explotación de minerales

Industrias I72.02

Tablas y bacos Sistema Ingles

72.02 Industrias I Tablas y AbacosIng. Jorge Nicolini para resolucin de problemas

- -

2

INDUSTRIAS I ............................................................................................................................. 1

TABLAS Y BACOS SISTEMA INGLES ................................................................................ 1

TRITURADORAS ........................................................................................................................ 4

CAPACIDADES ESPECIFICACIONES TRITURADORAS DE MANDIBULAS TELSMITH................................. 4

TRITURADORAS DE MANDIBULAS - Grfico 1............................................................................................................ 5

TRITURADORAS DE MANDIBULAS - Grfico 2............................................................................................................ 6

TRITURADORA GIRATORIA TELSMITH ..................................................................................................................... 7

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 3........................................................................................................................... 8

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 4........................................................................................................................... 9

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 5......................................................................................................................... 10

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 6......................................................................................................................... 11

MOLINOS .................................................................................................................................. 12

TABLA WORK INDEX (WI)........................................................................................................................................ 12

Circuito cerrado HP.hr/Ton en funcin de WI y del Tamao de Partcula ...................................................................... 12

FACTORES PARA EL CALCULO DE POTENCIA DE MOLINOS DE BARRAS Y BOLAS ..................................... 13

DISTRIBUCION PORCENTUAL DE ELEMENTOS MOLEDORES............................................................................ 14

DISTRIBUCIN DE ELEMENTOS MOLEDORES ....................................................................................................... 15

CAPACIDAD DE ZARANDAS VIBRATORIAS ............................................................................................................. 16

ESPECIFICACIONES DE ZARANDAS TELSMITH VIBRO KING......................................................................... 18

CINTAS TRANSPORTADORAS............................................................................................... 19

MAXIMA CAPACIDAD DE CINTAS.............................................................................................................................. 19

MAXIMA VELOCIDAD DE CINTA RECOMENDADA ................................................................................................ 20

HP REQUERIDOS PARA TRANSPORTADORES DE CINTA Con poleas y cojinetes antifriccin ............................. 21

HP REQUERIDOS PARA TRANSPORTADORES DE CINTA...................................................................................... 22

SELECCIN DEL NMERO DE RODILLOS................................................................................................................ 23

ESPACIADO ENTRE RODILLOS................................................................................................................................... 23

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES A GRANEL ...................................................... 24

CLAVE PARA LA CLASIFICACIN DEL MATERIAL............................................................................................... 25

PESO DE LOS MATERIALES......................................................................................................................................... 26


- -

3

ESCALA DE DUREZA MOHS........................................................................................................................................ 26

DUREZA DE LAS ROCAS ............................................................................................................................................... 26

COMBUSTION .......................................................................................................................... 27

DIAGRAMA DE OSTWALD PARA FUEL OIL (Residual) ............................................................................................ 27

PERDIDAS PARA LOS GASES DE LA CHIMENEA, EXPRESADOS COMO PORCENTAJE DEL PODER CALORFICO SUPERIOR DEL FUEL-OIL, UTILIZANDO AIRE A TEMPERATURA AMBIENTE ...................... 28

TABLA PERIODICA.................................................................................................................. 29

TRANSPORTE DE GASES....................................................................................................... 30

NOMOGRAMA PARA EL CLCULO DEL DIAMETRO DE CAERIAS.................................................................. 30

PERDIDA EN ELEMENTOS ACCESORIOS.................................................................................................................. 31

FLOTACION.............................................................................................................................. 32

CAPACIDAD DE CELDAS DE FLOTACION................................................................................................................. 32

EQUIVALENCIAS ..................................................................................................................... 33


- -

4

TRITURADORASCAPACIDADES ESPECIFICACIONES TRITURADORAS DE MANDIBULAS TELSMITH

Bla

ndo

450

500

550

610

670

720

780

840

42x4

8

Dur

o

300

333

366

406

467

480

520

560

Bla

ndo

220

240

285

330

380

480

30x4

2

Dur

o

140

160

190

220

260

300

Bla

ndo

180

210

225

270

320

375

430

25x4

0

Dur

o

110

125

140

170

200

225

260

Bla

ndo

85 105

125

145

165

200

240

280

20x3

6

Dur

o

45 58 70 80 90 115

140

165

Bla

ndo

57 72 86 100

114

15x3

8

Dur

o

38 48 57 67 76

Bla

ndo

25 35 45 55 65

15x2

4

Dur

o

17 25 30 37 43

Bla

ndo

27 33 43 54 65 75

12x3

6

Dur

o

18 22 29 36 43 50

Bla

ndo

20 25 24 43 52

10x3

0

Dur

o

13 17 23 29 35

Bla

ndo

7 10 13 20 26 33

10x2

1

Dur

o

5 7 9 15 19 22

Bla

ndo

6 8 11 15 20 25

10x1

6

Dur

o

4 6 8 10 14 17

Tam

ao

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tritu

rado

raC

apac

idad

de

desc

arga

(Tn/

h)A

bert

ura

de

cier

re1/

2

3/4 1

1 1/

2

2

2 1/

2

3

3 1/

2

4 5 6 7 8 9 10

11

12


- -

5

TRITURADORAS DE MANDIBULAS - Grfico 1

100

POR

CE

NT

AJE

PA

SAN

TE

CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE: TELSMITH 10X16, 10X21, 10X30, 15X24, 12X36 Y 15X38

ABERTURA MEDIDA CON MANDIBULAS

CERRADAS

TAMAO DE SALIDA (en pulgadas)

1/2 1 1 1/2 2 3 4 5 62 1/2 3 1/2 4 1/2 5 1/2

1/2 1 1 2 3 4 5 62 3 4 5

11 22 33

10090

80

70

60

50

40

30

20

10


- -

6

TRITURADORAS DE MANDIBULAS - Grfico 2

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

2 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ABERTURA MEDIDA CON MANDIBULAS

CERRADAS

CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE: TELSMITH 20X36, 25X40, 30X42 Y 42X48

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

TAMAO DE SALIDA (en pulgadas)

POR

CE

NT

AJE

PA

SAN

TE


- -

7

TRITURADORA GIRATORIA TELSMITH

2

230

230

230

230

455

455

455

2 110

110

110

110

215

215

215

215

410

410

410

1

105

105

105

105

200

200

200

200

365

365

365

1

53 53 53 89 89 89 89 185

185

185

185

320

320

1 47 47 47 83 83 83 83 170

170

170

170

275

275

7/8 42 42 42 77 77 77 77 155

155

155

235

235

37 37 37 71 71 71 71 135

135

135

200

200

5/8 32 32 32 56 56 56 110

110

110

27 27 27 41 41 41 85 85 85

3/8 22 22 36 36 36

Cap

acid

ad e

n T

on/H

ora

para

Abe

rtur

a de

Cier

re

C

17 17

Abe

rtur

a de

ci

erre

min

. R

ecom

. C

3/

8

3/8

1 1

1

Lad

o C

erra

do

2

1 7/

8

4 1/

8

6

4 3

6

7

6

4

9 10

8 14

AB

ER

TU

RA

DE

EN

TR

AD

A

Lad

o A

bier

to

3

2

4 5/

8

7 1/

8

5

4

7

8

7

5 7/

8

10

11

9 15

TIP

O D

E

MA

NT

O

Cou

rse

Md

ium

Cou

rse

Ex. C

ours

e

Cou

rse

Md

ium

Cou

rse

Ex. C

ours

e

Cou

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Md

ium

Cou

rse

Cou

rse

Md

ium

Cou

rse

TA

MA

O

Y

CO

DIG

O

24S

(2 p

ies)

245S

(2 p

ies)

36S

(3 p

ies)

367S

(3 p

ies)

48S

(4 p

ies)

489S

(4 p

ies)

66S

(5

pie

s)

6616

S (5

p

ies)


- -

8

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 3

CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE LA TRITURADORA CONICA TELSMITH Nro 24

CURVAS GRANULOMETRICAS DE TRITURADORA CONICA TELSMITH Nro 24 PARA DISTINTAS ABERTURAS DE CIERRE

TAMAO DE SALIDA

1/8 1/4

3/8 1/2 3/4 1 11/4

1/8 1/4 3/83/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 11/8 11/4 13/8 11/2 15/8 13/4 17/8

1/8 1/4 3/83/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 11/8 11/4 13/8 11/2 15/8 13/4 17/8

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

POR

CE

NT

AJE

PA

SAN

TE


- -

9

TRITURADORAS CONICAS - Grfico 4CURVAS GRANULOMETRICAS DE PRODUCTO DE LA TRITURADORA

CONICA TELSMITH Nro 36

TA

MA

O

DE

SA

LID

A

PORCENTAJE PASANTE

CU

RV

AS

GR

AN

UL

OM

ET

RIC

AS

DE

T

RIT

UR

AD

OR

A C

ON

ICA

TE

LSM

ITH

N

ro 3

6 PA

RA

DIS

TIN

TA

S A

BE

RT

UR

AS

DE

CIE

RR

E

100

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

100

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

1/8

1/4

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

111

/8

11/4

13

/8

11/2

15

/8

13/4

17

/8

221

/8

21/4

23

/8

21/2

1/8

1/4

3/8

1/2

5/8

3/4

7/8

111

/8

11/4

13

/8

11/2

15

/8

13/4

17

/8

221

/8

21/4

23

/8

21/2

1/4

3/8

1/2

3/4

1

1 1/

4

1 1/

2

2


- -

10


CURVAS GRANULOMETRICAS DE TRITURADORA CONICA TELSMITH Nro 48 PARA DISTINTAS ABERTURAS DE CIERRE

TAMAO DE SALIDA

1/4 1/2 3/83/4 1 2 21/4 21/2 23/4 311/4 11/2 13/4 31/4 31/2 33/4

1/4 1/2 3/83/4 1 2 21/4 21/2 23/4 311/4 11/2 13/4 31/4 31/2 33/4

3/8 1/2 5/8

1 11/4

3/4

11/2 13/4 2 21/2

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

POR

CE

NT

AJE

PA

SAN

TE



- -

11


TAMAO DE SALIDA

CURVAS GRANULOMETRICAS DE TRITURADORA CONICA TELSMITH

Nro 66 PARA DISTINTAS ABERTURAS DE CIERRE

1/4 1/2 3/83/4 1 2 21/4 21/2 23/4 311/4 11/2 13/4 31/4 31/2 33/4 4

1/4 1/2 3/83/4 1 2 21/4 21/2 23/4 311/4 11/2 13/4 31/4 31/2 33/4 4

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

3/8 1/2 5/8

1 11/4

3/4

11/2 13/4 2

21/2 21/4 PO

RC

EN

TA

JE P

ASA

NT

E



- -

12

MOLINOS

TABLA WORK INDEX (WI)

Indice de Triturabilidad de diversos materialesBaritina 4,73 Feldespato 10,8 Cuarzo 13,57

Yeso 6,73 Dolomita 11,27 Mineral de oro 14,93Fluorina 8,91 Mineral de Zinc 11,56 Granito 15,05

Pirita 8,93 Vidrio 12,31 Grafito 43,56Cuarcita 9,58 Caliza 12,54 Esmeril 56,7

Magnetita 9,97 Mineral de Cobre 12,73Mineral Plomo-Zinc 10,57 Hematita 12,93

Circuito cerrado HP.hr/Ton en funcin de WI y del Tamao de Partcula


- -

13

FACTORES PARA EL CALCULO DE POTENCIA DE MOLINOS DE BARRAS Y BOLAS

Fact

or C

0,17

98

0,18

38

0,18

78

0,19

18

0,19

58

0,19

99

0,20

4

0,20

81

0,12

4

0,21

66

0,22

08

0,22

51

0,22

94

0,23

37

% V

el.

Cri

tica

74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Fact

or C

0,13

4

0,13

7

0,14

0,14

3

0,14

6

0,14

9

0,15

21

0,15

52

0,15

83

0,16

25

0,16

57

0,16

9

0,17

24

0,17

6Vel

ocid

ad

% V

el.

Cri

tica

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73

Reb

. H

med

a

3,78

4,03

4,22

4,47

4,66

4,86

5,02

5,19

5,33

5,42

5,52

Peri

f. H

med

a

4,25

4,54

4,75

5,02

5,24

5,47

5,65

5,83 6 6,1

6,21

Bar

ras

Peri

f Se

ca

4,73

5,04

5,27

5,58

5,82

6,08

6,28

6,48

6,57

6,78 6,9

Reb

. H

med

a

3,44

3,66

3,84

4,06

4,24

4,42

4,57

4,72

4,84

4,93

5,02

5,08

5,13

5,17

5,19 5,2

Dia

f..H

med

a

3,87

4,12

4,32

4,57

4,77

4,97

5,14

5,32

5,45

5,55

5,65 5,7

5,77

5,82

5,84

5,85

Bol

as

Dia

f. Se

ca 4,3

4,57 4,8

5,07

5,31

5,53

5,71 5,9

6,05

6,16

6,27

6,34

6,41

6,46

6,49 6,5

Tip

o de

Mol

ino

y de

Des

carg

a

Fact

or B

% d

e C

arga

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Fact

or A

32 37,3

43,1

49,6

56,1

63,5

71,1

79,3

88,4

97,5

108

118,

5

130

141,

5

154,

5

167,

2

181,

5

196

211,

2

226,

7

243,

6

260,

5

278,

9

297,

8

317,

1

Dia

met

ro

de M

olin

o (P

ies) 8 8,

5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20


- -

14

DISTRIBUCION PORCENTUAL DE ELEMENTOS MOLEDORES

3/4 100

7/8 24 76

1 22 52 26

1 1/

4

30 32 14,5

23,5

1 /1

2

28 36 16 8 12

2 38 35 13 6,4

3,1

4,5

2 1/

2

32 39 16,5

6,1

2,9

1,4

2,1

3 26 36 22 9,2

3,2

1,7

1,9

3 1/

2

22 35 19 14,6

5,3 2 1 1,1

4 20 32 21 12,5

8,6

3,4

1,2

1,3

4 1/

2

16 30 21,5 14 9,1

5,4

2,4

1,6

Dis

trib

uci

n de

Tam

ao

de B

olas

Par

a C

arga

de

Arr

anqu

e (%

en

peso

)5 17 25 20 15 10 6,

43,

82,

8

SIST

EM

A IN

GLE

S

Di

met

ro

de b

olas

5

4 /1

24

3 1/

23

2 1/

22

1 1/

21

1/4

1 7/8

3 /4


- -

15

DISTRIBUCIN DE ELEMENTOS MOLEDORES

3 30 26 23 21

3 1/

2

26 22 20 17 15

4 24 23 20 18 16

4 1/

2

21 19 18 17 16 10

Dis

trib

uci

n de

tam

ao

de B

arra

s par

a ca

rga

de a

rran

que

(% p

eso)

5 19 17 16 16 13 10 10

SIST

EM

A IN

GL

ES

Di

met

rode

bar

ras

54

1/2

4

3 1/

23

2 1/

22

1 1/

2


- -

16

CAPACIDAD DE ZARANDAS VIBRATORIAS

5 4,9

4,07

3,06 100

0,0

4 Usa

r sol

o en

za

rand

as d

e ni

vel

4,65

3,86

2,91 98 0,2

3 4,3

3,6

2,69 96 0,35

2 1/

2

4,05

3,38

2,53 94 0,44

2 3,7

3,1

2,31 92 0,50

1 1/

2

3,2

2,68

2 90 0,55

1 1/

4

2,9

2,4

1,83 85 0,64

1 2,56

2,12

1,6 80 0,70

7/8

2,36

1,96

1,48 70 0,80

3/4

2,16

1,8

1,36 60 0,86

5/8

1,94

1,6

1,21 50 0,90

1/2

1,68

1,4

1,04 40 0,95

3/8

1,4

1,19

0,88 30 0,98

1/4

1,08

0,88

0,68 20 1.01

0,18

5

4

0,9

0,75

0,57 10 1,05

0,13

1

6

0,73

0,59

0,45

1/8

0,69

0,56

0,43

0,09

3

8

0,57

0,47

5

0,36

0,06

5

10 0,45

0,37

5

0,28

4

0,04

6

14 0,36

0,3

0,22

6

0,03

3

20 0,282

0,23

5

0,17

8

0,02

3

28 0,226

0,18

8

0,14

2

0,01

64

35 0,183

0,15

2

0,11

5

FAC

TO

R

A

Cap

acid

ad e

n T

on/h

ora

pasa

ndo

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aves

de

una

zara

nda

de m

alla

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1 pi

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Tam

ao

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guje

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(pul

g.)

0,01

6

Tam

ao

de m

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48 Are

na0,

144

Polv

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0,12 Po

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091

Gra

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Pied

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Car

bn

FAC

TO

R

B

Porc

enta

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bret

ama

o

Fact

or

B


- -

17

Eficiencia deseada 60% 70% 75% 80% 85% 90% 92% 94% 96% 98%

Factor C 2,1 1,7 1,55 1,4 1,25 1,1 1,05 1 0,95 0,9

% Finos que pasan Tamao 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Factor D 0,55 0,7 0,8 1 1,2 1,4 1,8 2,2 3 --

Tamizado HmedoTamao abertura (mallas o pulg.) 20 14 10 8 1/8 6 4 1/4 5/16 3/8 1/2 3/4 1 o ms

Factor E 1,1 1,5 2 2,25 2,5 2,5 2,5 2,25 2 1,5 1,3 1,2 1,1

Piso Primero Segundo Tercero

Factor F 1,00 0,90 0,75Factor F para zaranda de piso simple, use factor 1. Para zarandas de pisos

mltiples asegrese de usar el factor apropiado para cada piso

Aclaraciones:

Factor C: Leves inexactitudes poco frecuentes objetables en el zarandeo adicional y separacin perfecta (100% de eficiencia) no son consistentes con la economa. Para productos terminados, 98% es l limite practico extremo y 94 % es usualmente satisfactorio. Para propsitos de zarandeos grueso, es usualmente aceptable de 60% a 75% de eficiencia.

Factor D: Considere este factor cuidadosamente cuando arena o roca fina este presente en la alimentacin. Por ejemplo, si la zaranda tiene aperturas cuadradas de y un gran porcentaje de la alimentacin es de o menor tamao, tales como polvo o arena, determine el porcentaje y use el factor apropiado indicado a la izquierda.

Factor E: Si el material es seco, use factor 1. Si hay agua en el material o si el agua esta esparcida sobre la zaranda, use el factor adecuado indicado en la tabla. El zarandeo hmedo debajo de la malla 20 no es recomendable.


- -

18

ESPECIFICACIONES DE ZARANDAS TELSMITH VIBRO KING

Tamao-ModeloAncho x Long.

Nro de pisos

Rango de Veloc. ( rpm)

Tam de unid. vibratoria

HP a 1800 rpm1

Peso seco neto (lbs)

Peso seco extra ( lbs)

Peso hmedoNeto ( lbs)

Volumen ft. cbicos

GPM agua rociada2

3x6 S 1105-1365 15P 5 2275 2425 2435 160 993x6 D 1105-1365 15P 5 2680 2830 2910 195 1983x6 T 955-1180 18P 5 3700 3875 3930 220 1983x8 S 1105-1365 15P 5 2760 2960 2940 180 1493x8 D 1105-1365 15P 5 3170 3370 3430 215 2483x8 T 955-1180 18PSA 5 4440 4690 4700 245 248

3x10 S 955-1180 18PSA 5 3550 3775 3750 220 1493x10 D 955-1180 18PSA 5 4070 4295 4390 280 2983x10 T 955-1180 18PSA 7 4960 5210 5280 310 2984x8 S 955-1180 18PSA 7 3825 4100 4055 260 1984x8 D 955-1180 22SA 7 4370 4645 4690 325 3304x8 T 785-985 22SA 7 5600 5900 5920 385 330

4x10 S 785-985 22SA 7 4415 4740 4655 420 1984x10 D 785-985 22SA 7 5150 5475 5525 315 3964x10 T 785-985 22SA 7 6255 6605 6675 465 3964x12 S 785-985 22SA 7 4890 5265 5180 360 2634x12 D 785-985 22SA 7 5745 6120 6175 450 4624x12 T 785-985 22SA 10 6915 6330 7345 510 4624x14 S 785-985 22SA 10 5370 5770 5670 385 2634x14 D 785-985 22SA 10 6315 6715 6755 480 4624x14 T 785-985 22SA 15 7630 8055 8070 540 4625x10 S 785-985 22SA 7 5750 6175 6010 410 2485x10 D 785-985 22SA 7 6475 6900 6885 520 4965x10 T 785-985 22SA 10 7880 8330 8290 590 4965x12 S 785-985 22SA 10 5975 6425 6295 480 3305x12 D 785-985 22SA 10 7060 7535 7520 620 5785x12 T 785-985 26SA 15 9615 10190 10075 790 5785x14 S 785-985 26SA 15 6385 6860 6715 520 3305x14 D 745-935 26SA 15 7640 8115 8120 710 5785x14 T 745-935 32SA 20 11700 12200 12180 870 5785x16 S 745-935 32SA 20 8700 9200 9040 690 3305x16 D 745-935 32SA 20 10250 10075 10740 820 5785x16 T 745-935 32SA 25 12765 13290 13525 960 5786x12 S 745-935 32SA 20 8750 9675 9120 540 3966x12 D 745-935 32SA 20 10105 10630 10695 640 6936x12 T 745-935 32SA 25 12115 12660 12705 850 6936x14 S 745-935 32SA 20 9525 10075 9915 810 3966x14 D 745-935 32SA 20 11070 11620 11670 905 7986x14 T 745-935 32SA 25 13900 14475 14500 1015 7986x16 S 745-935 32SA 20 10075 10640 10495 1200 3966x16 D 745-935 32SA 20 11865 12440 12485 1300 7986x16 T 745-935 32SA 25 14915 15515 15535 1390 7987x16 S 745-935 32SA 25 10825 11425 11245 1300 4607x16 D 745-935 32SA 25 13265 13865 13940 1300 9207x16 T MAX 900 40SA 30 18265 18915 18940 1550 9207x18 S MAX 900 40SA 30 12525 13175 12975 1400 4607x18 D MAX 900 40SA 30 15435 16085 16135 1400 9207x18 T MAX 900 40SA 40 19460 20160 20160 1700 9207x20 S MAX 900 40SA 30 13745 14445 14325 1500 5707x20 D MAX 900 40SA 40 16835 17585 17660 1500 11557x20 T MAX 900 40SA 40 20560 21360 21385 1580 1155

Para obtener la mayor eficiencia de la zaranda la velocidad debe ser ajustada para reunir las condiciones de operacin.La velocidad correcta deber estar dentro del rango indicado.Los pesos indicados mas arriba no incluyen el motor de mando, el soporte del motor o pesos extras en la tabla de espesores (schedules), excepto las zarandas hmedas con caera de rociado.

1 Velocidad del motor elctrico respectivo2 A travs de tubos a 40 psi de 3/8


- -

19

CINTAS TRANSPORTADORAS

MAXIMA CAPACIDAD DE CINTAS

Mxima capacidad de cintas Tamao mx. del material (pulg.)ngulo de sobrecarga

Ancho de cinta

(pulg.)Ang. Entre

rodillos5 10 20 25 30

Tamao uniforme

Mezcla 50% finos

20 50 56 63 4 435 NO RECOMENDADA1845 NO RECOMENDADA20 96 108 120 5 735 102 122 132 142 2 1/2 3 1/22445 106 115 132 140 170 2 1/2 3 1/220 157 175 195 6 1035 167 200 215 232 3 53045 175 187 215 230 244 3 520 230 260 290 7 1235 248 295 318 360 3 1/2 63645 258 278 318 340 400 3 1/2 620 320 360 434 8 1435 344 408 442 475 4 74245 358 386 440 470 500 4 720 430 480 530 10 1635 457 540 645 630 5 84845 475 510 584 623 660 5 820 547 612 678 11 1835 585 693 750 806 5 1/2 95445 608 655 748 797 845 5 1/2 920 680 762 844 12 2035 730 863 933 1000 6 106045 758 815 930 992 1050 6 10

1. Todas las capacidades mostradas son para material de un peso de 100 libras por pie cubico y movindose sobre una cinta transportadora a 100 pies por minuto. Para otros pesos la capacidad es igual a la indicada en la tabla dividida por el factor peso por pie cubico dividido 100.Para otras velocidades de la cinta, la capacidad es igual a la indicada en la tabla (o la capacidad calculada) multiplicada por el factor pie por minuto dividido 100

2. El ngulo de sobrecarga es el ngulo formado entre una lnea horizontal y una lnea tangente a la pendiente del material, ambas lneas pasando a travs del punto donde la pendiente roza la cinta. Usualmente el ngulo de sobrecarga es de 10 o 15 grados menor que el ngulo de reposo. Ver diagrama al final.

3. Mezclado con 50% de finos significa que al menos la mitad del material debe ser menor que la mitad delmximo tamao del material.


- -

20

MAXIMA VELOCIDAD DE CINTA RECOMENDADA

60

600

550

500

750

700

650

900

54

600

550

500

700

650

600

900

48

600

550

500

650

600

550

900

42

550

500

450

600

550

500

800

36

500

450

400

550

500

450

700

30

450

400

350

500

450

400

600

24

400

350

300

450

400

350

500

VE

LO

CID

AD

DE

CIN

TA

EN

FPM

AN

CH

O D

E L

A C

INT

A (P

ulg.

)18

350

300

250

400

350

300

400

200

-300

200

EJE

MPL

O

Car

bn,

tier

ra

Gra

va

Pied

ram

iner

al

Car

bn,

tier

ra

Gra

va

Pied

ra m

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al

Are

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rano

s, vi

ruta

de

mad

era

Cem

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, pol

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No

abra

sivo

Sem

i-abr

asiv

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bras

ivo

No

abra

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Sem

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asiv

o

Alta

men

te a

bras

ivo

SIST

EM

A IN

GL

S

MA

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CT

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UN

IFO

RM

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TER

IAL

NO

U

NIF

OR

ME

Gra

nula

r 1/8

-

Polv

o ai

read

o

Tran

s. C

on d

esc.

Por

rasc

ador


- -

21

HP REQUERIDOS PARA TRANSPORTADORES DE CINTA Con poleas y cojinetes antifriccin

600

3,03

3,41

4,17

4,92

5,68

6,44 7,2

7,95

8,71

9,47

10,2

3

500

2,52

2,84

3,47 4,1

4,73

5,36 6 6,63

7,26

7,89

8,52

400

2,02

2,27

2,78

3,28

3,79

4,29 4,8

5,3

5,81

6,31

6,82

350

1,77

1,99

2,43

2,87

3,31

3,75 4,2

4,64

5,08

5,52

5,96

300

1,51 1,7

2,08

2,46

2,84

3,22 3,6

3,97

4,35

4,73

5,11

250

1,26

1,42

1,74

2,05

2,37

2,68 3 3,31

3,63

3,94

4,26

200

1,01

1,14

1,39

1,64

1,89

2,15 2,4

2,65 2,9

3,16

3,41

150

0,76

0,85

1,04

1,23

1,42

1,61 1,8

1,98

2,17

2,36

2,55

100

0,5

0,57

0,69

0,82

0,95

1,07 1,2

1,32

1,45

1,58 1,7

TA

BL

A 2

FA

CT

OR

YH

P en

el e

je d

e m

ando

par

a m

over

la c

arga

hor

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talm

ente

par

a cu

alqu

ier v

eloc

idad

de

cint

a y

mat

eria

l

Cap

acid

ad (T

on x

hor

a)50 0,25

0,28

0,35

0,41

0,47

0,54 0,6

0,66

0,72

0,79

0,85

Lon

gitu

d de

tran

sp.

En

pies

. (no

ta 2

)

25 50 100

150

200

250

300

350

400

450

500

48 0,98

1,06

1,21

1,36 1,5

1,65 1,8

1,95 2,1

2,25 2,4

42 0,82

0,89

1,02

1,15

1,28

1,41

1,54

1,67 1,8

1,93

2,06

36 0,72

0,77

0,87

0,97

1,08

1,18

1,29

1,39 1,5

1,6

1,71

30 0,62

0,67

0,76

0,85

0,93

1,02

1,11 1,2

1,28

1,37

1,46

24 0,53

0,57

0,63

0,69

0,76

0,82

0,89

0,95

1,02

1,08

1,15

SIST

EM

A IN

GL

ES

TA

BL

A 1

FA

CT

OR

XH

P en

el e

je d

e m

ando

par

a m

over

la c

inta

en

vaci

o a

una

vel.

De

cint

a de

100

FPM

Anc

ho d

e ci

nta

(not

a 1)

pul

g.

18 0,44

0,47

0,52

0,57

0,62

0,67

0,72

0,77

0,82

0,87

0,92

Not

as:

1. V

er ta

bla

para

det

erm

inac

in

de c

apac

idad

y a

ncho

de

la c

inta

2. V

er ta

bla

para

det

erm

inar

long

itud

del t

rans

porta

dor


- -

22

HP REQUERIDOS PARA TRANSPORTADORES DE CINTA

600

3,03

6,06

12,1

218

,18

24,2

430

,336

,36

42,4

248

,48

500

2,52

5,05

10,1

15,1

520

,225

,25

30,3

35,3

540

,4

400

2,02

4,04

8,08

12,1

216

,16

20,2

24,2

428

,28

32,3

2

350

1,76

3,53

7,07

10,6

14,1

417

,67

21,2

124

,74

28,2

8

300

1,51

3,03

6,06

9,09

12,1

215

,15

18,1

821

,21

24,7

4

250

1,26

2,52

5,05

7,57

10,1

12,6

215

,15

17,6

720

,2

200

1,01

2,02

4,04

6,06

8,08

10,1

12,1

214

,14

16,1

6

150

0,76

1,52

3,03

4,55

6,06

7,58

9,09

10,6

12,1

2

100

0,51

1,01

2,02

3,03

4,04

5,05

6,06

7,07

8,08

Cap

acid

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on x

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a)50 0,25

0,51

1,01

1,52

2,02

2,53

3,03

3,54

4,04

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- -

23

SELECCIN DEL NMERO DE RODILLOS

Para determinar el nmero de rodillos requeridos para un transportador aplicar la siguiente formula: dividir la longitud del transportador en pies por el espacio entre rodillos en pies (ver tabla inferior, en donde se mantienen las unidades del sistema ingls para correspondencia con las formulas) y restar uno, luego agregar dos rodillos por cada punto de carga. Para los puntos de carga extremos, montar una rodillo plano en la parte de la tolva de carga para prevenir el derramado.

Para rodillos de retorno, dividir la longitud del transportador en pies por el espacio entre rodillos de retorno en pies (ver tabla inferior) y restar uno.

Ejemplo:

Determinar el nmero de rodillos acanalados y de retorno requeridos para el siguiente transportador:

30de ancho por 402 0entre centrosEspaciado de rodillos recomendado 4 0Un punto de carga en el extremo del transportador

Nmero de rodillos acanalados

402 -1 + 2 = 101,5 = 102 rodillos acanalados, ms una rodillo plano4

Nmero de rodillos de retorno:

402 -1 = 39,2 = 3910

ESPACIADO ENTRE RODILLOS

ESPACIADO NORMAL SUGERIDORodillos de ida

Peso especifico del material en libras/pie cbico

Ancho de cinta en pulgadas

30 50 75 100 150 200

Rodillos de retorno

18 56 50 50 50 46 46 10024 50 46 46 40 40 40 10030 50 46 46 40 40 40 10036 50 46 40 40 36 36 10042 46 46 40 36 30 30 10048 46 40 40 36 30 30 10054 46 40 36 36 30 30 10060 40 40 36 30 30 30 100


- -

24

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES A GRANEL

MATERIAL CLASE Peso Esp. Lbs/pie3 Peso Esp.- tn/m3 Ang. Max ()Adoqun D27 38 40 90-100 1,43-1,59 20Adoqun duro D27 40 90-100 1,43-1,59 15-17Antracita (carbn) entre 3/8 y 6 C26 27 55-60 0,87-0,95 16Arcilla Seca B36 35 65 1,03 20Arena comn Hmeda B47 45 110-130 1,75-2,07 20-22Arena comn Seca B37 35 90-110 1,43-1,75 16-18Arena saturada B27 110-130 1,75-2,07 15Arena silica seca B27 90-100 1,43-1,59 10-15Astillas de madera E45WY 10-30 0,16-0,48 27Barita D36 180 2,86 18Barita molida menos de 3 D36 75-85 1,19-1,35 20Bentonitas 100 mallas A26XY 50-60 0,79-0,95 20Brax B26T 45-55 0,72-0,87 20-22Briquetas de carbn D37T 35 40-20 0,64-0,82 20Caoln menor a 3 D36 35 63 1,00 19Carbn vegetal D37 T 35 18-25 0,29-0,40 20-25Cemento portland A26M 39 94 1,49 20-23Ceniza de soda liviana A36Y 37 20-35 0,32-0,56 22Ceniza de soda Pesada B36 32 55-65 0,87-1,03 19Cenizas de carbn hmedas menor a 3 D46T 50 45-50 0,72-0,79 23-27Cenizas de carbn secas menor a 3 D46T 40 35-40 0,56-0,64 20-25Clinker de cemento D37 30-40 75-95 1,19-1,51 18-20Cobre bruto D27 120-150 1,91-2,38 20Concreto hmedo triturado a 2 D26 110-150 1,75-2,38 24-26Concreto hmedo triturado a 4 D26 110-150 1,75-2,38 20-22Concreto hmedo triturado a 6 D26 110-150 1,75-2,38 12Coque D47QVT 23-35 0,37-0,56 18Coque de petrleo D36V 35-45 0,56-0,72 20Coral molido D26 40-45 0,64-0,72 20Desechos de carbn bituminoso C45T 45 43-50 0,68-0,79 22Dolomita D26 90-100 1,43-159 22Escoria granulada C27 25 60-65 0,95-1,03 13-16Escoria triturada A27 25 80-90 1,27-1,43 10Espatofluor D46 110-120 1,75-1,91 20Feldespato menor a 1/8 B36 38 70-85 1,11-1,35 18Fosfato D26 25-30 75-85 1,19-1,35 12-15Granito molido D27 95-100 1,51-1,59 20Granos de caf C25Q 32 0,51 10-15Granos de maz C25NW 21 45 0,72 10Hierro Chips C46 130-200 2,07-3,18 20Hierro bruto D36 35 100-200 1,59-3,18 18-20Laminas de piedras C36 85-90 1,35-1,43 18Lignito seco D25 45-55 0,72-0,87 20Limo mayor de 1/8 D25 55 0,87 18Limo menor de 1/8 B45X 43 60-65 0,95-1,03 23Manganeso bruto D37 39 125-140 1,99-2,22 20Mrmol triturado mayor a D27 80-95 1,27-1,51 20Mena de carbn bituminoso D35T38 45-55 0,72-0,87 18Mica menor a 1/8 B36 34 13-15 0,21-0,24 23Piedra triturada D36V 85-90 1,35-1,43 20Polvo de piedras B36Y 75-85 1,19-1,35 20Sal fina seca D26TUW 25 70-80 1.11-1,27 11Sal gruesa seca C25TU 40-45 0,64-0,72 18-22Sulfato clcico calcinado C36 40 70-80 1,11-1,27 21Sulfato clcico molido A36Y 42 60-70 0,95-1,11 23Sulfato clcico triturado D26 30 70-80 1,11-1,27 15Sulfato en polvo B25NW 50-60 0,79-0,95 21


- -

25

MATERIAL CLASE Peso Esp. Lbs/pie3 Peso Esp.- tn/m3 Ang. Max ()Sulfato molido C25NS 50-60 0,79-0,95 20Tierra - hmeda B46 45 100-110 1,59-1,75 23Tierra seca B36 35 70-80 1,11-1,27 20Trigo C25N 28 45-48 0,72-0,76 12Vidrio D27Z 80-100 1,27-1,59 20-22

CLAVE PARA LA CLASIFICACIN DEL MATERIAL

Caractersticas de tamao:

Muy fino, debajo de tamiz 100Fino, debajo de 1/8Granular, 1/8a En terrones, sobre Irregular, fibroso, entramado entre s

Caractersticas de flujo:

2- Libre de flujo, ngulo de reposo 20 a 303- Flujo promedio, ngulo de reposo 30 a 454- Flujo, ngulo de reposo sobre 45

Caractersticas abrasivas:

5- No abrasivo6- Abrasivo7- Muy abrasivo

Caractersticas varias:

N- contiene polvo explosivoQ- Degradable, afectando el uso o capacidad de ventaS- Altamente corrosivoT- Medianamente corrosivoU- HigroscpicoV- Entramado o enredadoW- Presencia de aceites o productos qumicos que puedan afectar los productos e gomaX- Bultos bajo presinY- Muy liviano y velloso, que puede ser barrido por el vientoZ- Elevada temperatura

Ejemplo:

Piedra caliza, triturada C26X 38C- Granular, 1/8a 2- Libre de flujo, ngulo de reposo 20 a 306- AbrasivoX Bultos bajo presin38- Angulo de reposo


- -

26

PESO DE LOS MATERIALES

* Peso Promedio

Material. lbs./ft3

Asbesto.........................................153Asfalto............................................81Cenizas, secas...........................35-40Cenizas, hmedas.....................45-50Bauxita, triturada......................75-85Brax........................................50-55Ladrillo........................................120Cemento, Prtland.................90-100Cemento, Clinker.................75-80Escoria..40-45Arcilla...........100-120Carbn........50Coque.........75Concreto.......................................150Roca coral.................................40-45Vidrio de desecho, triturado...80-120Dolomita.................................90-100Tierra......................................80-100Feldespato.................................65-70Espato fluor............................90-110Tierra de batan...............................40Vidrio, triturado.....................95-100Granito, triturado...................95-100Grava...........................................100Yeso, triturado.........................65-75

* Peso PromedioMaterial. lbs./ft3

Hematita, triturada.......................210Mineral de hierro..................135-150Hielo...............................................57Arcilla caoln................................160Cal, sedimento...........................35-60Piedra caliza, triturada.............90-100Magnetita, triturada.......................200Mineral de manganeso..................120Mrmol, triturado....................90-100Barro, fluido.................................110Roca fosfatada..............................110Cuarzo..........................................110Arena......................................90-105Esquisto....................................85-90Escorias, trituradas...................80-90Pizarra, triturada.......................80-90Nieve..........................................8-33Piedra, triturada...........................100Sulfuro, triturado......................50-65Talco........................................50-60Roca trapeana.......................100-110Vermiculita....................................80Agua.........................................20-45Madera......................................20-45Astillas de madera....................15-25

* Para obtener el peso por yardas 3, multiplicar el peso / pie3 por 27.

ESCALA DE DUREZA MOHS

Talco - 1 Feldespato - 6Yeso - 2 Cuarzo - 7Calcita - 3 Topacio - 8Fluorita - 4 Corindn - 9Apatita - 5 Diamante - 10

DUREZA DE LAS ROCAS

BLANDAPiedra de asbestoPiedra de yesoPizarraTalcoCaliza blanda

MEDIANAPiedra calizaDolomitaArenisca

DURAGranitoCuarcitaMineral de hierroRoca trapeanaGrava

MUY DURAMineral de hierro (Taconita)GranitoGrava granticaRoca trapeana


- -

27

COMBUSTION

DIAGRAMA DE OSTWALD PARA FUEL OIL (Residual)


- -

28

PERDIDAS PARA LOS GASES DE LA CHIMENEA, EXPRESADOS COMO PORCENTAJE

DEL PODER CALORFICO SUPERIOR DEL FUEL-OIL, UTILIZANDO AIRE A

TEMPERATURA AMBIENTE

1514

1312

1110

98

876

40 35 30 25 20 15 10

400

C

450

C

500

C

350

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300

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200

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- -

29

TABLA PERIODICA


- -

30

TRANSPORTE DE GASES

NOMOGRAMA PARA EL CLCULO DEL DIAMETRO DE CAERIAS


- -

31

PERDIDA EN ELEMENTOS ACCESORIOS

Dimetro Nominal

Vlvula Esclusa

Codo Vlvula en Angulo

Vlvula Globo

(mm.) (m.) (m.) (m.) (m.)12.7 0.11 0.19 2.64 5.27

19.05 0.15 0.25 3.47 6.9825.4 0.19 0.32 4.45 8.87

31.75 0.25 0.42 5.82 11.6738.1 0.29 0.49 6.83 13.6250.8 0.37 0.63 8.75 17.5063.5 0.44 0.75 10.45 20.8876.2 0.55 0.94 12.98 25.97

101.6 0.72 1.23 17.07 34.14127 0.90 1.54 21.34 42.67

152.4 1.08 1.85 25.63 51.21203.2 1.42 2.43 33.83 67.67254 1.78 3.05 42.37 84.73

304.8 2.12 3.35 50.60 101.19


- -

32

FLOTACION

CAPACIDAD DE CELDAS DE FLOTACION

Capacidad (m3)

Potencia Consumida H.P

Relacin cv/m3

0,28 1,01 3,60,34 1,22 3,580,50 1,42 2,840,61 2,23 3,651,12 3,25 2,901,4 4,25 3,032,8 9,12 3,25


- -

33

EQUIVALENCIAS

Teniendo en cuenta la vigencia para todo el mundo el sistema de medidas internacional se presenta a los alumnos las tablas en este sistema.

1kg = 2,2046 lb1 lb = 0,4536 kg

1 Ton = 1,1023 us-ton1 us-ton = 0,9072 ton

1 mm = 0,03937 pulg1 pulg = 25,4mm

1m = 3,281 pies1 pie = 0,3048 m

Industrias I - 2012

72.02

Minerales de Uso Industrial

72.02 Industrias I Minerales de Uso Industrial

2

1 MINERALES DE USO INDUSTRIAL

1.1 MINERALES ............................................................................................................... 3

1.2 CLASIFICACIN DE LOS MINERALES .......................................................................... 3

1.3 YACIMIENTOS O MINAS ............................................................................................. 3

1.4 RECURSOS MINERALES ............................................................................................. 4

1.5 MINERALES METALFEROS ........................................................................................ 5

1.5.1 Hierro ................................................................................................................ 6

1.5.2 Aluminio ............................................................................................................. 7

1.5.3 Cobre ................................................................................................................. 8

1.5.4 Plomo y Cinc ................................................................................................... 10

1.6 PROCESOS BSICOS PARA LA OBTENCIN DE METALES .......................................... 11

1.7 FABRICACIN DEL ACERO ....................................................................................... 13

1.8 FABRICACIN DE CEMENTO PORTLAND ................................................................ 155

1.9 OBTENCIN DE ALUMINIO ..................................................................................... 167

1.10 OBTENCIN DE COBRE .......................................................................................... 199

1.11 COMERCIALIZACIN DE MINERALES METALFEROS: LOS COMMODITIES .................. 21

1.13 IMPACTOS DE LA MINERA ....................................................................................... 23

1.12 BIBLIOGRAFA ......................................................................................................... 28


3

1 MINERALES DE USO INDUSTRIAL

1.1 MINERALES

Los minerales son sustancias inorgnicas que se encuentran en la superficie o en las

capas de la corteza terrestre y cuya explotacin ofrece inters para su industrializacin y/o

comercializacin.

Son sustancias que permiten la extraccin de los metales, o que se utilizan directamente en

la industria, construcciones u obras de ingeniera industrial.

1.2 CLASIFICACIN DE LOS MINERALES

Los minerales, segn sus caractersticas y aplicacin, pueden clasificarse en:

metalferos, no metalferos y rocas de aplicacin.

METALFEROS: son aquellos que luego de someterse a diversos procesos tecnolgicos (reduccin de tamao, clasificacin, concentracin, metalurgia, etc.) dan

lugar a la obtencin de metales.

Ejemplos: hematita, bauxita, galena, blenda, magnetita, calcopirita.

NO METALFEROS: son aquellos minerales de los cuales no se extraen metales y que se utilizan en diversas industrias.

Ejemplos: arcillas, sal (comn), yeso, azufre, talco, fluorita, cuarzo.

ROCAS DE APLICACIN: son aquellas que se utilizan para la construccin y diversas obras de ingeniera.

Ejemplos: canto rodado, arena, conchilla, mrmol, piedra caliza, dolomita, granito.

1.3 YACIMIENTOS O MINAS

Los yacimientos o minas son cuerpos geolgicos de los que pueden extraerse uno o

ms minerales tiles en forma econmica.

Los yacimientos pueden estar a nivel del suelo o bajo la superficie. En el primer

caso, la explotacin se har a cielo abierto. Ejemplos de estas constituyen la extraccin de Cloruro de Sodio (La Pampa, Ro Negro), conchillas (Buenos Aires), etc. Cuando el

yacimiento se encuentra bajo la superficie, la explotacin se hace en galeras. Como

ejemplo tenemos la explotacin del yacimiento de mineral de hierro en Sierra Grande. El

material que se extrae de la mina se denomina MENA. Esta consiste en una mezcla del

mineral junto con arena, tosca y otras sustancias sin valor que en su conjunto se denomina

GANGA. En trminos general se puede expresar:


4

Imagen 1: Mina a cielo abierto Imagen 2: Mina subterranea

En muy pocos casos podr encontrarse un metal en perfecto estado de pureza. En

general, el metal contenido en el mineral forma sustancias inorgnicas tales como xidos,

sulfuros, carbonatos, etc. Adems, el mineral viene acompaado de ganga por lo que puede

determinarse su pureza utilizando el concepto de Ley. sta se determina de la siguiente

manera:

De manera anloga, la ley del metal est determinada por:

Dividiendo entre s ambas expresiones, llegamos a la siguiente expresin

La ley, dado que mide la concentracin del recurso a explotar resulta un factor

fundamental a la hora de caracterizar la mina. Dicha concentracin permite estimar la

viabilidad econmica de la explotacin ya que determina los procesos que debern

ejecutarse para la purificacin del mineral y, por ende, los costos.

1.4 RECURSOS MINERALES

La cantidad de minerales que posee un continente, un pas o una regin representan

los recursos minerales.

Los recursos minerales no solo comprenden los volmenes determinados o

estimados de minerales en explotacin y/o explotables, sino tambin aquellos que para

explotarlos requieren condiciones ms favorables que las existentes.

En trminos generales, el criterio que se emplea en la actualidad es el siguiente

(propuesto en 1956 por Blondel y Lasky):

Recursos minerales = Reservas demostradas + Reservas inferidas + Mineral potencial


5

RESERVAS DEMOSTRADAS: son las que su volumen fue determinado mediante labores mineras, tomas de muestras, etc y estn basadas en caractersticas y evidencias

geolgicas bien definidas. Los tonelajes de mineral y ley determinados tienen un error de

+/- 20%.

RESERVAS INFERIDAS: son aquellas que se basan en una estimacin en funcin de un conocimiento general del carcter geolgico. El grado de precisin es menor que en el

caso de las reservas demostradas (+/- 40%).

MINERAL POTENCIAL: es aquel cuya explotacin (econmica) requiere de condiciones ms favorables que las existentes en la actualidad as como de una mayor

exploracin.

Algunas consideraciones:

Dado el complejo proceso de investigacin que requiere la determinacin de los

recursos minerales de una regin, considerando factores geolgicos, tcnicos y

econmicos, puede decirse que las cifras que se obtienen no reflejan solamente una

realidad sino tambin el grado de conocimiento que se tiene de la regin.

Otro aspecto importante a tener en cuenta es que los recursos minerales son no

renovables, por consiguiente es imprescindible proceder a su utilizacin racional.

1.5 MINERALES METALFEROS

Desde el punto de vista qumico, los metales son los elementos que ceden

electrones fcilmente para dar cationes (iones positivos). Por otra parte, tienen las

siguientes propiedades fsicas: brillo (metlico), alta conductividad elctrica y trmica,

dureza, maleabilidad, ductilidad, elasticidad y alta densidad.

Seguidamente analizaremos los minerales metalferos de uso ms frecuente en la

obtencin de los metales ms importantes de la industria tales como: Hierro, Aluminio,

Cobre, Plomo y Cinc.

Tal como ya se mencion, la mayora de los metales se encuentran en forma de

xidos o sulfuros, salvo escasas excepciones como el oro o la plata. En el siguiente cuadro,

se resumen los principales minerales que se utilizan para la obtencin de los metales

citados, as tambin como la composicin qumica de los mismos.


6

Metal Mineral Formula Qumica

Hierro Hematita Fe2O3

Magnetita Fe3O4

Limonita 2Fe2O3 3H2O

Siderita CO3 Fe

Aluminio Bauxita Al2O3 3H2O

Cobre Calcopirita CuFeS2

Calcocita Cu2S

Bornita Cu3FeS4

Cuprita Cu2O

Malaquita CuCO3Cu(OH)2

Azurita 2CuCO3Cu(OH)2

Plomo Galena SPb

Anglesita SO4Pb

Cerusita CO3Pb

Cinc Blenda SZn

Smithsonita CO3Zn

Cuadro 1: Minerales Metalferos

1.5.1 Hierro

El hierro es el cuarto elemento ms abundantes de la corteza terrestre

encontrndose en una proporcin media del 5,06% en yacimientos que estn constituidos

por los siguientes minerales: hematita, magnetita, limonita y siderita. En estado de pureza

no tiene muchas aplicaciones. Su principal uso es en forma de acero al alearse con carbono

y otros aleantes.

La ley de hierro de los depsitos es variable, pero oscila entre 20 y 60%. En la

Argentina, la produccin de minerales de hierro alcanz, en el ao 2008, 311.000

toneladas, mientras que en 2009 se redujo a 280.000 toneladas. Los yacimientos ms

productores son los que se localizan en Ro Negro (Sierra Grande) y en Jujuy (9 de

Octubre y Puesto Viejo). No obstante, los requerimientos de la industria nacional obligan a

importar minerales de hierro y concentrados por un total de 1.000.000 de toneladas.

Las reservas demostradas e inferidas de mineral de hierro en la Argentina

alcanzaban, en la dcada pasada, a 296.000.000 de toneladas de ley media del orden del 40

al 50%.

El mineral de hierro existente en Zapla (Jujuy) contiene hematita y limonita y tiene

una ley media del 40%, mientras que el de Sierra Grande tiene hematita con una ley media

del 54% pero tiene un alto contenido de fsforo (1,4 %) que impide su utilizacin masiva

en la siderurgia ya que debe, necesariamente, mezclarse con otros de bajo tenor. Sin

embargo, la ganga que tiene fsforo es utilizable para la elaboracin de fertilizantes

fosfatados.

En el siguiente grfico, se detallan los valores de produccin y recursos de este

mineral en los distintos continentes.


7

Grfico N1 - Produccin mundial de acero en millones de toneladas en el 2008

Fuente: www.minerals.usgs.gov

1.5.2 Aluminio

El Aluminio es ms abundante que el hierro en la naturaleza, se encuentra en una

proporcin del 8,07% en la corteza terrestre. Aparece en depsitos formando diversos

compuestos pero el nico mineral del que se extrae en forma econmica, hasta el presente,

es la bauxita (Al2O3 .3H2O).

El contenido de almina (Al2O3) de las bauxitas utilizadas para la obtencin de

aluminio es del orden del 50 al 60%. No obstante la tendencia es a utilizar bauxitas de

menor contenido y pronto se utilizarn algunas de contenido del orden 35%.

Argentina no cuenta con bauxita, solamente posee Alunita en Camarones (Chubut)

y tierras laterticas en Misiones. El primero es un sulfato hidratado de aluminio y potasio

con impurezas, mientras que el segundo es un tipo de suelo presente en regiones de alta

temperatura y humedad con elevado tenor de hidrxidos de aluminio y xidos de hiero,

dndole a la tierra un tono colorado. Ambos, por su bajo contenido de Almina, no sirven

en la actualidad como mineral para la obtencin del metal.

En el siguiente grfico se detallan los valores de produccin de aluminio.


8

Grfico N2 - Produccin de aluminio(bauxita) en miles de toneladas en el 2008


1.5.3 Cobre

El Cobre es un metal que se encuentra en baja proporcin en la corteza terrestre

(menor al 0.05%). Los minerales principales que se utilizan para la obtencin del metal son

sulfurados como la calcopirita, calcocita y bornita, aunque tambin se utilizan xidos como

la cuprita, azurita y malaquita. La ley de cobre de estos minerales es menor al 5 % y con

frecuencia estn en el orden del 3%. La explotacin del mismo se suele realizar en minas a

cielo abierto. El cobre es el tercer mineral de mayor utilizacin luego del aluminio y el

acero

La Argentina produce cobre actualmente en el yacimiento Bajo la alumbrera, en la

provincia de Catamarca. La produccin anual es del orden de las 180.000 tn y se encuentra

entre los 20 primeros productores de cobre del mundo. Sin embargo, el mineral potencial

que presenta asciende a las 1500 tn/ao, requiriendo mayores estudios para poder entrar en

operacin.

Estados Unidos;

2600

Australia; 1900

Brasil; 1700

Canad; 3100

China; 12000

Alemania; 520

Islandia; 400 India; 1400

Mozambique; 560

Noruega; 1100

Rusia; 4200

Sudfrica; 900 Tajikistan; 500

Emiratos Arabes Unidos; 900

Venezuela; 630

Otros Pases; 4500


9

Cuadro 2: Yacimientos y Produccin Provincial de Cobre en Argentina

Fuente: INDEC

En Amrica Latina (Chile y Per) se ubican las reservas ms importantes del mundo de

este mineral. En el Grfico N3 se detallan los valores correspondientes a la produccin.

Grfico N3 Produccin mundial de mineral de cobre en miles de toneladas en el ao

2007


Estados Unidos;

1190

Australia ; 860

Canad ; 585

Chile ; 5700

China ; 920

Indonesia ; 780

Kazajstn; 460

Mxico ; 400

Per ; 1200

Polonia; 470

Rusia; 730

Zambia ; 530 Otros Pases; 1180


10

1.5.4 Plomo y Cinc

Estos minerales generalmente se presentan en el mismo yacimiento, y tambin

suelen aparecer juntos a otros minerales tales como Oro, Plata, Cobre, Antimonio, Bismuto

y Cadmio. Los minerales de Plomo ms importantes son la Galena (SPb), Anglesita

(SO4Pb) y Cerusita (CO3Pb). Los ms importantes del Zinc son la Blenda (SZn) y

Smithsonita (CO3Zn)

Los yacimientos ms importantes de la Argentina se localizan en Jujuy. Las

reservas de este yacimiento alcanzan los 9 millones de toneladas con una ley de 11% en Pb

y del 16% de Zn, con un contenido de Ag de 280 gr. por tonelada de mineral. Existen

tambin yacimientos en Mendoza (Paramillo de Uspallata) y en Ro Negro (Gonzalito). La

produccin alcanz en el ao 2009 en nuestro pas las 700.000 toneladas de Galena en

bruto. Por la parte del cinc, en el 2009 se produjeron 40.000 tn de Cinc electroltico. En

cuanto a la produccin mundial, las mismas alcanzaron a 2,7 millones de toneladas de

plomo y 7,5 millones de toneladas de Cinc (Grficos N 4 y 5).

Grfico N4 - Produccin mundial de plomo en miles de toneladas en el ao 2007

Fuente: www.minerals.usgs.gov - INDEC


11

Grfico N5 - Produccin y reservas mundiales de cinc en miles de toneladas

Fuente: www.minerals.usgs.gov - INDEC

1.6 PROCESOS BSICOS PARA LA OBTENCIN DE METALES

Existen cuatro procesos bsicos para la transformacin de minerales y la obtencin de

metales. Estos procesos se denominan calcinacin, tostacin, oxidacin y reduccin, y, en

la industria se realizan en hornos de distintos tipos.

Calcinacin: es una reaccin qumica en la cual, por efectos del calor que se le suministra a una sustancia, se produce la ruptura de la molcula generando dos o ms

sustancias distintas a temperaturas menores que la del punto de fusin. Se suele usar

para eliminar el agua presente por humedad, eliminar dixido de carbono y compuestos

orgnicos voltiles y para reduccin de metales. Ejemplos:

Obtencin de cal:

Carbonato cal Anhdrido

de calcio carbnico

Eliminacin del agua de cristalizacin (Obtencin de Al):

Magnetizacin del mineral de hierro:

Estados Unidos; 740

Australia; 1400

Canada; 680

China; 2800

Kazakhstan; 400

Mexico; 480

Peru; 1500

Otros Pases; 2500


12

Tostacin: es una reaccin qumica, en la cual se calienta una sustancia en presencia de oxgeno, produciendo la oxidacin del metal. Generalmente se usa para la

eliminacin del azufre de los sulfuros.

Sulfuro Oxido Anhdrido

de plomo de plomo Sulfuroso

El mtodo es muy utilizado en la obtencin del cobre como se ver ms adelante.

Reduccin: es una reaccin en la cual un elemento gana electrones de otro que los cede y resulta oxidado. En nuestro caso, se utilizan reducciones para la obtencin de

metales a partir de los xidos extrados de la actividad minera o de las etapas

intermedias de purificacin. Ejemplos de esto son la reduccin qumica permite

obtener hierro, y la reduccin electroltica la obtencin de aluminio, con 2 elementos

fuertemente reductores como el carbono y el monxido de carbono.

Obtencin del hierro:

( )

Obtencin del Aluminio:

( )

Oxidacin: es una reaccin qumica en la cual un elemento cede electrones a otro. Generalmente se denomina oxidacin a la reaccin entre un elemento y el oxigeno para

dar lugar a un xido (Se pueden usar otros agentes oxidantes).

Mediante la oxidacin, a partir de productos intermedios se pueden eliminar elementos

no deseables como por ejemplo: en la eliminacin de impurezas (Mn, S, etc) en la

obtencin de acero (a partir de arrabio lquido, Fe 93,5%, C 4% y otros, por inyeccin

de O2 se obtiene acero, Fe 99,7% C 0,08% y otros).

Las reacciones de xido-reduccin siempre se dan juntas, es decir, un elemento se

oxida a cambio que otro se reduzca. En las prcticas descriptas, se busca oxidar o reducir

un metal con otras sustancias para llegar a un estado de mayor afino para lo cual se evala

el potencial redox. ste, es una especie de medida de la actividad de los electrones

mediante la que se puede determinar, entre dos compuestos, cul tender a oxidarse y cul

a reducirse para producir la reaccin deseada.


13

1.7 FABRICACIN DEL ACERO

El mineral de hierro ingresa al Alto Horno junto con coque y fundente. El coque es

un compuesto de carbono de buena resistencia y porosidad mientras que el segundo es una

sustancia que reacciona con la ganga que entra junto al mineral para formar escoria que

luego ser extrada.

El mineral de hierro, ingresa oxidado por el tope del Alto Horno y va descendiendo a

medida que se extrae por el fondo hierro fundido y escoria. El coque, por su parte,

combustiona con el oxgeno del aire inyectado por boquillas ubicadas cerca de la base, para

generar la temperatura que requiere el proceso y otorgar el CO que acta como agente

reductor. Esto ltimo es posible dado que el CO2 generado en la combustin del coque se

descompone a CO por encima de los 900C. A lo largo del descenso se va produciendo la

reduccin hasta generar el arrabio, que es hierro metlico fundido que contiene de un 3 a un 5 % de carbono e impurezas. El fundente, por su parte, reacciona con la ganga del

generando escoria. Se produce por consiguiente una reaccin de REDUCCIN.

Para reducir el contenido de carbono e impurezas, el arrabio que sale del Alto Horno

se carga en un Convertidor en el que se inyecta oxgeno de alta pureza que reacciona con

las dichas sustancias por oxidacin y posibilita su extraccin. Al disminuir el tenor de

carbono e impurezas en el arrabio, se produce el acero. En esta etapa se producir, por lo

tanto, un proceso de OXIDACIN.

Esquema 1: Instalacin de reduccin en alto horno

Esquema 2: Convertidor LD


14

Flujograma 1: Produccin de Acero por Reduccin Indirecta

Carga metlica (con FeO, Fe2O3, Fe3O4)

Reduccin (Alto horno)

Arrabio lquido (Fe 95-97%, C 3-5%)

Oxidacin (Convertidores LD)

Acero

Fundente (cal, Dolomita, caliza)

Chatarra

Oxgeno (O2)

Fundente (caliza)

Coque


15

1.8 FABRICACIN DE CEMENTO PORTLAND

La piedra caliza (CO3Ca) y la arcilla (SiO2.Al2O3.Fe2O3) se someten a un proceso de

reduccin de tamao, trituracin (primaria y secundaria) y molienda permitiendo la

dosificacin adecuada. Posteriormente ingresa a una etapa previa de secado en la que se

usan los gases calientes de combustin del quemador, luego de la cual entra a un horno

rotativo. El horno se encuentra inclinado y tiene el mencionado quemador en el extremo

inferior. El material va descendiendo por la inclinacin y el giro y va sufriendo un aumento

gradual de las temperaturas a medida que se acerca al quemador. A partir de los 900C se

produce la CALCINACIN de la piedra caliza para formar la cal (CaO). Posteriormente,

la cal reacciona con los xidos que componen la arcilla (SiO2, Al2O3 y Fe2O3) proceso que

se llama CLINKERIZACIN y del cual se obtiene el clinker.

El clinker producido es molido con una pequea proporcin de yeso (2%),

producindose el cemento Portland. El producto final se almacena en un silo, el cual

alimenta la embolsadora o la tolva para la venta a granel. A continuacin se realiza un

diagrama de las etapas del proceso junto a un esquema de la instalacin productora.

Flujograma 2: Produccin de Cemento Portland en Horno Rotativo

Trituracin

Molienda (crudo)

Dosificacin y homogeneizacin

Horno rotativo

Clinker

Molienda (cemento)

Cemento Portland

SiO2.2CaO

SiO2.3CaO

Al2O3.3CaO

Al2O3.Fe2O3.4CaO

1) Calcinacin (CO3Ca CaO + CO2)

2) Clinkerizacin

Piedra caliza (CaCo3) Arcilla (SiO2.Al2O3.Fe2O3)

Yeso (SO4Ca 2H2O ) 2%


16

Esquema 3: Instalacin Productora de Cemento Portland en Horno Rotativo


17

1.9 OBTENCIN DE ALUMINIO

El proceso bayer es el principal mtodo industrial para producir alumina. El nico

mineral de aluminio procesable por el mtodo Bayer es la bauxita, constituida por xidos

mono y trihidratados (Al2O3.H2O y Al2O3.3H2O), solubles en lcali, cuyas impurezas

normales son slice, xido de hierro y xido de titanio. La slice se presenta como cuarzo y

silicato de aluminio (caolin, caolinita) que es atacable por soda custica en forma muy

lenta. La slice reactiva eleva el costo del proceso por el consumo de soda custica y la prdida de aluminio.

El proceso se puede subdividir en 7 etapas

1) PREPARACIN DE MATERIAS PRIMAS: consiste en el transporte, clasificacin y molienda de la mena de bauxita. Como parte de la preparacin, se

realiza una dosificacin de soda custica necesaria para la reaccin de digestin que

sigue a esta etapa. La molienda se hace generalmente a malla 200 o dimetro 0,1

mm, tamao adecuado a un ataque rpido y completo.

2) DIGESTION: consiste en someter al mineral y soda custica a temperatura y presin. En estas condiciones, la soda en exceso disuelve los minerales de aluminio

generando aluminato de sodio mientras que el resto de los componentes

permanecen insolubles. Las bauxitas trihidratadas son ms fcilmente atacables,

requiriendo menor concentracin que las monohidratadas as como menor

temperatura y presin. Si la temperatura, presin y concentracin alcalina son

excesivas, se solubiliza ms slice que la debida y precipita al final como silicato de

almina sdico con la consiguiente prdida de aluminio y soda custica.

3) CLARIFICACION: es esta etapa se separa el aluminato de sodio en dilucin de las impurezas insolubles (lodos rojos). Se utilizan sedimentadores para separar la

parte ms gruesa y se termina de clarificar la solucin con filtros. Los lodos se

lavan a fin de recuperar la soda sin reaccionar para su reciclado.

4) PRECIPITACION: la solucin filtrada se enfra y se realiza un proceso de precipitacin controlada a bajas temperaturas en la que el aluminato de sodio se

descompone regenerando la soda custica y precipitan cristales de almina

trihidratada. Para generar la precipitacin, la solucin se siembra con cristales de

almina trihidratada de una operacin anterior. Al avanzar el proceso, los cristales

chicos recientemente formados son reinyectados para la siembra y los ms gruesos

son lavados y enviados a calcinacin.

5) EVAPORACION: la soda custica de regeneracin y de lavado es sometida a un proceso de evaporacin de la humedad para concentrarse y posibilitar su

recirculacin. As la nica soda custica que se pierde es la que humedece los lodos

rojos y los cristales de almina hidratada, ms lo consumido por la slice reactiva.

El lavado podra hacerse hasta la recuperacin total de lcali pero se hace hasta el

punto que no resulta antieconmica

6) CALCINACION: los cristales de alumina trihidratada se calcinan en un horno giratorio a 800-1000C para extraer la humedad y generar alumina (Al2O3).

7) ELECTRLISIS: Por ltimo, la alumina pasa por un proceso de electrlisis a partir del cual se obtiene el aluminio.


18

Bauxita preparada (ms impurezas)

Digestin

Aluminato de sodio (ms impurezas)

Clarificacin (sedimentacin + filtrado)

Solucin de aluminato de sodio (Puro)

Precipitacin

Al2O3*3(H2O)

Calcinacin

Alumina (Al2O3)

Proceso electroltico

Aluminio

NaOH (concentrado)

Residuo (impurezas)

Agua (H2O)

Soda custica a regeneracin

por evaporacin

Flujograma 3: Obtencin de Aluminio por Proceso Bayer


19

1.10 OBTENCIN DE COBRE

La extraccin del mineral se realiza generalmente por voladura en las minas a tajo

abierto, la ley del mineral es de 0,5% al 1%. El mineral extrado es generalmente

calcopirita de Cu, Fe y S y de otros minerales sulfurados.

La primera etapa es la trituracin y molienda de la roca. Luego se separa la ganga del

mineral por el mtodo de flotacin por espumas, obtienndose un concentrado del mineral

con una ley que se encuentra entre un 25 al 30% en Cu.

Para obtener cobre refinado se neutraliza el azufre por TOSTACIN con aire que

tiene oxgeno en exceso, dando lugar al xido de cobre. Luego de esto, se realiza un

proceso de lecho fluidizado del que resulta una Mata con un 60 - 70% de Cu.

A continuacin, se separa el hierro del cobre por TOSTACIN y se obtienen cobre

al 99%. ste se funde a una temperatura aproximada de 1150 oC en forma de placas que

sern utilizadas como nodos de cobre en bruto en una electrolisis. Este proceso se realiza

con un electrolito de CuSO4 H2SO4, y ctodos de Cu electrolito, a baja tensin. El nodo se ir disolviendo, y se depositar Cu electroltico en los ctodos.

El proceso para un nodo de espesor de 4 a 5 cm dura aproximadamente 20 das.

Los restos de los nodos quedan como chatarra para ser usados nuevamente en el proceso.

Luego del proceso electroltico, del lodo depositado en el fondo de las cubas se extraen

otros metales como plata y oro. Los gases producidos en la operacin anterior se enfran

generando vapor que luego se transforma en energa. La pureza del cobre obtenido es del

99,5%.

Esquema 4: Instalacin de Obtencin de Cobre


20

Mena (1% Cu)

Trituracin y molienda

Concentracin por flotacin por espumas

Concentrado de Cu (25 - 30% Cu)

Tostacin

xido de cobre (CuO)

Proceso por lecho fluidizado

Mata de Cu (60 - 70% Cu)

Tostacin para separar el Fe del Cu

Cobre (Cu 99%)

Fundicin del Cu para formar placas

Proceso electroltico

Cobre electroltico (99.5%)

Flujograma 4: Obtencin de Cobre


21

1.11 COMERCIALIZACIN DE MINERALES METALFEROS: LOS COMMODITIES

Los commodities son bienes producidos masivamente por el hombre o incluso

aquellos disponibles en enormes cantidades en la naturaleza que poseen un muy bajo nivel

de diferenciacin de producto respecto a los distintos productores y un valor de cambio.

Por lo tanto, tienen fabricacin, disponibilidad y demanda mundial as como posibilidad de

ser transportados. Estos se pueden clasificar de la siguiente manera:

Por lo tanto, los metales de uso industrial analizados previamente son commodities.

El uso masivo para mltiples aplicaciones de gran relevancia en la vida humana

proporciona la demanda para formar parte de esta categorizacin. Ejemplos:

Aluminio: segundo metal ms usado en el mundo despus del acero. Fuerte

importancia en la construccin, en la industria del transporte, en maquinarias y equipos por

su buena resistencia y menor peso en relacin a otros materiales. Tambin es muy usado en

la elctrica por su buena conductividad, para packaging de alimentos, y en bienes de

consumo.

Cobre: tercer metal ms usado en el mundo. En su estado de pureza, es utilizado

principalmente en la industria elctrica por su buena conductividad, ductilidad y resistencia

mecnica. Tambin es usado en construccin y en mquinas y equipos y en aleaciones

como el bronce y latn.

Zinc: Es principalmente utilizado en la galvanizacin del acero para protegerlo de la

corrosin por lo que se usa en la industria constructiva y de transporte. Tambin es usado

en bienes de consumo y en la salud y alimentos.

Histricamente, los seres humanos usaron las materias primas como fuente de

intercambio y comercio. Actualmente, ante el bajo grado de diferenciacin que presentan,

los commodities se comercializan en mercados que agrupan a los productores frente a los

compradores de manera que se establece un precio uniforme para el producto por simple

juego de oferta y demanda. Las transacciones que se van realizando aportan informacin

instantnea a un sistema central que se encarga de publicar un precio que flucta en

funcin de las mencionadas transacciones. La mayora de los commodities se

comercializan bajo la modalidad de contratos a futuros en la que las partes pactan un precio

a un cierto plazo en el que se concreta la transaccin. Debido a las fuertes fluctuaciones de

precios y a la facilidad del intercambio en los mercados de futuros, los commodities

resultan una importante fuente para la especulacin financiera. Cabe destacar que

actualmente el concepto de commodity se ha expandido y se utiliza tambin para ciertos

productos financieros como los bonos.


22

A continuacin se expone la evolucin de precios del aluminio, cobre, cinc en

dlares por tonelada mtrica. Como se puede apreciar, presentan una fuerte fluctuacin

sobre la que se desarrollan fuertes especulaciones. Las fluctuaciones presentan una fuerte

correlacin con el panorama econmico mundial del momento.

Fuente: www.infomine.com


Evolucin del Precio del Aluminio

Evolucin del Precio del Cobre


23


1.12 IMPACTOS DE LA MINERA

La minera es una actividad que involucra numerosos procesos para su explotacin.

Se realizan operaciones de extraccin tanto a nivel superficial como subterrneo,

operaciones de transporte y de extraccin in situ de los minerales fundibles o solubles.

Todos estos procesos producen fuertes consecuencias sobre el medio ambiente y social que

rodea la mina, que si no son tratados correspondientemente pueden resultar perjudiciales

para tanto para los seres vivos como para el medio ambiente. En la argentina, la ley 24.585

reglamenta la proteccin ambiental para la actividad minera estableciendo niveles gua de

calidad del agua y del aire, y los puntos a tener en cuenta para la realizacin de los

informes de impacto ambiental por medio de personas especializadas que deben ser

evaluados por las autoridades.

El impacto que produce la minera desde el punto de vista ambiental se puede

clasificar de muy diversas formas:

Segn sea un impacto directo, o indirect

explotación de minerales

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