Avance 1 Grupo 3 Ingenieria de Proyecto Riveros.S Castillo.C

8/17/2019 Avance 1 Grupo 3 Ingenieria de Proyecto Riveros.S Castillo.C

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UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y MINAS

INTEGRANTES:

SEBASTIAN RIVEROS

CARLOS CASTILLO

PROFESOR GUÍA:

VICTOR CONEJEROS

Antofagata! " #$ a%&'( #$ )*+,

RESUMEN

PLANTA DE FLOTACIÓN DE MINERALESPOLIMET-LICOS

C./P%/0n/A.


2/39

Perú es uno de los grandes productores de concentrados polimetálicos,

debido a las grandes reservas que posee de diversos minerales valiosos para el

mercado mundial, como lo son el Cobre, Molibdeno, Zinc, Plomo, Oro, Plata,

Bismuto, etc. Debido a esto comienza la creacin del pro!ecto llamado "Polimet#.

$uestro pro!ecto consta de una planta de concentracin de minerales

polimetálicos, la cual estará destinada a obtener tres principales productos los

cuales son% &l concentrado de Cobre, Plomo ! Zinc' cabe destacar que como

subproducto dentro de los tres concentrados (abrá presencia de oro.

&n el presente in)orme se dispone a presentar la descripcin general de

proceso, su ubicacin, las principales mineralog*as a tratar, los insumosinvolucrados en el proceso productivo, el estudio de impacto ambiental con la

respectiva deposicin de relaves ! cierre de )aena regido por la le!.

Dentro del estudio de impacto ambiental se establece el monitoreo continuo

durante las operaciones de la empresa !a sean e)ectos ambientales en mina

+)auna, (idrobiolog*a ! vegetacin, calidad de aire, -uelos, gua super)icial !

meteorolgico para asegurar la integridad del ecosistema en que se encuentra

inmerso la empresa.

/os insumos principales estimados son el agua ! la energ*a la cual son de

0123 /4s ! 5.506 M74t.

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INDICE

9ndice de Contenido

0. :ntroduccin........................................................................................................0

0.0. Ob;etivo general...........................................................................................0

0.8. Ob;etivos espec*)icos....................................................................................0

0.3. /ocalizacin del pro!ecto.............................................................................8

eactivos del proceso de )lotacin.....................................................................3

&spumante..........................................................................................................3

Colectores...........................................................................................................3

Modi)icadores.....................................................................................................?

ctivadores.........................................................................................................?

ctivadores.........................................................................................................@

>eguladores de P(.............................................................................................@

8.8. :nnovacin....................................................................................................1

3. -P&CAO- AC$:CO- D&/ P>OC&-O.........................................................6

3.0. usti)icacin tcnica del proceso..................................................................6

3.8. Condiciones )*sicas, qu*micas ! mineralgicas del mineral.........................2

3.3.E Diagrama de )lu;o del proceso................................................................05

3.?.E nálisis del diagrama..............................................................................05

3


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[email protected] :nsumos principales................................................................................0@

?. &-AA G$AA.................................................................................................8?

F. B:B/:OG>=9.................................................................................................8@

?


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9ndice de tablas

Aabla 0% &Htensin ! altitud del distrito de -an Marcos.............................................8Aabla 8% Principales minerales de la zona.................................................................2

Aabla 3% :nsumos principales. Pro!ecto Polimet......................................................0@

9ndice de )iguras:lustracin 0%


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NOMENCLATURA

• -:PJ% Janatato isopropilico de sodio• PJ% But!l Hantato de sodio• Msnm% metro sobre el nivel del mar

1


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+1 INTRODUCCIÓN

• Minera "Polimet# es una planta de procesamiento de minerales

polimetálicos de Cobre, Plomo, Zinc ! Oro. Aiene una alimentacin demineral al molino -G F8.555 t4d*a la cual tiene una mineralog*a basada en

Calcopirita, &s)alerita, Galena ! Oro nativo. l terminar el proceso de

)lotacin colectiva4selectiva se obtiene los concentrados de Cobre, Plomo !

Zinc con una le! de 86K, F5K ! @3K respectivamente.

• &l circuito que realiza nuestra planta de minerales polimetálicos

consta de un acopio para la alimentacin del molino -G, luego sigue con

una etapa de molienda con un molino -G ! molino de bolas.

Posteriormente la pulpa es transportada a una etapa de )lotacin colectiva

de CuEPb, luego el relave es llevado a una )lotacin selectiva de Zn para la

produccin de concentrado de Zn, por otra parte, el concentrado de la

)lotacin colectiva de CuEPb es llevado a una etapa de recuperacin !

limpieza selectiva de plomo para la produccin de concentrado de plomo !

descarte pasa a una etapa de espesamiento ! )iltracin para la produccin

de concentrado de Cu.

+1+1O%2$t'3o g$n$&a(

• Desarrollar las generalidades del pro!ecto de tratamiento de

minerales polimetálicos de Cu, Pb, Zn, u.

+1)1O%2$t'3o $4$56f'5o

• >ealizar estudio terico del proceso seleccionado.• Desarrollar estudio de impacto ambiental.• &ntregar condiciones qu*micas del recurso a procesar.• Crear ! analizar el diagrama del proceso productivo• >ealizar canta Gantt del pro!ecto.

•

0


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+171Lo5a('8a5'9n #$( 4&o$5to

•

•

U%'5a5'9n g$og&;f'5a• /a planta de )lotacin Polimet se ubica en el distrito de -an Marcos, a

una latitud de 2L38- ! a una longitud de FFL53N. -an Marcos pertenece a

la provincia de Iuari, departamento de ncas(, regin de C(avin, es el más

eHtenso de los 01 distritos de dic(a provincia.

• Aabla 0% &Htensin ! altitud del distrito de -an Marcos

• ltitud

capital• m.s.n.m.

• -uper)icie

m

8

• Densidad

poblacional• Iab4 m8

• Poblacin

censada

• 8,21? • @@1,F@ • 02,3 • 05,F8@• =uente% :$&:, Censos $acionales 855@.

•

8


9/39

•

• :lustracin 0%


10/39

)1 FUNDAMENTOS TEÓRICOS

)1+1Ma&5o t$9&'5o

• F(ota5'9n #$


11/39

aire que van subiendo, arrastrando consigo el mineral a la super)icie de la

pulpa. +. C. Bravo, Manual de =lotacin

• &n el caso de la )lotacin selectiva de Zinc se ocupa un colector de

Hantato isopropilico de sodio +-:PJ.

• Mo#'f'5a#o&$

• /a )uncin espec*)ica de los reactivos modi)icadores es precisamente

preparar las super)icies de los minerales para la adsorcin o desorcin de

un cierto reactivo sobre ellas ! crear en general en la pulpa condiciones

propicias para que se pueda e)ectuar una )lotacin satis)actoria. Qsea

cambia o modi)ica la super)icie de los sul)uros o de la ganga, para )avorecer

o impedir que los reactivos colectores actúen sobre ellos, evitando de esta

manera que )loten. demás, los modi)icadores, a di)erencia de los

colectores, modi)ican la super)icie de sul)uros en espec*)ico ! no de todos.

Por lo tanto, cuando se trata de una )lotacin de un mineral polimetálico es

adecuado adicionar modi)icadores al proceso para poder realizar

eHitosamente la separacin de los distintos concentrados a producir.

• &Histe distintas clases de modi)icadores que tienen diversos

propsitos a la (ora de ser adicionados a un proceso productivo, los cuales

son%

• Depresores +Zn-O?, $aI-O3• ctivadores +Cu-O?• >eguladores de pI +CaO

• A5t'3a#o&$

• B'.(f'to #$ o#'o =Na>SO7?

• Consiste en un depresor de sul)uros de Zinc ! Iierro, se ocupa en la

)lotacin de minerales de Cobre ! Plomo para reactivar la super)icie oHidada

durante el proceso de molienda ! poder )lotar eHitosamente los sul)uros de

Cobre ! Plomo deprimiendo los sul)uros de Zn ! =e.

@


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•

1


13/39

• S.(fato #$ 8'n5 =0nSO"?

• Corresponde uno de los reactivos reguladores principales de accin

depresoras, utilizada para la )lotacin selectiva de minerales de cobre !plomo de la es)alerita. Generalmente, se emplea en medio ligeramente

alcalino en combinacin con otros reactivos% $aC$, $a-, $aI-O3 ! otros.

$o obstante, en la práctica se conocen casos en que el Zn-O? sirve como

depresor independiente de la blenda de zinc, asegurando una supresin

e)icaz del mineral' ! tambin es un depresor de pirita. +. C. Bravo, Manual

de =lotacin

• A5t'3a#o&$

• S.(fato #$ 5o%&$ =C.SO"?

• &s un activador de la es)alerita, tambin pirita, calcopirita, pirotita,

arsenopirita ! cuarzo. &s ampliamente usado saturada o en soluciones en

los circuitos de )lotacin de zinc para la reactivacin de los sul)uros de zinc

que (an sido deprimidos en la etapa anterior +circuito de bulR. /a accin

activadora, consiste en que el in cobre del sul)ato de cobre reemplaza al

in zinc en la celda cristalina del mineral, )ormando una pel*cula de Cu-

sobre la es)alerita' la es)alerita seguidamente se comporta como mineral de

cobre, sobre el cuál el Hantato puede ser absorbido ! por consiguiente, el

mineral puede ser )lotado. +. C Bravo, Manual de =latacin

• R$g.(a#o&$ #$ 4>

• Ca(

• &n la práctica se emplea cal cáustica CaO ! cal (idratada Ca+OI8

&l (idrHido Ca+OI8 pertenece a las bases )uertes. /a Cal produce un

aumento de pI llevando las soluciones a ser más alcalinas, lo cual permite

la depresin de la ganga +como pirita ! otros sul)uros de minerales.

F


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•

6


15/39

•

•

)1)1Inno3a5'9n

• &n 02?@, se introdu;o el primer tipo de espiral Iump(re!. Iasta la

actualidad se (a mantenido su principio básico, evolucionando de manera

progresiva en cuanto a su diseSo ! tcnicas de )abricacin. -u )abricacin

se (a basado desde la madera ! (ierro )undido, (asta el polister re)orzado

con )ibra de vidrio, con estructuras de aleaciones, goma, (ormign, etc.

• &n la actualidad, la gran ma!or*a de )abricantes elaboran espirales

con polister re)orzado con )ibra de vidrio, con recubrimientos depoliuretano o goma, generando un gran avance para el diseSo de estos

separadores.

• /os grandes avances en el diseSo se mani)iestan en su per)il ! paso

de la espiral. &l campo de aplicacin se (a eHpandido principalmente,

debido al desarrollo de espirales en las cuales el paso ! el per)il cambian a

lo largo de su longitud.

•

/os espirales se dividen en dos tipos%• &spirales de múltiple retirada.• &spirales de retiradas limitadas.

• /a tecnolog*a se está inclinando a la construccin de espirales con

menos puntos de retiradas del concentrado, varias con un único punto en el

)ondo de la (lice. Aambin el agua de lavado (a sido reducida e incluso en

algunos casos (a sido eliminada.

• &l diseSo de los espirales de un canal (elicoidal cil*ndrico con

seccin transversal semicircular modi)icada. &n la parte superior (a! buzn

destinado a recibir la alimentacin en )orma de pulpa. Mientras la pulpa

circula por el canal, las part*culas más pesadas se encuentran en una )a;a a

2


16/39

lo largo del lado interno del )lu;o de pulpa, siendo removidas por aberturas

ubicadas en la parte más ba;a de su seccin transversal.

•

• :lustracin 8% -eparacin en la canaleta según la densidad del mineral

• &n estos espirales eHisten dos aberturas para cada vuelta de la

espiral. &stas aberturas están provistas de un dispositivo que permite guiar

los minerales pesados para obtener la separacin deseada, a travs de una

regulacin conveniente. Cada abertura es conectada a un tubo colector central, a travs de mangueras de tal )orma que se ;untan los materiales

recogidos en las di)erentes aberturas en un único producto. &n el eHtremo

in)erior del canal eHiste una ca;a destinada a recoger los minerales livianos

que no son recogidos por las aberturas.

• Para la planta concentradora Polimet, la implementacin de la

concentracin por espirales a!udara a incrementar las ba;as

recuperaciones que tenemos de nuestros elementos que tienen ma!or densidad como es el caso del u, o del electrum en el caso que eHista

asociaciones uEg !a que tenemos galena argent*)era en nuestro mineral.

/a implementacin de estos concentradores genera un gran desa)*o para la

industria polimetálica, !a que su implementacin será para tratar los relaves

05


17/39

de las )lotaciones selectivas, de manera tal que no solo se recuperará el

metal mediante atrapamiento o incrustaciones de este en los otros

minerales, si no que por di)erencias de densidades a la vez.

•

00


18/39

•

71 ASPECTOS T@CNICOS DEL PROCESO

•

•

71+1J.t'f'5a5'9n t5n'5a #$( 4&o5$o

• &n la actualidad, los elementos qu*micos como el Cobre, Plomo, Zinc

! Oro son de gran importacin en las industrias de la medicina, aceros,

elctrica, entre otras' como materia prima. Debido a que realizar la

produccin de concentrado de un solo elemento a partir de estasasociaciones polimetálicas seria de un alto costo, es pre)erible realizar la

produccin de concentrados de los elementos que son econmicamente

rentables para el proceso productivo. Por lo tanto, es imprescindible

aprovec(ar las asociaciones de sul)uros de Cobre +Calcopirita, Bornita,

Calcosina ! Covelina, -ul)uros de Plomo +Galena, -ul)uros de Zinc

+&s)alerita ! oro. /a eHtraccin de esta asociacin polimetálica consiste en

la )lotacin de colectiva de los sul)uros de Cobre ! Plomo, luego de la

)lotacin selectiva de Zinc del material descartado, )inalmente el

concentrado CobreEPlomo es llevado a una etapa de separacin para la

obtencin de concentrado di)erenciado de Cobre ! Plomo.

• Debido a que el Oro normalmente se encuentra en le!es demasiado

ba;as como para rentabilizar un proceso productivo destinado a recuperar

dic(o elemento ! se encuentra asociado a los sul)uros de los distintos

elementos con propiedades (idr)obas naturales. Por lo tanto, el oro es

recuperado mediante la )lotacin de los sul)uros asociados a l ! seencuentra como subproducto en los concertados producidos.

•

08


19/39

71)1Con#'5'on$ f6'5a! .6


20/39

• &n la tabla $L 8 podemos observar lo minerales con ma!or le! en la

zona eHplotada por polimet, dentro de estos minerales los de ma!or

importancia son la es)alerita, Galena argent*)era, Calcopirita ! el oro nativo.

7171/ D'ag&a


21/39

71"1/ An;('' #$( #'ag&a


22/39

• F(ota5'9n 5o($5t'3a #$ Co%&$/P(o


23/39

•

• F(ota5'9n $($5t'3a #$ 8'n5

• Eta4a #$ &$5.4$&a5'9n $($5t'3a #$ 8'n5

•

• &l descarte producido durante la etapa de )lotacin colectiva de

CobreEPlomo es lmacenado en un tanque de acondicionamiento donde se

le adiciona -ul)ato de Cobre ! -:PJ, luego es llevado a las celdas

convencionales de la etapa de recuperacin selectiva de zinc para obtener

un producto que es llevado a un tanque de almacenamiento para alimentar

la etapa de remolienda ! luego la etapa de limpieza selectiva de zinc.

• &l relave producido durante la etapa de recuperacin ! es llevado

una etapa de espesamiento para su posterior deposicin.

•

• Eta4a #$ ('


24/39

al tanque de almacenamiento que alimenta la etapa de remolienda !

limpieza.

•

06


25/39

• F(ota5'9n $($5t'3a #$ Co%&$ P(o


26/39

711/ In.


27/39

consumo de la maquinaria directamente ligada al proceso productivo desde

la molienda a la )lotacin (asta llegar a los concentrados

•

•

•

•

80


28/39

•

"1 ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

"1+1/ Ma&5o #$ &$f$&$n5'a ($ga(

• &n el siguiente estudio de impacto ambiental se basa en la le!

85.?0F de Bases del Medio mbiente, que introdu;o modi)icaciones

sustanciales a la orgánica ambiental c(ilena según la le! 02.355,

rediseSando completamente la institucionalidad ambiental de nuestro pa*s.

• -egún el -&:, el pro!ecto PO/:M&A debe someterse a evaluacin según

los siguientes art*culos%

• A&t65.(o +*1/ los pro!ectos o actividades susceptibles de causar impacto

ambiental en cualquiera de sus )ases, tendrán que someterse al sistema de

evaluacin de impacto ambiental +-&:.

• &l pro!ecto Polimet debe ser sometido al -&: por lo seSalado en las letras

"a, i, ; ! R#, del art*culo 05. /as cuales mani)iestan que%

• a cueductos embalses o tranques ! si)ones que deban someterse a la

autorizacin establecida en el art*culo 82? del cdigo de agua.

• i Pro!ectos de desarrollo minero, incluidos los de carbn, petrleo ! gas,

comprendiendo las prospecciones, eHplotaciones, plantas procesadoras !

disposicin de residuos ! estriles, as* como la eHtraccin industrial de

áridos, turba o greda.

• ; Oleoductos, gasoductos, ductos mineros ! otros análogos.

• R :nstalaciones )abriles, tales como metalúrgicas, qu*micas, teHtiles,

productoras de materiales para la construccin de equipos ! productos

mineros metálicos ! curtiembres, de dimensiones industriales.• A&t65.(o ++1/ los pro!ectos o actividades enumerados en el art*culo

precedente requerirán la elaboracin de estudio de impacto ambiental, si

generan o presentan a lo menos uno de los siguientes e)ectos,

caracter*sticas o circunstancias.

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• a >iesgo para la salud de la poblacin, debido a la cantidad ! calidad de

e)luentes, emisiones o residuos.

• b &)ectos adversos signi)icativos sobre la cantidad ! calidad de los

recursos naturales renovables, incluidos el suelo, agua ! are.

• c >easentamiento de comunidades (umanas o alteracin signi)icativa de

los sistemas de vida ! costumbres de grupos (umanos.

• d /ocalizacin en o prHima a poblaciones, recursos ! áreas protegidas,

sitios prioritarios para la conservacin, (umedales protegidos ! glaciares,

susceptibles a ser a)ectados, as* como el valor ambiental del territorio en

que se pretende emplazar.

• e lteracin signi)icativa, en trminos de magnitud o duracin, del valor

paisa;*stico o tur*stico de una zona.

• ) lteracin de monumentos de monumentos, sitios con valor

antropolgico, arqueolgico, (istrico !, en general, los pertenecientes al

patrimonio cultural.

•

"1)1/ Ant$5$#$nt$ #$( 4&o5$o #$ $3a(.a5'9n Ant$5$#$nt$

• Cont't.5'9n f.n5'ona


30/39

• -ervicio de salud ncas(4 Departamento programas sobre el ambiente.• -ervicio nacional de pesca. Departamento de ncas(.• -ervicio nacional de turismo Departamento de ncas(.• -ervicio nacional de geolog*a ! miner*a.•


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• M$#'o a%'9t'5o

• C('


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• G$o(og6a

• /a geolog*a de esta regin abarca desde el desarrollo de los ciclos

de sedimentacin ! tectnica del paleozoico, mesozoico ! cenozoico. &s

necesario un estudio !a que se tendrá que (acer una nivelacin de suelo !

de)orestacin para la instalacin de la planta concentradora.

• >'#&og$o(og6a

• Producto a las precipitaciones, los niveles de agua subterránea se

autoabastecen. &l !acimiento no in)lu!e para que el movimiento del agua

avance e imponga su caudal en la quebrada ntamina.

• /a gran ma!or*a de los )lu;os que nacen en los manantiales es menor

a 5,@ /4s. los manantiales ubicados en el distrito de -an Marcos son el

Pincullo +0 a 3 /4s en la parte alta del área de uprog ! el manantial MCIE1

+5,@ a 3 /4s en el área de C(ipta, ambos implementados con estructuras de

concreto ! tuber*as para el abastecimiento de agua a las comunidades

locales.

• -e encuentran en la zona agua subterráneas naturalmente salinas,

tales como los pozos en Iuarme!, Casca;al, utilizados para los cultivos, !a

que no son aptos para el consumo domstico.

•

• Ca('#a# #$( Ag.a

• /a medicin de la calidad de agua es e)ectuada en%

C.$n5a Aa

• /a estacin receptora en !as( es $E8@. /a calidad de agua en

esta cuenca está in)luenciada por la calidad ! cantidad del agua deIuincus(, del manantial de :s(pac, de la corriente de la quebrada de

Aucus(.

C.$n5a Ca&a

81


33/39

• &n la cuenca Caras( se encuentra como cuerpo recepto la estacin $E8?

ubicada en Pampa Moruma.

•

• G$o


34/39

• Fa.na

• /a )auna de la regin está compuesta por mam*)eros tales como la

Comadre;a, Gato ndino, Puma, Xenado, XicuSa, entre otros. la vez se

identi)ican en las distintas localidades aves como Cndor, guiluc(o, Cato

Cordillerano, ilguero, Gaviota ndina, Pica)lor, Zorzal ! Gorrin ndino. &n

los lago ! r*os se encuentra Aruc(a, /ornas ! Pintadillas.

•

• M$#'o .


35/39

• Mina a ra;o abierto• Yrea de conminucin ! bene)icio de minerales.• :nstalaciones para mane;o de residuos como botaderos.• :n)raestructura +campamentos, mineroducto, suministro elctrico, talleres.

•

• C$$ #$ (a 4&o#.55'9n

• &l cese de la produccin está estimado para el aSo 01 despus de

(aber dado inicio al proceso productivo, el cual cesara de manera paulatina

para costear el cierre de )aena ! liquidaciones de personal.

•

• Para realizar el cierre de )aena se procederá a la desmantelacin delas instalaciones ! edi)icios, lo que este en malas condiciones será puesto

al mercado como "c(atarra#. -e retirará toda maquinaria involucrada directa

o indirectamente en el proceso productivo. Posteriormente se contratará

una empresa que tenga un monitoreo de la estabilidad, las concentraciones

de elementos peligrosos ! las in)iltraciones dentro del tranque de relave.

demás se tendrá de un monitoreo de la evolucin de la )lora ! )auna

a)ectada durante el proceso productivo de la empresa. =inalmente secerrarán los accesos ! caminos de servicios de toda la )aena minera ! la

planta de procesamiento con cercos ! seSaltica apropiada para la

seguridad ciudadana.

•

•

•

•

•

•

•

•

82


36/39

•

•

•

•

•

•

35


37/39

•

,1 CARTA GANTT

•

•

30


38/39

• /a siguiente carta Gantt, detalla el periodo de desarrollo de la planta concentradora Polimet (asta su plan de

cierre. &l análisis del pro!ecto detallado llevo a un estudio de ingenier*a ! recopilacin de in)ormacin para

poder dar paso a las pruebas metalúrgicas a escala laboratorio, para continuar con pruebas a escala piloto !

terminar a escala industrial, lo que llevo un periodo de dos aSos.


39/39

•

1 BIBLIOGRAFÍA

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optar al t*tulo de ingeniero metalurgista, 8508.• [Consulta% 8 de abril, 8501\

•

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