610 - ANTOFAGASTA - CHILE

Informe Lab. de Concentración:

PLANTA CONCENTRADORA MINERA ESCONDIDA

Profesora: Lorena Cortés Integrantes: Maria Pia Arancibia B.

Freddy Baltasar I.Eduardo Garcia R.Fred Quispe P.

INDICE

Introducción.......................................................................................................3Extracción del mineral......................................................................................4Mineral oxidado.................................................................................................4Minerales Sulfurados........................................................................................5Descripción del proceso...................................................................................5Equipos en Concentrador Los Colorados:.....................................................6Molienda-clasificación......................................................................................7Consideraciones en molienda SAG.................................................................7Molienda secundaria.........................................................................................7Flotación............................................................................................................8Parámetros operacionales...............................................................................9Chancador de Pebbles....................................................................................12Diagrama simplificado del proceso...............................................................14

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Introducción

Minera Escondida Limitada (MEL) es la mina de cobre de mayor producción del mundo aportando con el 8% de la producción mundial.

Esta minera se encuentra ubicada a 170 km de Antofagasta. Produce concentrado de cobre mediante un proceso de flotación de mineral sulfurado (83% producción) y cátodos de cobre por lixiviación de minerales oxidados (17% producción).

La construcción de la mina se inició en Agosto de 1988 y en noviembre de 1990, se procesó por primera vez el mineral. Desde entonces, y tras sucesivas fases de expansión, MEL ha invertido cerca de US$ 4.000 millones. El concentrado de MEL se caracteriza por tener una ley relativamente alta (35% a 40%) y un bajo contenido de impurezas metálicas que, de no ser bien tratadas, pueden provocar dificultades operacionales en etapas posteriores de procesamiento (fusón y refinación) o afectar la calidad de los productos semifacturados (alambrón B) y manufacturados (alambres y cables).El concentrado de cobre es considerado la forma intermedia de cobre más importante y representa el 80% del mineral producido en el mundo. El 20% restante corresponde a cátodos obtenidos por medio de extracción por solvente y electro-obtención.

Concentradora los colorados procesa un promedio de 120.000tpd, con una ley de alimentación de 1.47%. La principal especie mineralógica es Calcosina (Cu2O), además de la presencia de Calcopirita (CuFeS2) y Pirita (FeS2).

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Extracción del mineral

El yacimiento es explotado por medio de un sistema de bancos o cortes escalonados. Para fracturar la roca que contiene el mineral sulfurado y oxidado se realizaran explosiones controladas después de las cuales el mineral es recogido por palas electromecánicas y depositados en camiones de transporte de carga.

El mineral sulfurado ingresa a dos maquinas chancadoras semimóvil, ubicadas dentro del rajo. Posteriormente, se transfiere a través de correas transportadoras a las áreas de acopio cubiertas ubicada a un costado de las plantas concentradoras LOS COLORADOS Y LAGUNA SECA. El mineral oxidado, en tanto, se destina al proceso de chancado ubicado fuera de la mina para la posterior producción de cátodos de cobre.

Mineral oxidado

El mineral oxidado es tratado a través de un proceso de lixiviación extracción por solvente y electro obtención para producir cátodos de cobre.el proceso comienza con el chancado del mineral que luego se deposita en grandes pilas con base impermeable donde es sometido a la acción de ácido sulfúrico para disolver lentamente el cobre e incorporarlo a solución rica en cobre proceso denominado lixiviación. Luego, la solución es sometida a proceso de extracción por solvente (SX) cuyo objeto es transferir selectivamente el mineral contenido en la solución rica en cobre a otra, limpia de impureza llamada solución de electrolito mediante la ayuda de un fluido llamado orgánico. Posteriormente el proceso de electro-obtención consiste en una aplicación de corriente eléctrica continua a la soluciones de electrolito de cobre logrando que el mineral se deposite en placas de acero inoxidable. En cinco días el cátodo de cobre adquiere un peso aprox. De 78Kg.de una pureza del 99.999% de Cu. Tras el proceso son trasportados vías ferrocarril a puerto de Antofagasta para su posterior embarque.

Nuestro embarque de cobre al exterior están destinados principalmente a Japón, Alemania, Canadá, China, Suecia, Brasil, Corea del Sur y Francia entre otro piases. En el año 2002 el monto total de explotación de la compañía fue equivalente al 4.1% del total de las exportaciones de Chile. Así mismo, un 8.5% de las ventas totales de cobre fue comercializada entre clientes nacionales

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Minerales Sulfurados

En escondida se procesan el mineral sulfurado a través de un proceso de flotación.En la planta concentradora el cobre es separado de la roca estéril. El primer paso es reducir el tamaño del mineral para liberar las partículas que lo contienen, proceso denominado molienda. El mineral triturado se envía a través del circuito de flotación primaria y luego pasa a un circuito de limpieza produciendo el concentrado en forma de pulpa espesa.

Luego de ese proceso, la pulpa es desaguada parcialmente almacenada por un tiempo en estanques y transportada, a través de un mineroducto de 165Km. De extensión a la planta de filtros en el puerto de coloso para su posterior secado y embarque

Descripción del proceso

La planta concentradora Los Colorados tiene una capacidad de producción diaria de 120.000 tpd, pero el promedio actual de producción diaria es de 110.952 tpd. Diversos factores impiden lograr la producción máxima las que pueden ser por alta potencia, alta presión, granulometría, problemas en chancado mina, además de los problemas de disponibilidad que puede presentar la planta en sí.

En lo referido a la planta concentradora el mineral proveniente del sector c de la mina llega al silo de almacenamiento de mineral (Stock Pile) y posteriormente es distribuido a las tres líneas de molienda SAG (Semi Autógeno) con que cuenta la planta, para el caso de la línea 1 y 2, cada SAG cuenta con dos molinos de Bolas en tanto, el SAG 3 cuenta con tres molinos de Bolas. Junto al sistema de molienda se encuentra uno de chancadores y reciclado de producto de sobre tamaño que se origina en los harneros de los SAG (Pebbles), este sobre tamaño retorna al sistema para ser chancado por dos chancadores, luego este producto retorna como alimentación a los SAG. Se puede prescindir de este por falta de capacidad de los silos, cortes de correas o problemas en chancado. Finalmente, esta el sistema de clasificación constituido por 12 baterias de hidrociclones.

El circuito de flotación tiene las siguientes etapas:

Flotación primaria Remolienda clasificación Flotación Columnar primaria Flotación de barrido Flotación Columnar de barrido (circuito Dobby)

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Equipos en Concentrador Los Colorados:

CIRCUITO COMPONENTES

Almacenamiento de mineral grueso

Capacidad de almacenamiento: 600.000 Tons. Carga viva: 120.000 TPD.

Molienda Primaria

Molinos SAG 1 y 2. 28’ x 14’ MPSI a 12,60 rpm con un motor de 5500 HP a 200 rpm.Molino SAG 3. 36’ x 19’ MPSI a 10,11 rpm con dos motores de 9000 HP a 176,5 rpm.

Molienda Secundaria Clasificación

Molinos Bolas 1 al 4. 18’ x 24,5’ MPSI a 16,12 rpm con un motor de 5500 HP a 200 rpm.Molinos Bolas 5 y 6. 20’ x 35’ MPSI a 13,67 rpm con un motor de 9000 HP a 176,5 rpm.Molino Bolas 7. 26,4’ x 36’ MPSI a 15 rpm con dos motores de 9000 HP a 176,5 rpm.Baterías 1 al 6. 72 Ciclones D26 Krebs.Baterías 7 al 10. 48 Ciclones D33 Krebs.Baterías 11 al 12. 28 Ciclones D33 Krebs.Bombas 1 al 8 Warman 20” x 18” a 1150 HPBombas 9, 10, 13, 14, 15, 16 GIW 26” x 28” a 2500 HPBombas 11, 12 Warman 24” x 26” a 800 HP de 3680 m3

Chancado de PebblesChancador cabeza corta Simón de 7´,Capacidad de procesamiento 500ton/h

Flotación Rougher 80 celdas de 100 m3, Outokumpo.

Flotación 1ra Limpieza 130 celdas de 44 m3, Door Oliver.

Flotación 2da Limpieza14 celdas de Columnas de 4 x 4 x 13 m Cominco que reciben concentrado Rougher y Scavenger.

Remolienda 3 Molinos de MPSI de 14’ x 26,5’ a 15,8 rpm con un motor de 2750 HP.

Clasificación

108 Ciclones Krebs D-15.Bombas Alimentación Ciclones. Bombas GIW de 18’ x 18’ a 900 HP.Bombas Reruteo. Bombas GIW de 18’ x 18’ a 900 HP.Bombas Concentrado Final. Bombas ASH de 12’ x 14’ a 400 HP.Bombas Cola Columna. Bombas Thomas de 16’ x 18’ a 65 HP.

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Molienda-clasificación

El mineral almacenado en el silo de almacenamiento distribuye la carga a los distintos alimentadores (Feeders) ubicados en las tres líneas de SAG, las líneas 1 y 2 cuentan con tres alimentadores cada una y la línea 3 posee cuatro alimentadores, es importante destacar que cuando el mineral no llega en forma natural a los alimentadores se hace necesario el apoyo de tractores para trasladar el mineral a éstos. El mineral se mezcla con agua al interior del molino de manera de tener un 75% de sólido en la descarga y el tamaño adecuado para descarga a través de los harneros, esta pulpa va al cajón de depósito (Sump) del SAG donde se combina con la descarga de los molinos Bolas adicionándose nuevamente agua para alcanzar un 68% de sólidos, esta pulpa es enviada mediante bombas como alimentación a ciclones que es la etapa siguiente. El sobre tamaño que se genera en los harneros (Pebbles) descarga en una correa que recibe este producto de las tres líneas el cual retorna al sistema previamente chancado, existiendo la alternativa de descarga a piso ante imprevistos.

Consideraciones en molienda SAG

La molienda SAG requiere sistemas de control mucho más complejos que la molienda convencional, dadas sus características dinámicas.

Los objetivos que se plantean en este tipo de moliendas son:

Máximo tonelaje (máxima capacidad). El producto de molienda debe ser tan fino como sea necesario para un

tonelaje dado. Manutención de la operación en una región estable.

No obstante lo anterior, el resultado dependerá del grado de compromiso entre el tamaño de partículas del producto final y el tonelaje tratado.

La distribución del tamaño de partícula de la alimentación al molino SAG es un factor crítico en la eficiencia de la molienda por cuanto el componente grueso del mineral actúa como medio de molienda.

Molienda secundaria

En el caso de Mel, la planta Los Colorados posee 7 molinos de Bolas cuyo objetivo es obtener un grado de liberación óptimo de las especies útiles, las que serán posteriormente concentradas; éstos molinos operan en circuito cerrado con las baterías de ciclones y se clasifican por potencia, existiendo varios factores que influyen sobre la eficiencia de éstos, la densidad de pulpa debe ser tan alta como sea posible y compatible con la necesidad de fluir a través del molino. Una pulpa

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demasiado diluida aumenta el contacto metal-metal lo que origina un elevado consumo de acero y baja eficiencia de molienda.

FlotaciónEl producto mayor a 150 μ (#100) del rebose de clasificación continua a la

etapa de flotación, en la etapa de flotación primaria (Rougher) se busca optimizar la operación de las especies valiosas que son las que constituyen el concentrado Rougher y descartar a través de las colas un producto de la menor ley posible, pues estas constituyen parte de las colas finales del proceso.

La pulpa proveniente de la etapa de clasificación ingresa a un cajón distribuidor de 12 vías el cual alimentará las 8 cabeceras primarias (cada línea Rougher esta formada por 10 celdas Outokumpu de 100 m3), en esta etapa se adiciona NaSH, el cual junto con los reactivos colectores, espumantes y cal adicionados en la molienda SAG, actúan sobre las especies de interés conformando el concentrado primario el que alimenta a un cajón distribuidor de tres 3 que alimentará el circuito de remolienda constituido por 3 molinos Bolas y 6 baterías de ciclones, el rebose de esta clasificación va a un cajón de concentrado primario desde el cual alimenta un cajón de 10 vías desde donde se distribuirá a las columnas destinadas a tratar el concentrado primario. El concentrado obtenido constituirá parte del concentrado final y las colas serán la alimentación de la flotación de barrido (Scavenger), las colas de la flotación de barrido se unirán a las colas primarias siendo este flujo final de colas del proceso, este flujo de colas es enviado a espesadores de relaves para la recuperación de agua que retornará al proceso. El concentrado obtenido de esta flotación es llevado al cajón de reruteo desde donde se alimenta un cajón de 14 vías, obteniéndose de este la alimentación a las columnas destinadas para tratar el concentrado barrido, el concentrado obtenido continua la etapa de concentración en los espesadores de concentrado hasta alcanzar una ley de concentrado final de acuerdo a requerimientos de clientes, este concentrado es bombeado a 6 estanques desde donde se procede a bombear a puerto Coloso. La cola del proceso de flotación de barrido forma parte de la alimentación a la flotación de barrido tradicional.

Es importante señalar que en la etapa de flotación columnar se busca optimizar la mayor concentración de las especies, de manera que aquí se manejan variables tales como agua de lavado, nivel de espuma, flujo de aire de las celdas, variables que permiten cumplir el objetivo de esta etapa. Todo este circuito mencionado con anterioridad se denomina circuito Dobby.

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Parámetros operacionales

SAG 1 Y 2 Mínima Normal MáximaPresión de levante (psi) 650 690 750Potencia Consumida(kw) 4100 4300 4600%Sol.Molino 65 70 75%Nivel de Bolas 13%Nivel de Sump 30 60 95

SAG3 Mínima Normal MáximaPresión de levante (psi) 880 920 1060Potencia Consumida(kw) 10500 11000 13000%Sol.Molino 65 70 75%Nivel de Bolas 12%Nivel de Sump 30 60 95

BOLAS 1-4 Mínima Normal MáximaPresión de levante (psi) 500 600 690Potencia Consumida(kw) 3500 4200 4700%Sol.Molino 65 75 78%Nivel de Bolas 30 35 38%Nivel de Sump 30 60 95

BOLAS 5-6 Mínima Normal MáximaPresión de levante (psi)Potencia Consumida(kw) 6200 6800 7200%Sol.Molino 65 75 78%Nivel de Bolas 30 35 38%Nivel de Sump 30 60 95

BOLAS 7 Mínima Normal MáximaPresión de levante (psi)Potencia Consumida(kw) 9000 10000 10900%Sol.Molino 65 75 80%Nivel de Bolas 30 35 38%Nivel de Sump 30 60 95

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CAVEX Mínima Normal MáximaDiámetro Vortex(pulg) 12Diámetro Apex(pulg) 8Presión de Trabajo (psi) 6 10 12%Sólido Alim. 55 60 65%Sólido Over. 28 30 32%Sólido Under 75 78 82%+100# Over 20 28 38

Ciclones D-33 Mínima Normal MáximaDiámetro Vortex(pulg) 14Diámetro Apex(pulg) 8Presión de Trabajo (psi) 8 10 15%Sólido Alim. 55 60 65%Sólido Over. 25 32 35%Sólido Under 75 78 80%+100# Over 20 28 35

Flotación Rougher Mínima Normal MáximaGranulometría +100# 25 28 32%Sólido Alim. 25 30 32Tpo.residencia(min) 25 28 35Ph Alimentación 9.5 9.8 11Colector Primario 20 30 35Colector Secundario 0 5 10Espumante 10 15 20

Flotación Scavenger Mínima Normal Máxima%Sólido Alim. 20 25 30Tpo.residencia(min) 35 40 60Ph Alimentación 10.5 11 11.5Colector Primario 0 3 4Colector Secundario 0 2 5

Flotación Columnar RougherMínima Normal Máxima

Flujo de aire(m3/hr) 700 725 750Altura Espuma (cm) 50 60 90Granulometría(-325)% 70 75 80Ley Concentrado Final 30 38 40Tiempo Residencia(min) 10

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Flotación Columnar ScavengerMínima Normal Máxima

Flujo de aire 500 550 600Altura Espuma 80 90 100Granulometría(-325)% 70 75 80Ley Concentrado Final 30 38 40Tiempo Residencia(min) 40

Remolienda de ConcentradosMínima Normal Máxima

Potencia de molinos: 1650 1750 1850% sólido descarga 40 50 60

Clasificación en Remolienda (D-15)Mínima Normal Máxima

Vortex ciclones 8Apex ciclones 3% Alim.ciclones 20 28 40% sólido under 68 72 76%sólido over 20 25 30Presión de trabajo 12 15 20Amp. Bba Thomas 40 45 50

Espesadores de RelavesMínima Normal Máxima

Amperaje rastras (A) 2 4 8Agua clara (in) 40 80 93% sólido descarga 45 50 55Dósis de floculante(I/min) 25 400 600

Conc.de floculante(gr/I) 0.5 0.75 1Flujo de descarga (3m/hr) 400 800 1200

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Chancador de Pebbles

Pesómetro Modelo Tag Rango(ton/hr) Vel.correa(mts/seg)Ramsey L001 WIT-36642 0-1000 2.16

AMDEL

TAG DESCRIPCIÓN UBICACIÓN

EPL-LAB-AX01ALIMENTACIÓN

ROUGHERSOBRE CELDA1 LÍNEA7

ROUGHER

EPL-LAB-AX02ALIMIMENTACIÓN

COLUM SCV. AL FINAL LÍNEA 13 SCAVENGEREPL-LAB-AX03 ALIM.SCAVENGER AL LADO CAJÓN 13 VÍAS

EPL-LAB-AX04 COLA FINALAL FINAL LÍNEA2 ROUGHER

(ENTRE PISO)EPL-LAB-AX05 COLA SCAVENGER AL FINAL LÍNEA 8 SCAVENGER

EPL-LAB-AX06 COLA ROUGHERAL FINAL LÍNEA 4 ROUGHER

(ENTRE PISO)

EPL-LAB-AX07CONCENTRADO

FINAL AL LADO COLUMNA 14

EPL-LAB-AX08

ALIMENTACIÓN COLUMNA ROUGHER

DEBAJO BATERIA 1 REMOLIENDA

PRODUCTO ELEMENTO PRECISIÓN +/-ALIMENTACIÓN CU 0.1% EN LEYALIMENTACIÓN FE 0.1% EN LEYCONCENTRADO CU 2% EN LEYCONCENTRADO FE 1% EN LEY

COLA CU 0.5% EN LEYCOLA FE 1% EN LEY

% SÓLIDO 2%

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1.65EQUIPOS EN ÁREA

CONCENTRADO

EQUIPO UBICACIÓN MODELO RANGO PRECISIÓN

Densímetro Esp.Conc#1 SGD 1-2.5 g/cc 2%Densímetro Esp.Conc#1 SGD 1-2.5 g/cc 2%Flujómetro Esp.Conc#2 50XM 0-568 m3/h 2%Flujómetro Esp.Conc#2 50XM 0-568 m3/h 2%Densímetro Esp.Conc#2 SGD 1-2.5 g/cc 2%Densímetro Esp.Conc#2 SGD 1-2.5 g/cc 2%Flujómetro Esp.Conc#3 50XM 0-568 m3/h 2%Flujómetro Esp.Conc#3 50XM 0-568 m3/h 2%Densímetro Esp.Conc#3 SGD 1-2.5 g/cc 2%Densímetro Esp.Conc#3 SGD 1-2.5 g/cc 2%Flujómetro Ent.minerod. SC100AS 0-400m3/hr 2%Flujómetro Ent.minerod. IFC090 0-400m3/hr 2%Densímetro Salida minerod. SGD 0-2.8gr/cc 2%

Transm.Nivel TK.Concentrado#1MULTIRANG

ER 0-12 MTS 2%


ER 0-12 MTS 2%


ER 0-12 MTS 2%


ER 0-12 MTS 2%


ER 0-12 MTS 2%


ER 0-12 MTS 2%

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Diagrama simplificado del proceso

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Bibliografía

► Pruebas con reactivo en avance AP-3926, Planta concentradora Los Colorados, Minera Escondida Limitada. Práctica Profesional David Navarrete.

► www.mel.cl

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Documents

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