SIGECA

Introducción al Proceso Minero.

Normas de conducta

Participación

Silencio

Puntualidad

Respeto

Definir los procesos minero y formas de extracción minera e identificar los riesgos asociados a cada proceso.

AVANCES EN LA EXTRACCION Y PROCESAMIENTO DE MINERALES

1° Producción, rendimiento, eficiencia, sensación de Logro 2° Seguridad, producción, eficiencia, satisfacción.

3° Medio Ambiente, Seguridad, Producción… satisfacción 4° Comunidad, Medio Ambiente, Seguridad y Producción Ejemplo diamantes con sangre o cobre con sangre.

DESARROLLO SUSTENTABLE

Es un proceso integral que exige a los distintos actores de la sociedad, compromisos y responsabilidades en la aplicación del modelo económico, político, ambiental y social.

DESARROLLO SUSTENTABLE

La Comisión Mundial para el Medio Ambiente y el Desarrollo, establecida por las Naciones Unidas en 1983, definió el desarrollo sustentable :

“Desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las capacidades que tienen las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades"

DESARROLLO SUSTENTABLE

Trabajar por el desarrollo sustentable significa necesariamente avanzar en cinco aspecto o dimensiones fundamentales Económica Humana Ambiental Institucional Tecnológica

La metalurgia extractiva es la rama de la metalurgia que se dedica a la obtención del metal desde el mineral, para producirlo en forma refinada.

Procesamiento de Minerales Sulfurados

Metalurgia Extractiva

Procesamiento de Minerales Oxidados

MINERALES Y YACIMIENTOS DE COBRE

¿Qué diferencia hay entre un óxido y un sulfuro?

Familias de Minerales

Óxidos

Nativos Sulfuros Haluros Óxidos Hidróxidos Sulfatos Wolframatos Carbonatos Fosfatos Silicatos Otros

Sulfuros

MINERALES

➢Minerales de Ganga (lastre, estéril)

Son los minerales que no contienen la especie que se requiere recuperar, por ejemplo en el beneficio del cobre el cuarzo, SiO2, es una especie mineral que constituye ganga.

DEPÓSITOS Y YACIMIENTOS MINEROS

Los Yacimientos Bajo algunas condiciones geológicas los minerales útiles pueden acumularse en un determinado sector, en este caso se está en presencia de un DEPOSITO MINERAL Pero….

Si la concentración y características de este depósito son tales que se puede beneficiar económicamente, es decir procesar y obtener ganancias económicas, estamos en presencia de un YACIMIENTO MINERAL

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

En todo tipo de Explotación Minera, están comprendidos procesos que son comunes para ambas modalidades de minado existentes y que se denominan y describen como sigue:

➢ Proceso de Sondeo ➢ Proceso de Perforación ➢ Proceso de Tronadura ➢ Proceso de Extracción Minera ➢Proceso de Transporte de mineral

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

TRONADURA

CARGUIO

PERFORACION

TRANSPORTE

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

LA PERFORACIÓN Consiste en la creación de una cavidad al interior de una formación natural (roca) mediante la concentración de una gran cantidad de energía en una pequeña superficie de ella, que permite vencer la resistencia de sus componentes a la separación.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

LA PERFORACIÓN En general, la perforación de rocas es de real importancia en el ciclo de operación de una mina por los siguientes motivos: 1. En la cavidad horadada serán alojadas las cargas explosivas y los accesorios de iniciación.

2. La planificación y gestión es fundamental para el éxito del proceso.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

EQUIPO DE PERFORACION

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

EQUIPO DE PERFORACION

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

EQUIPO DE PERFORACION

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

Patrones de Perforación

Son configuraciones regulares de perforaciones dispuesta en planta y en sección. Las configuraciones de las perforaciones pueden tener muchas formas, pero las mas usadas son ➢ Fila única ➢ Rectangulares regulares ➢ Arreglos escalonado ➢ Semi-regulares ➢ Irregulares

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

LA TRONADURA

La tronadura es uno de los procesos de mayor relevancia en la extracción minera, y consiste en la fragmentación de la roca, ya sea mineral o estéril, mediante el uso de explosivos. Ésta se realiza de acuerdo a: ➢ Normas de seguridad establecidas por ley ➢ Procedimientos operacionales ➢ Técnicas Estos tres aspectos permiten efectuar en forma segura y eficiente todo el proceso de reducción de tamaño.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS DE TRONADURA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

Proceso de Tronadura Para romper el material se utiliza explosivos, mediante sistemas eléctricos con retardo de tiempo

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

Control y evaluación de la Tronadura Se debe realizar desde un punto de vista técnico y los aspectos que se evalúan de una tronadura son: ❖ ❖ ❖ ❖

La fragmentación mineral La forma de la pila La dilución del mineral Daño que se pueda haber producido

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

Accidentes por tronadura

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

Proceso de Extracción y Carguío: Este proceso consiste cargar el material que se removió de los bancos de la mina, al medio de transporte para ser enviado a su correspondiente destino; en el caso del mineral útil, a la planta donde se le aplicará un proceso metalúrgico, es decir Planta de Chancado, y en el caso del estéril o lastre, al botadero

PROCESOS EN LA EXPLOTACION MINERA.

PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE.

Equipos de Extracción y Carguío

PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE.

Proceso de Transporte. El transporte, consiste en el traslado de los diferentes materiales de la mina (mineral y estéril), por rutas habilitadas hacia los destinos que se ha pre establecido (chancado o botadero), para cumplir así con los programas de extracción definidos por la planificación de la mina

Distribución porcentual del costo en minas chilenas de cobre a cielo abierto

PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE.

PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE.

Entrega del mineral para la etapa de reducción de tamaño con los equipos de chancado

PROCESO DE CHANCADO Y CLASIFICACION DE TAMAÑO.

LIBERACION DEL MINERAL VALIOSO El objetivo funcional de la conminución, es reducir de tamaños las partículas de mineral, provenientes de la Mina (Mineral ROM)

PROCESO DE CHANCADO

LIBERACION DEL MINERAL VALIOSO El objetivo de proceso de la conminución es permitir la liberación o desprendimiento de los minerales valiosos para separarlos de los minerales de ganga asociados en el tamaño de partícula más grueso posible.

ETAPAS DE CHANCADO

ETAPAS DE CHANCADO

ETAPAS DE CHANCADO CHANCADOR PRIMARIO

ETAPAS DE CHANCADO EQUIPOS DE CHANCADO PRIMARIO

CHANCADOR SECUNDARIO

PROCESO HIDROMETALURGICO

Etapas del proceso hidrometalúrgico: • • • •

Aglomeración Lixiviación. Extracción por solvente. Electro obtención.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Aglomerado; Ubicación en el Proceso

PROCESO HIDROMETALURGICO

AGLOMERADO

Tambor Aglomerador

PROCESO HIDROMETALURGICO

AGLOMERADO La aglomeración proporciona una activación tanto física como química del mineral chancado, la cual forma aglomerados (racimos de las partículas más finas de mineral unidas a las más gruesas). Este proceso consiste en humedecer el mineral con cantidades medidas de refino, agua fresca y ácido sulfúrico concentrado, y dejar reposar este mineral humedecido (aglomerado) por un corto período de tiempo.

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

Tambor Aglomerador

PROCESO HIDROMETALURGICO

Tambor Aglomerador

PROCESO HIDROMETALURGICO

Riesgos en el proceso de Aglomerado La aglomeración tiene un riesgo específico el cual es la manipulación de ácido sulfúrico concentrado. El contacto del ácido con la piel provoca que ésta se queme por lo cual es necesario considerar una protección especial para manipular el ácido (guantes y ropa de protección de caucho).

PROCESO HIDROMETALURGICO

Riesgos potenciales en el área de aglomerado • • • • • • • • •

Exposición a polvos en suspensión. Exposición a ruidos Contacto con soluciones ácidas Contacto con ácido sulfúrico concentrado Caídas a mismo o distinto nivel. Atrapamiento. Daños a equipos. Golpeado por o contra. Proyección de partículas.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Riesgos en el proceso de Aglomerado EPP a usar en el área de aglomerado.

• Casco de Seguridad • Lentes de Seguridad • Zapatos de seguridad • Guantes de seguridad • Respirador de doble Vía (filtros para polvo y gases) • Protectores auditivos • Tenida antiácida • Tenida de PVC • Careta facial • Guantes de goma, ya sea nitrilo, neopreno o PVC.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Apilamiento; Ubicación en el Proceso

PROCESO HIDROMETALURGICO

Formación de la pila (Apilamiento)

Objetivo; Realizar el transporte del material aglomerado hacia la etapa de lixiviación.

PROCESO HIDROMETALURGICO Equipos Utilizados: Correas transportadoras

Sistema de transporte de mineral del tambor de curado hacia la pila de lixiviación

Correa fija

Tripper

Correa móvil Apilador

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

PROCESO HIDROMETALURGICO

Riesgos en el proceso de Apilamiento • Exposición a polvos en suspensión. • Exposición a ruidos. • Exposición a vibraciones. • Caídas a mismo o distinto nivel. • Atrapamiento. • Daños a equipos. • Golpeado por o contra. • Atropellamiento. • Radiación UV

PROCESO HIDROMETALURGICO

EPP a usar en el área de apilamiento. • Casco de Seguridad • Lentes de Seguridad • Zapatos de seguridad • Guantes de seguridad • Respirador de doble Vía (filtros para polvo y gases) • Protectores auditivos • Tenida antiácida • Tenida de PVC

PROCESO HIDROMETALURGICO

Lixiviación; Ubicación en el Proceso

PROCESO HIDROMETALURGICO

Lixiviación La hidrometalurgia es una rama de la metalurgia extractiva, y comprende todos los procesos y operaciones unitarias orientados a la obtención de metales o compuestos metálicos y no-metálicos, en sistemas acuosos. El proceso unitario fundamental de la hidrometalurgia es lixiviación. “ La lixiviación podemos definirla como la disolución parcial o total de una matriz sólida en una fase líquida. La meta de este proceso unitario es extraer alguna especie química útil desde la matriz sólida, para recuperar esta especie, posteriormente desde la fase acuosa”

PROCESO HIDROMETALURGICO

Lixiviación ¿QUÉ ES LA LIXIVIACIÓN? Dada la definición que se dimos a la lixiviación, ésta requiere un contacto en de En otras palabras, disuelve o solubiliza el cobredecontenido un sólido con un líquido. Este contacto se hace para poder disolver el sólido el mineral, mediante su contacto con soluciones lixiviantes de parcialmente, por lo menos, de tal forma que el material disuelto quede en el ácido sulfúrico, esteenproceso transfiere cobre el liquido. El material en disuelto el liquidose debe comprender a lasdesde especies químicas seanlaútiles y que se desean(solución recuperar posteriormente, o bien mineral que hacia solución acuosa rica o “Pregnant debe comprender aquellas especies que se desean eliminar del sólido. El Leach Solution” PLS) mineral debe presentar la mayor superficie posible, por unidad de masa, para lograr una máxima interacción de él con el agente lixiviante de la solución.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Lixiviación Dada la naturaleza de la lixiviación, se puede agrupar a sus objetivos en tres categorías las cuales son: • Disolver parcial o totalmente el sólido, para extraerle las especies útiles (agente lixiviante). • Estabilizar en el líquido las especies útiles disueltas (reactivos). • Minimizar la cantidad de especies no útiles a disolver (selectividad del agente lixiviante).

PROCESO HIDROMETALURGICO

Lixiviación Canaleta pila 1

Canaleta pila 2 Tren A

Desarenador 1

PLS 1

Tren B

Refino 1 Tren C

Desarenador 2

PLS 2 Tren D

Desarenador 3

PLS 3

Refino 2

PROCESO HIDROMETALURGICO

Sistema de riego Regadío por goteo

Regadío por Aspersores

Las soluciones son transportadas hacia las pilas por bombeo o por descenso gravitacional.

PROCESO HIDROMETALURGICO

LIXIVIACIÓN DE ÓXIDOS.

H+ H2O CuO

Cu+2

=SO4

H+

PROCESO HIDROMETALURGICO LIXIVIACIÓN DE SÚLFUROS.

Fe+3 Fe+2 CuS

Cu+2

Bacteria

PROCESO HIDROMETALURGICO

Soluciones de Lixiviación; Producto o resultado del proceso

PROCESO HIDROMETALURGICO

Retiro de Ripios

PROCESO HIDROMETALURGICO

Retiro de ripios, mineral agotado sin cobre

PROCESO HIDROMETALURGICO

Extracción por Solvente (SX); Ubicación en el Proceso

Las soluciones conteniendo cobre disuelto obtenidas en la lixiviación (PLS o solución rica), son tratadas posteriormente mediante el proceso de extracción por solvente (SX) para su purificación y obtener un electrolito de cobre apto para el proceso de electroobtención (EW).

PROCESO HIDROMETALURGICO

Extracción por Solvente (SX); Objetivos Proceso Hidrometalúrgico, mediante el cual una especie metálica de interés, disuelta en una fase acuosa con otras impurezas que la acompañan, se transfiere a una fase orgánica, inmiscible con ella, para generar una nueva solución acuosa concentrada y pura, desde la que se puede extraer el elemento metálico. – Se utiliza para purificar soluciones – Para separar uno o mas elementos metálicos – Para concentrar el elemento de interés en una fase acuosa, para su posterior recuperación.

PROCESO HIDROMETALURGICO

EPP para trabajar con ácido

PROCESO HIDROMETALURGICO

Extracción por Solvente (SX); Mezclador

PROCESO HIDROMETALURGICO

Extracción por Solvente (SX); Decantador

PROCESO HIDROMETALURGICO

Extracción por Solvente (SX); Componentes

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Ubicación en el Proceso

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Objetivo

Recuperar el cobre contenido en las soluciones de lixiviación mediante la aplicación de corriente y obtener cobre metálico en forma de cátodos.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Componentes Los electrodos usados para dicho objetivo son: cátodo de acero inoxidable (lámina delgada) y un ánodo inerte de PbSb o Pb-Ca.

PROCESO HIDROMETALURGICO

En la planta de electro-obtención se obtiene el cobre mecánico partiendo de una solución que contiene sulfato de cobre y ácido sulfúrico utilizando el paso de una corriente eléctrica desde un ánodo insoluble de plomo hacia un cátodo de permanente de acero inoxidable. El cobre se deposita gradualmente sobre dicho cátodo, el que aumenta su espesor y peso, en tanto que en el ánodo procede la disociación del agua en iones hidrógeno y oxígeno libre. Los iones hidrógeno incrementan la concentración de ácido y el oxígeno es liberado en forma de pequeñas burbujas en el ánodo de plomo.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Simulación del Proceso e

e G

e

e

e

e

e e H2O

O2

H2SO4

e

H2SO4

e

e e

CU° Cu

Cu+2

=SO4

e =SO4

O2

e

=

e =SO4

e

O H+

H+

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Cosecha de cátodos

Una vez transcurridos seis a siete días en este proceso de electroobtención, se produce la cosecha de cátodos. En este tiempo se ha depositado cobre con una pureza de 99,99% en ambas caras del cátodo con un espesor de 3 a 4 cm, lo que proporciona un peso total de 70 a 80 kg por cátodo.

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Cosecha de cátodos

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Reacciones Químicas H Cu +

+2

H+ Electrolito Rico

SO4-2 SO4

-2

Electrolito Pobre

Reacciones Principales Reacción Anódica

:

Reacción Catódica :

H2O Cu+2 + 2e-

1/2 O2 + 2H+ + 2e- Eº: 1.23(V) Cuº

Eº: 0.34 (V)

PROCESO HIDROMETALURGICO

Electro-obtención (EW); Reacciones Químicas

Resumen

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

Chancado

Electrorefina ción

Molienda

Fundición

Flotación

Espesamiento y Filtración

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS Etapas en el proceso de chancado (Reducción, Liberación) De acuerdo a los requerimientos del proceso y equipos involucrados, se puede llevar a cabo distintas etapas de chancado para reducir tamaño..

Chancado con molienda convencional (solo molino de bolas)

Chancado con molienda SAG

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(MOLIENDA); Objetivo del Proceso El objetivo funcional de la conminución, y en nuestro caso, de la molienda, es reducir de tamaños las partículas de mineral, provenientes de la etapa de chancado.

El objetivo de proceso de la conminución es permitir la liberación o desprendimiento de los minerales valiosos para separarlos de los minerales de ganga asociados en el tamaño de partícula más grueso posible.

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (MOLIENDA); Componentes

ACOPIO DE GRUESOS

HIDROCICLONES

TROMEL MOLINOS

BOMBAS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (MOLIENDA); Características de los Medios de Molienda.

Los cuerpos de molienda pueden ser barras, bolas, conos, guijarros ó fragmentos de gran tamaño del mismo mineral que se está moliendo.

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (MOLIENDA); Mecanismo de Molienda. Impacto Cizalle

Abrasión

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (MOLIENDA); Proceso de Molienda.

MOVIMIENTO DE LA CARGA EN UN MOLINO

Los mecanismos de molienda que actúan sobre las partículas son determinados en gran medida por el movimiento de la carga dentro del molino y por la composición de los medios de molienda. Debido a la rotación y roce existente, los medios de molienda se elevan hasta alcanzar una altura máxima desde la cual caen. La carga dentro del molino presenta una superficie inclinada en cuyo punto más alto caen los medios de molienda hasta el punto más bajo desde donde vuelven a ascender

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (MOLIENDA); Proceso de Molienda

Molino SAG

Molino de Bolas

Chancado

Molienda

Flotación

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(Flotación); Objetivo del Proceso Dentro de las etapas del proceso productivo, la etapa de flotación es una de las operaciones unitarias más relevantes; ya que es el punto donde se separa la partícula útil de la ganga.

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS PROCESO DE FLOTACION

¿ POR QUÉ SE USA EL PROCESO DE FLOTACIÓN? Surge en 1905 como proceso alternativo! Hace posible la explotación económica de yacimientos de baja ley que antes eran reservas de tipo marginal! Permitió aumentar leyes en concentrados disminuir perdidas en las colas y relaves!

Reduce los costos y aumenta la recuperación!

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE FLOTACION

¿ En qué consiste un proceso de flotación? Es una técnica que aprovecha la diferencia entre las propiedades superficiales entre la especie de valor y la ganga. Específicamente se basa en la naturaleza hidrofóbica (o aerofílica) de la superficie, lo que permite que las partículas sean mojadas por agua o por aire .

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(Flotación); Características del Equipo

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

CIRCUITOS DE FLOTACION Alimentación

Colas Primaria

Barrido

Limpieza

Concentrado

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

Columnas de Flotación

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

Chancado

Molienda

Flotación

Espesamiento

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(Espesamiento); Objetivo del Proceso Se denomina espesamiento o espesaje a la operación de separar, mediante el mecanismo de sedimentación, parte del agua, de modo de obtener por una parte, una pulpa de mayor concentración de sólidos en la descarga (underflow) y por la otra, un flujo de agua clara (overflow).

“La sedimentación es la remoción de partículas sólidas que se encuentran suspendidas en un líquido, mediante decantación gravitacional”

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (Espesamiento); Características del Equipo

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(Espesamiento); Características del Equipo

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS (Espesamiento); Características del Equipo

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

(Espesamiento); Características del Equipo

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

Chancado

Molienda

Flotación

Filtración Espesamiento

Concentrado de cobre

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FUNDAMENTOS

La filtración es un método de separación de fluidos desde los sólidos que se basa en hacer pasar aquellos a través de una pantalla finamente perforada que retiene los sólidos. Los procesos y equipos del área de filtrado, son parte fundamental del proceso productivo, por cuanto son los encargados de darles la última característica al producto final, y por otra, también disponen definitivamente el descarte de los relaves.

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FILTRACION Que se entiende por Filtración La filtración es un método físico que se utiliza para separar mezclas heterogéneas, en este tipo de mezcla uno de los componentes es una sustancia líquida y otra sólida. Fluido con sólido

Medio filtrante

Fuerza Impulsora

Elementos que intervienen en la filtración

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FILTRACION Fuerza de filtración

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

TIPOS DE FILTROS DE VACÍO

P1

P2

P1 > P2 Presión de vació esta por debajo de la atmosférica

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FILTROS DE BANDA O CORREA

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS

TIPOS DE FILTROS DE PRESION

P1

P1 > P2 La presión de trabajo esta por sobre la presión atmosférica P2

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FILTRO DE PLACAS VERTICALES

PROCESO DE MINERALES SULFURADOS FILTRO DE PLACAS HORIZONTALES

SALUD OCUPACIONAL

Resumen salud ocupacional

¡FELICITACIONES! HAS LLEGADO AL FINAL DEL CURSO ¡Veamos cuanto hemos aprendido!