UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL

DE INGENIERÍA DE MINAS

Práctica de molienda y procesamiento de minerales

CICLO:

IX

ALUMNOS

Espinosa Tello, Jhon

Novoa Villena, Kimberlyn Yessenia

Riquelme Casanova, Wilson Fernando

Salazar Boyd, Dennis Anthony

DOCENTE:

Agusto Marino López Vega

Cajamarca, 03 de julio del 2015

I. Práctica de molienda y procesamiento de minerales – Planta concentradora Universidad Nacional de Trujillo

II. Objetivos.1.1. Objetivo General.

- Afianzar los conocimientos teóricos adquiridos en clase respecto a una planta de molienda.

- Ser parte del proceso de análisis de un mineral tipo oxido y su proceso de flotación

1.2. Objetivos Específicos.- Construir una tabla de pesos por cada malla.

- Construir una distribución granulométrica a través de un diagrama.

- Conocer los reactivos correspondientes para una correcta flotación de los minerales.

- Determinar la ley de un mineral de oro expresado en gr/TM mineral.

- Conocer el procedimiento y aplicación de la prueba en botella.

- Determinar el consumo de reactivos en kg/TM (cianuro y cal).

- Determinar el % de recuperación de oro y plata en la cianuración en botella

III. Marco Teórico.

III.1. Áreas de la planta piloto de procesamiento de mineralesLa planta piloto de procesamiento de minerales comprende aéreas específicas para el análisis y tratamiento de minerales.

Es importante detallar también, que en la actualidad se está equipando y poniendo en funcionamiento algunas áreas de trabajo.

a. Área de chancado

Se cuenta con una chancadora de quijada la cual está operativa y permite reducciones de hasta ¼ pulg.

b. Área de molienda

Se cuenta con un molino de bolas tipo batch con capacidad de 1 kg para el análisis de minerales con un producto de finesa malla -100, y con otro de capacidad para 30 kg en condiciones de puesta en

marcha para realizar el tratamiento de molienda de minerales de cabeza y relaves.

c. Área de tamizado

Aquí se cuenta con tamices gruesos, medianos y finos para realizar la clasificación y análisis de malla de minerales y relaves como: No (5, 7, 10, 40, 50, 100, 200, 400). Además se tiene un rotap para realizar esta práctica con mejores resultados.

d. Área de Almacén, pesado y reactivos

Esta área cuenta con balanzas de (50; 0,5; 0,3) kg para realizar el pesado de muestras, encuarte y reactivos. Y dos balanzas analíticas de 6 digitos.

Además aquí se almacenan los reactivos reguladores de pH, de refinación, de análisis y los materiales usados en las prácticas como vasos de precipitación, fiolas, jeringas, tubos de ensayo, matraz entre otros.

e. Área de pruebas metalúrgicas

Esta área está dividida en dos:

Pruebas de cianuración en columna: se cuenta con columnas de pvc de diferentes alturas y diámetros, baldes para almacenar la solución con cianuro y solución rica.

Pruebas de cianuración en botella: Se cuenta con un agitador de motor trifásico y botellas de plástico y vidrio.

f. Área de fundición y copelación

Se cuenta con un horno tipo mufla, que alcanza un temperatura de 1 200 oC, donde se funden minerales pulverizados con flux y se realiza la copelación de régulos y también precipitados obtenidos del proceso merril - crowe, obteniéndose el dore.

Asimismo en este ambiente a los minerales con contenidos de azufre y carbón antes de fundir se le hace un pre-tratamiento para transformarlo a la forma de óxido. A estos pre-tratamientos se conoce como tostación y calcinación para minerales con presencia de sulfuros y carbón respectivamente.

g. Área de flotación

Se cuenta con una celda unitaria para realizar pruebas de flotación en óptimas condiciones, así como un nido de celdas inoperativas para trabajos en mayor escala.

Actualmente se viene instalando una planta piloto de flotación.

h. Área de refinación

En esta área se realiza la refinación del doré para obtener oro de 99,9% de pureza, se cuenta con los materiales necesarios como ácido nítrico, jeringas, agua y estufa eléctrica para ataque y refogado.

i. Área de pesado de refinado

Esta área dispone de una balanza analítica de 6 dígitos y capacidad de 5 g, usada para el pesaje de los refinados de los diferentes procesos.

III.2.Análisis Granulométrico.En éste análisis podremos encontrar granos que fácilmente podríamos coger en la mano como otros que son muy diminutos los cuales ni siquiera se pueden apreciar como granos ante al ojo humano.Los análisis granulométricos es un proceso físico que se realiza mediante ensayos de laboratorios, con diferentes tipos de tamices (cedazos) con diferentes numeraciones; los granos pasan por los tamices dependiendo de la separación de los cuadros de cada tamiz. Cada grano que se quede o pasen por los diferentes tamices, por ende tienen características determinadas

El producto a analizar o producto bruto queda distribuido en diferentes fracciones según el tamaño de partícula denominándose:

ACUMULADO: Producto que queda sobre el tamiz. PASANTE: Producto que atraviesa el tamiz.

III.2.1. Chancadora (Trituradora).Es una máquina que procesa un material de forma que produce dicho material con trozos de un tamaño menor al tamaño original. Chancadora es un dispositivo diseñado para disminuir el tamaño de los objetos mediante el uso de la fuerza, para romper y reducir el objeto en una serie de piezas de volumen más pequeñas o compactas.

a. Máquina Trituradora de Mandíbulas.Principales características y beneficios

Alta capacidad Son muy fiables De fácil cambio de piezas gastadas Tienen protección contra sobrecargas Tienen una estructura simple y son fáciles de operar Largo tiempo de servicio Fácil sustitución de piezas de desgaste y de repuesto Menos costoso, económica y fácil de instalar Hay gran variedad de opciones para satisfacer las

necesidades específicas

b. Molino de Bolas.

Una máquina de minería es un cilindro rotatorio que contiene bolas de acero, que actúan como medio moledor. El material para ser molido es puesto en un barril cilíndrico, que es girado a una velocidad entre 4 y 20 revoluciones por minuto, dependiendo en el diámetro del molino. Mientras más largo sea el diámetro del dispositivo cilíndrico, más lenta es la velocidad de rotación.Un molino de bolas es una herramienta eficiente para la pulverización de varios tipos de materiales en polvo fino. Por lo general son utilizados para moler materiales que son de 1/4 pulgadas o mas pequeños, hasta un tamaño de partícula de 20 a 75 micrones. Para los molinos de bolas ser eficiente, la pulverización tiene que ser hecha en un sistema cerrado con el material de gran tamaño siendo continuamente recirculado en el barril cilíndrico para reducción.Los molinos de bolas son muy utilizados en la industria de la minería para la pulverización y selección de materiales.

También son utilizados en la industria de la construcción (para material de edificios), industria química, entre otros. La pulverización puede ser llevada a cabo a través del proceso seco o proceso húmedo. 

III.2.2. Ro-tap

El Ro-Tap es la tamizadora de ensayo requerida en muchas especificaciones industriales. Actualmente, no existen estándares de la industria que rigen la calibración de la propia unidad. WS Tyler recomienda a los usuarios de productos a desarrollar su propio programa de control de calidad.

Hoy en día, el Ro-Tap está disponible en 5 modelos. El RX-29 de 8 "tamices, RX-30 para 12" tamices, RX-94 Duo Shaker durante dos 8 "pilas de tamices de prueba, RX-29 E (electrónica) de 8" tamices, RX-30 E (Electronic ) durante 12 tamices ", y RX-812 Grueso Tamizadora. Equivalentes métricos: 8 "de diámetro = 200 mm de diámetro y 12" de diámetro = 300 mm.

III.2.3. Tamices.

La tamización o tamizar es un método físico para separar mezclas en el cual se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño diferente.Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo. Un ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedras y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz. De esta manera se puede hacer una clasificación por tamaños de las partículas.Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución homogénea, que por lo general tiene

un color amarillo el cual lo diferencia de lo que contenga la mezcla.Para aplicar el método de la tamización es necesario que las fases se presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro. Por ejemplo, trozos de mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc.

III.3.ANÁLISIS DE MINERAL POR VÍA SECA

Teniendo una muestra a ser analizada y el flux, se tiene en cuenta que el proceso consiste en la producción de dos fases liquidas, una conteniendo metales y la otra la escoria que contienen a la mayoría de la ganga, por ser los metales preciosos poseedores de una débil afinidad por los elementos no metálicos, especialmente a altas temperaturas, así como una alta afinidad por el plomo fundido. Si en la operación están presentes oro, plata o platino, son colectados hacia la fase líquido metálico por medio del plomo líquido metálico Luego la colección de los metales preciosos por el plomo es la parte más simple del proceso ya que solo sería un proceso de agrupación.El análisis de minerales auroargentiferosestá orientado a determinar la cantidad de oro y plata existentes en un determinado minerales expresándolo posteriormente en: gr/TM. Oz/TM, Oz/Tc siendo conocido con estas unidades como la ley del mineral. El éxito de un buen análisis comienza con haber efectuado un buen muestro de la mena.

III.4.PRUEBA DE CIANURACION EN BOTELLAEl proceso de cianuración es ampliamente usado para la extracción de oro desde minerales y concentrados. La plata coexiste en muchos minerales de oro y es coextraida durante la cianuración de oro. La disolución de la plata en soluciones de cianuro es un proceso electroquímico en el cual la reacción anódica es la oxidación de la plata mientras la reacción catódica es la reducción del oxígeno.Se basa en que el oro nativo, plata o distintas aleaciones entre estos, son solubles en soluciones cianuradas alcalinas diluidas, regidas por la siguiente ecuación:

4 Au + 8 CNNa + O2 + 2 H2O → 4 (CN)2 Na Au + 4 NAOHEsta fórmula es conocida como la ecuación de ELSNER

IV. Equipo, Herramientas y Muestra.Tabla 1. Descripción de Equipos del Área de Chancado

EQUIPO DESCRIPCION

Chancadora Primaria de

Quijada

Dimensiones:4’’x6’’

Chancadora SecundariaDe Quijada

Dimensiones: 2’’x3,5’’

Tolva de gruesosDimensiones:0,6x0,6x0,5 m

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

Tabla 2.Descripción de Equipos del Área de Molienda

EQUIPO DESCRIPCION

Molino de bolasDimensiones: 4½’ x2’Capacidad: 180 kg

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

Tabla 3.Descripción de Equipos del Área de Fundición

EQUIPO DESCRIPCION

Horno de fundición electrico

Dimensiones:Largo exterior: 70cm ; Largo interior: 60 cmAltura exterior:

trifasico 60cm ; Altura interior: 36 cmAncho exterior: 60cm ; Ancho interior: 36 cmAltura base: 43cm

Horno de copelación

Monofásico1200 voltios

Cocina electrica

Nº cocinas: 2Amp: 2,5Volt: 220W: 500

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

Tabla 4.Descripción de Equipos del Área de Pruebas Metalúrgicas

EQUIPO DESCRIPCION

Agitador de laboratório

(celda unitária)Marca: Denver

Rot – Tap Marca: Haver & Boecker

Molino de bolas de laboratório

Marca: DenverCapacidad: 1 Kg

Pulverizadora Marca: Brauncorp

Agitador de rodillos

hechizo

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

Tabla 4.Descripción de Equipos del Área de Pesado de Muestras

EQUIPO DESCRIPCION

Balanza digital Capacidad: 30 kg

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

Tabla 5. Descripción de los reactivos del laboratorio

REACTIVOS Polvo de zinc Nitrato de Plata Litargio Cloruro Estañoso Bórax Fluerente Nitrato de potasio Sulfuro de sodio Harina Cal Sílice Hidróxido de sodio Yoduro de potasio Colectores Agua Destilada Depresores Espumantes Activadores

Fuente: Universidad Nacional de Trujillo

V. Procedimiento experimental.

V.1. Procedimiento.V.1.1. Alimentación a la tolva:

Primero se procede a suministrar el material a la tolva para alimentar el proceso.

V.1.2. Faja transportadora:Es el equipo de transporte de mineral seco a granel más utilizado en una Planta Concentradora, el cual se compone de una faja o correa sin fin que se mueve sobre dos poleas y una serie de rodillos o polines portadores o de carga y de retorno. Estas fajas transportadoras se fabrican en una amplia gama de tamaños y materiales y se diseñan para trabajar horizontalmente o a cierta considerable inclinación y en sentido ascendente o descendente.

V.1.3. Tolva de Descarga: Direcciona la carga hacia el punto de descarga, puede acumular pequeñas cantidades de material hasta direccionar hacia su destino. Permite la salida del material de la faja en forma idónea (dirección y flujo).

V.1.4. Trituradora de bolas.El material alimentado es fragmentado por los medios moledores hasta lograr el tamaño preciso para que pueda ser llevado a las celdas de lo contrario pasa al clasificador

V.1.5. Clasificador.Permite que retorne a la trituradora el material que falta triturar al molino de bolas pues tiene el tamaño adecuado (es muy grueso). Además es en esta parte en la que se le inyecta más agua al material.

V.1.6. Tanque acondicionador:Es aquí en donde se agregan los reactivos.

V.1.7. Bancos de celdas de flotación:Consiste en tres pares de celdas: un par llamado Rougher, el segundo par llamado Scavenger y el tercer par llamdo Cleaner en la que el mineral es extraído por flotación por medio de reactivos (z6 – z11), espumantes y floculantes; hasta el Cleaner en donde está completa la limpieza del mineral.

V.1.8. Fundición:

Al salir la muestra de la molienda o pulverizado, se realiza primero un tamizado para separarla por tamaños y obtener el tamaño de malla deseado. Luego se prepara el flux de acuerdo al tipo de mineral; oxido o sulfuro, y se lleva al horno a una temperatura y tiempo de; 950 oC y 45 minutos o 1050 oC y 1hora para óxidos y sulfuros respectivamente.

V.1.9. Encuarte:

Al determinar las cantidades o leyes de oro y plata, se debe realizar el encuarte del mineral con plata electrolítica para facilitar la disolución del dore con ácido nítrico. La relación a obtener debe ser de plata/oro = 3/1.

V.1.10. Copelación:

El regulo obtenido de la fundición y encuartado se lleva al horno a una temperatura de 840 oC por ½ hora, en este proceso el plomo y otras impurezas se oxidan y volatilizan, quedando en la copela el dore que es una aleación de oro y plata.

Para obtener una mejor eficiencia las copelas deben estar previamente precalentadas.

V.1.11. Refinación:

El dore obtenido se lamina previamente para facilitar el ataque químico por una mayor área superficial mediante nitrato de sodio.

VI. Resultados.VI.1.Tabla de Resultados.

VI.2.Reacciones.

Los minerales sulfurados reaccionan con el litargirio y el carbonato.

Pb S + 3Pb O + Na2CO3 = 4 Pb + Na2 SO4 + CO2

Zn S + 4 Pb O + Na2 CO3 = 4 Pb + ZnO + Na2 SO4 + CO2

2Fe S2 + 15 PbO + 4 Na2 CO3 = 15 Pb + Fe2O3 + 4 Na2SO4 + 4 CO2

Formando una gran cantidad de plomo que resultará perjudicial para la copelación.

Para prevenir el exceso de plomo en el régulo, se adiciona salitre al fundente básico.

5Pb + 2KNO3 = 5PbO + K2O + N2

2FeS2 + 6KNO3 = Fe2O3 + 4SO3 + 3K2O + 3N2

Por otro lado, si la muestra es un oxido se debe adicionar un reductor al flux básico a fin de formar plomo en la cantidad requerida.

La harina, al quemarse provee el carbón para la reacción.

2PbO + C = 2Pb + CO2

Aproximadamente por cada peso de harina se forman 10 pesos de plomo, desde el litargirio.

Para el ataque químico

VI.3.Gráficas de Schumann.

Gráfica 1. Gráfica y línea de tendencia de los Milímetros vs %Acumulado.

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.20.08.0

16.024.032.040.048.056.064.072.080.088.096.0

104.0

f(x) = − 14.120903558299 x + 89.5100834638606R² = 0.874282676181334

Milímetros vs %Acumulado

Milímetros

% A

cum

ulad

o

Ataque con HNO3/H2O = 1/6

Lavado con H2O destilada

Ataque con HNO3/H2O = 1/1

Lavado con H2O destilada

Ataque con HNO3

concentrado

Lavado con H2O destilada

Gráfica 2. Gráfica y línea de tendencia de los Milímetros vs %Retenido

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.20.0

4.0

8.0

12.0

16.0

20.0

24.0

28.0

32.0f(x) = 4.98364595546668 x + 7.46215689476762R² = 0.663177994666784

Milímetros vs %Retenido

Milímetros

% R

eten

ido

Gráfica 3. Gráfica y línea de tendencia de los Milímetros vs %Pasante

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.20.0

7.0

14.0

21.0

28.0

35.0

42.0

49.0

56.0

63.0

70.0

77.0f(x) = 14.120903558299 x + 10.4899165361394R² = 0.874282676181334

Milímetros vs %Pasante

Milímetros

% P

asan

te

VII. Resumen:

VIII. Conclusiones:

- Afianzamos los conocimientos teóricos adquiridos en clase respecto a una planta de molienda.

- Fuimos parte del proceso de análisis de un mineral tipo oxido y su proceso de flotación

REFINACIÓN

COPELACIÓN

FUNDICIÓN

ELECCIÓN DE CRISOLES Y COPELAS

PREPARACIÓN DE FLUX

MOLIENDA

SECADO

PULVERIZADO

CUARTEO

CHANCADO SECUNDARIO

CHANCADO PRIMARIO

MUESTRA

IX. Anexos.

X. Linkografía.

Recuperado de http://mineriaonline.com.pe/pagedeta.asp?idtipo=3&idpage=1249 el 28 de junio del 2015 a las 11:03 a.m.

Recuperado de http://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha5455.html el 21 de junio del 2015 a las 11:05 a.m.