diagnostico metalurgico del circuito de flotacion columnar de codelco chile - division andina , 2012...

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DIAGNÓSTICO METALÚRGICO DEL CIRCUITO DE FLOTACIÓN COLUMNAR DE CODELCO CHILE - DIVISIÓN ANDINA” PABLO DE LA FUENTE ARIAS Informe de Memoria de Título Para optar al Título de Ingeniero Civil Metalúrgico Enero 2012 UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Metalúrgica Profesor Patrocinante Sr. Sergio Castro Flores Ingeniero Supervisor Sr. Richard Araya González

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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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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

  • 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

  • 1

    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.

  • 2

    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

  • 3

    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.

  • 4

    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%.

  • 5

    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

  • 6

    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.

  • 7

    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.

  • 8

    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.

  • 9

    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.

  • 10

    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.

  • 11

    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)

  • 12

    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

  • 13

    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

  • 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

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    Ab

    r-1

    0

    May

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    Jun

    -10

    Jul-

    10

    Ago

    -10

    Sep

    -10

    Oct

    -10

    No

    v-1

    0

    Dic

    -10

    Ene

    -11

    Feb

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    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

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    SAG

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    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

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    -10

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    1

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    -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

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    -10

    May

    -10

    Jun

    -10

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    0

    Ago

    -10

    Sep-

    10

    Oct

    -10

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    -10

    Dic

    -10

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    -11

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    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

    r-1

    0

    May

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    10

    Ago

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    No

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    Ab

    r-1

    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

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    No

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    0

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    r-1

    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

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    31

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    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

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    30

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    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

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    No

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    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

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    No

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    0

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    Ene

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    Feb

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    Mar

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    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

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    86

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    -10

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    1

    May

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    -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