Resumen Metalurgia I - Felipe Tello Herborn

Parte 1: Conceptos

PD: Recomiendo primero ir al final del documento, a la parte Pruebas anteriores y Revisar

conceptos desde ahí (:

Concepto Definición

Metalurgia Ciencia cuyo objeto es el estudio de operaciones industriales, producción de metales y sus aleaciones

Etapas de la Metalurgia Extractiva 1. Transporte y Almacenamiento 2. Conmución 3. Clasificación 4. Separación Metal-Ganga 5. Purificación y Refinación de

Productos

Fases de la Técnica de Metalurgia Obtención del metal desde mineral (mena)

Afino del metal (purificación)

Preparación de aleaciones, tratamientos mecánicos y térmicos.

Técnicas Metalúrgicas Siderurgia (hierro, arrabio, acero) Metalurgia especial(Cu, Al, Zn, Sn, Pb) Pulvimetalurgia (polvos) Electrometalurgia (electrólisis)

Operaciones Físicas de Obtención Triturado, molido, filtrado, centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.

Operaciones Químicas de Obtención Tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, lixiviación por reacción ácido-base, precipitación química, electrodeposición, cianuración.

Proceso Minero Explorar Mina Realizar Plan Minero Extraer Mena Mineral Preparar y separar material de valor Extractiva: Producir Mineral1 Consumir material

Secuencia del Negocio Minero: Yacimiento

Busqueda: Se realiza un muestreo preliminar Estimación: Se evalúan los sondajes, cantidad y calidad Proyecto: análisis de factiblidad del mineral Obras: Aplicación de infraestructura de trabajo.

Secuencia de Negocio Minero: Arranque -> Perforar mina

1 Pregunta de Prueba.

Comentario [FTH1]: Pregunta de Prueba de 2013

Comentario [FTH2]: Pregunta de Prueba de 2013

Comentario [FTH3]: Preguntado en la Prueba de 2013

Mina Manejo -> Transporte material Planificación, Evaluación de suministros y control de Costos se realizan aquí

Secuencia de Negocio Minero: Procesamiento

Basically, this.

Secuencia de Negocio Minero: Comercialización

Yacimiento mineral Lugar donde se hayan naturalmente rocas de

concentraciones superiores al promedio, denominadas anómalas (minerales, gases o fósiles). Como el helix fósil, obvio.

¿Cómo saber si un mineral es explotable? Simplemente su concentración debe ser muy superior a su concentración media CLARK, en la corteza terrestre.

Factores económicos de explotación Valor económico del mineral

Concentración o Ley mineral

Volumen de las reservas

Proximidad a puntos de consumo

Evolución de Mercado

Factores Externos

Proceso Ígneo: Plutonismo Proceso de enfriamiento lento de una masa fundida que tiene lugar en el interior de la corteza terrestre y resulta en rocas magmáticas) (Acumulación en la cámara magmática)

Proceso Ígneo: Volcanismo Es un proceso mucho más rápido que el Plutonismo, ocurre usualmente en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo sedex.

Proceso exógeno (superficial): Erosión. Proceso en el cual las rocas de la tierra se rompen en fragmentos y sufren transformaciones físicas y químicas, puede dar origen a yacimientos residuales.

Comentario [FTH4]: Superman was here.

Comentario [FTH5]: Yacimientos de tipo Volcano-Sedimentario.

Procesos pegmatíticos. Pueden producir yacimientos de materiales metálicos (Casiterita) e industriales (micas y cuarzo)

Procesos neumatolíticos e hidrometales Suelen dar origen a yacimientos de minerales metálicos muy variados y algunos de interés industrial.

Sedimentación detrítica Da origen a rocas areniscas, yacimientos de placer (oro, casiterita y gemas)

Sedimentación química Da origen a rocas y minerales de interés industrial como: calizas, yeso o sales.

Sedimentación Orgánica Origina rocas y minerales energéticos: carbón e hidrocarburos (HC) sólidos, líquidos, y gaseosos, también da origen a rocas y minerales de interés.

Proceso de metamorfismo Produce rocas industriales importantes, como mármoles, serpentinitas, también produce granate

Mena Es el material cuya explotación presenta interés, tanto industrial como económico. En general se trata de minerales metálicos y que designa el mineral del que se extrae el elemento químico de interés. Cobre = Calcopirita Mercurio = Cinabrio Estaño = Casiterita. Requieren tratamiento: Mineralúrgico y metalúrgico.

Ley de Mena Cómo la mena es una mezcla entre mineral valioso y material crap se debe evaluar el contenido de un determinado metal en la mena, en % de ppm o en gramos/tonelada.

Factores para ver si un deposito mineral es atractivo de extraer o no.

Tamaño del deposito

Ley de Mena

$$

Costo de tronadura

Costo de servicios básicos (agua, energía, carreteras)

Diagrama de Procesos

Demanda y valor del metal

Tipos de Mena Nativa, Sulfurada, Oxidada, Compleja, Calcárea, Silicias, Metálicas, No metálicas

Nativa: El metal está de forma elemental

Sulfurada: Contienen le metal en forma de sulfuro (Mo, Fe, CuS, Cu2S, pirita)

Oxidadas: Puede estar presente como óxido, sulfato, silicato, carbonato o alguna forma hidratada de los mismos (críscola)

Compleja: Material Valioso (Au, Cu, Ag, Pb)

Comentario [FTH6]: Gotta catch 'em ALL!

Comentario [FTH7]: Game of Thrones

Comentario [FTH8]: La Serena

Comentario [FTH9]: It's very important

Comentario [FTH10]: Crap = Useless.

Calcáreas: Ricas en carbonatos

Silicias: Ricas en Silice

Metálicas: Tienen un metal

Mineral Sustancias inorgánicas naturales que poseen estructura atómica y composición química definida y se encuentran tanto en el interior como exterior de la corteza.

Ganga Minerales que acompañan a la mena sin interés minero alguno, una ganga puede pasar a ser mena al descubrirse una aplicación para este.

Minerales Explotados en Chile Metálicos: Cobre, Molibdeno, Oro, Plata, Plomo, Zinc, Hierro y Manganeso. No metálicos:

R. Salinos: Salitre sódico, potasio, Yodo, carbonato de litio, borato de sodio, cloruro de sodio y potasio, sulfato de sodio.

R. de Construcción: Carbonato de calcio, yeso, arcilla, cal, materiales de cemento, etc.

Materias primas: Azufre, talco, caolín, silicatos. Chile posee el 38% de las reservas de cobre a nivel mundial, además de litio y renio.

Sulfuros de cobre valiosos Calcosina Cu2S Covelina CuS Bornita Cu5FeS4 Enargita Cu3AsS4 Calcopirita CuFeS2

Ley de Cobre Porcentaje de cobre que encierra una determinada muestra, actualmente es aceptable hasta una ley del 0,8~0,9%

Ley de Mineral Se refiere a la concentración de Oro, Plata, Estaño, entre otros, presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

Estéríl o Lastre Corresponden a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades inferiores a la ley de corte.

Ley de Corte Concentración mínima que debe tener un elemento dentro del yacimiento para ser explotable.

Ley media Concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento.

Usos del Cobre Tubería de Cobre Sales de Cobre Aleaciones de Cobre Industria de Comunicaciones Bronces (cobre + estaño)

Usos de la Plata Conductor en componentes eléctricos

Comentario [FTH11]: Pregunta de Prueba

Sales para películas foto-sensitivas

Usos del Oro Joyería (EL ORO NO SE EMPAÑA!!1!Uno!) Medicina (Dientes de nigga) Electrotécnia (Circuitos)

Usos del Zinc Recubrir acero mediante el proceso de galvanización y aplicado como calaminas, alambres, tuberías y conexiones. El oxido de zinc se utiliza en la fabricación de cemento delantal, pasta dental, esmaltes, productos de goma, llantas, etc.

Usos del Arsenico Productos químicos utilizados en la industria de pesticidas, vidrios, cristal

Usos del Antimonio Principalmente en la industria automotriz como baterías y en la industria química como óxido para retardantes de llama de pintura.

Usos del Plomo Fabricación de baterias y de plomo tetraetílico que se añade a las gasolinas de alto octanaje

Usos del Acero Aleación de hierro con carbono, poco carbono y mucho hierro, se usa en las construcciones. También puede ser utilizado en la industria aeronáutica al tener aleaciones de Titanio (Ti) o Niobio (Nb).

Usos del Molibdeno Aditivo en la Siderurgia: otorga dureza, resistencia, tenacidad y propiedades anticorrosivas a los aceros.

Usos del Tungsteno Aditivo en la Siderurgia: en forma de polvo metálico o utilizado como compuesto químico para la manufactura de carburos.

Usos del Estaño Fabricación de Ojalata, láminas de hierro o acero bañadas en estaño, y si es aleado con plomo se usa como Soldadura, con cobre crea Bronce.

Usos del Bismuto Aditivo metalúrgico para la mejora de la maquinabilidad y maleabilidad de los aceros

Usos del Telurio Mejora la maquinabilidad de los aceros, utilizado en la electrónica con las células fotoeléctricas y semiconductores. También es utilizado en las fotocopiadoras.

Usos del Cadmio Fabricación de baterias, especialmente la de niquelcadmio, es también utilizado en la industria nuclear como retardador de reacciones.

Usos del Indio Pantallas de Cristal liquido, pantallas de computadores, lámparas de sonido.

Usos del Selenio Decolorante en la industria del vidrio, semiconductor en electrónica.

Recursos Minerales Concentración de material químico, de interés económico, que está dentro o sobre la corteza en forma y cantidad que sea tentable

extraer. Se clasifica en Inferido, Indicado y Medio

Recurso mineral inferido

Se estima su tonelaje, ley y contenido con un bajo nivel de confianza. Se basa en información inferida por medio de: afloramientos, zanjas, rajos, laboreos y sondajes que pueden ser limitados o de calidad y confiabilidad incierta. Zanja: obra lineal de anchura 0.6 a 3 [m] y profundidad de 0.5 y 5 [m]

Recurso mineral indicado Se puede estimar su tonelaje, ley y contenido con un nivel razonable de confianza. Se basa en información de exploración y muestreo reunidas mediante técnicas apropiadas como: Aforamientos, Zanjas, Rajos, Túneles, Laboreos y Sondajes.

Recurso mineral medido Todo puede estimarse con un alto nivel de confianza. Se basa en exploración detallada e información confiable de muestreo y pruebas obtenidas de lugares como: Aforamientos, Zanjas, Rajos, Túneles, Laboreos y Sondajes.

Reserva Mineral Es la parte económicamente explotable de un recurso mineral, se clasifican en probables y probadas. Probables: RM Indicado y Medido Probado: RM Medido.

Reservas Base Reservas con problemas, mineralizaciones con bajas leyes o problemas medioambientales

Supergeno o supergénico Zona oxidada de la superficie hasta pasado el nivel más concentrado (freático) también denominado zona secundaria.

Hipógeno o hipogénico Origen de un mineral o solución en el sentido de que proviene desde la profundidad. se llama zona de mineral sulfurado

FIN DIAPO 1

Preguntas de Pruebas anteriores

Segundo semestre de 2013.

1. Nombre las operaciones de obtención de material.

Operaciones físicas: Triturado, molido, filtrado, centrifugado, decantado, flotación, secado y

precipitación física.

Operaciones químicas: Tostación, oxidación, reducción, electrolisis, reacciones ácido-Base,

precipitación química.

2. Defina: Mena, Mineral, Ley, Ganga y Yacimiento.

Mena: es el material cuya explotación presenta interés económico e/o industrial.

Mineral: Son sustancias inorgánicas formadas y encontradas naturalmente dentro de

yacimientos tanto en el interior como el exterior de la corteza terrestre.

Ley: Es el porcentaje, medido en %ppm o gr/ton de un metal o mineral específico dentro de

la mena.

Ganga: Mineral crap que acompaña a la mena que no presentan interés económico ni

minero cuando se explotan, puede darse el caso que una ganga se convierta en mena al

descubrirse nuevas aplicaciones para los minerales que acompañan.

Yacimiento: Lugar donde se encuentran rocas cuyas concentraciones anómalas superan la

media, en ellas se pueden encontrar minerales, gases y fósiles entre otros.

3. Nombre a lo menos 5 sulfuros de cobre:

1. Calcosina

2. Covelina

3. Bornita

4. Enargita

5. Calcopirita

6. Tetraditra

4. ¿Qué entiende por recurso mineral y reserva mineral?

Recurso mineral es la concentración de material químico de interés económico que está

sobre la corteza terrestre o dentro de ella, en una cantidad razonable.

Según orden de confianza se puede calificar como:

Inferido (Nivel de confianza incierto)

Indicado (Nivel de confianza medio)

Medido (Nivel de confianza alto)

Por otra parte, reserva mineral es la parte explotable (económicamente hablando) del

recurso mineral, se califican en Probable y Probado.

5. ¿Cuál es el objetivo del Chancado?

Resumiendo, tiene tres objetivos principales:

1. Disminuir el tamaño del material

2. Liberar el material de interés de la ganga

3. Preparar el material chancado para el proceso de molienda y/o Lixiviación.

6. Nombre de las etapas del chancado cuando se usa en la molienda convencional y de

tamaños aproximados en cada etapa.

Chancador Primario (Giratorio y Mandíbula), de dimensiones 60" a 6"

Chancador Secundario (Cono estandar), de dimensiones 6" a 2"

Chancador terciario (Cono cabeza corta), de dimensiones 2" a 0.25"

7. Describa el área de los tipos de chancadores:

Chancador Dimensiones Boca Ancho de Placas

Mandíbulas 30"x48" 30" 48"

Giratorio 10"

Cono 8"

La verdad, no tengo idea acá xD

8. Explique para que se agrega resina epóxica en un chancador de cono.

Se añade para amortiguar los golpes de las corazas, recubriendo el manto de manganeso de

las cabezas de los chancadores, retrasando el desgaste de estos.

9. Explique la importancia de la excentrica.

La excéntrica es el eje del chancador de cono, su importancia radica en que determina y

brinda un movimiento inclinado de acercamiento y alejamiento de la parte fija al eje

principal, para así romper y fragmentar el mineral cada vez que gira.

10. Explique en qué consiste el A80, P80 y Razón de reducción (RR)

A80: Es el tamaño de la abertura del tamiz, por donde pasa el 80% de las partículas como

alimentación.

P80: Es el tamaño de la abertura del tamiz por donde pasa el 80% de las partículas como

producto.

RR: Es el número de veces que se reduce el tamaño original de alimentación, siempre se

denota como A/B, por ejemplo, un mineral reducido 50 veces se denotará 50/1.

11. Nombre cinco partes de un chancador de Mandíbula y 6 de uno de cono.

Partes del chancador de Mandíbula: Mandibula Movil, Mandibula Fija, Puente, Motor, Forro,

Volante, Contrapiso, Muelle, eje coordinado.

Partes Chancador de Cono: Cono, manto, forro, corteza, corona, taza, Buje centrico, Volante.

*Partes Chancador giratorio: Araña, Corona, Contraeje, Manto, Cono, eje principal.

12. Explique el objetivo de la molienda y nombre los tipos de elementos moledores que se

pueden agregar al molino.

La molienda es el proceso mediante el cual un material de gran o mediano tamaño es

fragmentado a piezas pequeñas.

En el proceso se suele utilizar bolas o barras.

13. Nombre los porcentajes de llenado de los molinos de barra y de bola.

Molino de barras: 35 a 45% de llenado

Molino de bolas sólido: 65 a 80%

Carga de bolas en Molino de bolas: 40 a 45%

14. Nombre los rangos de diámetro de barras y bolas.

Diametro barras: 1" a 6"

Diametro bolas: 2" a 5" o de 1" a 2" en molienda.

15. Explique en qué consiste la velocidad crítica

Velocidad crítica es el momento en que el peso del cuerpo es igual a la fuerza centrifuga

ejercida y el medio de la carga podría caer fuera de esta, causando accidentes o desgaste en

exceso, los molinos de bola trabajan a un 77% de la velocidad crítica.

16. Qué tipo de chancador usaría si tiene un circuito de chancado-molienda semiautomata SAG

Chancador giratorio, por tener mayor capacidad que el de mandibula.