UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS

Departamento de Ingeniería Metalúrgica

“ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE CELDAS NEUMÁTICA EN CIRCUITOS PRIMARIOS DE FLOTACIÓN DE MINERALES DE SULFURADOS DE COBRE”

SERGIO ARELLANO G., GONZALO REYES M., VÍCTOR CONEJEROS T.

Antofagasta, 3 y 4 de octubre de 2013

1

TEMARIO

• Introducción.

• Objetivos.

- Objetivo general.

- Objetivos específicos.

• Metodología de trabajo.

• Resultados y discusiones.

• Conclusiones.

• Recomendaciones.

2

INTRODUCCIÓN

3

• Justificación:

- Espacio reducido.

- Fácil instalación.

- Bajo costo de mantenimiento.

- Actualización del proceso a una

tecnología de flotación más

reciente.

4

5

OBJETIVOS

• Objetivo general.

Analizar el comportamiento técnico del uso de celdas

neumáticas del tipo G-Cell, en un circuito primario-barrido

de flotación de minerales sulfurados de cobre.

• Objetivos específicos.

- Recopilar y analizar los datos históricos del

funcionamiento del circuito a reemplazar.

- Evaluar la factibilidad técnica de las celdas neumáticas

para provocar el reemplazo de los actuales equipos.

- Realizar la evaluación económica del funcionamiento de

las celdas neumáticas.

6

CELDAS NEUMÁTICAS / IMHOFLOT G-CELL

7

30/09/2013 8

Principios de operación de la celda Imhoflot:

• El proceso colección/contacto, tiene lugar fuera de la celda.

• La separación y la recuperación del componente flotable ocurre

en la celda.

• No se requiere dispersión mecánica de aire y pulpa en el

proceso.

• El tiempo de residencia es sumamente corto.

• El arrastre de componentes no flotables es reducido por el

diseño de la celda.

• El proceso es un buen recuperador de minerales, se requiere una

mínima inversión y costos de operación.

• Los procesos se han simplificados para tener una buena

selectividad entre el mineral y la ganga.

• El proceso es de fácil mantenimiento.

• El proceso está hecho para distintos tamaños de partículas.

Celda Imhoflot GC

1. Alimentación

2. Deflector

3. Aireador

4. Downcomer

5. Distribuidor

6. Alimentación tangencial

7. Concentrado

8. Relave

9

Descripción del fenómeno interior

10

11

Descripción fenomenológica interior

30/09/2013 12

Componentes de la celda industrial G-Cell

La planta de flotación neumática es de dos celdas en serie con una

capacidad de proceso de 80 m3/h:

• Las celdas de flotación Imhoflot tipo G-Cell 18 de 1,8 m de

diámetro de acero dulce engomados.

• Ducto alimentación bomba a deflector superior.

• Un deflector HDPE.

• Un aireador auto succionarte con componentes en SICSI especial

para abrasión.

• Un ducto de interacción partícula-burbuja externo en HDPE.

• Un distribuidor en HDPE externo al cuerpo separador de

concentrados y relaves con distribuidores que introducen la

mezcla pulpa-burbuja en forma tangencial al cuerpo separador

de concentrados y relaves con boquillas inyectoras de

presurización de los distribuidores y un ducto de interacción

partícula-burbuja.

30/09/2013 13

Esquema de instalación de celdas G-Cell

14

Celda G-Cell operando como pre-primaria en un circuito e Mo

(Gonzalez, 2002)

METODOLOGÍA

15

• Caracterización del mineral.

• Evaluación circuito flotación convencional: Procedimiento

muestreo circuito flotación convencional.

• Evaluación circuito flotación con celdas G-Cell:

Procedimiento de muestreo circuito flotación con celda G-

Cell incorporada.

16

• Caracterización del mineral:

Análisis mineralógico

Especie

Mineral A Mineral B

% peso (base

sulfuro)

% peso (base

sulfuro)

Calcosina 94,77 63,06

Calcopirita 0,68 8,48

Digenita 4,14 0,00

Bornita 0,40 28,46

Total 100,00 100.00

Análisis químico

Especie Mineral A Mineral B

Ley Ley

CuT (%) 1,51 0,70

Ag (g/t) 62,00 6,00

17

• Evaluación circuito flotación convencional: Procedimiento

muestreo circuito flotación convencional.

Primaria Barrido

Limpieza Relimpieza

1

4 2

5

3

6

7

18

19

Recopilación histórica de recuperaciones para circuito flotación

convencional

La recuperación ponderada del año 2.010 es de 68,53% y la

de los primeros cinco meses del 2.011 es de 74,51%.

• Evaluación circuito flotación con celdas G-Cell: Procedimiento

muestreo circuito flotación con celda G-Cell incorporada.

G-Cell Barrido

Relimpieza Limpieza

1

11

9

8 10

5

3 2

6

4

7

12

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

21

22

Nº

Flujo

Alimentación

(t/día)

Finos (t/día) Leyes (%) Descripción

CuT CuS CuI CuT CuS CuI

1 1.265,00 16,69 4,57 12,13 1,32 0,36 0,96 Alimentación

2 1.254,00 11,79 4,39 7,40 0,94 0,35 0,59 Relave Primaria

3 2.753,32 35,70 12,51 24,44 1,30 0,45 0,85 Alimentación Barrido

4 2.460,88 9,73 5,25 4,69 0,40 0,21 0,19 Relave Final

5 11,00 4,91 0,18 4,73 44,60 1,60 43,00 Concentrado Final G-Cell

6 292,44 25,96 7,26 19,75 8,88 2,48 6,40 Concentrado Barrido

7 258,32 17,70 6,13 12,82 6,85 2,37 4,48 Relave Limpieza

8 34,12 8,26 1,12 6,93 24,21 3,30 20,91 Concentrado Relimpieza (Final)

9 30,46 0,47 0,76 0,01 2,53 2,50 0,03 Relave Relimpieza

10 64,58 8,73 1,89 6,94 13,51 2,92 10,59 Concentrado Limpieza

11 1.241,00 6,21 1,99 4,22 0,50 0,16 0,34 Alimentación S-2

12 45,12 13,17 1,30 11,66 29,19 2,88 25,84 Concentrado Final

• Balance de masa circuito con celdas G-Cell con mineral A

% Recuperación Global G-Cell

Rec CuT 78,87 29,39

Rec CuS 28,50 3,86

Rec CuI 96,12 39,00

23

Nº

Flujo

Alimentación

(t/día)

Finos (t/día) Leyes (%) Descripción

CuT CuS CuI CuT CuS CuI

1 1.241,00 14,77 1,84 12,93 1,19 0,15 1,04 Alimentación

2 1.231,00 9,85 1,72 8,12 0,80 0,14 0,66 Relave Primaria

3 2.577,04 35,75 10,88 26,68 1,39 0,42 0,96 Alimentación Barrido

4 2.418,28 9,58 5,41 3,45 0,40 0,22 0,17 Relave Final

5 10,00 4,92 0,11 4,81 49,20 1,12 48,08 Concentrado Final G-Cell

6 158,77 26,17 5,48 23,24 16,48 3,45 13,03 Concentrado Barrido

7 126,04 18,58 4,40 16,00 14,74 3,49 11,25 Relave Limpieza

8 32,72 7,59 1,07 7,24 23,20 3,28 19,91 Concentrado Relimpieza (Final)

9 24,24 1,39 0,53 0,99 5,72 2,21 3,51 Relave Relimpieza

10 56,96 8,98 1,61 8,23 15,76 2,83 12,93 Concentrado Limpieza

11 1.220,00 7,32 4,76 2,56 0,60 0,39 0,21 Alimentación S-2

12 42,72 12,51 1,19 12,05 29,28 2,78 26,51 Concentrado Final

% Recuperación Global G-Cell

Rec CuT 84,71 33,32

Rec CuS 64,66 6,10

Rec CuI 93,17 37,18

• Balance de masa circuito con celdas G-Cell con mineral B

24

0358

1013151820232528303335384043454850

CuT CuS CuI

29,39

3,86

39,00

33,32

6,10

37,18

% R

ecupera

ció

n

Especie mineral

Comparación de % recuperación celdas G-Cell con mineral A y B

Circuito con G-Cell (mineral de Altamira) Circuito con G-Cell (mineral de Las luces)mineral A mineral B

25

0

3

5

8

10

13

15

18

20

23

25

28

30

33

35

38

40

43

45

48

50

CuT CuS CuI

46,64

2,05

44,59

29,19

2,88

25,84

29,28

2,78

26,51

% L

ey

Especie mineral

Comparación de % leyes de concentrado en circuitos propuestos

Circuito convencional Circuito con G-Cell (mineral de Altamira) Circuito con G-Cell (mineral de Las luces)mineral A mineral B

26

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

CuT CuS CuI

76,78

15,67

93,55

78,87

28,5

96,12

84,71

64,66

93,17

% R

ecupera

ció

n

Especie mineral

Comparación % recuperación circuitos convencional y G-Cell global.

Circuito convencional Circuito con G-Cell (mineral de Altamira) Circuito con G-Cell (mineral de Las luces)mineral A mineral B

CONCLUSIONES

27

28

• Existe un alto grado de liberación de las especies de cobre

tanto en el mineral A como en el de B (87 y 79%

respectivamente) y sus minerales principales presentan una

baja o nula asociación a minerales de ganga.

• Con el beneficio del mineral B, se logra obtener una

recuperación mayor en circuito propuesto (85% en CuT), con una

diferencia de 8 puntos en comparación con el tratamiento del

mineral A (77% CuT).

• La baja recuperación obtenida con el mineral A, se atribuye a

las altas leyes de cobre soluble presentes en la mena, siendo

estas de aproximadamente 0,4% comparado al 0,15% existente

en el mineral B.

29

• Las celdas G-Cell entregan recuperaciones como etapa primaria

de 29 y 33% en CuT con los minerales de Altamira y Luces

respectivamente, por lo que se hace necesario utillizar etapas

posteriores de barrido, limpieza y relimpieza para alcanzar los

objetivos metalúrgicos de maximizar el contenido de fino en el

producto final.

• La incorporación de celdas G-Cell permite aumentar la

cantidad de finos con cualquiera de los dos minerales tratados

en comparación al circuito convencional, siendo esta diferencia

de un 5 a un10%.

• La ley de concentrado final es de un 29% en CuT, valor

comercial fijado por la empresa.

RECOMENDACIONES

30

31

• Evaluar el tratamiento de relaves de las celdas G-Cell con el

sistema de recirculación que ellas poseen, con el fin de apreciar

algún cambio positivo en la recuperación.

• Probar el comportamiento de trabajo en serie de las celdas G-

Cell (funcionamiento actual en paralelo) para evaluar el efecto

en la recuperación como etapa primaria.

• Evaluar el funcionamiento de las celdas G-Cell como etapa de

limpieza, debido a su alta capacidad de aumentar la ley en el

concentrado final.

30/09/2013 32

Sueños: “No te rindas, por favor no cedas, aunque el frío queme,

aunque el miedo muerda, aunque el sol se esconda, y se calle el

viento, aún hay fuego en tu alma, aún hay vida en tus sueños.

Porque la vida es tuya y tuyo también el deseo, porque cada día

es un comienzo nuevo, porque esta es la hora y el mejor

momento”.

Mario Benedetti, 1920 - 2009, escritor uruguayo.

Para el cierre:

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