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    UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN 

    FACULTAD DE INGENIERÍA

    ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE METALURGIA

    TESIS

    “INVESTIGACIÓN DEL MINERAL DE SULFURO DE ZINC CON

    PRESENCIA DE COBRES SECUNDARIOS CONCENTRADORA

    HUARAUCACA COMPAÑÍA MINERA EL BROC  AL S.A.A.”  

    PRESENTADO POR:

    BACHILLER: KENNY PAUL CONTRERAS LEON

    PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

    INGENIERO METALURGISTA

    CERRO DE PASCO – PERÚ

    2008 

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    DEDICATORIA

     A Dios por permitirme culminar mí

    objetivo de ser Profesional.

     A mis padres: Pablo y Aurelia con

    todo mi cariño, por su sacrificio y

    apoyo constante para la culminación de

    mis estudios y por quienes guardo un

    profundo agradecimiento.

     A mis Hermanas: Giovanna y Carla

    Por su comprensión y permanente

    apoyo en cada instante de mi

    Formación Profesional.

     A mis Abuelitos: Bartolomé y Basilia

    Por darme su bendición desde lo alto.

    Que Dios los guarde en su Gloria.

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    AGRADECIMIENTO

     Al : Ing. Félix Olivera Matos, por el apoyo y orientación en la

    elaboración de la misma como coordinador.

     Al : Ing. Julián Ramírez M, por todas las facilidades brindadas

    para la presentación de este trabajo.

     Al los : Ing(s). Jonás Ramos M., Eduardo Mayorca B. y Edgar Aire

    M. por todo el apoyo en la orientación del presente trabajo.

     A : La Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, y cada uno

    de sus excelentes docentes de la Escuela Académica

    Profesional de Metalurgia, que de una u otra forma han

    participado en mi Formación Profesional.

     A : La Sociedad Minera “El Brocal”, y cada uno de sus

    prodigiosos Ingenieros de Planta, Mantenimiento y Seguridad, que de una forma especial me apoyaron en la

    realización de este Trabajo. 

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    “INVESTIGACIÓN DEL MINERAL DE SULFURO DE ZINC CON

    PRESENCIA DE COBRES SECUNDARIOS CONCENTRADORA

    HUARAUCACA COMPAÑÍA MINERA EL BROCAL S.A.A.” 

    Dedicatoria

    Agradecimiento

    Índice … 04 

    Introducción … 07

    Resumen … 09

    CAPITULO I

    GENERALIDADES

    1.1. Breve Historia de la Concentradora de Huaraucaca … 11 

    1.2. Ubicación y Accesibilidad … 12 

    1.3. Minerales Procesados en la Actualidad … 13 

    1.4. Mineralogía de los Minerales Procesados … 14 

    1.5. Breve Descripción del Procesamiento del Mineral … 15  1.5.1. Circuito de Chancado … 16

    1.5.2. Circuito de Molienda … 17

    1.5.3. Circuito de Flotación … 17

    1.5.4. Circuito de Eliminación de Agua … 18 

    1.5.5. Diagrama de Flujo de la Planta Concentradora … 18 

    1.6. Servicios Auxiliares … 19 

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    CAPITULO II

    FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA FLOTACIÓN DE MENAS

    POLIMETÁLICAS

    2.1. Nueva Interpretación sobre la Activación del Sulfuro de Zinc … 25

    2.2. Interpretación Actual sobre la Activación del Sulfuro de Zinc … 26

    2.3. Interpretación Modificada sobre la Activación del Sulfuro de Zinc  … 27

    2.4. Fundamentos en que se Sustenta la Nueva Tesis … 28

    2.4.1. Activación y Depresión … 28

    2.4.2. El Agua … 30 2.4.3. Los Sulfuros … 31

    2.4.4. Dimensiones, Cargas Diferentes de los Iones Zinc, Cúprico  … 32

    2.4.5. Pila Voltaica o Primaria … 32

    2.4.6. Serie Electromotriz de los Metales … 34

    2.4.7. La Experiencia del Operador … 35

    2.5. Activantes de los Minerales Sulfurados de Zinc … 36

    2.6. Incidencia de la Remolienda en la Performance Metalúrgica del Zinc  … 40

    CAPITULO III

    PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

    3.1. Medición del potencial ( ) del Sulfuro de Zinc … 43

    3.2. Punto de Carga Cero … 49 3.3. Tipos de Cobre en un Concentrado de Cu … 50

    3.4. Flotación del Sulfuro de Zinc en Presencia de Cobres Secundarios  … 52

    3.5. Reacciones Químicas para cada Estado de Oxidación … 54

    3.6. Cambios de Estado de Oxidación, Reacciones Químicas y

    Ecuaciones Matemáticas, para Graficas el Diagrama de Eth  – pH  … 55

    3.7. Construcción del Diagrama Tensión – pH … 58

    3.7.1. Equilibrio Ácido – Base … 58

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    3.7.2. Equilibrio Electroquímico … 59

    3.7.3. Equilibrio Mixto … 60

    3.8. Resultados Metalúrgicos … 61

    CAPITULO IV

    EVALUACIÓN ECONÓMICA

    4.1. Alternativa para Mejorar los Ingresos Económicos … 64

    4.2. Resultados Metalúrgicos Promedios obtenido dela Evaluación  … 64

    4.3. Calculo de Costos por Insumos Utilizados Año 2005 … 66 4.4. Comparación de Costos de Operación de Planta Concentradora  … 66

    4.5. Resumen de los Costos de Operación de la Unidad Minera

    para un Mes de Trabajo a 4800TM/DÍA = 144000TM/MES  … 67

    4.6. Análisis Económico con el Balance Metalúrgico Calculado

    Antes y después de la Modificación  … 67

    CAPITULO V

    5.1. Conclusiones y Recomendaciones … 68

    Referencias Bibliográficas … 70

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    INTRODUCCIÓN

    En el presente trabajo se trata de encontrar o expresar los

    fenómenos que verdaderamente se lleva cabo en la activación de la

    esfalerita o el mecanismo de la activación para lo que se viene en definir

    la activación y depresión en el proceso de concentración de minerales por

    flotación y como elementos determinantes los iones.

     A partir de que en el presente trabajo, se establece claramente la

    activación y la depresión así como la nueva interpretación de la activación

    del sulfuro de zinc, hay en parte de la fundamentación o sustentación del

    trabajo; diferentes aspectos de teoría y practicas de varios autores que

    nos ayudan a demostrar el propósito del presente trabajo.

    Se considera que solamente que ciertas moléculas de las partículas minerales se activan igual que se deprimen, las mismas que

    deciden la suerte de toda la concentración de los minerales por flotación.

    Una buena dosificación y ubicación de los reactivos en los circuitos

    de flotación, nos podrán hacer ver los fenómenos ocurridos y más que

    todos los resultados metalúrgicos, que son éstos últimos los que

    finalmente determinan su buena performance.

    El zinc por tener mayor actividad química, cede electrones al ion

    cúprico, y éste se reduce a cobre metálico o átomo neutro, lo que da lugar

    a que se precipite, en cambio el zinc pasa al estado iónico, pero

    permaneciendo en su mayor parte en la superficie de la partícula de la

    especie a concretarse.

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    Lo fundamental de esto es que el zinc queda activado por tener

    iones en la superficie del mineral aptos para reaccionar con los reactivos

    colectores, por lo que establecemos que, en la activación del sulfuro de

    zinc o esfalerita por el sulfato de cobre en solución, el zinc queda ionizado

    o activado en la superficie de la esfalerita apto para ser colectado y el

    cobre iónico pasa a cobre metálico o neutro el mismo que precipita, es

    decir el ion cúprico cumple con ionizar o activar la esfalerita mediante la

    oxidación del zinc y reducción del cobre.

    Finalmente éste trabajo, llegue a contribuir con unas líneas más en

    la literatura respectiva que coadyuve en la comprensión, definición y apertura de un resquicio más, para ampliar el panorama de tan extenso y

    maravilloso campo de la investigación y aplicación de la metalurgia en

    flotación de minerales.

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    RESUMEN

    Una manera distinta de investigar la flotabilidad de los sulfures

    metálicos, exige la observación del medio en el cual se práctica la

    metalurgia de la flotación en tal sentido es necesario utilizar el concepto

    de % de líquido en volumen, paralelo al del % de sólidos en peso.

    Por otro lado se hace necesario no solo manejar datos de % de

    concentración en la preparación de un determinado reactivo, sino también

    averiguar cuan definido estará éste dentro del agua que forma parte de la

    pulpa; que es el medio donde modificará su estado.

    En el cuadro N° 3.4.1 observaremos lo que ocurre en la planta

    concentradora por flotación si se analiza la concentración molar de cualquier reactivo en el agua de la pulpa. Todos los reactivos utilizados

    nos muestran concentraciones < 0.1 molar que es la condición para ser

    considerado una solución acuosa.

    Esto implica que en concentración de minerales por flotación es

    factible considerar el agua de la pulpa mineral como una solución acuosa

    y puede ser comprobado si se filtra la pulpa lográndose que uno de los produc