concentración de minerales de hierro, estado del arte
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Alejandro Rodríguez H.
Superintendente Planta Cerro Negro Norte
CAP Minería
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Agenda
• Introducción al mercado del Hierro
• Recursos minerales ferríferos de interés y su mineralogía.
• Conceptos de Concentración Magnética y Peletización.
• Evolución de los procesos productivos.
• Descripción de Faenas de CAP Minería en Chile.
• Proyectos de CAP Minería.
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El Mercado del Hierro
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12.000
12.500
13.000
13.500
14.000
14.500
15.000
15.500
16.000
16.500
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
32%
8%
8% 7% 6%
5%
4%
4%
3%
23% Chile
China
Perú / Peru
Estados Unidos / USA
Australia
Zambia
Rusia / Russia
Canadá / Canada
Indonesia
Otros
• Chile, 32% de participación de
mercado. El principal productor
del mundo.
• Chile cuenta con el 36% de las
reservas mundiales de Cobre.
Producción de Cobre Global (kt)
Producción de Cobre nacional (kt)
Participación producción de Cobre Mundial (kt) 3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
5.500
6.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
La Industria del Cobre
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0
200
400
600
800
1000
1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
12%
20%
1%
10%
17%
25%
15%
Europa
Brazil
Chile
India
China
Australia
Resto del mundo
• La producción de mineral de hierro a nivel mundial alcanzó las 1.923 Mt el año 2011.
• Chile representa un 0,9% de la producción mundial de mineral de hierro.
• El comercio mundial de mineral de hierro transado por vía marítima alcanzó a 1.155 millones el año 2011
• Australia, Brasil e India concentran el 75% del mineral de hierro comercializado en el mundo vía marítima.
• Mercado con alta concentración, 3 productores: Vale, BHP Billiton y Rio Tinto dominan el mercado.
Mineral de Hierro (Seatrade Mt)
Participación mundial de la producción de mineral de hierro
La Industria del Hierro
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Iron Ore Trade (Mt)
Seaborne Trade 2011 1.155 Vale 288 24,9% Rio Tinto 190 16,5% BHP Billiton 184 15,9%
CAP Minería 10 0,9% others 483 41,8%
Exporter Countries (Mt)
Australia 438,8 38,0% Brazil 348,6 30,2% India 78,8 6,8% Africa 63,3 5,5% Canada 33,9 2,9%
Other 191,6 16,6%
Mercado del Hierro - Productores
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Industria de Hierro y Acero
Mineral de Hierro
Industria concentrada
25%
17%
16%
1%
41%
Vale Rio Tinto BHP Billiton
CAP Minería Otros
8,2%
5,3% 3,9%
3,4%
3,3%
3,1%
2,9%
2,7%
2,6%
2,2%
62,0%
Arcelor Mittal Hebei Iron and Steel
Baosteel Groupron and Steel Wisco
Posco Nippon Steel
Jiangsu Shagang Group Co Ltd Shougang Group
JFE Steel Group TATA Steel Ltd
Others
Acero
Industria atomizada
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El Hierro, Mercado de Volúmenes
Brasil:
330 Mt Australia
: 422 Mt
India:
90 Mt
China:
692 Mt Japón:
140 Mt
EU-27:
142 Mt
143 Mt
33 días /US$ 23 / WMT
297 Mt
10 días
US$ 9 / WMT 73 Mt
13 días
US$ 11 / WMT
Corea S.:
54 Mt
Export Import
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61% 1%
17%
13%
8%
China
South East Asia
Japan/ South Korea
Europe
Others
• China, motor de la economía
mundial.
• Desde un 21% de participación en el
“seatrade iron ore” el año 2002 a
un 61% en el año 2011.
Importación Mineral de Hierro (Mt)
Producción de Acero Crudo China (Mt)
Países Importadores de Mineral de Hierro
0
200
400
600
800
1000
1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Otros
China
0
100
200
300
400
500
600
700
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
China
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•El consumo
de acero en
China está
siguiendo el
mismo patrón
que siguieron
los países
desarrollados
en el pasado
El Mercado
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Precios
US$ 146,75 / DMT
US$ 169,23 / DMT
US$ 131,72 / DMT
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
E
US$ /DMT
2010
2011
2012
F M A M J J A S O N D
Platts – Asia Iron Ore Fines 62%Fe
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0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
7.613 7.437 7.312 7.580 7.674
8.377
7.251
10.145 10.212
11.467
Ventas (k)
Despachos Históricos CAP Minería
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63%
13%
16%
2% 6%
CHINA
JAPON
CHILE
EEUU
INDONESIA
29,60%
14,01%
56,40%
Guayacán
Totoralillo
Guacolda
• Total Ventas 2011: 11,467 Mt
• Total Ventas 2012(e): 12 Mt
• China: principal destino geográfico
de sus ventas.
• China: participación de mercado
de 63%.
Ventas por Destino 2011
Puertos de despachos 2011
CAP Minería
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CAP Minería y Mercado Chino
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Otros China Share China
kt
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Mineralogía y Recursos
Ferríferos
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Intensidad magnética para la separación (Gauss) Mineral
500 –5.000 Fuertemente magnéticos
Magnetita, franklinita, leucita, sílice, pirrotina.
5.000 –10.000 Moderadamente magnéticos
Ilmenita, biotita, granate, wolframita.
10.000 –18.000
Débilmente magnéticos
Hematita, columbita, limonita, pirolusita,
rodocrosita, siderita, manganita.
18.000 –23.000
Pobremente magnéticos Rutilo, rodonita, dolomita, tantalita, cerusita, epídota, monacita, fergusonita, zircón, ceragirita, argentita, pirita, esfalerita, molibdenita, bornita, wilimita, tetraedrita, scheelita.
Mineral %Fe Estequiométrico
Magnetita (Fe3O4) 72,4
Hematita (Fe2O3) 70,0
Goethita/Limonita (FeO(OH)) 62,9
Pirrotina (Fe1-xS) 63,5
Susceptibilidad Magnética
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DG
Textura Diseminada.
Magnetita sobre roca .
MACIZA Magnetita con impureza actinolita
DISEMINADA Magnetita sobre roca
BRECHOSA Entrecruzamiento magnetita con actinolita
Texturas Mineral
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Conceptos Generales de
Concentración Magnética
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Fuerza de atracción magnética.
Fuerza gravitacional.
Fuerza inercial horizontal.
Fuerza de roce.
Fuerzas que intervienen
en la Concentración Magnética
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Fuerzas que intervienen
en la Concentración Magnética
B
A
Fg FT
FH
FH
FH+Fg Fg C
FT
Fmag
Fmag FH
FT Fg
FH+Fg
FH
Fg
FT Fmag
FH+Fg
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Clasificaciones de la Concentración Magnética
De acuerdo con el propósito del sistema
• Remoción de hierro o metales, para la protección de maquinaria
costosa sujeta a daño o desgaste.
• Extracción de constituyentes magnéticos valiosos (mineral).
De acuerdo con el medio que transporta el mineral
• Seco.
• Húmedo.
De acuerdo con la forma en que es generado el campo magnético
• Imanes permanentes.
• Electroimán.
• Solenoide.
• Imanes superconductores.
De acuerdo con la magnitud del campo magnético
• Concentración magnética de baja intensidad (L.I.M.S.).
• Concentración magnética de alta intensidad (H.I.M.S).
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Imanes de elevación
a) Imán de elevación en línea. b) Imán de elevación con
banda transversal.
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Tambores magnéticos en seco (HSD/DFA)
Alimentación
Tambor con
imanes
permanentes
Baffles
Concentrado Colas Medios
Gabinete
Motor
Reductor
Variador de
Velocidad
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Tambores magnéticos en seco (HSD/DFA)
Líneas de fuerza
Alimentación
Envolvente
Perfil tambor de
19 polos
Arco magnético
Imanes
permanentes
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Tambores magnéticos en seco (Los Colorados)
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Poleas magnéticas
C M T
![Page 27: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/27.jpg)
Alimentación
Concentrado
Colas Colas
Agua Agua
Tambores magnéticos en húmedo - concurrente
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Tambores magnéticos en húmedo - contra-rotación
Alimentación
Concentrado Colas
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Tambores magnéticos en húmedo - contra-corriente
Alimentación
Colas Concentrado
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Concentrador alta intensidad (w.h.i.m.s.)
BOBINA
ALIMENTACION
CIRCUITO CABEZA DEL
PULVERIZADOR DE
LIMPIEZA
COMPARTIMIENTOS
DEL ANILLO
ROTATORIO
CUBIERTA
REMOVIBLE EN
CADA
COMPARTIMIENTO
PLATOS DE
ACERO
ACANALADO
BOLAS DE
ACERO
LAMINAS DE
ACERO
EXPANDIDO
BANDEJA
COLECTORA
ESTACIONARIA
CONTROLADOR
DE LIMPIEZA
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Davis Tube Test (DTT)
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Concepto de Fe DTT
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Conceptos Generales de
Pelletización
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Formación de Núcleos o Semillas.
En esta etapa los materiales sólidos y el agua agregada entran en
contacto produciéndose el fenómeno de coalescencia, luego del
cual se forman núcleos estables de forma esférica.
Partícula
Agua
Figura 2.16 Efecto de la adición de aditivos (7).
Descripción del Proceso
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Transición
En esta etapa, los núcleos formados se compactan y agregan entre
si debido al movimiento rotatorio del disco peletizador.
Descripción del Proceso
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Crecimiento
» Por asimilación.
» Por recubrimiento
Núcleo Alimentación
Fresca
Núcleo Fragmentos
de Núcleos
Descripción del Proceso
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Caliza (CaCO3)
Cal Hidratada (Ca(OH)2)
Bentonita
Dolomita
Alcotac
Peridur
Aditivos orgánicos.
Aditivos no metálicos.
Aditivos utilizados
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Evolución de los Procesos
Productivos
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Producción de granzas y finos (mineral alta ley)
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Producción granzas y finos (mineral mediana ley)
DIAGRAMA DE FLUJOS PLANTA Nº2 "EL TOFO"
6
4
32
1
CARGADOR
BUZÓN DE
ALIMENTACIÓN
CLASIFICADOR
(Grizzly)
(+4")
(-4")
CHANCADOR PRIMARIO
(Chancador de Mandíbula)
CLASIFICADOR
(Harnero)
(+11/2")
(-11/2"+1/4")
(-1/4")
CONCENTRADOR MAGNÉTICO
(Polea Magnética)
(C)(T)CHANCADOR SECUNDARIO
(Chancador de Cono)
CONCENTRADORES MAGNÉTICOS
(HSD's)
(C)
(C)
(T)
(M)
(C)
(C)
(T)
(M)
PILA
CONCENTRADO FINO
PILA
RECHAZO MIXTOPILA
RECHAZO
PILA CONCENTRADO GRANZA
CONCENTRACIÓN FINOS
(-1/4")
CONCENTRACIÓN GRANZAS
(-11/2"+1/4)
5
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DIAGRAMA DE FLUJOS PLANTA "CRISTALES"
7
6
4
2
3
1
BUZÓN DE
ALIMENTACIÓN
(+3 1/2")
(-3 1/2")
CHANCADOR PRIMARIO
(Chancador de Mandíbula)
CLASIFICADOR
(Harnero)
(+1 1/2")
(-1 1/2"+1/4")
(-1/4")CHANCADOR
SECUNDARIO
(Chancador de Cono)
CONCENTRADOR
MAGNÉTICO
(HSD)
CONCENTRACIÓN
FINOS
CHANCADOS
(-1/4")
CLASIFICADOR
(Harnero)
CONCENTRADO
GRANZAS NATURALES
(-1/4")
( -1 1/2"+1/4")
(+1 1/2")
CONCENTRACIÓN
GRANZAS
CHANCADAS
(-1 1/2"+1/4")
CONCENTRADO
GRANZAS
CHANCADAS
FINOS NATURALES
(T)
(T)
(C)
(C)CONCENTRADOR
MAGNÉTICO
(TAI)
CONCENTRADOR
MAGNÉTICO
(HSD)
(C)(T)
CONCENTRADO
FINOS CHANCADOS
RECHAZOS
FINOS CHANCADOS
(C)(T)
(T) (C)
CONCENTRADOR
MAGNÉTICO
(HSD)
CONCENTRADOR
MAGNÉTICO
(TAI)
RECHAZOS
GRANZAS
CHANCADASRECHAZOS
GRANZAS NATURALES
5
Producción granzas y finos (mineral baja ley)
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Ley de Fe Granulometría
Pellet Feed 66% a 69% 75 % a 85%
bajo 45 micrones
Pellet básico 65% 9 a 16 mm
Pellet RD 67% 9 a 16 mm
Granzas 61% a 63% 10 a 30 mm
Finos 61% a 63% Bajo 7 mm
Pellet chips 65% a 67% Bajo 9 mm
Productos comercializables
![Page 43: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/43.jpg)
Descripción de las faenas de
CAP Minería
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CAP
CAP Minería
CAP Acero
Novacero
Cintac
Intasa
Grupo CAP
![Page 45: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/45.jpg)
Negocios grupo CAP
![Page 46: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/46.jpg)
Áreas de operación CAP Minería
![Page 47: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/47.jpg)
2x4
x2 x2
Conc.Finisher
x2
Stock Pile
Estanque
Gravimétrico
Conc. Magnética
Rougher
Repulpeo
Clasificación
Primaria
Molienda y
Clasificación
Desaguado
A Desaguado
Espesador de Colas
Recuperación agua
Hidroseparador
Lamas
Flotación SiO2
Esp. Concentrado
Concentrado a Puerto
Totoralillo
A repulpeo
Valle del Copiapó – Planta Magnetita
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Valle del Copiapó – Planta Magnetita
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A EMBARQUE
PILAS DE PELLET FEED
Del Lavado
de Filtros
Bomba
de Piso
A EMISARIO
SUBMARINO
LAVADO DE
FILTROS
SELLO Y LAVADO
DE BOMBAS
RED DE INCENDIO
RIEGO DE
CAMINOS
AREAS VERDES,
WC, ETC.
PILAS DE
PELLET FEED
FILTRO DE AGUA
AG
UA
PA
RA
RE
TR
OL
AV
AD
O
ESTANQUE DE
ALMACENAMIENTO
DE AGUAS
CAJÓN
DISTRIBUIDOR
FILTROS
ESPESADOR
AGITADOR
PISCINA DE
EMERGENCIA
A PILAS DE
PELLET FEED
CONCENTRADUCTO
CAJÓN
DISTRIBUIDOR
HARNERO
PISCINA DE
OPERACION
Valle del Copiapó – Puerto Punta Totoralillo
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Valle del Copiapó – Puerto Punta Totoralillo
![Page 51: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/51.jpg)
Valle del Huasco
![Page 52: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/52.jpg)
TRANSPORTE
CHANCADO
PRIMARIO STOCK DE
GRUESOS
HARNEROS (2) CHANCADO
SECUNDARIO
MOLINO DE RODILLOS
DESAGLOMERADORES (2)
HARNEROS
TERCIARIOS (5)
RECHAZOS
TAMBORES
MAGNÉTICOS
(24)
PRECONCENTRADO
A PLANTA DE PELLETS
FERROCARRIL
Valle del Huasco – Los Colorados
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Valle del Huasco – Los Colorados
![Page 54: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/54.jpg)
Valle del Huasco – Los Colorados
![Page 55: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/55.jpg)
Valle del Huasco – Planta de Pellets
![Page 56: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/56.jpg)
Valle del Huasco – Planta de Pellets
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Valle del Huasco – Planta de Pellets
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Valle del Huasco – Planta de Pellets
![Page 59: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/59.jpg)
Valle del Huasco – Planta de Pellets
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Valle del Huasco – Planta de Pellets
![Page 61: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/61.jpg)
Mina
Planta de Chancado
Planta de
Concentración
Planta Molienda
Concentración
Embarque
Recepción y
Almacenamiento
Pto. Guayacán
Transporte por
Ferrocarril
Stock de Granzas
Stock de
Preconcentrado
Stock de Pellet Feed
Stock de Granzas
Valle del Elqui – Minas El Romeral
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Valle del Elqui – Minas El Romeral
![Page 63: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/63.jpg)
Valle del Elqui – Minas El Romeral
![Page 64: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/64.jpg)
Valle del Elqui – Puerto Guayacán
![Page 65: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/65.jpg)
Proyectos de CAP Minería
![Page 66: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/66.jpg)
Inicio Construcción : 2011
Dotación Construcción : 1.300 – 1.500 personas (peak).
Inicio Puesta en Marcha : Segundo Trimestre 2013
Inversión : 342 MUS$
Aumento Producción : 2,0 Mton Pellet Feed al año
Vida del Proyecto : 17 años
Dotación Operación : ~ 180 personas adicionales(propio)
Aumento de Producción Valle del Huasco
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Inicio Construcción : 2012
Dotación Construcción : 3.500 – 4.000 personas (peak).
Inicio Puesta en Marcha : Tercer Trimestre 2013
Inversión : 876 MUS$
Recursos Geológicos : 456 Mton
Reservas Mineras : 176 Mton
Ley Mineral : 31,5 % Fe Magnético
Producción anual : 4,0 Mton Pellet Feed
Vida del Proyecto : 20 años
Dotación Operación : ~ 400 personas (propio)
~ 400 personas (colaboradores)
Valle del Copiapó – Cerro Negro Norte
![Page 68: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/68.jpg)
Depósito de
Relaves
Cerro
Negro
Norte
Planta Magnetita
Planta
Desaladora
Puerto
Punta
Totoralillo
Ducto
5 km
Valle del Copiapó
![Page 69: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/69.jpg)
Cerro Negro Norte – Planta de Beneficio
![Page 70: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/70.jpg)
Cerro Negro Norte – Planta de Beneficio
![Page 71: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/71.jpg)
Cerro Negro Norte – Planta Concentradora
![Page 72: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/72.jpg)
Cerro Negro Norte – Planta Concentradora
![Page 73: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/73.jpg)
Cerro Negro Norte – Espesamiento de relaves
![Page 74: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/74.jpg)
Cerro Negro Norte – Ampliación Puerto
![Page 75: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/75.jpg)
El Tofo
Inicio Puesta en Marcha : Tercer Trimestre 2017
Inversión : 2.000 MUS$
Reservas Mineras : 1.400 Mton
Ley Mineral : 25 % Fe Magnético
Alimentación anual : 36,5 Mton Pellet Feed
Producción anual : 12,0 Mton Pellet Feed
Vida del Proyecto : 20 años
Dotación Operación : ~ 600 personas (propio)
![Page 76: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/76.jpg)
El Tofo
![Page 77: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/77.jpg)
El Tofo
![Page 78: Concentración de Minerales de hierro, estado del arte](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042606/54650d6ab4af9f533f8b4e8b/html5/thumbnails/78.jpg)
Gracias