diagnostico metalurgico del circuito de flotacion columnar de codelco chile - division andina , 2012...
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DIAGNSTICO METALRGICO DEL CIRCUITO DE FLOTACIN
COLUMNAR DE CODELCO CHILE - DIVISIN ANDINA
PABLO DE LA FUENTE ARIAS
Informe de Memoria de Ttulo
Para optar al Ttulo de
Ingeniero Civil Metalrgico
Enero 2012
UNIVERSIDAD DE CONCEPCIN
Facultad de Ingeniera
Departamento de Ingeniera Metalrgica
mmmMmMeMetalrgica
Profesor Patrocinante
Sr. Sergio Castro Flores
Ingeniero Supervisor
Sr. Richard Araya Gonzlez
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AGRADECIMIENTOS
Con este trabajo finaliza una etapa crucial de mi vida. Se lo dedico
especialmente a mis padres, Carlos y Mara Soledad, por su amor
incondicional, apoyo, consejos y muestras de cario a lo largo de estos aos.
Este logro es un fruto de su enorme esfuerzo. A mis abuelos Humberto y
Silvia, por el eterno cario y afecto que han mostrado tener tanto conmigo
como con el resto de mi familia. A mis hermanos Cristbal, Macarena y
Florencia, por su bondad y preocupacin. A mi abuela Mara de la Paz y mi to
Humberto, que me guan y cuidan desde el cielo.
Quisiera agradecer de forma muy especial al Laboratorio Metalrgico de
Divisin Andina, en especial a los Sres. Fernando Castaeda, Patricio Gaete,
Jos Vega y Juan Nez, por su amistad, cooperacin y por la gran calidad
humana que demostraron tener desde el momento de mi llegada a la Divisin.
Hago extensivos mis agradecimientos a los Ingenieros Rodrigo Ceballos,
Claudio Carrillo, Ricardo Garrido, Claudia Golarte y Luis Salinas, por su siempre
buena voluntad, apoyo, colaboracin y amistad.
A mi profesor gua, Sr. Sergio Castro, por su buena disposicin al momento de
atender mis consultas, y por el apoyo mostrado durante la realizacin de este
trabajo.
A la Universidad de Concepcin, especialmente al Departamento de Ingeniera
Metalrgica, por entregarme las herramientas necesarias para la realizacin de
este trabajo de ttulo, as como tambin, para enfrentar los desafos que me
depara el futuro profesional.
Por ltimo, mis ms sinceros agradecimientos a Codelco Chile - Divisin
Andina, por darme la oportunidad de realizar mi Memoria de Ttulo en sus
dependencias.
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RESUMEN EJECUTIVO
El presente trabajo se desarroll en la Planta de Flotacin Colectiva de Divisin
Andina, con el objetivo de realizar un diagnstico metalrgico/operacional
del circuito columnar, orientado principalmente al molibdeno, que permita
aumentar el grado de conocimiento del proceso, mediante la generacin y
anlisis de la informacin proveniente de estadstica operacional, muestreos de
planta y pruebas de laboratorio.
Los resultados obtenidos en este estudio, revelan que la etapa columnar
constituye un punto crtico en la planta concentradora de DAND,
fundamentalmente en lo que se refiere a recuperacin y enriquecimiento de
molibdeno. Se identific un comportamiento anmalo del Mo en las columnas
de flotacin, puesto que la ley de molibdeno en las colas supera a la ley de los
concentrados, produciendo de esta forma un retorno de molibdenita en el
circuito de limpieza (columnas - scavenger).
El diagnstico indica que en las celdas columnares, el molibdeno presenta un
comportamiento anlogo al insoluble, y muy opuesto al del cobre y fierro,
concentrndose principalmente en las zonas cercanas a la interfaz
pulpa/espuma, y presentando inconvenientes para remontar la capa de
espuma de la columna. Este fenmeno, hace pensar que las partculas de
molibdenita que no logran ascender por la espuma, corresponderan a
partculas finas (ultrafinas) generadas en la etapa de remolienda, cuyas
limitaciones de hidrofobicidad desfavoreceran la adhesin partcula-burbuja, y
por ende, su ascenso por la columna. De esta forma, la fraccin neta de agua
de lavado que desciende a travs de la espuma de las columnas (agua bias),
no slo estara contribuyendo a la remocin de partculas de ganga arrastradas
hidrulicamente, sino que tambin, a una fraccin importante de partculas de
molibdenita.
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Por otro lado, las pruebas de laboratorio demostraron que la cal presenta un
efecto depresor sobre la molibdenita, dado que aumentos de pH impactan
negativamente sobre la flotacin de molibdeno, generando disminuciones tanto
en la recuperacin como en la ley de concentrado. Sin embargo, en la etapa de
limpieza, independiente del pH al que se trabaje, la celda convencional
manifiesta los mismos problemas que la columna de flotacin en trminos de
enriquecimiento y recuperacin de molibdeno, por lo que se presume que las
incapacidades que muestra la molibdenita en esta etapa, estaran
eventualmente asociadas a su tamao de partcula y baja hidrofobicidad,
siendo la molibdenita fina la que presentara los mayores problemas de
flotabilidad.
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GLOSARIO DE TRMINOS
cm: Centmetro.
cm/seg: Centmetro por segundo.
Cu: Cobre.
DAND: Divisin Andina.
Fe: Fierro.
KTMS: Kilotonelada Mtrica Seca.
m: metro.
mm: milmetro.
Mo: Molibdeno.
m3/h: Metro Cbico por Hora.
M-1 M-6: Muestreo Circuito Columnar desde el nmero 1 al nmero 6.
PDA Fase I: Plan de Desarrollo Andina Fase I.
P-1, P-2, P-3: Prueba Cintica a Pulpa de Alimentacin Columnas desde la
nmero 1 a la nmero 3.
TMF: Tonelada Mtrica Fina.
TPH: Tonelada por Hora.
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NDICE
CAPTULO 1: INTRODUCCIN Y OBJETIVOS ........................................................... 1
1.1 INTRODUCCIN .....................................................................................................................1
1.2 OBJETIVOS ............................................................................................................................2
CAPTULO 2: DESCRIPCIN DE CODELCO ANDINA ................................................. 3
2.1 ANTECEDENTES GENERALES. ................................................................................................3
2.2 PRODUCTOS FINALES. ...........................................................................................................4
2.3 DESCRIPCIN PLANTA DE FLOTACIN COLECTIVA. .............................................................6
2.3.1 Flotacin Rougher........................................................................................................ 6
2.3.2 Remolienda de Concentrados. ........................................................................................ 7
2.3.3 Flotacin Columnar. ..................................................................................................... 8
2.3.4 Flotacin de Barrido. .................................................................................................... 9
2.3.5 Espesaje de Concentrado y Relave. ................................................................................ 9
CAPTULO 3: MARCO TERICO.............................................................................. 13
3.1 RESEA HISTRICA DE LAS CELDAS EN COLUMNA. .......................................................... 13
3.2 DESCRIPCIN DE UNA COLUMNA DE FLOTACIN.............................................................. 14
3.3 CONCEPTOS Y TRMINOS PROPIOS DE LA FLOTACIN EN COLUMNA............................... 16
3.4 SISTEMAS DE CONTROL E INSTRUMENTACIN EN CELDAS DE COLUMNA. ....................... 18
3.5 ESTRUCTURA DE LA MOLIBDENITA. ................................................................................... 21
3.6 ASPECTOS CINTICOS DE LA MOLIBDENITA. .................................................................... 22
3.7 EFECTO DEL TAMAO DE PARTCULA SOBRE LA FLOTABILIDAD DE LA MOLIBDENITA. ... 22
CAPTULO 4: ANTECEDENTES OPERACIONALES PLANTA DE FLOTACIN COLECTIVA .............................................................. 23
CAPTULO 5: DESCRIPCIN Y ANLISIS DE DATA OPERACIONAL DEL CIRCUITO DE FLOTACIN COLUMNAR ....................................... 34
5.1 DESCRIPCIN DEL CIRCUITO COLUMNAR. ........................................................................ 34
5.1.1 Generalidades. ........................................................................................................... 34
5.1.2 Sistema Distribuidor de Agua de Lavado. ........................................................................ 36
5.1.3 Sistema de Inyeccin de Aire. ....................................................................................... 37
5.1.4 Sistema de Descarga de Colas. ..................................................................................... 38
5.1.5 Control e Instrumentacin. .......................................................................................... 38
5.1.6 Variables Operacionales. .............................................................................................. 41
5.1.7 Criterios de Diseo. .................................................................................................... 41
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5.2 ANLISIS DE DATA OPERACIONAL DEL CIRCUITO COLUMNAR. ........................................ 43
5.2.1 Flujo Agua de Lavado. ................................................................................................. 44
5.2.2 Altura de Espuma. ...................................................................................................... 48
5.2.3 pH Pulpa de Alimentacin. ........................................................................................... 49
5.2.4 Leyes de Alimentacin, Cola y Concentrado. .................................................................... 51
5.2.5 Granulometra de Alimentacin y Concentrado. ................................................................ 58
5.2.6 ndices Metalrgicos. .................................................................................................. 59
5.2.7 Composicin Mineralgica del Concentrado Colectivo. ....................................................... 64
CAPTULO 6: DESARROLLO EXPERIMENTAL .......................................................... 72
6.1 MUESTREOS. ....................................................................................................................... 72
6.1.1 Muestreo General Circuito de Flotacin Columnar. ............................................................ 72
6.1.2 Muestreo Columnas a Distintas Profundidades. ................................................................ 78
6.2 PRUEBAS DE LABORATORIO............................................................................................... 83
6.2.1 Pruebas Cinticas a Pulpa de Alimentacin Columnas. ....................................................... 84
6.2.2 Estimacin del Tiempo de Remolienda. ........................................................................... 85
6.2.3 Pruebas de Doble Limpieza a Diferentes Condiciones de pH. ............................................... 86
CAPTULO 7: RESULTADOS ................................................................................... 89
7.1 CARACTERIZACIN METALRGICA COLUMNAS. ................................................................ 89
7.1.1 Leyes. ...................................................................................................................... 89
7.1.2 Granulometra. ........................................................................................................ 102
7.1.3 Porcentaje de Slidos. ............................................................................................... 104
7.1.4 ndices Metalrgicos. ................................................................................................ 106
7.2 PERFIL DE CONCENTRACIN, DE SLIDOS Y DE pH A DISTINTAS PROFUNDIDADADES DE LAS COLUMNAS. ..................................................... 118
7.2.1 Perfil de Concentracin a Distintas Profundidades. .......................................................... 118
7.2.2 Perfil de pH a Distintas Profundidades. ......................................................................... 124
7.2.3 Perfil de Slidos a Distintas Profundidades. ................................................................... 125
7.3 PRUEBAS DE LABORATORIO............................................................................................. 127
7.3.1 Pruebas Cinticas de Alimentacin Columnas. ................................................................ 127
7.3.2 Estimacin del Tiempo de Remolienda. ......................................................................... 129
7.3.3 Pruebas de Doble Limpieza a Diferentes Condiciones de pH. ............................................. 131
CAPTULO 8: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................... 139
8.1 CONCLUSIONES ................................................................................................................ 139
8.1.1 Conclusiones Anlisis de Data Operacional del Circuito de Flotacin Columnar. .................... 139
8.1.2 Conclusiones Muestreo General Circuito Columnar. ......................................................... 141
8.1.3 Conclusiones Muestreo Columnas a Distintas Profundidades. ............................................ 142
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8.1.4 Conclusiones Pruebas de Flotacin. .............................................................................. 142
8.1.5 Conclusiones Finales. ................................................................................................ 143
8.2 RECOMENDACIONES ......................................................................................................... 144
CAPTULO 9: REFERENCIAS ................................................................................ 145
9.1 TEXTOS ......................................................................................................................... 145
9.2 PAPERS .......................................................................................................................... 146
9.3 INFORMES ........................................................................................................................ 147
CAPTULO 10: ANEXOS ....................................................................................... 148
ANEXO I: ANTECEDENTES OPERACIONALES PLANTA DE FLOTACIN COLECTIVA ................ 148
ANEXO II: DATOS OPERACIONALES CIRCUITO DE FLOTACIN COLUMNAR ........................... 154
ANEXO III: PROTOCOLO DE MUESTREOS .................................................................................. 163
ANEXO IV: PROTOCOLO PRUEBAS DE LABORATORIO.............................................................. 170
ANEXO V: RESULTADOS MUESTREOS ..................................................................................... 173
ANEXO VI: RESULTADOS PRUEBAS DE LABORATORIO ............................................................ 186
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CAPTULO 1: INTRODUCCIN Y OBJETIVOS
1.1 INTRODUCCIN
Esta memoria de ttulo busca realizar un diagnstico a la etapa de flotacin
columnar de Divisin Andina, orientado fundamentalmente al molibdeno, que
permita aumentar el grado de conocimiento del circuito.
Para llevar a cabo lo anterior, se realiz un anlisis de la data operacional del
circuito columnar, a fin de estudiar su evolucin y variabilidad en el tiempo.
Se efectuaron tambin una serie de muestreos en las celdas columnares, con
el propsito de caracterizar los flujos que componen el circuito, y de este
modo, el comportamiento metalrgico de las columnas de flotacin.
Finalmente, se llevaron a cabo pruebas de laboratorio, cuya finalidad fue
estudiar el efecto del pH de alimentacin a las celdas columnares sobre los
resultados metalrgicos del circuito.
En la Figura 1.1 se presenta el diagrama de flujo de la Planta de Flotacin
Colectiva de Divisin Andina.
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Figura 1.1: Representacin esquemtica de la Planta de Flotacin Colectiva de
Divisin Andina.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo General
Realizar un diagnstico metalrgico/operacional del circuito columnar de
Divisin Andina, orientado principalmente al molibdeno, que permita
aumentar el grado de conocimiento del proceso.
1.2.1.1 Objetivo Especfico
Estudiar el fenmeno de desconcentracin y baja recuperacin de
molibdeno en las celdas columnares.
Cola General
Concentrado ColectivoCu-Mo
Molino de Bolas de Remolienda
Molino Verticales Vertimill
Circuito Columnar
Circuito Scavenger
Alimentacin Planta de Flotacin Colectiva
Circuito Rougher
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CAPTULO 2: DESCRIPCIN DE CODELCO ANDINA
2.1 ANTECEDENTES GENERALES.
Divisin Andina se encuentra ubicada en la parte alta de la Cordillera de los
Andes en la V regin, a 38 kilmetros de la ciudad de Los Andes y a 50
kilmetros al nordeste de Santiago. Sus operaciones mineras se desarrollan
entre los 3.500 y 4.200 metros sobre el nivel del mar. Sus productos de
exportacin se embarcan regularmente, a travs del Puerto de Ventanas.
Los recursos de Andina provienen principalmente del yacimiento Ro Blanco,
que geolgicamente corresponde a un yacimiento tipo prfido cuprfero. Andina
es propietaria de la parte oriental de este yacimiento.
Los recursos de Andina, con ley de corte 0,5 % Cu, alcanzan a 4.450 millones
de toneladas de mineral, con una ley media de Cobre de 0,83 % Cu y 0,022 %
de Molibdeno, lo que es equivalente a 36,9 millones de toneladas de Cobre
fino. Con similar ley de corte, los recursos demostrados alcanzan a 1.670
millones de toneladas con una ley media de 0,86 % Cu y 0,023 % Mo, que
corresponden a 14,4 millones de toneladas de Cobre fino.
Andina beneficia sus minerales por procesos de concentracin, utilizando las
tcnicas de molienda semi-autgena y tcnicas de molienda convencional,
molienda hmeda en molinos de barras y bolas, flotacin rougher
convencional, flotacin de limpieza mediante columnas de flotacin, separacin
de Cobre y Molibdeno por flotacin selectiva, filtracin y almacenamiento del
concentrado de cobre.
Actualmente la capacidad diaria de tratamiento es de 94.500 toneladas
mtricas de mineral y cerca de 250.000 toneladas mtricas de Cobre fino anual
como concentrado.
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Figura 2.1: Ubicacin Geogrfica de Divisin Andina.
2.2 PRODUCTOS FINALES.
Dos son los productos finales de Codelco-Andina:
Concentrado de Cobre
Concentrado de Molibdeno
El concentrado de cobre es el principal producto de Divisin Andina y consiste
de una mezcla de sulfuros compuesta principalmente por calcopirita [CuFeS2]
(80% en peso) y, en menor proporcin, por calcosina [Cu2S], bornita
[Cu5FeS4], covelina [CuS] y otros. Su ley media es de 29,73% de cobre y su
humedad media es de 8,8%. Posee, adems, unos 70 gramos de plata
aproximadamente y 0,5 gramos de oro por tonelada en el concentrado. Su
contenido de arsnico en el largo plazo oscila en torno al 0,2%.
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El concentrado de Andina posee adems contenidos de slice, almina, xidos
de calcio, magnesio y cromo, que en conjunto, son menores al 6%; tambin,
contenidos de fierro en torno al 28% y de azufre en un 34%.
La produccin de cobre fino ha crecido sostenidamente desde el inicio de las
operaciones en 1970, comenzando con 10.000 toneladas anuales de cobre fino
durante los primeros aos, y alcanzando en el ao 2000 las 250.000
toneladas. Esta ltima cifra representa alrededor del 13% de la produccin
total de Codelco y es, tambin, la cifra promedio programada para el
quinquenio 1999-2024.
Dos terceras partes del concentrado de cobre se exportan directamente a
travs del puerto de Ventanas, mientras que el tercio restante se procesa en
fundiciones y refineras de otras divisiones de Codelco para ser convertido en
ctodos.
Tabla 2.1: Produccin de Cobre y Molibdeno en Divisin Andina, aos 2008 y
2009.
Produccin de Cobre y Molibdeno, TMF
Cobre Molibdeno
2008 2009 2008 2009
219.554 209.727 2.133 2.163
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2.3 DESCRIPCIN PLANTA DE FLOTACIN COLECTIVA.
La Planta de Flotacin Colectiva de Divisin Andina consta de las etapas de
Flotacin Primaria (Rougher), Remolienda de Concentrados, Flotacin de
Limpieza y Barrido, Espesaje de Concentrado y Relaves, y conduccin del
concentrado colectivo hasta la planta de flotacin selectiva ubicada en
Saladillo.
2.3.1 Flotacin Rougher.
Flotacin Rougher Existente
Esta etapa se alimenta desde el cajn centralizado que colecta la pulpa de los
procesos Molienda SAG, Molino Unitario, Molienda Convencional Seccin A y
Molino Unitario Nuevo, con alrededor de 4.500 toneladas mtricas secas de
mineral por hora, una ley de cobre de 0,92% y un porcentaje de slidos de
38%.
El proceso de flotacin primaria (rougher) se conforma por 32 celdas
Outokumpu modelo OK-100-TC de 100 m3 cada una, con agitadores de 150
HP, dispuestas en 4 lneas de 8 celdas cada una, en un arreglo 2-3-3. Esta
etapa se subdivide en Flotacin Rougher A y B.
El concentrado de la flotacin primaria, con una ley promedio de 10% cobre y
25% de slidos, es bombeado a la Nueva Etapa de Remolienda con bombas de
150 HP. Las colas con una ley promedio de 0,07% de cobre, son conducidas
gravitacionalmente hasta el cajn general de colas.
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Flotacin Rougher Nueva
Esta etapa se alimenta desde el cajn B/C, el cual colecta la pulpa del proceso
de Molienda Convencional Seccin B y C, con alrededor de 860 toneladas
mtricas secas por hora, una ley de cobre de alrededor 1% y un porcentaje de
slidos del orden del 42%.
La nueva etapa de flotacin primaria est formada por dos lneas de 4 celdas
Outokumpu modelo OK-130-TC de 130 m3 cada una, en un arreglo 1-1-1-1.
Esta etapa se subdivide en Flotacin Rougher E-1 y E-2.
El concentrado con aproximadamente 8% de cobre y 25% de slido, es
enviado hasta la cuba de la Nueva Etapa de Remolienda. Las colas con
alrededor de 0,07% de Cobre y 40% de slidos, son conducidas
gravitacionalmente hacia el cajn colector de relaves.
2.3.2 Remolienda de Concentrados.
La etapa de remolienda est compuesta por un molino de bolas de 12,5x 16
con motor de 1.750 HP. El molino recibe la pulpa de concentrado desde la
flotacin de barrido, con una concentracin del 7%, operando en circuito
cerrado con su batera de hidrociclones. El rebose (material fino) de las
bateras de ciclones es bombeado a la etapa de flotacin de limpieza.
Nueva Etapa de Remolienda
La Nueva Etapa de Remolienda est compuesta por dos molinos verticales
Vertimill, de 4,09 metros de dimetro y 13,19 metros de altura. Ambos
molinos cuentan con 1.250 HP y una bomba de recirculacin, operando cada
uno en circuito cerrado con su respectiva batera de hidrociclones.
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Cada una de las bateras de hidrociclones es alimentada desde el cajn de
descarga de los molinos verticales Vertimill, el que adems recibe los
concentrados de las dos etapas de flotacin primaria. El rebalse de la batera
de hidrociclones alimenta a los molinos verticales, en tanto que la descarga
alimenta gravitacionalmente al cajn de alimentacin de la flotacin de
limpieza.
2.3.3 Flotacin Columnar.
La flotacin cleaner se efecta en cuatro celdas columnares de 13 m2 de
seccin rectangular y 13,4 m de alto. Esta etapa se alimenta con alrededor de
738 toneladas mtricas secas de mineral por hora, cuyo contenido de cobre es
de alrededor de 9% y un porcentaje de slidos del orden de 20.6%.
Las colas de la etapa columnar, con un contenido de cobre de alrededor 3%,
son enviadas a flotacin de barrido, mientras que el concentrado, el cual
corresponde al concentrado final de la planta, con una ley promedio de 29,5%
en cobre y 0,3% en molibdeno, es enviado al Espesador de Concentrados.
En la parte superior (sumergido aproximadamente 10 cm.), el tope de la
espuma est provista de agua de lavado en forma de lluvia, las que previenen
el arrastre hidrulico de impurezas. Por diseo, el flujo de agua de lavado por
columna es de 176 m3/h. En la parte inferior se inyecta aire a presin, para as
producir un flujo de burbujas de aire ascendentes en contracorriente con la
alimentacin.
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2.3.4 Flotacin de Barrido.
La Flotacin de Barrido se efecta en dos lneas, cada una con 16 celdas
Outokumpu modelo OK-38-TC de 38 m3 con motores de 75 HP, en un arreglo
2-2-3-2-3-4. Esta etapa se divide en Flotacin Scavenger C y D.
La Flotacin de Barrido es alimentada por las colas de la flotacin de limpieza,
con alrededor de 619 toneladas mtricas secas de mineral por hora, una ley
promedio de cobre de 3,34% y un porcentaje de slidos de 15,9%.
El concentrado obtenido, cuyo contendido de cobre es de alrededor de 8%, es
enviado al Molino de Bolas de Remolienda, mientras que las colas, con un
contenido de cobre de aproximadamente 0,16%, son conducidas hasta el cajn
general de colas donde se unen con las colas de la flotacin primaria y
continan en conjunto hasta los espesadores de relave.
2.3.5 Espesaje de Concentrado y Relave.
Espesaje de Concentrado
El espesador de concentrado de 50 pies de dimetro y traccin central, recibe
el concentrado de la flotacin de limpieza con aproximadamente 29,5%
slidos. La descarga de este espesador, con un porcentaje de slidos de
aproximadamente 43%, es enviada a tres estanques de almacenamiento, los
cuales actan como estanques pulmn para optimizar tanto el transporte de
concentrado como la operacin de la planta de flotacin selectiva.
La dosificacin de floculante es de 10 15 g/ton y el agua recuperada es
recirculada hasta los estanques de alimentacin de agua de los procesos
Molienda SAG, Molienda Convencional y alimentacin de la flotacin primaria.
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El espesador de concentrado entrega en sus descargas un concentrado con
alrededor de 43% de slidos al sistema de transporte de concentrado, el cual
consiste de caeras de 3; 4 y 6 de dimetro, 21.200 metros de longitud y
un desnivel de 1.360 metros. Este concentrado es conducido hasta la planta de
Flotacin Selectiva ubicada en Saladillo.
Espesaje de Relaves
Divisin Andina cuenta con 3 espesadores de relaves. Los espesadores 1 y 2
poseen un dimetro 100 metros y un sistema de traccin central. Estos
espesadores reciben las colas de la flotacin primaria y de barrido con un
porcentaje de slidos de aproximadamente 36% y entregan en sus descargas
un producto con alrededor de 60% slidos.
Adems, se cuenta con un tercer espesador, el cual posee un dimetro de 40
metros y una altura del cilindro de 7,5 metros. Este espesador, al igual que
los espesadores 1 y 2, recibe las colas de la flotacin primaria y de barrido con
un aproximadamente 36% de slido y entrega en sus descargas un producto
con alrededor de 55 69% de slidos.
El agua recuperada (agua recirculada) de estos espesadores es enviada a los
estanques de agua recuperada, estanque SAG y estanque TK de presin
constante para ser reutilizada en las plantas de molienda SAG, Unitaria y
Convencional.
Por su parte, los relaves son descargados en la canaleta de transporte de
relaves hacia el embalse de Ovejera ubicado en sector Huechn y en casos de
emergencias o mantencin de la canaleta, hacia el embalse Los Leones va
ductos de 16 y 18 de dimetro.
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El sistema de transporte de relaves consiste de una canaleta de 0,8 metros de
ancho, 1 metro de alto y una longitud de 87.500 metros, por donde se conduce
el relave hasta los tranques Huechn y los Leones.
Las Figura 2.2 representa esquemticamente los procesos involucrados en
DAND.
Figura 2.2: Diagrama de bloques de Divisin Andina.
Chancado 1 Don
Luis
(exist/modificado)
Molienda
Convencional B y C
(exist/modificado)
Molienda
Convencional AMolienda Unitaria
Chancado 1
Norte-Sur
Pre-ChancadoChancado 2 - 3
(NUEVO)Chancado 2
Molienda SAG
Flotacin
selectiva
Filtracin
Concentrado Cu
Espesadores de
relaves
Flotacin Colectiva
y Remolienda
(exist/modificado)
Espesaje y
Transporte de
Concentrado
Tranque de
relaves
Concentrado Mo
Chancado 3 - 4
Molienda Unitaria
(NUEVA)
Espesador de
relaves N 3
(NUEVO)
Flotacin Primaria y
Remolienda
(NUEVA)
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A continuacin se presenta el diagrama de flujos de la Planta de Flotacin
Colectiva de Divisin Andina.
Figura 2.3: Diagrama de flujos Planta de Flotacin Colectiva de Divisin
Andina.
Molienda Unitaria
Nueva y Existente,
SAG, Convencional A
Molienda
Convencional B y C
Agua
Recuperada
A tranque de
relaves
A Flotacin
Selectiva
Flotacin Rougher Existente
Flotacin Rougher Nueva
Flotacin
de
Limpieza
Espesador de ConcentradosEspesadores de Relave
Flotacin de Barrido
Remolienda de Concentrados
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CAPTULO 3: MARCO TERICO
3.1 RESEA HISTRICA DE LAS CELDAS EN COLUMNA.
La primera patente que se conoce sobre flotacin en columna se present en
1962 por Boutin y Tremblay en Canad (3).
El primer prototipo fue probado en la Iron Ore Company of Canada,
comenzando con unidades piloto, para seguir con un modelo industrial de 36
pulgadas de dimetro.
Despus de varios intentos fallidos, no fue hasta 1980, cuando la primera
unidad industrial de 36 mostr realmente las ventajas de este equipo,
operando con instrumentacin y control automtico en la planta de molibdeno
de la mina Gasp de Canad.
A partir de 1980, cuando Wheeler y Coffin reportaron que podan sustituir
varias etapas de limpieza en celdas convencionales por una en celda columna,
todo el mundo metalrgico puso su atencin en este nuevo equipo.
A partir de esa fecha, el avance de las celdas en columna es increble. Se
trabaja en establecer sus principios de operacin y diseo, y se suceden
rpidamente equipos de seccin circular, cuadrada y rectangular. Sin embargo,
el mayor nfasis se pone en su sistema de burbujeo. Burbujeadores de tela de
filtro, fueron reemplazados por mangas de goma microperforada, cermicos,
metales porosos y finalmente por generadores externos de dispersiones de aire
en agua.
Una intensa actividad en torno a ensayar nuevos diseos ha sido desarrollada.
Es as como se han patentado una serie de columnas nuevas, tales como, la
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14
columna Leeds en 1976, la Packed Column en 1988, la celda Jameson en
1988; la columna Flotaire en 1988;etc (3).
3.2 DESCRIPCIN DE UNA COLUMNA DE FLOTACIN
Las columnas de flotacin industriales son tpicamente equipos de entre 9 y
15m de alto y de variadas formas y dimensiones de ancho. Estos equipos
pueden ser circulares de 1m a 3m de dimetro; cuadrados de 1m a 4m de
arista y rectangulares de 1x2m, 2x4m, 2x6m, etc.
La celda en columna es alimentada en un punto intermedio, tpicamente a unos
2m a 3m de lo alto de la columna. La descarga de concentrado es por el tope
de la columna, mientras que la descarga de colas es por la parte inferior del
equipo.
Como caractersticas propias de las columnas, se debe mencionar que son
equipos neumticos que no poseen partes mecnicas, pero si estn
implementadas con sistemas de burbujeo dispuestos en un punto cercano al
fondo del equipo.
Por otro lado, en la parte superior hay una ducha de agua de lavado encargada
de arrastrar pequeas partculas de ganga que han llegado a al espuma por
atrapamiento fsico. Otra caracterstica de la columna es que trabaja con una
capa de espuma considerablemente mayor que una celda convencional, siendo
tpicamente una capa de espesor de 1 metro.
Desde el punto de vista operacional, la columna se puede dividir en una zona
de coleccin y una zona de limpieza.
-
15
En la zona de coleccin hay una adhesin partcula-burbuja, producto del
encuentro entre las partculas que sedimentan al interior de la columna y
microburbujas que levitan, es decir, flujos que se mueven en contracorriente.
El sistema de burbujeo es uno de los aspectos ms importante, pues la
columna tiene la ventaja de ser ms eficiente para flotar partculas finas, lo
cual se debe a que genera burbujas considerablemente ms finas que las que
se alcanzan en una celda convencional (3).
Figura 3.1: Representacin esquemtica de una columna de flotacin.
-
16
3.3 CONCEPTOS Y TRMINOS PROPIOS DE LA FLOTACIN EN
COLUMNA.
o Velocidad Superficial
Este concepto relaciona un flujo volumtrico, ya sea de gas, agua de lavado,
etc., con la unidad de rea seccional de la columna. Esto permite comparar
columnas de distinta seccin y geometra. Su nombre se debe a que
dimensionalmente se expresa en unidades de velocidad, como por ejemplo,
cm/seg. Esto resulta al considerar que el flujo viene dado en cm/seg. Esto
resulta al considerar que el flujo viene dado en cm3/seg y el rea de la
columna en cm2.
Matemticamente, la velocidad superficial se expresa como:
J = Q/A
Donde,
J: Velocidad superficial.
Q: Flujo volumtrico.
A: rea seccional de la columna
o Holdup de Gas
Es la fraccin volumtrica de gas, expresada en porcentaje, contenida en una
dispersin de gas en agua o en una pulpa. As, un holdup de 10%, significa
que el 10% en volumen de una dispersin se encuentra ocupado por el gas.
-
17
o Bias
Este trmino se refiere a un desbalance entre el flujo de alimentacin y el flujo
de descarga. En las columnas, siempre el flujo volumtrico de las colas es
mayor que el flujo volumtrico de alimentacin. Para indicar cuanto ms
grande puede ser, hablamos de un BIAS positivo. Este se define de razn o de
adicin. As por ejemplo, si el flujo de colas es un 10% mayor que el de
alimentacin, estaramos usando un BIAS de razn; mientras que si por
ejemplo, establecemos que el flujo de colas sea siempre 5 m3/min respecto del
de alimentacin, independientemente del valor de este ltimo, es un BIAS de
adicin.
En el campo de la flotacin en columna, el concepto de BIAS se aplica tanto a
la pulpa como al agua.
o Capacidad de Levante
Es la mxima velocidad de transporte y descarga de concetrado obtenida por
unidad de rea seccional en una columna, bajo un set de condiciones dadas.
Se expresa en unidades de (tonelada de concentrado x h)/m2 de rea de
columna.
o Capacidad de Levante
En concepto se refiere al nivel de la interfaz pulpa/espuma, es decir, el lmite
fsico entre la zona de coleccin y la zona de limpieza.
o Burbujeador o Sparger
Es el sistema generador de burbujas dispuesto en el fondo de la columna.
-
18
o Parrilla de Agua de Lavado
Es el dispositivo en forma de parrilla, compuesto por caeras perforadas que
distribuyen el agua de lavado, que se ubica unos pocos centmetros bajo el
nivel de la espuma o en lo alto de la columna, y que tiene como funcin el
lavado de la espuma (3).
3.4 SISTEMAS DE CONTROL E INSTRUMENTACIN EN CELDAS DE
COLUMNA.
El objetivo bsico del sistema de control es mantener la columna en
condiciones de operacin estables. Esto se logra normalmente a travs del
ajuste automtico del nivel de la interfaz pulpa-espuma. Con el fin de lograr
una operacin ms eficiente, generalmente se controlan los flujos de agua de
lavado y de aire, en forma manual o automtica. El control puede realizarse
mediante regulacin de variables intermedias como el holdup de aire o el bias,
o bien responder a la medicin directa de las leyes de concentrado final,
alimentacin y relaves.
Para estabilizar la columna se usan dos alternativas de control:
a) Control de nivel mediante la adicin de agua de lavado, mientras que el
flujo de la cola se controla por la diferencia o la razn entre los flujos
volumtricos de cola y alimentacin, usando el bias como referencia
(set-point). Esta alternativa es de mayor costo y generalmente posee
una respuesta ms lenta.
b) Controla de nivel mediante la variacin del flujo de pulpa de la cola, y el
agua de lavado se ajusta a una referencia (set-point) predeterminada.
Este control es ms simple y de menor costo.
-
19
Eventualmente, la referencia del agua de lavado puede estar asociada al bias,
si se dispone de medidores de flujo de alimentacin y colas.
Los flujos de agua de lavado y de aire, y la presin del sistema de aireacin
deben controlarse automticamente para mantener la estabilidad operacional
de la columna de flotacin y garantizar el desempeo metalrgico previsto. En
algunos casos el flujo de alimentacin se controla automticamente para
estabilizar la operacin.
La tendencia actual consiste en medir directamente la variable objetivo, por
ejemplo la ley del concentrado, y actuar sobre el flujo de aire, flujo de agua de
lavado, el nivel de la interfaz y la dosificacin de reactivos, a fin de controlar el
objetivo en la forma ms eficiente posible, por ejemplo con la mxima
recuperacin. La Figura 3.2 muestra un esquema de esta operacin.
Figura 3.2: Sistemas de control operacional de columnas de flotacin.
-
20
Para el control del nivel de la interfaz pulpa-espuma se usan diferentes tipos
de sensores. Los ms comunes son:
a) Sensores de presin: Los sensores de presin se instalan en la pared de
la columna (captor de diafragma, dPcell ) o bien se introducen desde el
tope de la columna (tubo de burbujeo o tubo de presin esttica). La
principal limitacin del control de nivel usando un solo sensor en la zona
de coleccin es la dependencia de la presin con las densidades de la
pulpa y la espuma, que varan con las condiciones de operacin, en
forma difcil de predecir.
b) Sensores de conductividad: La variacin de conductividad elctrica entre
las zonas de coleccin y la zona de espuma ocurre principalmente
debido a la diferencia de la concentracin (holdup) de aire. De esta
forma, la posicin de la interfaz se puede estimar observando la
variacin en la conductividad elctrica a travs de la interfaz, mediante
sensores instalados longitudinalmente.
c) Sensores de temperatura: La variacin de temperatura entre las zonas
de coleccin y la zona de espuma ocurre principalmente debido a la
diferencia de temperatura entre el agua de lavado, generalmente ms
fra, y la pulpa que viene de molienda o remolienda. De esta forma, la
posicin de la interfaz se puede estimar observando la variacin en la
temperatura a travs de la interfaz, mediante sensores instalados
longitudinalmente.
d) Sensores de profundidad de espuma: La profundidad de espuma es
importante para lograr una adecuada separacin entre las burbujas
mineralizadas y la pulpa arrastrada a la espuma. Una espuma baja
aumenta la contaminacin del concentrado, mientras que una espuma
alta reduce la recuperacin. El control de la profundidad de espuma es
fundamental en la operacin industrial, y requiere de sensores robustos
-
21
y adecuadamente calibrados y contrastados. Actualmente, los sensores
ms confiables estn basados en la medicin del nivel con un elemento
flotador y la transmisin de la seal mediante sensores de ultrasonido.
De esta forma se combina la medicin directa con una seal de
transmisin que es fcilmente adaptable a cualquier sistema de
informacin y control (8).
3.5 ESTRUCTURA DE LA MOLIBDENITA.
La molibdenita exhibe una estructura cristalina hexagonal y propiedades
hidrfobas, siendo sta la causa de la flotabilidad natural que presenta.
Cada lmina de molibdenita est compuesta de dos capas de tomos de
azufre, entre las cuales se encuentra una fila de tomos de molibdeno. En esta
estructura se distinguen dos tipos de enlace: enlace covalente entre los
tomos de azufre molibdeno y un enlace dbil debido a las fuerzas de Van
der Waals entre las capas de azufre- molibdeno-azufre; enlaces que permiten
que la molibdenita tenga dos tipos de sitios superficiales: sitios de bordes y
sitios de caras.
El carcter inico de estos sitios y la posibilidad de su reaccin con el agua est
relacionado a la naturaleza de los enlaces que fueron fracturados: la ruptura a
lo largo de los sitios cara crea reas apolares con baja energa superficial, los
cuales reaccionan mejor con molculas de lquidos que tambin tienen baja
energa, como los hidrocarburos, y estos sitios tendrn una dbil interaccin
con las molculas de lquidos de alta energa superficial como el agua, y por lo
tanto son los responsables de las propiedades de flotabilidad natural de la
molibdenita; la ruptura a lo largo de los sitios borde (polares), forma reas
qumicamente activas, que por reaccin con agua en medios alcalinos generan
iones molibdatos, HMoO-4 y MoO4-2.
-
22
Por lo tanto, el grado de hidrofobicidad natural de una partcula depende de la
razn sitios caras/bordes (5).
3.6 ASPECTOS CINTICOS DE LA MOLIBDENITA.
La cintica de flotacin de la molibdenita tiene relacin con factores que
afectan la adhesin, el nmero de colisiones efectivas entre partculas y
burbujas y las caractersticas de resistencia de cizalle de estas unidades
partcula-burbuja. En el caso de la molibdenita, adems del factor forma, las
partculas pequeas y tambin la baja proporcin en que se encuentran estas
partculas (baja ley), contribuyen de forma negativa al factor probabilstico que
define la velocidad de flotacin. Adems, las partculas pequeas o de forma
laminar o en baja proporcin (baja ley) de molibdenita, tendran una cintica
de flotacin lenta por problemas en la colisin, adhesin y resistencia al cizalle.
Este ltimo factor es altamente afectado por la hidrodinmica del sistema (5).
3.7 EFECTO DEL TAMAO DE PARTCULA SOBRE LA FLOTABILIDAD
DE LA MOLIBDENITA.
A medida que el tamao de las partculas de molibdenita disminuye, aumenta
la posibilidad de que el clivaje se realice por los planos bordes, produciendo
una prdida de la flotabilidad e hidrofobicidad natural.
Por otro lado, a medida que aumenta el tamao de la partcula, mayor es la
velocidad de recuperacin de la molibdenita. El efecto del tamao de partcula
en la cintica de flotacin, se podra explicar desde el punto de vista terico,
pues las partculas de molibdenita estn caracterizadas por una razn
cara/borde, presentando una adsorcin y una coagulacin sobre los sitios
bordes, lo que explica la baja cintica de flotacin (5).
-
23
CAPTULO 4: ANTECEDENTES OPERACIONALES PLANTA DE
FLOTACIN COLECTIVA
La informacin que se presenta en este captulo, corresponde a los resultados
operacionales de la planta de flotacin colectiva de Divisin Andina referente al
periodo enero 2010 mayo 2011, y fueron obtenidos de los reportes diarios
proporcionados a la Superintendencia de Concentracin - Gerencia de Plantas.
En la Figura 4.1 se muestra la tasa de tratamiento mensual en la planta
concentradora de DAND.
Figura 4.1: Tasa de tratamiento mensual en la planta concentradora de
Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
0
50
100
150
200
250
300
0
200
400
600
800
1000
1200
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
r-1
0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
v-1
0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
r-1
1
May
-11
Tasa
de
Tra
tam
ien
to M
en
sual
M
olin
o U
nit
ario
N1
, K
TMS
Tasa
de
Tra
tam
ien
to M
en
sual
Mo
lien
da
Co
nve
nci
on
al,
SAG
y M
olin
o U
nit
ario
N2
, K
TMS
Mes
TASA DE TRATAMIENTO MENSUALPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Molienda Convencional Molino Unitario N2 Molienda SAG Molino Unitario N1
-
24
El Molino SAG muestra un aumento en la tasa de procesamiento mineral en el
periodo de estudio. A comienzos de 2010, registraba tratamientos mensuales
que oscilaban entre las 700-900 KTMS, sin embargo, a contar de julio del
mismo ao, present tasas en torno a las 1000 KTMS, finalizando el periodo
con alrededor de 1083 KTMS (mayo de 2011). Por otro lado, cabe destacar que
durante abril y mayo de 2010, la Molienda SAG exhibi tasas de tratamiento
mensuales bajsimas, y muy distantes de los dems meses del periodo, siendo
de 17.35 y 30.91 KTMS, respectivamente, producto de la baja utilizacin
registrada durante este tiempo.
La Molienda Convencional tambin presenta un incremento de tratamiento. A
partir de mayo de 2010, exhibe tasas de procesamiento mensuales por sobre
las 800 KTMS, y en algunos casos, muy cercanas a las 1000 KTMS.
Durante el primer cuarto de 2010, la tasa de tratamiento del Molino Unitario
N1 oscilaba entre las 100-150 KTMS de mineral, sin embargo, a contar de
mayo del mismo ao, se aprecia un alza considerable, logrando superar las
150 KTMS, y mostrando adems cierto grado de estabilidad.
El Molino Unitario N2 muestra un extraordinario aumento de tratamiento
desde su puesta en marcha en agosto de 2010 (fecha en el cual da inicio al
proyecto de expansin PDA Fase I), alcanzando en este mes una tasa de
tratamiento mensual de 306 KTMS, y finalizando el periodo con 590 KTMS, lo
que corresponde a un incremento del 92%.
En La Figura 4.2 se presenta a la tasa de tratamiento total en la planta
concentradora de DAND.
-
25
Figura 4.2: Tasa de tratamiento total en la planta concentradora de Divisin
Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
De la Figura 4.2, se percibe que la tasa de tratamiento mensual de la planta
concentradora ha incrementado notablemente durante el ltimo tiempo. Esto
debido fundamentalmente a la puesta en marcha del proyecto de aumento de
capacidad, denominado PDA Fase I, en agosto de 2010. Se observa que previo
a su implementacin, la tasa de tratamiento mensual de la planta no lograba
superar las 2000 KTMS, exhibiendo una media entre enero y julio de 2010 en
torno a las 1600 KTMS. Sin embargo, a partir de agosto de 2010, se observan
tasas de tratamiento mensuales por sobre las 2200 KTMS, con excepcin de
febrero de 2011, en donde se procesaron aproximadamente 2100 KTMS. Se
aprecia adems, que las tasas de tratamiento mineral ms altas se obtuvieron
en los meses de enero y mayo de 2011, siendo en ambos casos superiores a
las 2700 KTMS.
En la Figura 4.3 se presenta la recuperacin mensual de Cu y Mo en la planta
de flotacin colectiva de DAND.
600
1000
1400
1800
2200
2600
3000
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
r-1
0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
v-1
0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
r-1
1
May
-11
Tasa
de
Trat
amie
nto
Men
sual
, KTM
S
Mes
TASA DE TRATAMIENTO TOTAL EN PLANTA CONCENTRADORA
Periodo : Enero 2010 - Mayo 2011
-
26
Figura 4.3: Recuperacin mensual de Cobre y Molibdeno en la planta de
flotacin colectiva de Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
La recuperacin de Molibdeno en la planta de flotacin colectiva muestra una
alta inestabilidad en el periodo de tiempo estudiado. Se observa que a
comienzos de 2010, entre los meses de enero y marzo, la recuperacin de
Molibdeno oscilaba entre el 57 59%, sin embargo, en abril del mismo ao, se
aprecia una brusca disminucin, presentando una recuperacin de alrededor de
30%, lo que probablemente se haya debido al bajo tratamiento registrado en
la planta durante este mes. La recuperacin de Molibdeno ms alta se alcanz
en junio de 2010, con un 68%, no obstante, a contar de esta fecha se aprecia
una tendencia a la baja, llegndose incluso a obtener recuperaciones de 42%
en febrero de 2011. Los ltimos 2 meses del periodo analizado (abril y mayo
de 2011), muestran una mejora respecto a los meses anteriores, exhibiendo
recuperaciones de Molibdeno superiores al 60%.
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ene
-10
Feb-
10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun
-10
Jul-1
0
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene
-11
Feb-
11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Rec
up
erac
in
, %
Mes
RECUPERACIN MENSUAL DE COBRE Y MOLIBDENOPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Cobre Molibdeno
-
27
La recuperacin de Cobre se mantiene estable a lo largo del periodo en torno al
90%, sin embargo, a contar de febrero de 2011 muestra una leve disminucin,
presentando recuperaciones mensuales de alrededor de 86%.
Las Figuras 4.4 y 4.5, muestran las leyes de alimentacin de Cobre y
Molibdeno, respectivamente, en la planta de flotacin colectiva.
Figura 4.4: Ley de alimentacin de Cobre en la planta de flotacin colectiva de
Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
Figura 4.5: Ley de alimentacin de Molibdeno en la planta de flotacin
colectiva de Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
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0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
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0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
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1
May
-11
Ley
de
Cu
, %
Mes
LEY DE ALIMENTACIN DE COBRE Periodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Convencional SAG Ponderado
0.00
0.01
0.01
0.02
0.02
0.03
0.03
0.04
0.04
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
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0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
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0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
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1
May
-11
Ley
de
Mo
, %
Mes
LEY DE ALIMENTACIN DE MOLIBDENO
Periodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Convencional SAG Ponderado
-
28
Las leyes de Cobre y Molibdeno de alimentacin a la lnea Convencional
(mineral proveniente de la mina subterrnea), muestran leves alteraciones en
el periodo estudiado, presentando coeficientes de variacin de 0.014 y 0.057,
respectivamente.
Por su parte, la lnea SAG, la que a su vez procesa mineral proveniente del
rajo, presenta leyes de alimentacin de Cobre y Molibdeno muy inestables,
fundamentalmente en el caso de este ltimo, mostrando coeficientes de
variacin de 0.083 y 0.41, respectivamente.
Se observa adems, que las leyes de alimentacin de Cobre y Molibdeno de la
lnea Convencional, superan ampliamente a los de la lnea SAG. Este fenmeno
se percibe prcticamente en la totalidad del periodo estudiado, sin embargo, a
partir de julio de 2010 la diferencia se hace ms notoria, producto de la
considerable disminucin que experimentaron las leyes de Cobre y Molibdeno
que alimentan a la lnea SAG.
En trminos de ley ponderada de alimentacin al proceso de flotacin colectiva,
se percibe una tendencia a la baja tanto en el caso del Cobre como en el de
Molibdeno.
La Figura 4.6 muestra la ley de Cobre y Molibdeno en el concentrado mixto de
del proceso de flotacin colectiva, el que a su vez, corresponde al producto
final de la planta.
-
29
Figura 4.6: Ley de Cobre y Molibdeno del concentrado mixto de Divisin
Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
Se percibe que tanto las leyes de Cobre como de Molibdeno del concentrado
mixto (colectivo), han disminuido a lo largo del tiempo.
La ley de Cobre del concentrado colectivo presenta una importante disminucin
a lo largo del tiempo, as como tambin, una alta inestabilidad. En enero de
2010, la ley promedio mensual de Cobre del concentrado columnar fue de
30.17%, valor ms alto obtenido en el periodo de estudio. A contar de febrero
del mismo ao, se aprecia una notable disminucin en la ley de Cu, llegndose
incluso a obtener leyes inferiores al 27 % (periodo: agosto-octubre de 2010).
Entre noviembre 2010 y marzo 2011, se observa cierta estabilidad en la ley de
Cu del concentrado mixto, obtenindose promedios mensuales en el rango de
28-29%, no obstante, en abril y mayo de 2011, la ley vuelve a decaer,
presentando valores en torno al 27%.
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
25
26
27
28
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30
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Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
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0
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-10
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-10
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-10
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-10
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-11
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1
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-11
Ley
de
Mo
, %
Ley
de
Cu
, %
Mes
LEY DE COBRE Y MOLIBDENO EN EL CONCENTRADO COLECTIVOPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Cu Mo
-
30
El Molibdeno muestra un comportamiento muy similar al Cobre en el periodo
de anlisis, es decir, una tendencia a la baja y una alta variabilidad. Se
observa que previo a la implementacin del PDA Fase I, la ley de Molibdeno
mostraba valores en torno al 0.45-0.66%, sin embargo, una vez puesto en
marcha el proyecto (agosto de 2010), la ley de Molibdeno decae bruscamente,
obtenindose en algunos casos promedios mensuales inferiores al 0.40%
(febrero y marzo de 2011).
En la Figura 4.7 se presentan las leyes de Fierro e Insoluble del concentrado
colectivo.
Figura 4.7: Ley de Fierro e Insoluble del concentrado mixto de Divisin
Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
Las leyes de Fierro e Insoluble del concentrado colectivo, no exhiben
alteraciones significativas en el periodo de estudio, presentando coeficientes de
variacin de 0.011 y 0.098, respectivamente, y medias de 28.01% (Fierro) y
5.84% (Insoluble).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
26
27
28
29
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-10
Feb
-10
Mar
-10
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-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
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0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
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1
May
-11
Ley
de
Inso
lub
le, %
Ley
de
Fe,
%
Mes
LEY DE FIERRO E INSOLUBLE EN EL CONCENTRADO COLECTIVOPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Fe Insoluble
-
31
La Figura 4.8, muestra el comportamiento de la ley de Cobre y Molibdeno en
las colas que se generan en la planta de flotacin colectiva.
Figura 4.8: Ley de Cobre y Molibdeno en la cola general de la planta de
flotacin colectiva de Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
En el caso del Cobre, se puede apreciar un comportamiento estable durante los
meses de enero 2010 enero 2011, con leyes comprendidas entre 0.080-
0.097%, sin embargo, a partir de febrero de 2011, se observa un fuerte
incremento, alcanzndose leyes superiores a 0.11%, lo que tal como se vio en
la Figura 4.3, provoc una disminucin en la recuperacin de Cobre de la
planta.
Durante los meses de enero y mayo de 2010, la ley de Molibdeno en las colas
del proceso de flotacin colectiva, mostr una alta variabilidad, presentando
leyes comprendidas dentro del rango 0.011 0.022%. Abril de 2010 es el mes
que present las leyes de Molibdeno ms altas en la cola general, con un
0.022%, lo cual se tradujo en una baja de recuperacin de esta especie en la
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
r-1
0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
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0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
r-1
1
May
-11
Ley
de
Mo
, %
Ley
de
Cu
, %
Mes
LEY DE COLA GENERAL
Periodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Cobre Molibdeno
-
32
planta de flotacin colectiva (ver Figura 4.3). Se observa que a partir de junio
de 2010, la ley de Molibdeno en la cola general disminuye considerablemente,
obtenindose leyes comprendidas entre 0.007 0.010%, y logrando adems
cierto grado de estabilidad.
En las Figuras 4.9 y 4.10 se presenta la granulometra de la cola general y del
concentrado colectivo, respectivamente.
Figura 4.9: %+65#Ty en la cola general de la planta de flotacin colectiva de
Divisin Andina, periodo enero 2010 mayo 2011.
En trminos generales, se observa una disminucin en el %+65# Ty de la cola
general, en vista que a comienzos del periodo, entre los meses de enero y abril
de 2010, esta presentaba valores que oscilaban entre un 22-27%, sin
embargo, a contar de diciembre de 2010, se observan granulometras
comprendidas entre 19-21% +65# Ty.
15
17
19
21
23
25
27
29
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
r-1
0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
v-1
0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
r-1
1
May
-11
+ 65
# Ty
, %
Mes
GRANULOMETRA COLA GENERALPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
-
33
Figura 4.10: %-325#Ty en el concentrado colectivo, periodo enero 2010
mayo 2011.
La granulometra del concentrado colectivo muestra un comportamiento
inestable en el periodo de estudio, presentando medias mensuales
comprendidas en el rango de 72-80% - 325#. Se observa adems, que entre
enero y mayo de 2010, el %-325# del concentrado mixto fluctuaba entre 78-
80%, sin embargo, entre junio y agosto de 2010 decae a valores del orden de
73%. Con la puesta en marcha del PDA Fase I, se percibe un incremento en el
%325# del concentrado mixto, presentando a contar de enero de 2011,
granulometras similares a las exhibidas al comienzo del periodo (78-80%
-325#).
70
72
74
76
78
80
82
84
86
Ene
-10
Feb
-10
Mar
-10
Ab
r-1
0
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep
-10
Oct
-10
No
v-1
0
Dic
-10
Ene
-11
Feb
-11
Mar
-11
Ab
r-1
1
May
-11
-325
# Ty
, %
Mes
GRANULOMETRA CONCENTRADO COLECTIVOPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
-
34
CAPTULO 5: DESCRIPCIN Y ANLISIS DE DATA OPERACIONAL
DEL CIRCUITO DE FLOTACIN COLUMNAR
En el presente captulo se realiza una descripcin de la etapa columnar de
Divisin Andina, en donde se describen las principales caractersticas del
circuito, tales como dimensiones de los equipos, instrumentacin y valores de
diseo, entre otros.
Se realiza adems, un anlisis de los datos operacionales del circuito columnar,
correspondiente al periodo enero 2010 mayo 2011, a fin de estudiar su
evolucin y variabilidad en el tiempo.
5.1 DESCRIPCIN DEL CIRCUITO COLUMNAR.
5.1.1 Generalidades.
El circuito columnar de la planta de flotacin colectiva de DAND consiste de
cuatro celdas columnares de 2m x 6.5m de seccin rectangular y 13.4 m de
altura. El circuito es alimentado por el rebalse de la batera de hidrociclones de
las etapas de remolienda Vertimill y de bolas, las que a su vez procesan
concentrado rougher y scavenger, respectivamente.
El rebose de los hidrociclones es conducido gravitacionalmente al cajn que
alimenta al circuito de limpieza, donde por medio de bombas es conducida la
pulpa a las celdas columnares.
El concentrado del circuito columnar, el cual corresponde al producto final de la
planta, es enviado al espesador de concentrados, cuya descarga es conducida
a la planta de flotacin selectiva de Molibdeno ubicada en Saladillo, en tanto
-
35
que las colas son enviadas a la flotacin de barrido, con el propsito de
recuperar el material valioso que no ha sido capturado en la etapa columnar.
En la Figura 5.1 se representa de forma esquemtica el circuito columnar de
DAND.
Figura 5.1: Representacin esquemtica del circuito de flotacin columnar de
DAND.
1 2 3 4
Cola Columnas 1-2
Concentrado Colectivo
Rebalse Batera de Hidrociclones Molino de Bolas de Remolienda
Alimentacin Columnas 1-2
Alimentacin Columnas 3-4
Rebalse Batera de Hidrociclones Molinos de Remolienda Vertimill
Cola Columnas 3-4
-
36
Figura 5.2: Circuito de flotacin columnar de DAND.
5.1.2 Sistema Distribuidor de Agua de Lavado.
En la parte superior de las columnas, aproximadamente 10 cm bajo el rebalse
de la espuma, es adicionada agua de lavado en forma de lluvia por medio de
parrillas de acero inoxidable, las cuales poseen perforaciones de 4 milmetros
de dimetro para la salida de agua. Por diseo, el flujo de agua de lavado por
columna es de 176 m3/h, equivalente a una velocidad superficial de agua de
lavado de 0.38 cm/seg.
Figura 5.3: Columna de flotacin de DAND operando con parrillas de agua de
lavado sumergidas en la espuma.
-
37
5.1.3 Sistema de Inyeccin de Aire.
En la parte inferior de las columnas, se inyecta aire a presin por medio de
lanzas construidas de material cermico, las cuales poseen orificios de 1.3 mm,
con el propsito de producir un flujo ascendente de burbujas en
contracorriente con la alimentacin.
En cuanto a la distribucin de las lanzas, las columnas 1 y 2 poseen un total de
96 cada una, agrupadas de a cuatro, en tanto que las columnas 3 y 4 cuentan
cada una con 36 lanzas, en un arreglo de 3 lanzas por lnea de aire.
Por diseo, la velocidad superficial de gas, Jg, por columna es de 116
Nm3/h/m2, equivalente a 3.22 cm/seg.
Figura 5.4: Sistema de inyeccin de aire en las columnas de flotacin de
DAND.
-
38
5.1.4 Sistema de Descarga de Colas.
Cada celda columna posee tres tuberas de 8" de dimetro para la descarga de
las colas, las cuales se juntan en dos tuberas de 12". Cada una de estas
ltimas cuenta con una vlvula de cuchilla y una vlvula pinch.
Figura 5.5: Representacin esquemtica del sistema de descarga de las celdas
columnares de DAND.
5.1.5 Control e Instrumentacin.
Cada celda columna est constituida por la siguiente instrumentacin de
terreno:
o Medicin del Flujo de Agua de Lavado: se realiza a travs de
flujmetros de insercin, ubicados en la lnea de agua de cada celda
columna.
o Medicin del Nivel de Pulpa: La medicin del nivel de pulpa de las
columnas se realiza a travs de transmisores de diferencial de presin,
conocidos como DP-Cell. En este sistema, la presin ejercida por la
-
39
columna de pulpa, acta sobre una celda de diferencial de presin, cuyo
movimiento es utilizado para transmitir una seal neumtica o
electrnica proporcional a la altura del nivel. Una de sus grandes
desventajas es que supone que la densidad de la pulpa es constante,
situacin que en la realidad no ocurre, ya que esta depende de muchos
factores, tales como la temperatura, el contenido de slidos de la pulpa,
y la cantidad de aire que se est inyectando a la columna, entre otros, lo
que afecta la exactitud de la medicin.
Figura 5.6: Sistema de medicin del nivel de pulpa en las celdas columnares
de DAND.
o Medicin del Nivel de Espuma: El nivel de espuma de las columnas se
conoce como una medida emprica asociada al nivel de la celda.
o Medicin del Flujo de Aire: No se posee instrumentacin asociada que
permita conocer en lnea el flujo de aire que se est inyectando a las
columnas. Slo existe medicin local del caudal de aire, mediante
flujmetros de tipo mecnico con indicacin visual, los cuales expresan
la medicin en la unidad de medida SCFM (standard cubic feet per
minute o pies cbicos estndar por minuto). Sin embargo, esta medicin
no es real ni representativa, ya que el medidor est calibrado para medir
a 5C y 70 psig, no existiendo medidas ni control de presin en la
-
40
tubera, ni tampoco de la temperatura del aire. El control del aire se
realiza mediante una vlvula insertada en la lnea. Esta instalacin crea
el problema de que no se tiene control ni certeza de como se est
distribuyendo el flujo de aire en las lanzas inyectoras de cada columna.
Figura 5.7: Sistema de medicin y control de aire en las celdas columnares de
DAND.
o Medicin del Flujo de Alimentacin de Pulpa: Existe un flujmetro
magntico de insercin en las lneas de alimentacin a cada columna, sin
embargo, debido a que los instrumentos se encuentran fuera de uso, no
existe conocimiento del flujo de pulpa que alimenta a cada celda.
o Medicin del Flujo de Colas: Al igual que en el flujo de alimentacin
de pulpa, se cuenta con un flujmetro magntico de insercin en cada
lnea de cola, sin embargo, no se encuentran en operacin. El flujo de
colas es controlado por una vlvula de 12" que se encuentra a
continuacin del cajn que interconecta las tres descargas de 8" que
posee la celda. Existe una vlvula para cada celda, con su
correspondiente by-pass.
-
41
Figura 5.8: Vlvula de control para el flujo de colas.
5.1.6 Variables Operacionales.
Las principales variables operacionales a controlar en el proceso de flotacin
columnar son:
- Flujo volumtrico de alimentacin/descarga.
- Flujo de aire.
- Holdup de gas.
- Flujo de agua de lavado.
- Altura de espuma/ Nivel de pulpa.
- Porcentaje de Bias.
5.1.7 Criterios de Diseo.
A continuacin se indican los criterios de diseo del circuito de flotacin
columnar de DAND, los cuales se encuentran especificados en el proyecto Plan
de Desarrollo Andina Fase I (PDA Fase I), el que consiste en la ampliacin de
capacidad de tratamiento de la planta concentradora de 72,2 a 94,2 kt/d
nominales.
-
42
Tabla 5.1: Valores de diseo, circuito columnar.
TEM UNIDAD VALOR DE DISEO
Nmero de Columnas N 4
Seccin - Rectangular
Altura por Columna m 13,4
rea Transversal por Columna m2 13
rea Unitaria por Columna (t alim / h) / m2 17,9
Capacidad de Levante por Columna (t conc / h) / m2 2,88
Bias % 10-15
psig 70
Aire por Columna Nm3/h / m
2 116
Agua de Lavado por Columna m3/h 176
Recuperacin de Cu Circuito % 63,2
Tabla 5.2: Valores de diseo, alimentacin circuito columnar.
CIRCUITO UNIDAD VALOR DE DISEO
t seca/ h 453
Rougher A y B m3/h 1.507
%Cu 8,00
% slidos 25
t seca/ h 122
Rougher E m3/h 406
%Cu 8,00
% slidos 25
t seca/ h 357
Scavenger m3/h 1.993
%Cu 7,00
% slidos 16,0
t seca/ h 933
TOTAL m3/h 3.906
%Cu 7,62
% slidos 20,6
-
43
Tabla 5.3: Valores de diseo, concentrado circuito columnar.
TEM UNIDAD VALOR DE DISEO
Contenido en Cobre % 30,00
Contenido en Molibdeno % 0,52
Flujo Msico t seca/ h 150
Flujo Volumtrico m3/h 387
Gravedad Especfica Sp Gr 4,00
Porcentaje de Slidos % 30,0
Densidad de Pulpa t / m3 1,290
Tabla 5.4: Valores de diseo, cola circuito columnar.
TEM UNIDAD VALOR DE DISEO
Contenido en Cobre % Cu 3,34
Flujo Msico t seca/ h 783
Flujo Volumtrico m3/h 4.223
Gravedad Especfica Sp. Gr. 2,90
Porcentaje de Slidos % 16,5
Densidad de Pulpa t / m3 1,121
5.2 ANLISIS DE DATA OPERACIONAL DEL CIRCUITO COLUMNAR.
Con la finalidad de analizar el comportamiento de la etapa de flotacin
columnar, se ha tomado un registro de la informacin operacional y
metalrgica del circuito, correspondiente al periodo enero 2010 mayo 2011,
de forma de apreciar su evolucin y variabilidad en el tiempo.
La informacin que se presenta en esta seccin se encuentra expresada en el
formato de medias mensuales, y hace referencia a las variables que se
mencionan a continuacin:
-
44
o Flujo de agua de lavado por columna.
o Altura de espuma por columna.
o pH pulpa de alimentacin columnas.
o Granulometra de alimentacin y concentrado columnas.
o Ley de Cu, Fe e Insoluble alimentacin columnas.
o Ley de Cu, Fe, Mo e Insoluble concentrado columnas.
o Ley de Cu, Fe y Mo cola columnas.
o Composicin mineralgica del concentrado colectivo.
La data recolectada ha sido extrada de PI-System, con excepcin de la
informacin mineralgica, la cual se obtuvo a partir de caracterizaciones
realizadas por medio de la herramienta tecnolgica QEMSCAN en base a
muestras compsito diarias y mensuales de concentrado colectivo.
Por otro lado, con la informacin disponible, se determinaron ndices
metalrgicos asociados al circuito columnar, correspondientes al periodo de
tiempo estudiado, los cuales son:
o Recuperacin de Cu, %
o ndice de Enriquecimiento de Cu
Cabe destacar, que los ndices calculados hacen alusin nicamente al Cobre,
dado que en el caso de otras especies, tales como Molibdeno, Fierro e
Insoluble, se carece de la informacin necesaria para su determinacin.
5.2.1 Flujo Agua de Lavado.
En la Figura 5.9 se presenta el flujo promedio mensual de agua de lavado por
columna referente al periodo enero 2010 mayo 2011, en donde la lnea roja
segmentada representa el valor de diseo del flujo de agua de lavado por
columna, el que corresponde a 167 m3/h.
-
45
Tabla 5.5: Flujo promedio mensual de agua de lavado por columna.
Fecha Flujo Agua de Lavado Columnas, m3/h
Columna N1 Columna N2 Columna N3 Columna N4
Ene-10 140.92 125.54 138.10 148.60
Feb-10 142.09 116.41 135.69 134.24
Mar-10 115.49 86.05 105.87 116.23
Abr-10 95.48 54.13 79.66 101.21
May-10 97.71 67.34 107.91 100.11
Jun-10 115.89 91.98 101.43 119.05
Jul-10 93.00 95.72 91.69 116.80
Ago-10 98.50 89.37 87.86 113.31
Sep-10 90.91 73.11 109.54 104.87
Oct-10 110.98 89.32 121.72 115.45
Nov-10 121.87 108.62 145.21 146.70
Dic-10 119.81 101.23 129.09 150.19
Ene-11 119.82 96.33 106.85 140.95
Feb-11 102.52 82.28 78.78 121.08
Mar-11 106.81 87.91 95.48 119.42
Abr-11 135.92 93.89 99.47 136.77
May-11 143.51 117.20 139.63 150.24
PROMEDIO 114.78 92.73 110.24 125.60
DESV. ESTNDAR 17.69 18.21 21.24 17.35
Figura 5.9: Flujo de agua de lavado columnas, periodo enero 2010 mayo
2011.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Ene-
10
Feb-
10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun-
10
Jul-1
0
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb-
11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Fluj
o, m
3/h
Mes
FLUJO AGUA DE LAVADO COLUMNASPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Columna N1 Columna N2 Columna N3 Columna N4
-
46
La columna 2 es la que opera con el menor flujo de agua de lavado,
presentando promedios mensuales muy inferiores a los de las dems celdas
columnares. Esto se observa prcticamente en todo el periodo de tiempo
estudiado. La columna 4 es la que exhibe los mayores caudales de agua de
lavado del circuito, con una media de 125.60 m3/h.
Se observa adems la alta variabilidad que muestra el flujo de agua de lavado
de las columnas, exhibiendo notorias diferencias entre un mes y otro.
Asimismo, queda en evidencia que las columnas de flotacin operan con flujos
de agua de lavado muy distintos entre s. Por ejemplo, en diciembre de 2010
la columna 4 present un flujo promedio mensual de aproximadamente 150
m3/h, mientras que en el mismo mes, la columna N2 oper en torno a los
100 m3/h.
Otro aspecto a destacar, es que en los criterios de diseo del PDA Fase I se
encuentra estipulado que el flujo de agua de lavado por columna debe ser de
176 m3/h, sin embargo, segn lo que se muestra en la Figura 5.9, tanto antes
como despus de la puesta en marcha del proyecto (agosto de 2010), ninguna
de las cuatro celdas columnares que compone el circuito alcanza promedios
mensuales de esta magnitud. Incluso la columna 4, que es la que opera con
los mayores flujos de agua de lavado, presenta promedios mensuales muy
inferiores a los indicados en el diseo.
La Figura 5.10 muestra el flujo total de agua de lavado en la etapa columnar,
expresado como media mensual, y correspondiente a la suma de los caudales
de agua de lavado de las cuatro columnas que componen el circuito.
-
47
Tabla 5.6: Flujo total agua de lavado columnas.
Fecha Flujo Total Agua de Lavado Columnas,
m3/h
Ene-10 553.17
Feb-10 528.43
Mar-10 423.64
Abr-10 330.48
May-10 373.07
Jun-10 428.34
Jul-10 397.21
Ago-10 389.04
Sep-10 378.43
Oct-10 437.48
Nov-10 522.40
Dic-10 500.33
Ene-11 463.95
Feb-11 384.65
Mar-11 409.62
Abr-11 466.05
May-11 550.59
PROMEDIO 443.35
DESV. ESTNDAR 67.75
Figura 5.10: Flujo total de agua de lavado columnas, periodo enero 2010
mayo 2011.
300
350
400
450
500
550
600
Ene-
10
Feb-
10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun-
10
Jul-1
0
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb-
11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Fluj
o, m
3/h
Mes
FLUJO TOTAL AGUA DE LAVADO CIRCUITO COLUMNARPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
-
48
Se observa que el flujo total de agua de lavado del circuito columnar es
sumamente inestable, presentando caudales comprendidos entre 330 y 550
m3/h, obtenindose los ms altos en enero de 2010 y mayo de 2011, con
medias de 553.17 y 550.59 m3/h, respectivamente. El caudal ms bajo se
registr en abril de 2010, promediando 330.48 m3/h.
5.2.2 Altura de Espuma.
En la Figura 5.11 se muestra la altura promedio mensual de espuma por
columna, correspondiente al periodo enero 2010- mayo 2011.
Tabla 5.7: Altura promedio mensual de espuma por columna.
Fecha Altura de Espuma Columnas, m
Columna N1 Columna N2 Columna N3 Columna N4
Ene-10 0.75 0.77 0.75 0.74
Feb-10 0.86 0.86 0.87 0.88
Mar-10 0.81 0.83 0.99 0.99
Abr-10 1.07 1.07 1.26 1.27
May-10 1.13 1.09 1.16 1.15
Jun-10 0.96 0.99 0.92 0.94
Jul-10 1.00 0.97 0.96 0.96
Ago-10 1.11 1.09 0.98 0.97
Sep-10 1.03 0.91 0.84 0.84
Oct-10 1.14 0.84 0.88 0.88
Nov-10 1.80 1.63 1.07 1.09
Dic-10 1.80 1.80 1.00 1.02
Ene-11 1.80 1.80 0.96 0.97
Feb-11 1.72 1.68 0.84 0.83
Mar-11 1.08 1.17 0.74 0.73
Abr-11 1.04 1.00 0.93 0.93
May-11 1.10 1.16 1.07 1.09
PROMEDIO 1.19 1.16 0.95 0.96
DESV. ESTNDAR 0.36 0.35 0.14 0.14
-
49
Figura 5.11: Altura de espuma columnas, periodo enero 2010 mayo 2011.
Las columnas 3 y 4 operan con prcticamente la misma altura de espuma,
presentando diferencias mnimas entre s. En el caso de las columnas 1 y 2
sucede algo similar, sin embargo, a contar de septiembre de 2010, se perciben
algunas diferencias.
Se visualiza tambin, que durante los meses de noviembre de 2010 y febrero
de 2011, las columnas 1 y 2 experimentaron un extraordinario aumento en la
altura de espuma, llegando incluso a alcanzar promedios mensuales de 1.80
m. Sin embargo, este hecho aparentemente fue debido a problemas de
instrumentacin, ya que las columnas por lo general no operan con alturas de
espuma superiores a 1.5 m.
5.2.3 pH Pulpa de Alimentacin.
La Figura 5.12 muestra la evolucin del pH de la pulpa de alimentacin
columnas en el periodo enero 2010 mayo 2011.
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
Ene-
10
Feb
-10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun
-10
Jul-
10
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
No
v-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb
-11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Alt
ura,
m
Mes
ALTURA DE ESPUMA COLUMNASPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Columna N1 Columna N2 Columna N3 Columna N4
-
50
Tabla 5.8: pH pulpa de alimentacin columnas.
Fecha pH Pulpa Alimentacin Columnas
Columnas 1 - 2 Columnas 3- 4
Ene-10 12.02 12.07
Feb-10 11.86 11.83
Mar-10 11.84 9.88
Abr-10 11.96 10.43
May-10 11.91 11.37
Jun-10 12.38 12.09
Jul-10 12.70 12.48
Ago-10 12.18 12.42
Sep-10 12.18 12.18
Oct-10 12.26 12.18
Nov-10 12.38 12.53
Dic-10 12.31 12.50
Ene-11 12.10 12.18
Feb-11 12.00 12.07
Mar-11 12.08 12.36
Abr-11 11.87 12.18
May-11 12.32 12.44
PROMEDIO 12.14 11.95
DESV. ESTNDAR 0.23 0.74
Figura 5.12: pH pulpa de alimentacin columnas, periodo enero 2010 mayo
2011.
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
12.5
13.0
Ene-
10
Feb-
10
Mar
-10
Abr-
10
May
-10
Jun-
10
Jul-1
0
Ago-
10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb-
11
Mar
-11
Abr-
11
May
-11
pH
Mes
pH PULPA ALIMENTACIN COLUMNASPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Columnas 1 - 2 Columnas 3- 4
-
51
Se observa que durante los meses de enero y febrero de 2010, los pares de
columnas 1-2 y 3-4 presentaron pulpas de alimentacin con valores de pH casi
idnticos, con promedios mensuales en torno a 12.0. No obstante, entre los
meses de marzo y mayo de 2010, las columnas 3 y 4 mostraron una notable
disminucin, exhibiendo promedios mensuales muy inferiores a los de las
columnas 1 y 2.
A partir de agosto de 2010, fecha en la cual se da inicio al proyecto de
expansin PDA Fase I, se logra apreciar cierta estabilidad en el pH de la pulpa
de alimentacin al circuito columnar, observndose promedios mensuales en el
rango de 12.0 - 12.5.
Se visualiza adems, que a contar de noviembre de 2010, las columnas 3 y 4
operan con pulpas de alimentacin levemente ms alcalinas que las columnas
1 y 2.
5.2.4 Leyes de Alimentacin, Cola y Concentrado.
Las siguientes figuras muestran las leyes de Cu, Fe e Insoluble en la
alimentacin, cola y concentrado del circuito columnar, respectivamente.
-
52
Tabla 5.9: Leyes de alimentacin columnas.
Fecha Leyes Alimentacin Columnas , %
Cu Fe Insoluble
Ene-10 11.58 16.49 42.40
Feb-10 9.06 16.66 44.01
Mar-10 10.74 17.98 38.73
Abr-10 11.10 19.11 36.18
May-10 10.33 18.12 37.82
Jun-10 10.70 17.99 38.57
Jul-10 9.94 20.45 36.54
Ago-10 9.32 18.19 40.53
Sep-10 8.88 18.13 41.00
Oct-10 10.00 19.63 36.75
Nov-10 10.88 20.59 34.84
Dic-10 11.40 21.30 33.02
Ene-11 11.30 21.27 32.72
Feb-11 12.23 22.01 30.87
Mar-11 11.85 19.46 35.32
Abr-11 12.21 22.20 31.10
May-11 11.62 20.76 33.84
PROMEDIO 10.77 19.43 36.72
DESV. ESTNDAR 1.05 1.79 3.84
Figura 5.13: Ley de Cu, Fe e Insoluble en la alimentacin al circuito
columnar, periodo enero 2010 mayo 2011.
5
10
15
20
25
30
32
34
36
38
40
42
44
46
Ene-
10
Feb-
10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun-
10
Jul-1
0
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb-
11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Ley
de C
u y
Fe, %
Ley
de In
solu
ble,
%
Mes
LEY DE ALIMENTACIN COLUMNASPeriodo: Enero 2010 - Mayo 2011
Insoluble Cu Fe
-
53
La ley de insoluble en la alimentacin columnas muestra una notable tendencia
a la baja, comenzando el periodo con leyes superiores al 40% y finalizando con
leyes en torno al 30-35%.
En el caso del Fe, puede notarse un aumento no menor en la ley de
alimentacin columnas, exhibiendo al comienzo del periodo promedios
mensuales de alrededor de 16%, para finalizar con valores en torno al 20%.
La ley de Cu en la alimentacin al circuito columnar es la que presenta las
menores variaciones en el periodo de tiempo estudiado. No obstante, se
aprecia que a partir de noviembre de 2010, existe una leve tendencia al alza,
finalizando el periodo con leyes de Cu en torno al 12%.
Un aspecto a destacar, es que por diseo la ley de Cu de alimentacin
columnas es de un 7.62%, sin embargo, tal cual muestra la Figura 5.13, sta
en la realidad presenta valores superiores, alcanzando una media de 10.77%
en el periodo de anlisis.
-
54
Tabla 5.10: Leyes cola columnas.
Fecha Leyes Cola Columnas 1-2, % Leyes Cola Columnas 3-4, %
Cu Fe Mo Cu Fe Mo
Ene-10 7.03 13.21 0.80 7.75 13.37 0.85
Feb-10 4.03 13.26 0.90 4.79 13.40 0.79
Mar-10 4.54 13.63 0.85 6.40 13.99 0.80
Abr-10 4.92 13.42 0.48 4.32 13.05 1.27
May-10 3.60 12.64 0.93 4.04 12.29 1.15
Jun-10 3.05 13.09 0.95 4.56 14.04 0.99
Jul-10 2.85 14.01 0.74 5.10 20.72 1.00
Ago-10 3.22 11.34 0.54 5.25 15.19 0.59
Sep-10 2.68 12.85 0.63 3.51 16.74 0.77
Oct-10 3.70 13.91 0.76 3.80 20.51 0.96
Nov-10 4.06 13.36 0.86 5.14 17.35 1.04
Dic-10 4.82 15.04 0.97 4.87 21.33 1.50
Ene-11 4.75 16.95 1.15 4.72 24.80 1.72
Feb-11 6.00 17.38 1.03 6.16 26.60 1.76
Mar-11 5.12 16.42 1.06 5.52 23.00 1.64
Abr-11 5.58 19.35 0.99 5.58 29.19 1.87
May-11 7.79 17.05 1.03 7.25 24.84 1.76
PROMEDIO 4.57 14.52 0.86 5.22 18.85 1.20
DESV. ESTNDAR 1.43 2.14 0.19 1.15 5.43 0.42
Figura 5.14: Ley de Cu, Fe y Mo en las colas del circuito columnar, periodo
enero 2010 mayo 2011.
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
0
5
10
15
20
25
30
Ene-
10
Feb-
10
Mar
-10
Abr
-10
May
-10
Jun-
10
Jul-1
0
Ago
-10
Sep-
10
Oct
-10
Nov
-10
Dic
-10
Ene-
11
Feb-
11
Mar
-11
Abr
-11
May
-11
Ley
de M